具体实施方式

在以下的实施例描述中以及在附图中，相同或相似的元件在附图中具有相同的附图标记。

图1示出了机动车辆热力发动机的喷射系统的实施例的示意图，在该喷射系统中可以实施根据本发明的方法。从结构的观点来看，所示的喷射系统113符合现有技术。

在所示的示例中，从燃料箱111取出的燃料112被泵110加压到高压。高压下的流体（即燃料）沿着连接管线109向着公共供应室（也称为共轨）103流通，其服务于发动机的所有压电喷射器104、105、106和107。这些压电喷射器根据引言中给出的描述来运行，并且将在后文参考图2更详细地描述该运行。此外，本领域技术人员将会理解，在这种系统中的喷射器的数量不一定如在所示的示例中那样限制为四个，而是可以等于适配于允许配备有所讨论的喷射系统的热力发动机正确运行的任何数量，喷射器的数量特别地取决于发动机气缸（燃烧室）的数量。

每个压电喷射器通过特定的供应管线连接到公共供应室103。例如，供应管线108将压电喷射器107连接到供应室103。此外，关于压电喷射器107，供应管线108、供应室103、连接管线109和喷射器的内部通道204（如图2所示）包含加压至高压的燃料体积，其有助于保持喷射器关闭，作为其默认状态。此外，压力传感器102允许测量供应室内的流体压力。最后，控制单元101通过特别地命令泵和喷射器来操纵整个喷射系统。此外，控制单元101接收并处理来自压力传感器102的信息。

图2示出了根据本发明的实施例的压电喷射器的透视和部分截面图。所示的压电喷射器107在结构上符合现有技术。

在所示的示例中，压电喷射器107通过其开口206被供应高压燃料。当没有接收到打开喷射器的命令时，存在于内部通道204中的高压燃料向针201施加压力，针201在喷射器的尖端207处关闭喷射器。相反，当由发动机管理计算机向压电致动器203发送电压命令时，该致动器以使阀202打开的方式移位。然后，一部分流体经由特定通道（在喷射器中不可见）在喷射器中回流，并在出口205处离开喷射器。该流体例如能够被重新引导向喷射系统113的泵110。

在所有情况下，确定量的流体的排出降低了施加在针201上的压力，针201在其室中移位，并导致喷射器在其尖端207处打开。正是这个打开允许确定量的燃料释放到发动机的燃烧室（未示出）中。

图3的曲线图显示了一组曲线，该组曲线指示了压电喷射器（如参照图2所述）的运行特性随时间的变化，在该压电喷射器中可以实施根据本发明的方法。所示的三条曲线301a、301b和301c分别示出了在喷射器打开阶段期间（即在喷射期间）三种不同特性的所测量的随时间的变化。具体地，曲线301a示出了施加到压电致动器203的电压命令随时间的变化，曲线301b示出了通过喷射器的尖端207的所述喷射器的流量随时间的变化，曲线301c示出了由供应室压力传感器测量的压力随时间的变化。

本领域技术人员将会理解，出于易读性的目的，时间偏置（即延迟）已经被应用于压力随时间的变化的图示301c，并且更具体地应用于校正与流体沿着各种管线的行进有关的液压延迟。实际上，因为压力传感器位于供应室中，与喷射器的尖端相距确定的（且已知的）距离，所以流体的行进时间引入了在发生在喷射器尖端处的事件与其在压力传感器处的响应之间的时间偏置。更具体地，这种在喷射器尖端和压力传感器之间的液压行程延迟是在实验室中表征的，并且能够取决于燃料压力和温度，但也取决于在喷射器尖端和传感器之间的距离，该距离根据喷射器沿着供应室的位置而变化。在所有情况下，这种类型的延迟对于本领域技术人员来说是众所周知的，他们将知道如何在随后描述的计算中考虑这一点，使其适应于所讨论的喷射系统的精确拓扑和体积特性。

曲线301a在其左侧部分示出了用于打开电动液压阀的命令的第一电压脉冲特性。该脉冲导致压电致动器移位，并因此导致阀的伴随的打开。出现在曲线右侧部分的第二电压脉冲与阀的另一种用途相关联，该用途特别地允许在适当的时候使用所述阀以检测喷射器的关闭。由于这种用途不构成本发明实施方式的一部分，因此它不是本说明书上下文中更深入解释的主题。

