DE10058959A1 - Verfahren und Einrichtung zur Ansteurung eines Injektors - Google Patents

Abstract

Für einen Injektor (8) einer Brennkraftmaschine (1) wird ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ansteuerung vorgeschlagen. Hierbei ist jedem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) ein Injektor (8) zugeordnet. Die Einrichtung weist eine Spannungsquelle zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung, eine Steuerschaltung, bestehend aus Lowside- und einem Highside-Schaltmittel, sowie ein Speichermittel, insbesondere Boost-Kondensator, auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Energieinhalt des Speichermittels geregelt wird. Hierdurch wird u. a. der Einfluss von Schwankungen der Versorgungsspannung auf den Injektor (8) verringert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung eines Injektors nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Ein derartiges Verfahren bzw. Einrichtung ist aus der DE 42 37 706 A1 bekannt. Diese Einrichtung besteht aus einem Hochladungswandler, einem Speichermittel und einer Steuerschaltung. Die Steuerschaltung wiederum beinhaltet ein Highside-Schaltmittel, Injektoren und Lowside-Schaltmittel. Jedem Injektor ist ein Lowside-Schaltmittel, beispielsweise Transistor, zugeordnet. Über die Aktivierung des Lowside-Schaltmittels wird der entsprechende Injektor aktiviert. Parallel zum Hochladungswandler ist das Speichermittel zwischen einem positiven und negativen Potential angeordnet. Das positive Potential wird im weiteren Text als Highside bzw. das negative Potential als Lowside bezeichnet. Das Speichermittel, dieses ist als Boost-Kondensator ausgeführt, dient zur Energieversorgung der Injektoren während der Boost-Phase. Bekanntermaßen besteht ein Schaltzyklus eines Injektors aus der Boost-Phase, einer Anzugsstrom-Phase, einer ersten Schnell-Löschung, einer Haltestrom-Regelung und einer zweiten Schnell-Löschung.

Bei dieser Einrichtung ist der Hochladungswandler als eine Spule mit einem Schalter gegen Lowside ausgeführt. Über den Schalter wird gesteuert, ob die Spule Energie aufnimmt oder abgibt. Der Zustand des Schalters wiederum wird vom Mikro-Controller gesteuert. Da es sich um eine Steuerung handelt, müssen die Toleranzen in der Signalkette gering sein. Bekanntermaßen können diese ein unterschiedliches Öffnungsverhalten des Injektors verursachen. In Konsequenz bewirken sie somit eine unterschiedliche Einspritzmenge.

Der Erfindung liegt insofern die Aufgabe zu Grunde, die Kontinuität und Sicherheit bei der Ansteuerung des Injektors zu erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren und eine Einrichtung vorgeschlagen, bei der das Ist-Potential des Speichermittels detektiert wird, aus dem Ist-Potential und einem Soll- Potential eine Potentialabweichung bestimmt wird und mittels des Hochladungswandlers das Ist-Potential des Speichermittels auf Soll-Potential geregelt wird. Durch die Regelung mittels des Hochladungswandler wird der Energieinhalt des Speichermittels auf einem konstanten Niveau gehalten. Mit anderen Worten: Die Boost-Spannung wird permanent erzeugt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Vor- und Haupteinspritzung sowie Nacheinspritzung frei darstellbar sind. Für die Praxis bedeutet dies, dass beispielsweise der Zeitraum ab Ende Voreinspritzung und Beginn Haupteinspritzung frei wählbar ist. Auf Grund der konstanten Boost-Spannung wird eine gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Einspritzungen reduziert. Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, dass mehrere Steuerschaltungen vorgesehen werden. Konkret kann dies so ausgeführt sein, dass jeder Zylinderreihe der Brennkraftmaschine eine Steuerschaltung zugeordnet wird.

Zur Erhöhung der Sicherheit sind mehrere Diagnoseblöcke innerhalb der Steuerschaltung vorgesehen. Über diese werden die elektrischen Kenngrößen der Steuerschaltung überwacht. Bei nicht plausiblen Kenngrößen der Steuerschaltung, beispielweise Leitungsunterbrechung oder Kurzschluss gegen Lowside-Potential, wird eine Betriebsempfehlung für den weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine generiert.

