CN111819350B - 喷射器和用于检测这种喷射器状态的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷射燃料的喷射器(1),其包括喷射器壳体(2),布置在喷射器壳体(2)中并具有喷嘴针尖的可移动的喷嘴针,用于容纳喷嘴针尖的喷嘴针座以及机械开关(3),当所述喷嘴针尖与所述喷嘴针座接触时设定为闭合状态,当接触被中断时设定为断开状态,所述喷射器(1)具有用于控制所述喷嘴针的移动的输入线路(4)和输出线路(5),并且所述开关(3)具有第一接口(6)和第二接口(7)。所述喷射器(1)的特征在于,所述开关(3)的第一接口(6)连接到所述输入线路(4),所述开关(4)的第二接口(6)连接到所述喷射器壳体(2)。

Description

喷射器和用于检测这种喷射器状态的设备
技术领域
本发明涉及喷射器和用于检测这种喷射器的状态的设备。喷射器,也称为喷射阀,通常用于内燃机。喷射器通常根据伺服原理工作,其中通过施加电压使致动器运动,并且通过液压或基于压电原理的电压变比系统
Figure BDA0002596768570000011
将喷射器的喷嘴针从喷嘴针座中抬起,从而将高压燃料喷射到燃烧室中。喷射器的基本工作原理是本领域技术人员已知的,并且在本发明中仅部分解释。
背景技术
原则上,喷射器构造相对简单并且具有两个用于控制的接口。通常没有其他接口提供具有关于喷射器实际功能的信息的信号。
在过去的情况中,喷射器对电信号的延迟反应足以能够准确地显示发动机所需的原始排放的精度。然而,在日益严格的排放法规的过程中,有必要对喷射器的喷射行为进行更仔细的检查,如果必要的话,也应在喷射器或发动机的整个使用寿命过程中对此进行校正。尽管进行了精确的制造,但喷射器的行为并不相同,并且在其使用寿命中会经受不同的波动。其原因在于例如焦化效应,喷油嘴上的喷嘴座的磨损,取决于应用的回压波动,温度波动以及其他未列出的参数。
所有这些作用变量都无法测出,并在喷射器的制造过程中作为表格存储在控制设备中。因此,一段时间以来期望从喷射器接收反馈,以便产生关于其切换行为的结论。这样的信号可以用于实现具有闭合控制回路的系统,从而可以补偿与理想情况的偏差。这确保了尽管喷射喷嘴发生了变化,但也产生导致精度波动的自然影响,使得排放量以及性能参数在内燃机的整个使用寿命内都可以在指定范围内保持恒定。对于日益挑战性的排放规定,这是特别有利的。
由现有技术已知的喷射器具有控制回路并且具有附加的压力或振动传感器。此处的缺点是喷射器上的接口数量由此增加到至少三个触点(以前为两个触点)。
在图1中示出了现有技术的喷射器的示例。
发明内容
根据本发明的用于喷射燃料的喷射器包括:喷射器壳体,布置在喷射器壳体中并具有喷嘴针尖的可移动的喷嘴针,以及用于容纳喷嘴针尖的喷嘴针座,其中喷嘴针和喷嘴针座的接触配对产生机械开关,所述机械开关在喷嘴针尖与喷嘴针座接触时处于闭合状态,并在所述接触中断时处于断开状态,喷射器具有用于致动喷嘴针的移动的输入线路和输出线路,并且所述开关具有第一接口和第二接口。喷射器的特征在于,所述开关的第一接口连接到输入线路,且所述开关的第二接口连接到喷射器壳体。
因此,机械开关是由喷嘴针座和喷嘴针产生的,取决于喷射器的状态,喷嘴针座和喷嘴针是否相互接触。可以通过针尖和针座的接触配对来实现该开关。
上述喷射器具有这样的开关,该开关可以根据喷射器的喷射状态而控制,并且该开关通过其接口之一直接连接到喷射器壳体。另外,所述开关的另一接口连接到用于致动喷嘴针的移动的输入线路,从而在喷射器的一个连接器(Stecker)中不再需要布置多于两根线路(输入线路和输出线路)。这使得可以提供根据本发明的喷射器的向下兼容性
Figure BDA0002596768570000021
其中不一定必须使用根据本发明的喷射器的固有优点。
另外,通过以这种方式设计的喷射器,可以精确地确定可移动的喷嘴针从相关的喷嘴针座抬起的开始和结束,由此也可以精确地确定燃料向燃烧室的喷射时间。特别精确地成功检测到在所谓的喷射器的弹道操作(ballistischen Betrieb)中的喷射过程的开始,在该喷射过程中,喷射器的致动脉冲很短,以致只有在相关的致动脉冲已经消失后才打开喷射器。