曲线301b示出了由外部测量装置物理地测量的喷射器流量随时间的变化。瞬时喷射流量也称为ROI（英文中的“Rate of Injection”，喷射速率）。所示的脉冲直接来自与阀的打开相关联的脉冲，在阀和喷射器的相应打开和关闭之间具有不同的延迟。因此，喷射器的静态流量是在喷射阶段中流量所达到的最大值303。

最后，曲线301c示出了在该相同阶段中在供应室中测量的压力值的降低。如上文已经提到的，根据本发明的方法的基本思想是使用该测量结果来确定喷射器的静态流量，以及此后其潜在的漂移。实际上，该方法仅使用包含在曲线301c的部分302（由虚线界定）内的所测量的压力值，即当阀关闭且喷射器仍然打开时。由此，所使用的压力值（以及它们随时间的变化）仅归因于喷射器的打开，而不归因于阀的打开。

此外，本领域技术人员将会理解，在所示的示例中，当压力值起始地为高的且稳定的时，发生喷射器的打开阶段。换言之，当喷射系统的泵已经将供应室中的燃料升高到高压时，执行喷射以及附带地执行静态流量的确定。优选地，当泵送阶段结束时执行该方法的步骤，使得供应室中的压力以稳定的值建立。这种形式的实施方式更简单。然而，在替代实施例中，可以规定使用压力上升的建模，以便允许在泵送（即增压）阶段期间进行静态流量漂移的确定。

图4示出了说明根据本发明的方法的实施例的步骤图。该方法的所有步骤都由控制单元执行，控制单元例如为图1所示的喷射系统113的控制单元101。这种控制单元例如可以是发动机管理计算机或ECU（英文中的“Engine Control Unit”，发动机控制单元），其以总体的方式管理发动机的运行。

步骤401是预备步骤，其包括验证多个条件，所述多个条件被称为方法执行条件。这意味着在该方法后续步骤的可能的执行之前必须满足的条件。验证是指确定一个条件是否满足。有利地，这种验证允许在确保令人满意的性能水平的条件下保证对喷射器的静态流量漂移的确定。

为此，控制单元利用源自传感器或发动机部件的信息，以便对精确确定燃料静态流量的可能性进行预先估计。例如，在该方法的特定实施例中，控制单元验证以下条件：

-冷却回路中的水的温度TCO（英文中的“Temperature COoling”）的值包含在确定的极限值之间。该条件与在方法执行中所实施的计算的精度相关，计算取决于该值。

-燃料温度的值包含在确定的极限值之间。该验证允许仅在发动机是热的时执行该方法的其他步骤。

-燃料压力的值包含在确定的极限值之间。该验证与信噪比有关，当用于计算的压力值是高的时，信噪比更好。

-喷射命令中所要求的燃料量的值包含在确定的极限值之间。该验证允许确保用于实施计算所需的最短持续时间。

-热力发动机曲轴的角位置的值包含在确定的极限值之间。这种条件也相当于验证泵送阶段的实际完成。

在步骤402期间，控制单元将在电动液压阀的关闭和喷射器的关闭之间的时间间隔的理论持续时间与确定的阈值进行比较。理论持续时间指的是基于喷射命令的已知特性的预期持续时间。特别地，对于与发动机的特定运行点相关联的每个喷射命令，控制单元知晓该理论持续时间。因此，以与用于步骤401的验证相同的方式，当且仅当该理论持续时间大于所选阈值时，执行该方法的后续步骤。该步骤还有利地允许确保可利用的、所测量的压力值使得可以良好地确定喷射器的静态流量。特别地，如果基于足够大的数量压力值，则后面所描述的静态流量计算的精度会更好。现在，如本身所知，每个压力传感器以有限制的采集频率运行。因此，可利用的测量持续时间越长，计算的精度就越好。

本领域技术人员将会理解，前面描述的示例性实施例是非限制性的，此外，该方法的步骤401和402可以同时执行或者以任何顺序执行。此外，将会注意到，仅在喷射器打开且电动液压阀关闭时执行该方法的所有后续步骤。

步骤403包括采集由位于喷射器供应室中的压力传感器测量的压力值。使用这些值的静态流量计算需要在两个不同时刻测量的至少两个值。然而，如已经提到的，其数量越高，则精度越好。因此，最佳的测量情形是这样的情形：其中阀一关闭就采集压力值，且直至喷射器关闭为止。在进行该测量时，考虑了已经提到的在喷射器尖端和压力传感器之间的液压行程延迟。例如，对于在其中控制或检测喷射器的关闭的喷射系统，压力值的采集可以（以特定于所用压力传感器的确定的采集频率）在包含在电动液压阀关闭和喷射器关闭之间的整个持续时间期间进行。相比之下，在不知晓喷射器关闭的精确时刻的情况下，可以在从阀关闭开始算起的确定的持续时间期间以相同的采集频率进行压力值的采集。该持续时间需要被选择成：既认为它足以确保压力值的采集数量足够大，但又不是过大的，从而保证在喷射器仍然打开时进行测量。