In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild

Fig. 2 einen Schaltplan der Einrichtung

Fig. 3 eine Einrichtung mit mehreren Steuerschaltungen

Fig. 4 ein Zeitdiagramm

Fig. 5 einen Programmablaufplan

Fig. 1 zeigt ein reduziertes Systemschaubild einer Brennkraftmaschine mit Speichereinspritzsystem (Common-Rail), bei welcher das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Einrichtung verwendet wird. Selbstverständlich ist die Einrichtung bzw. das Verfahren auch bei anderen Einzeleinspritzsystemen anwendbar. Dargestellt ist eine Brennkraftmaschine 1 mit Turbolader und Ladeluftkühler 2, ein elektronisches Motorsteuergerät 11, eine erste Pumpe 4, eine zweite Pumpe 6, einen Hochdruckspeicher (Rail) 7, daran angeschlossene Injektoren 8 und ein Drosselventil 5. Die erste Pumpe 4 fördert aus einem Kraftstofftank 3 den Kraftstoff via dem Drosselventil 5 zur zweiten Pumpe 6. Diese wiederum fördert den Kraftstoff unter hohem Druck in den Hochdruckspeicher 7. Das Druckniveau des Hochdruckspeichers 7 wird über einen Rail- Drucksensor 10 erfasst. Aus dem Hochdruckspeicher 7 zweigen Leitungen mit daran angeschlossenen Injektoren 8 für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine 1 ab.

Das elektronische Motorsteuergerät 11 steuert und regelt den Zustand der Brennkraftmaschine 1. Dieses weist die üblichen Bestandteile eines Mikrocomputersystems auf, beispielsweise Mikro-Controller, I/O-Bausteine, Puffer und Speicherbausteine (EEPROM, RAM). In den Speicherbausteinen sind die für den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 relevanten Betriebsdaten in Kennfeldern/Kennlinien appliziert. Die in Fig. 1 exemplarisch dargestellten Eingangsgrößen des elektronischen Motorsteuergeräts 11 sind: Verbrennungs-Höchstdruck pIST(i), der mittels Drucksensoren 9 gemessen wird, Druck pCR des Hochdruckspeichers 7, sowie ein den Leistungswunsch darstellendes Signal FW. Die weiteren für den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 relevanten Eingangsgrößen sind mit dem Bezugszeichen E dargestellt. Als Ausgangsgrößen des elektronischen Motorsteuergeräts 11 sind die Ansteuersignale für die Injektoren 8, entsprechend dem Einspritzbeginn SB, einem leistungsbestimmenden Signal ve und das Ansteuersignal ADV für das Drosselventil 5 dargestellt. Über das Drosselventil 5 wird der Zulauf zur zweiten Pumpe 6 eingestellt. Das Bezugszeichen A stellt exemplarisch weitere Ausgangsgrößen dar, beispielsweise die Ansteuerung für ein Display.

In Fig. 2 ist ein Schaltplan der erfindungsgemäßen Einrichtung für eine Brennkraftmaschine mit vier Zylindern dargestellt. Die Einrichtung besteht aus folgenden funktionellen Einheiten: Mikro-Controller 12, Hochladungswandler 13, Speichermittel: hier Boost-Kondensator 14, und Steuerschaltung 23. Die Steuerschaltung 23 wiederum besteht aus einem Highside-Schaltmittel 15, einem ersten 16, zweiten 21 und dritten Diagnoseblock 22, mehreren Injektoren 8 (Bezugszeichen 8A bis 8x), Lowside-Schaltmittel (Bezugszeichen 17 bis 20), einer Freilaufdiode DF und den Dioden D1 bis Dx. Jedem Injektor 8 ist ein Lowside-Schaltmittel zugeordnet. Üblicherweise ist dieses Lowside- Schaltmittel als FET-Transistor ausgeführt. Beispielweise über die Aktivierung des Lowside- Schaltmittels 17, Ansteuersignal S1, entsteht ein Strompfad von der Highside via ersten Diagnoseblock 16, Highside-Schaltmittel 15, Injektor 8A, Lowside-Schaltmittel 17 und zweitem Diagnoseblock 21 zur Lowside. Für den weiteren Ablauf des Verfahrens wird auf die Fig. 4 verwiesen.