由于对输入线路上的电压水平的评估根据开关的状态而变化,因此可以检测可移动的喷嘴针的抬起的开始和结束。另一个优点是,尽管有此评估可能性,但双极连接器(zweipoliger Stecker)足以满足喷射器的功能。由于发动机缸体已连接至系统接地(Systemmasse),因此流经开关的电流会通过通常与发动机缸体接触的喷射器壳体耗散。对于本领域技术人员显而易见的是,不仅电压的变化指示开关状态,而且来自输入线路和输出线路的差动电流的变化也可以得出相应的结论。
根据本发明的任选的变体,在开关的第一接口和输入线路和/或第二接口和喷射器壳体之间连接有电阻器。在闭合的开关状态下,该典型的高欧姆电阻器导致少量电流通过喷射器壳体流向地面。另外,当开关处于闭合状态时,该电阻器用于在其两端降低一定的电压。另外,也可以通过至少在与发动机缸体接触的触点处巧妙地涂覆喷射器壳体来获得这种电阻器,从而不必在上文列出的线路中插入电阻器。另外可能的是,这种连接由喷射流(Düsenstahl)“固有地”实现。例如,气缸盖中的喷射器螺栓连接可产生喷射流和发动机缸体之间的接地连接直至控制单元或电池上的接地连接。因此,开关电路可以闭合。
此外可以规定,输入线路和输出线路与电磁体或压电元件连接,其中当经由输入线路和输出线路施加电流时,电磁体或压电元件优选地使喷嘴针尖从喷嘴针座中抬升。当喷射器操作时,通过这种抬升使得燃料在高压下流入燃烧室。
根据本发明的有利的变体,喷射器的连接器是双极连接器并且具有输入线路和输出线路。优选地,连接器中没有用于状态检测的其他线路。
这确保了所使用的喷射器与旧的连接器触点兼容,并且还可以与特别简单的连接器结构一起工作。还可能的是,不使用或不需要根据本发明的连接器中固有的检测功能。集成的开关和任选的电阻器不会仅因为几毫安的极低电流而损害喷射器的功能。因此,不需要带有三个或甚至四个连接器针的特殊连接器,并且先前使用的工具可用于生产。
可以进一步规定,喷射器壳体由导电材料制成。
本发明还涉及一种用于检测喷射器状态的设备,该设备根据上述变体之一进行设计。该设备设计成向通向喷射器外壳的输入线路施加诊断电压和/或诊断电流,并检测输入线路上的电压曲线和/或检测输入线路与输出线路之间的差动电流。
如上所述,根据喷嘴针尖是否接触与其相关的喷嘴针座喷,射器的机械开关改变其状态。如果喷嘴针尖与喷嘴针座之间没有接触,则燃料从喷射器流出。当喷嘴针尖与其喷嘴针座接触时,所有的燃料的排放口都关闭,使得燃料不从喷射器中流出。通过检测输入线路上的电压曲线或确定输入线路与输出线路之间的差动电流,可以以简单的方式检测喷射器中的开关状态。由此获得关于喷射器的燃料排放口打开和关闭的确切时间点的结论。
根据本发明的任选的进一步发展,诊断电压通过电压源或电流源施加。优选地,这通过在输入线路和电压、特别是和电源电压之间插入电阻器实现。通常通过将电源电压施加到电磁体或压电元件上来引起喷嘴针的运动。但是,为此目的,可以通过电阻器或电流源将诊断电压或诊断电流提供给喷射器的输入线路,而与喷射器的致动状态无关。因此,无论喷射器的致动状态如何,诊断电压或诊断电流都可以用于检测喷射器中的机械开关的状态。因此,不必依赖电源电压的直接施加。
根据本发明,可以进一步规定,与致动喷嘴针的移动所需的电流相比,诊断电流或由施加诊断电压产生的电流非常小,即小于或等于致动电流的十分之一,优选地小于或等于致动电流的百分之一,更优选地小于或等于致动电流的千分之一。
有利的是,所要求保护的设备还具有用于电压检测的装置以便检测喷射器的输入线路上的诊断电压。
还可能有利的是,所要求保护的设备进一步包括用于确定差动电流的装置,以便确定在输入线路和输出线路之间流动的差动电流。
根据本发明的进一步发展,该设备设计成根据所检测的电压曲线和/或所检测的差动电流来检测喷嘴针与其喷嘴针座之间的接触中断的开始和/或结束。因此,可以非常精确地确定喷射时间点的开始和结束,其中通过将喷嘴针尖从其喷嘴针座中抬升以及将其返回到座中定义喷射时间点的开始和结束。
可以进一步规定,喷射器壳体连接到接地电势。这通常使用发动机缸体来完成,喷射器在其预期使用过程中与发动机缸体一起工作。
