操控尤其外源點火的內(nèi)燃機的噴射閥的方法和線路裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及按相應(yīng)的獨立權(quán)利要求的前序部分所述的、用于對尤其是外源點火的 內(nèi)燃機的噴射閥進行操控的一種方法和一種線路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于機動車的汽油機來說，在燃料的進氣管噴射的領(lǐng)域中多數(shù)使用成本低廉的磁 閥，其中噴射壓力大約為幾bar。對于操控的持續(xù)時間來說，在時間上同步的情況下將電源 電壓、通常機動車的車用電路電壓加載到相應(yīng)的噴射閥的電磁線圈上，由此打開所述閥并 且釋放噴射過程。在操控持續(xù)時間結(jié)束時，將所述電磁線圈與所述電源電壓分開。從所述 電磁線圈中穿過的磁場借助于用作"保護性二極管"的、產(chǎn)生負的線圈電壓(所謂的"淬滅電 壓"）的齊納爾二極管來快速地降低，由此又將由彈簧預(yù)緊的磁閥置于原始位置中并且結(jié)束 噴射過程。
[0003] 所述磁閥以本身熟知的方式借助于由所述電磁線圈驅(qū)動的電樞以及由所述電樞 驅(qū)動的閥針來工作，所述閥針在所述原始位置中具有密封座。在到達所述閥針的兩個最終 位置時，所述電樞和所述閥針相應(yīng)地引起高頻的噪聲污染，所述噪聲污染比如被車輛駕駛 員感覺到降低舒適性。
[0004] 這種噪聲污染的降低可以通過制動脈沖的產(chǎn)生來進行，其中在打開的情況下在所 述電樞到達其升程止擋處（Hubanschlag)之前短時間中斷所述操控過程，由此流經(jīng)所述電 磁線圈的電流以及由此磁力短暫地下降。相反，在關(guān)閉的情況中，在所述閥針到達其密封座 之前可以中斷短暫的、附加的操控脈沖。
[0005] 這樣的制動器的作用強烈地取決于對于所提到的制動脈沖的操控的、時間上的精 度并且取決于車用電路電壓或者電池電壓的大小、燃料溫度或者電磁線圈溫度。所述閥針 的運動此外比如在取決于關(guān)閉彈力或者閥升程的情況下經(jīng)受取決于樣本的偏差。如果錯誤 地或者不精確地操控制動脈沖的時間上的位置和持續(xù)時間，那就可能出現(xiàn)噴射中斷或者額 外的噴射，這對機動車的行駛性能以及內(nèi)燃機的由燃燒引起的有害物質(zhì)排放有著巨大的影 響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 作為本發(fā)明的出發(fā)點，利用以下情況：如此設(shè)計這里有關(guān)的噴射閥，使得其也在操 控電壓低于13V的常見的車用電路電壓(下面也被稱為"電池電壓"或者"電源電壓"）時比 如在大約10V時還具有完全的功能可靠性。本發(fā)明以特殊的認識為基礎(chǔ)：在打開開頭所描 述的磁閥時通過所述電樞的碰撞產(chǎn)生的噪聲隨著變小的操控電壓尤其在作為最小電壓來 規(guī)定的閥供給電壓的運行中顯著地降低。
[0007] 按照所述按本發(fā)明的、用于對這里相關(guān)的噴射閥進行操控的方法，至少在所述噴 射閥的打開階段中用比車用電路電壓低的、有效的操控電壓值并且更確切地說通過時間上 的同步用特定的占空比來進行所述操控過程。這樣的同步比如可以借助于開關(guān)元件、比如 晶體管或者MOSFETs(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)來提供。所述操控電壓的有效的電 壓值由此優(yōu)選處于所提到的最小電壓的范圍內(nèi)，對于所述最小電壓來說依然保證所述噴射 功能。在使用磁閥的情況下，所提到的打開階段代表著所述電樞的吸引階段。尤其一直同 步地運行所述用于對噴射閥進行操控的開關(guān)元件，直至所述噴射閥完全打開或者關(guān)閉。在 使用磁閥的情況下，一直進行同步，直至所述磁閥的電樞已經(jīng)到達其升程止擋處。而后可以 在剩余的操控持續(xù)時間里持久導(dǎo)電地接通所述開關(guān)元件。
[0008] 所述按本發(fā)明的、比較容易地構(gòu)成的并且因此能夠成本低廉地實現(xiàn)的、用于相應(yīng) 地對這里相關(guān)的噴射閥進行操控的線路裝置，包括用于相應(yīng)地在時間上受控制地、同步地 對至少一個噴射閥進行操控的機構(gòu)。