Das Highside-Schaltmittel 15 sowie die Lowside-Schaltmittel 17 bis 20 werden vom Mikro- Controller 12 mit den entsprechenden Signalen H1 bzw. S1 bis Sx aktiviert. Hierzu erhält der Mikro-Controller 12 folgende Eingangsgrößen: das Signal VCB(IST), welches dem positivem Potential des Boost-Kondensators 14 entspricht, das Signal VCB(SW), entsprechend einem Potential-Sollwert, den Stromwert i und das Signal DS2 aus dem zweiten Diagnoseblock 21, das Diagnose-Signal DS1 vom ersten Diagnoseblock 16, das Diagnose-Signal DS3 vom dritten Diagnoseblock 22, und weitere Eingangsgrößen E. Weitere Eingangsgrößen sind beispielsweise die Motordrehzahl und der Ladeluftdruck. Die Ausgangsgrößen des Mikro-Controllers 12 sind die Ansteuersignale S1 bis Sx, das Signal H1 für den Highside-Schalter 15, das Signal dVCB, das Signal einer Grenzfrequenz fG und weitere Ausgangssignale A. Die Signale dVCB und fG werden auf den Hochladungswandler 13 geführt. Der Hochladungswandlers 13 ist an eine Versorgungsspannung Ub, entsprechend dem Potentialunterschied VHS zu VLS einer Spannungsquelle 24, angeschlossen. Die Ausgangsgröße des Hochladungswandlers 13 entspricht der am Boost- Kondensator 14 anliegenden Spannung.

Die Funktion der Anordnung zur Regelung der Boost-Spannung ist folgendermaßen: Das am Boost-Kondensator 14 anliegende Potential VCB(IST) wird mit dem Potential-Sollwert VCB(SW) verglichen. Hieraus berechnet sich die Abweichung dVCB. Über den Spannungswandler 13 wird die Ist- auf die Soll-Spannung geregelt. Der Boost-Kondensator 14 wird somit ständig auf einem vorgegebenen Energiewert gehalten. Während des gesamten Schaltzyklus der Injektoren 8 wird die Energie aus dem Boost-Kondensator 14 entnommen und die entnommene Energie via Hochladungswandler 13 nachgeliefert. Hierdurch ergeben sich sehr universelle Einstellmöglichkeiten für die Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung. Durch die Regelung haben Variationen der Versorgungsspannung Ub nur noch einen geringen Einfluss auf die Steuerschaltung 23. Gegenüber der Einrichtung gemäß dem Stand der Technik wird die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Einspritzungen ebenfalls reduziert. Die Einspritzungen sind somit konstanter. In der Praxis ist der Hochladungswandler 13 maximal so ausgelegt, dass er den gesamten Strom für die Injektoren 8 bereitstellt.

Der Hochladungs-Wandler 13 kann so dimensioniert werden, dass er als aktives Filter wirkt. Dessen Grenzfrequenz fG ist veränderlich und wird vom Mikro-Controller 12 vorgegeben. Die Grenzfrequenz fG wiederum wird maßgeblich aus der Motordrehzahl und/oder der Steuerfrequenz der Injektoren bestimmt. Über dieses Filter wird der Stromverlauf geglättet. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass leitungsgebundene elektromagnetische Aussendungen reduziert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Netzfilter, welches die Welligkeit der Versorgungsspannung Ub reduziert, kleiner dimensioniert werden kann.

Die in der Steuerschaltung 23 vorgesehenen Diagnoseblöcke besitzen folgende Funktionalität: Der erste Diagnoseblock 16 dient ausschließlich der Kurzschluss- Erkennung. Der zweite Diagnoseblock 21 dient zur Strommessung und der Kurzschluss- Erkennung eines Injektors im Betrieb. Wenn beispielsweise der Anschluss P2 des Injektors 8A auf Lowside-Potential liegt, so wird dies zweifelsfrei mittels des zweiten Diagnoseblocks 21 erkannt. Über den dritten Diagnoseblock 22 wird die Kurzschluss- Erkennung der Lowside-Schalter 17 bis 20 sowie eine Schnell-Entstromungs-Erkennung implementiert. Zusätzlich bietet der dritte Diagnoseblock 22 die Möglichkeit eines Offline- Tests. In der Initialisierungs-Phase, d. h. nach dem Erwachen des elektronischen Motorsteuergeräts und vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine, kann zweifelsfrei eine Leitungsunterbrechung bzw. eine Kurzschluss-Erkennung durchgeführt werden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass bereits zu einem sehr frühen Stadium eine Fehlerdiagnose vor Ort durchgeführt werden kann. Durch die Anordnung mehrerer Diagnoseblöcke innerhalb der Steuerschaltung 23 wird insgesamt also der Vorteil erzielt, dass jeder Zweig der Steuerschaltung 23 diagnostizierbar ist, d. h. eine genaue Fehleranalyse ist somit möglich.