本发明还包括一种内燃机,其具有根据上述变体之一的喷射器和根据上述变体的设备。
本发明还包括一种具有上述内燃机的机动车辆。
附图说明
通过下面的附图描述,本发明的其他优点、细节和特征将变得显而易见。附图中显示:
图1:现有技术的具有开关的喷射器,
图2:根据本发明的喷射器,
图3:显示喷射器电压、针移动和针行程开关的时间图,
图4:用于检测喷射器的状态的设备的第一实施例,
图5:用于检测喷射器状态的设备的第二实施例,以及
图6:用于检测喷射器的状态的第三实施例。
具体实施方式
图1示出了现有技术中已知的喷射器的示意图。喷射器100具有壳体102,在壳体102中具有用于将喷嘴针从其相关联的喷嘴针座移出的装置108。另外,布置有机械开关103,其在喷嘴针接触喷嘴针座时处于闭合状态,并且在该接触中断时处于断开状态。连接到用于移动喷嘴针的装置108的输入线路104和输出线路105通入喷射器壳体102中以用于致动。此外,开关103的两个触点106、107也被引出喷射器壳体102。总体上,这导致喷射器具有从喷射器壳体102伸出的多于两条的线路,因此必须为这种喷射器102提供新的连接器。
此前,常规喷射器100使用双极连接器,这仅是向致动器108供电的必要条件。为了检测开关(也称为:针行程开关)的位置,需要至少一个另外的连接器触点106、107,这需要一种新的机械设计,由此使喷射器连接器不再与先前的系统兼容。
图2示出了根据本发明的喷射器1的实施例,其具有喷射器壳体2,通入喷射器壳体2的输入线路4和引出喷射器壳体2的输出线路5。此外,设置有用于致动喷嘴针的致动器8,该致动器8可以是例如电磁体或压电元件。喷射器1中还具有机械开关3,其与喷射器1的喷嘴针的运动一起协作。如果将喷嘴针从其座中抬升,并释放喷嘴进行喷射,则集成的开关3将断开其接触。相反,当针闭合时,接触也闭合。开关3的第一接口6通过电阻器R2与输入线路4连接。开关3的第二接口7电连接至喷射器壳体2,该喷射器壳体在操作中通常等同于接地电势9。
关于针行程开关3是闭合还是断开以及因此是否进行喷射的信息通过喷射器中的附加的功率消耗指示。与现有技术的实施方式相反,在本申请中不使用直接接触的开关的触点。还使用电阻器R2以将通过触点的电流限制到最小所需水平。
在激活喷射器时,在输入线路4和输入线路5上施加电压,这导致喷嘴针通过致动器8间接地移动,致动器8可以设计成电磁体或压电元件。针从其座上抬起并由此使得接触断开。因此,燃料被喷射到燃烧室中。
如果使用这种喷射器,则可以使用差动电流方法(=故障电流检测)进行检测。将流入喷射器的电流与流出的电流进行比较。如果开关3闭合,则在接口之一处流入喷射器1的电流比第二接口处多。这是因为部分电流通过开关3直接流到接地9。这导致易于检测开关是否闭合。
另一方面,如果流入喷射器的电流与流出喷射器的电流相同,则开关3断开。如果两个电流不同,则由此可以得出开关3闭合。但是,这种类型的检测仅在喷射器1上存在电压时才起作用,因为检测需要电流。
图3示出喷射器电压的存在(图中D3),针的移动(图中D2)和开关的状态(图中D1)之间的时间关系。激活喷射器时对其施加电压。这导致由电磁体或压电体间接驱动喷嘴针开始运动。针从其座上抬起并由此使得接触断开。因此,燃料被喷射到燃烧室中。如果再次去除喷油器上的电压,则以相反方向移动。针返回其针座,燃料流动中断,接触再次闭合。由于在图3中可以看到系统的惯性,因此逻辑上的结果是,开关3的开关时间点(参见图中D1)与施加和去除喷射器电压的时间点(参见图中D3)不完全一致。相反,它们显著地延迟。可能出现以下情况:喷射器不再通电,而针仍未返回其针座。在这种情况下,仍将进行喷射。只有经过一段时间后,针和开关3才闭合。这些情况在图3中用虚线区域突出显示。由于图2中所示的喷射器1此时不再通电,因此不能容易地检测到通过针行程开关3的可能存在的附加电流。
先前的方法已经在喷射器中使用开关,使得开关触点在单独的接口处引出。由此,它们需要一个四极或三极连接器。开关过程的检测因此非常简单,通过电阻测量来检测开关。低电阻表示开关闭合,而高电阻表示开关断开。