在步骤404期间，控制单元基于在前一步骤期间测量的压力值计算相对于时间的压力梯度。为了简化描述，相对于时间的梯度在下文中记为dP。

在该方法的特定实施例中，通过使用线性回归模型的计算方法来计算相对于时间的压力梯度dP。以本身已知的方式，线性回归允许确定在被称为被解释变量（在这种情况下是压力P）的变量和解释变量（在这种情况下是时间t）之间的关系。最简单的模型包括：例如，基于所测量的值使用线性关系（即直线）对梯度进行建模。

因此，步骤405包括根据以下公式计算记为Q_mes的所测量的静态流量：

[数学式1]

。

其中，V_sys对应于高压系统的体积，即升高到高压的燃料的总体积，而K是对应于燃料弹性模量的线性常数。如本领域技术人员本身已知的，该弹性模量取决于所测量的燃料压力和该燃料的温度。本领域技术人员将知道如何确定这些值，以便在静态流量的计算中使用燃料弹性模量的精确值。例如，所使用的压力值可以是由供应室压力传感器测量的压力值，且温度值可以是由存在于喷射系统中的温度传感器测量的。

最后，步骤406包括确定表示静态流量漂移（称为Q_ratio）的值，该值与如下的值成比例，该如下的值指的是所测量的静态流量Q_mes与称为喷射器的标称静态流量Q_nominal的值的比率。此外，本领域的技术人员将会理解，静态流量Q_ratio的值必须使用所测量的静态流量Q_mes和标称静态流量Q_nominal来计算，这两者都是针对相同的压力值范围来考虑的。换言之，用于所述计算的标称静态流量Q_nominal是在相对于时间的压力梯度dP的压力值范围内确定的标称静态流量。

在一个非限制性实施例中，表示静态流量漂移Q_ratio的这个值简单地等于所测量的静态流量Q_mes的值除以在相对于时间的压力梯度dP的压力值范围内确定的标称静态流量Q_nominal的值。此外，标称静态流量的值例如是在与所涉及的喷射器基本相同的多个喷射器的特性的实验室表征的基础上事先已知的。

在该方法的另一个实施例中，表示静态流量漂移Q_ratio的值是根据以下公式确定的：

[数学式2]

。

其中，A_mes是根据所测量的静态流量值计算的喷射器孔的所测量的总面积，而A_nominal是根据喷射器制造商提供的数据确定的喷射器孔的标称总面积。

特别地，孔的所测量的总面积是根据以下公式计算的：

[数学式3]

。

其中，Cd是流动效率系数，其中ρ是取决于燃料温度和压力的燃料密度，并且ΔP是在供应室中所测量的压力和燃烧室中所测量的压力之间的差。所有这些值本身对于本领域技术人员来说是已知的，本领域技术人员将知道如何使其适配于特定的喷射系统，从而确定给定喷射器的孔的实际测量的总面积。

无论使用何种途径，表示所确定的静态流量漂移的值可以与表示静态流量漂移的信息相关联。例如，如果漂移高于阈值，则其被认为是关键的，也就是说对发动机的运行有重大影响。因此，在该方法的实施例中，该信息可以存储在控制单元的存储器中。有利地，该存储器可以在以后（例如在诊断期间）被读取，且从而引起潜在的喷射器维护操作。

此外，在该方法的一些实施例中，基于所存储的信息，控制单元还可以执行所谓的流量调节动作，即尽管喷射器劣化也仍允许获得燃料的预期喷射量的动作。例如，这样的动作可以包括在喷射命令中修改待喷射的燃料总量，或者修改喷射器打开的总持续时间，或者修改喷射压力，以便修改静态流量，同时保持喷射时间不变。这样，调节动作有利地能够补偿在该方法的前述步骤中所确定的静态流量漂移。

在权利要求中，术语“包括”或“包含”不排除其他元件或步骤。可以使用单个处理器或几个其他单元来实施本发明。所描述和/或要求保护的各种特征可以有利地组合。它们在说明书或不同的从属权利要求中的存在并不排除这种可能性。附图标记不应被理解为限制本发明的范围。