[0009] 本發(fā)明能夠以所定義的并且因此可靠的方式以顯著降低的、由于所提到的開關(guān)噪 聲引起的噪聲污染、但是在沒有麻煩的并且易于出錯的、比如為了給所提到的制動脈沖設(shè) 定參數(shù)而需要的應(yīng)用算法的情況下打開并且關(guān)閉這里有關(guān)的噴射閥。所述按本發(fā)明的方法 和所述線路裝置不僅相對于外部的參數(shù)的、開頭所提到的波動而且相對于所述閥的所提到 的樣本偏差都比較穩(wěn)健。本發(fā)明也沒有要求附加的開銷或者要求僅僅較小的測量技術(shù)的開 銷。除此以外，顯著地降低打開時刻的以及由此噴射量的、相對于車用電路電壓或者電源電 壓的敏感性，從而要么可以顯著地簡化要么甚至完全可以取消與此相關(guān)的補償算法。
[0010] 可以如此設(shè)計所述按本發(fā)明的方法，從而在對于所述噴射閥的操控開始之后首先 在優(yōu)選根據(jù)經(jīng)驗預(yù)先給定的時間間隔中持久導(dǎo)電地接通所述開關(guān)元件，并且僅僅在這個時 間間隔結(jié)束之后才同步地運行所述開關(guān)元件。在此可以如此選擇所述時間間隔的持續(xù)時 間，使得所述噴射閥在所述時間間隔里關(guān)閉。
[0011] 作為對于所述至少一個噴射閥的、所提到的、在時間上同步的操控的補充，可以降 低開頭所提到的淬滅電壓的水平，借助于所述淬滅電壓在打開的操控過程結(jié)束時盡快地減 小所述磁力。在優(yōu)選的設(shè)計方案中，在此將所述淬滅電壓降低到數(shù)值零。
[0012] 在使用通過電磁線圈驅(qū)動的噴射閥的情況下可以如此構(gòu)成所述按本發(fā)明的線路 裝置，從而通過以下方式來調(diào)節(jié)所述開關(guān)元件的開關(guān)狀態(tài)：借助于低通濾波器來使加載在 所述電磁線圈上的電壓滑順并且將所滑順的數(shù)值調(diào)節(jié)到額定值。
[0013] 本發(fā)明尤其在操控機動車的、外源點火的內(nèi)燃機(汽油機）的進氣管噴射閥時可以 用其中所描述的優(yōu)點加以使用。不過，原則上本發(fā)明也可以用在其它使用內(nèi)燃機的領(lǐng)域中， 只要所述內(nèi)燃機具有噴射閥，所述噴射閥擁有閥針或者類似器件，通過所述閥針及類似器 件的運動產(chǎn)生所描述的噪聲污染。
[0014] 本發(fā)明的其它優(yōu)點和設(shè)計方案從說明書和附圖中獲得。
[0015] 不言而喻，前面所提到的和下面還要解釋的特征不僅能夠在相應(yīng)所說明的組合中 使用，而且也能夠在其它組合中或者單獨地使用，而不離開本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0016] 圖1是按照現(xiàn)有技術(shù)的、用于對四個進氣管-噴射閥進行操控的輸出級的線路裝 置，對于該線路裝置來說可以使用所述按本發(fā)明的方法； 圖2是在進行按本發(fā)明的操控時在汽油機的噴射閥的電磁線圈上的電壓曲線； 圖3是所述按本發(fā)明的線路裝置的第一種實施例，在該實施例中給在圖1中示出的輸 出級擴充了一個測量低通濾波器，該測量低通濾波器作為調(diào)節(jié)量提供電壓UTP; 圖4是在滯后帶（Hystereseband)中進行按本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)的情況下在按照圖3的 線路裝置上所測量的、加載在噴射閥的電磁線圈上的電壓曲線； 圖5是所述按本發(fā)明的線路裝置的第二種實施例，在該第二種實施例中所述在圖1中 示出的輸出級額外地具有晶體管和自振蕩二極管； 圖6是在使附加的晶體管同步的情況下在按照圖5的線路裝置上所測量的、加載在噴 射閥的電磁線圈上的電壓曲線； 圖7是和在圖6中相類似的、但是在滯后帶中進行電壓調(diào)節(jié)的情況中的電壓曲線； 圖8是所述按本發(fā)明的線路裝置的第三種實施例，在該第三種實施例中所述在圖1中 示出的輸出級額外地具有線性的電壓調(diào)節(jié)器；并且 圖9是所述按本發(fā)明的線路裝置的第四種實施例，在該第四種實施例中所述在圖5中 示出的輸出級額外地具有線性的電壓調(diào)節(jié)器。
【具體實施方式】
[0017] 輸出級的、在圖1中示出的線路裝置在當(dāng)前的實施例中用于操控四個進氣管-噴 射閥。不言而喻，本發(fā)明不取決于所述噴射閥的精確的數(shù)目。所述噴射閥是磁閥，也就是 說它們由電磁線圈100、105、