在电路方面,通过将开关的一个极连接到公共接地,并将另一极通过电阻器连接到电源电压,可以更容易地检测开关。当开关断开时,连接到电阻器的电极具有高电压,其在理想情况下对应于电源电压;而当开关闭合时,其低电压在理想情况下为零伏。开关接触是通过四个触点还是三个触点从喷射器引出都没有区别。图4示出了根据本发明的设备10与喷射器1的相互作用。
在通电之后或在实际通电期间,经由致动器8(电磁阀线圈等)上的电势来检测喷嘴针的打开和关闭。在喷射器施加辅助电压,以便即使在喷射器通电之后也检测电势的变化。必须将此电压连接到喷射器1的引脚(Pin),内部电阻器R2也连接到该引脚。在当前情况下,这是输入线路4。这是实现所需功能的唯一方法。
该电压或者可以从有功电流源I1产生,或者可以简单地通过电阻器R1产生(参见图5)。与用于喷射器驱动的实际电流Iinj相比,电流Idiag非常低,以便不损害喷射器1的功能。
如图5所示,喷射器仅具有两个接口4、5,其中一个(即输入线路4)通过电阻器R2连接到针行程开关3。开关3又通过其第二接口7与喷射器1的接地壳体2连接。
为了检测开关功能,需要某种改进的控制单元。如上所述,开关3的功能可以有利地借助于附加电压来检测,该附加电压通过控制单元10中的电阻器R1实现。
在致动喷射器1时,不能检测到开关状态。驱动电流Iinj比通过开关3的测量电流高若干数量级,由此不能进行检测。当操纵开关3时,喷射器1的输入线路4上的电压变化小于千分之一。除非做出大量努力,否则不能以简单的方式检测到这种变化并将其与故障进行可靠的区分。
另一方面,如果喷射器1“关闭”,换言之,喷射结束,则针不会立即落回到其针座中,而是略有延迟,如从图3中可以看到(参见图中D2)。针行程开关3首先保持断开,因此电阻器R2对控制单元10中的电路没有影响。在该时间窗口中,可以通过电阻器R1在喷射器1的输入线路4上测量完全诊断电压。
延迟结束后,针落回针座并开关闭合。现在,控制单元10中的电阻器R1与喷射器1中的电阻器R2一起形成分压器。在喷射器1的输入线路4的、从喷射器壳体2引出的部分上的电压按比例(R2/R1+R2)分压,因此低于在R1上施加的电压。
从较高电压到较低电压的该电压跃变可以由微控制器μC在控制单元10中检测到并且作为用于指示喷射结束的信息而获得。
在长喷射持续时间的情况下,不能通过该辅助电压检测到喷射的开始,但是这起到辅助作用,因为其可以在短喷射持续时间中检测到,因此也可以转用到较长的喷射持续时间。重要的是关闭喷射阀的时间点,因为该时间点具有更大的时间变化。换言之,该时间点更加分散。分别测量该关闭时间点使得本发明能够与专门设计的喷射器相互作用,该喷射器仅具有两个连接极。如图3中第二次喷射所示,可以以非常短的致动时间,也就是说以所谓的弹道操作,来检测喷射的开始和结束。在这种情况下,针的移动延迟到使得喷射器1中的电流已经消失并且可以不受干扰地检测到开关状态的程度。
特别地,本发明的优点是具有兼容性的喷射器1。其仍然仅需要两个连接引脚,也可以用于不使用或不需要检测功能的应用中。由于几毫安的最小电流,集成的开关3和电阻器R2不损害喷射器1的功能。
因此,不需要具有三个或四个连接引脚的特殊连接器,并且先前使用的工具可用于生产。
另一方面,控制单元一侧的信号评估非常简单。为了产生诊断信号,仅需要单个电阻器R1,该电阻器产生所需的诊断电压。类似地,不需要附加线路以将此电压施加到喷射器1。在控制单元10中不需要用于检测电压跃变的复杂电路,因为在最简单的情况下并且通过巧妙的设计,响应于两个不同的电压状态的控制器μC的数字输入或阈值开关是足够的。不需要这样的电路模块,其关键特性受温度波动或公差影响并因此具有低信噪比。即使存在温度波动和部件公差,也可以非常容易且非常可靠地检测到具有大电压差的纯电压电平。
本发明仅在对喷射器1的通电结束之后才允许进行喷射的检测,如上所述,这并不构成重要缺陷,因为喷射的结束实际上更重要,并且以小喷射量习得的喷射开始可以转用到较长的喷射。如果在喷射器通电时仍应记录打开时间,则可以将该方法与差动电流方法结合使用。
如图6所示,在控制单元中的另一电阻器被简单地添加到差动电流方法中,使得即使在没有致动喷射器的状态下,在喷射器上也存在辅助电压。

Claims (20)

1.一种用于喷射燃料的喷射器(1),其包括:
喷射器壳体(2),
可移动的喷嘴针,其布置在所述喷射器壳体(2)中并具有喷嘴针尖,以及
喷嘴针座,其用于容纳所述喷嘴针尖并布置在所述喷射器壳体(2)内,其中
在所述喷射器壳体(2)内通过所述喷嘴针和所述喷嘴针座的接触配对而限定有开关(3),
当所述喷嘴针尖与所述喷嘴针座接触时所述开关(3)处于闭合状态,而在所述接触中断时所述开关(3)处于断开状态,
所述喷射器(1)设置有延伸到所述喷射器壳体(2)中用于致动所述喷嘴针的移动的输入线路(4)和输出线路(5),以及
由所述喷嘴针和所述喷嘴针座形成的所述开关(3)包括第一接口(6)和第二接口(7),
所述开关(3)的所述第一接口(6)电连接到所述输入线路(4),
所述开关(3)的所述第二接口(7)电连接到所述喷射器壳体(2),并且
在所述喷射器壳体(2)上的连接器仅具有双极并且仅包括所述输入线路(4)和所述输出线路(5),并且不包括用于检测所述喷射器(1)的打开状态或关闭状态的附加线路,并且
所述喷射器配置和定位成将诊断电压和诊断电流施加到通向所述喷射器壳体的所述输入线路,以检测所述输入线路上的电压曲线和检测所述输入线路与所述输出线路之间的差动电流。
2.根据权利要求1所述的喷射器(1),其中,所述喷射器壳体(2)由导电材料制成。
3.根据权利要求1所述的喷射器(1),其中,所述喷射器壳体(2)连接到接地电势(9)。
4.根据权利要求1所述的喷射器(1),其中在所述第二接口(7)与所述喷射器壳体(2)之间连接电阻器(R2)。
5.根据权利要求4所述的喷射器(1),其中在所述开关(3)的所述第一接口(6)和所述输入线路(4)之间也连接电阻器(R2)。
6.一种用于喷射燃料的喷射器(1),其包括:
喷射器壳体(2),
可移动的喷嘴针,其布置在所述喷射器壳体(2)中并具有喷嘴针尖,以及
喷嘴针座,其用于容纳所述喷嘴针尖并布置在所述喷射器壳体(2)内,其中
在所述喷射器壳体(2)内通过所述喷嘴针和所述喷嘴针座的接触配对而限定有开关(3),
当所述喷嘴针尖与所述喷嘴针座接触时所述开关(3)处于闭合状态,而在所述接触中断时所述开关(3)处于断开状态,
所述喷射器(1)设置有延伸到所述喷射器壳体(2)中用于致动所述喷嘴针的移动的输入线路(4)和输出线路(5),
由所述喷嘴针和所述喷嘴针座形成的所述开关(3)包括第一接口(6)和第二接口(7),
所述开关(3)的所述第一接口(6)电连接到所述输入线路(4),
所述开关(3)的所述第二接口(7)电连接到所述喷射器壳体(2),
在所述喷射器壳体(2)上的连接器仅具有双极并且仅包括所述输入线路(4)和所述输出线路(5),并且不包括用于检测所述喷射器(1)的打开状态或关闭状态的附加线路,并且
在所述开关(3)的所述第一接口(6)与所述输入线路(4)之间连接电阻器(R2),并且
所述喷射器配置和定位成将诊断电压和诊断电流施加到通向所述喷射器壳体的所述输入线路,以检测所述输入线路上的电压曲线和检测所述输入线路与所述输出线路之间的差动电流。
7.一种用于喷射燃料的喷射器(1),其包括:
喷射器壳体(2),
可移动的喷嘴针,其布置在所述喷射器壳体(2)中并具有喷嘴针尖,以及
喷嘴针座,其用于容纳所述喷嘴针尖并布置在所述喷射器壳体(2)内,其中
在所述喷射器壳体(2)内通过所述喷嘴针和所述喷嘴针座的接触配对而限定有开关(3),
当所述喷嘴针尖与所述喷嘴针座接触时所述开关(3)处于闭合状态,而在所述接触中断时所述开关(3)处于断开状态,
所述喷射器(1)设置有延伸到所述喷射器壳体(2)中用于致动所述喷嘴针的移动的输入线路(4)和输出线路(5),
由所述喷嘴针和所述喷嘴针座形成的所述开关(3)包括第一接口(6)和第二接口(7),
所述开关(3)的所述第一接口(6)电连接到所述输入线路(4),
所述开关(3)的所述第二接口(7)电连接到所述喷射器壳体(2),
在所述喷射器壳体(2)上的连接器仅具有双极并且仅包括所述输入线路(4)和所述输出线路(5),并且不包括用于检测所述喷射器(1)的打开状态或关闭状态的附加线路,并且
致动器(8)连接到所述输入线路(4)和所述输出线路(5)两者并且配置为在施加通过所述输入线路(4)和所述输出线路(5)引导的电流时,使得所述喷嘴针尖从所述喷嘴针座抬起,并且
所述喷射器配置和定位成将诊断电压和诊断电流施加到通向所述喷射器壳体的所述输入线路,以检测所述输入线路上的电压曲线和检测所述输入线路与所述输出线路之间的差动电流。
8.根据权利要求7所述的喷射器(1),其中所述致动器(8)是电磁体。
9.根据权利要求7所述的喷射器(1),其中所述致动器(8)是压电元件。
10.一种用于根据权利要求1所述的用于喷射燃料的喷射器(1)的设备,所述设备(10)配置并布置为用于检测所述喷射器(1)的状态。
11.根据权利要求10所述的设备,其中所述电压经由电压源和电流源中的至少一者进行施加。
12.根据权利要求10所述的设备,其中,与致动所述喷嘴针的移动所需的电流(Iinj)相比,所述电流(Idiag)和由施加所述电压而产生的电流(Idiag)非常小。
13.根据权利要求10所述的设备,还包括用于电压检测的装置(μC),其用于检测所述喷射器(1)的输入线路(4)上的诊断电压。
14.根据权利要求10所述的设备,进一步包括用于确定所述差动电流的装置,以检测在所述输入线路(4)和所述输出线路(5)之间流动的差动电流。
15.根据权利要求10所述的设备,其中,所述设备(10)设计成基于所检测到的电压曲线或所检测到的差动电流来检测喷嘴针从其喷嘴针座抬起的开始和结束中的至少一者。
16.根据权利要求10所述的设备,其中独立于用于所述喷射器(1)的致动电流和致动电压中的至少一者施加所述电压和所述电流(Idiag)中的至少一者。
17.根据权利要求11所述的设备,其中所述电压经由在所述输入线路(4)和电源电压之间连接电阻器(R1)来进行施加。
18.根据权利要求12所述的设备,其中所述电流(Idiag)和由施加电压而产生的电流(Idiag)中的至少一者小于或者等于用于致动的电流(Iinj)的十分之一。
19.根据权利要求18所述的设备,其中所述电流(Idiag)和由施加电压而产生的电流(Idiag)中的至少一者小于或者等于用于致动的电流(Iinj)的百分之一。
20.根据权利要求12所述的设备,其中所述电流(Idiag)和由施加电压而产生的电流(Idiag)中的至少一者小于或者等于用于致动的电流(Iinj)的千分之一。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125803A1 (de) 2018-10-17 2020-04-23 Liebherr-Components Deggendorf Gmbh Injektor
GB2585196B (en) * 2019-07-01 2021-10-27 Delphi Tech Ip Ltd Method and system to determine the state of needle valve of a fuel injector
DE102020111787A1 (de) 2020-04-30 2021-11-04 Liebherr-Components Deggendorf Gmbh Vorrichtung zur Zustandserfassung eines Kraftstoffinjektors

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8430978D0 (en) * 1983-12-14 1985-01-16 Diesel Kiki Co Solenoid valve
WO2004097210A1 (de) * 2003-04-29 2004-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Einspritzventil mit sitzkontaktschalter
CN101238281A (zh) * 2005-08-02 2008-08-06 罗伯特·博世有限公司 用于控制内燃机喷射系统的方法和装置
CN106662055A (zh) * 2014-07-22 2017-05-10 德尔福国际业务卢森堡公司 燃料喷射器
WO2017153064A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil
WO2017186956A1 (fr) * 2016-04-29 2017-11-02 Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. Injecteur de carburant

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3021559A (en) * 1958-07-31 1962-02-20 Shipton & Company Ltd E Method of and apparatus for the manufacture of hollow plastic articles
US3168967A (en) * 1961-10-03 1965-02-09 Tony J Giampa Beverage dispenser
US4957085A (en) * 1989-02-16 1990-09-18 Anatoly Sverdlin Fuel injection system for internal combustion engines
US5890459A (en) * 1997-09-12 1999-04-06 Southwest Research Institute System and method for a dual fuel, direct injection combustion engine
US6120005A (en) * 1998-09-22 2000-09-19 Siemens Automotive Corporation Dual coil fuel injector having smart electronic switch
US6754604B2 (en) * 2002-11-01 2004-06-22 Snap-On Incorporated Method and apparatus for diagnosing fuel injectors
DE10313623A1 (de) * 2003-03-26 2004-10-21 Siemens Ag Kontaktiervorrichtung für einen Injektor eines Einspritzsystems für die Kraftstoffeinspritzung sowie Injektor mit einer Kontaktiervorrichtung
JP2007515618A (ja) * 2003-09-30 2007-06-14 エフエーファオ モトレンテクニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング センサ装置
DE102004001358B4 (de) * 2004-01-08 2007-10-04 Siemens Ag Regelverfahren und Regeleinrichtung für einen Aktor
DE102005018589A1 (de) * 2005-04-21 2006-11-02 Siemens Ag Nadelführungskörper für einen Injektor eines Einspritzsystems sowie Kontaktiervorrichtung mit einem Nadelführungskörper und Injektor mit einer Kontaktiervorrichtung
GB0807854D0 (en) * 2008-04-30 2008-06-04 Delphi Tech Inc Detection of faults in an injector arrangement
DE102011075750B4 (de) * 2011-05-12 2021-02-11 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Ermitteln einer Position eines Verschlusselements eines Einspritzventils für eine Brennkraftmaschine
DE102012215777A1 (de) * 2012-09-06 2014-03-06 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Zumessen von Fluid
WO2015015541A1 (ja) * 2013-07-29 2015-02-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の駆動装置および燃料噴射システム
DE102013220528B4 (de) * 2013-10-11 2015-05-07 Continental Automotive Gmbh Einspritzventil und Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils
JP6289579B1 (ja) * 2016-10-20 2018-03-07 三菱電機株式会社 インジェクタ制御装置及びインジェクタ制御方法
AU2017202904A1 (en) * 2017-05-02 2018-11-22 Finch, Garry MR Vehicle servicing equipment and techniques
WO2019055500A1 (en) * 2017-09-12 2019-03-21 Portal Instruments, Inc. TRANSDERMAL INJECTION DEVICE BASED ON ROTARY ENGINE
DE102018214135A1 (de) * 2018-08-22 2020-02-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines Injektors
DE102018221683A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Hyundai Motor Company Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs und Kraftstoffeinspritzsystem

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8430978D0 (en) * 1983-12-14 1985-01-16 Diesel Kiki Co Solenoid valve
WO2004097210A1 (de) * 2003-04-29 2004-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Einspritzventil mit sitzkontaktschalter
CN101238281A (zh) * 2005-08-02 2008-08-06 罗伯特·博世有限公司 用于控制内燃机喷射系统的方法和装置
CN106662055A (zh) * 2014-07-22 2017-05-10 德尔福国际业务卢森堡公司 燃料喷射器
WO2017153064A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil
WO2017186956A1 (fr) * 2016-04-29 2017-11-02 Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. Injecteur de carburant

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Publication number Publication date
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