In Fig. 3 ist eine Einrichtung mit mehreren Steuerschaltungen 23, 23a und 23b dargestellt. Beispielsweise kann jeder Zylinderreihe (k) eine eigene Steuerschaltung zugeordnet sein. Da in Fig. 3 drei Steuerschaltungen dargestellt sind, beträgt somit der Wert der Laufvariablen k ebenfalls den Wert 3. Der Mikro-Controller 12 erhält somit beispielsweise den Stromwert i(1) der Steuerschaltung 23, den Stromwert i(2) der Steuerschaltung 23a und den Stromwert i(3) der Steuerschaltung 23b. Entsprechendes gilt für die weiteren Eingangsgrößen des Mikro-Controllers 12. Für die Ausgangsgrößen H1(k) und S1(k) bis Sx(k) gilt dies entsprechend. Beispielsweise wird über das Ansteuersignal S1(1) also das erste Lowside-Schaltmittel 17 der Steuerschaltung 23 angesteuert. Für die Funktionalität gilt das zu Fig. 2 Gesagte. Über die Anordnung mehrerer Steuerschaltungen lässt sich der Vorteil erzielen, dass mehrere Injektoren gleichzeitig angesteuert werden können. Eine gegenseitige Beeinflussung der Injektoren ist jedoch durch diese Anordnung weitestgehend ausgeschlossen.

In Fig. 4 ist der zeitliche Ablauf des Verfahrens dargestellt. Die Fig. 4 besteht aus den Teilfiguren 4A bis 4D. Hierbei zeigen jeweils über der Zeit: Fig. 4A den Spannungsverlauf VCB am Boost-Kondensator 14, Fig. 4B den Strom i durch einen Injektor 8, Fig. 4C das Ansteuersignal H1 für den Highside-Schalter 15 und Fig. 4D das Ansteuersignal S. hier beispielsweise S1 für den Lowside-Schalter 17. In Fig. 4A ist als durchgezogene Linie das Ist-Potential VCB(IST) und als punktierte Linie das Soll-Potential VCB(SW) dargestellt. Der Potential-Unterschied VCB(SW) zu VCB(IST) entspricht der Regelabweichung dVCB, also dem Eingangssignal des Hochladungswandlers 13. Als Regelabweichung dVCB bzw. Regelbereich kann beispielsweise 1 V bei einem Sollwert VCB(SW) von 45 V zugelassen werden.

Der Schaltzyklus eines Injektors 8 setzt sich wie folgt zusammen: Boost-Phase (t1/t2), Anzugsstrom-Phase (t2/t3), erste Schnell-Löschung (t3/t4), Haltestrom-Phase (t4/t5) und zweite Schnell-Löschung (t5/t6). Zum Zeitpunkt t1 beginnt der Schaltzyklus des Injektors 8, indem der Highside-Schalter 15 und der Lowside-Schalter 17 aktiviert werden. In den beiden Fig. 4C und 4D ist dies als Änderung des Signalverlaufs von 0 nach 1 dargestellt. Hierdurch entsteht ein Strompfad von der Highside via ersten Diagnoseblock 16, Highside-Schalter 15, Injektor 8A, Lowside-Schalter 17 und zweiten Diagnoseblock 21 zur Lowside. Nach der Aktivierung beginnt sich der Strom i durch den Injektor 8A zu erhöhen. Die am Boost-Kondensator 14 anliegende Spannung bzw. das Ist-Potential VCB(IST) verringert sich auf Grund dieser Energieentnahme. Zum Zeitpunkt t2 erreicht der Stromwert i seinen maximalen Wert. Als Reaktion hierauf wird der Highside-Schalter 15 vom Mikro-Controller 12 deaktiviert. In der darauffolgenden Anzugsstrom-Phase wird der Stromwert durch den Injektor 8A auf einen Mittelwert iß geregelt, indem der Highside- Schalter 15 entsprechend aktiviert bzw. deaktiviert wird. In Fig. 4A ist die Energie- Nachführung durch den Hochladungswandler 13 anhand des Signalverlaufs VCB(IST) ersichtlich.

Zum Zeitpunkt t3 beginnt die erste Schnell-Löschung. Der Zeitpunkt t3 kann ausgehend vom Zeitpunkt t1 entweder zeitgesteuert oder winkelgesteuert sein. Während der ersten Schnell-Löschung (t3/t4) wird das Highside-Schaltmittel 15 deaktiviert. Für den Lowside- Schalter 17 sind in Fig. 4D zwei Möglichkeiten dargestellt. Als durchgezogene Linie ist eine Schnellentstromung bzw. als punktierte Linie mit Bezugszeichen D ein Freilauf vorgesehen. Bei der Schnellentstromung wird die Energie der Spule des Injektors 8A via der Diode D 1 in den Boost-Kondensator 14 umgelagert. Beim Freilauf wird die Energie der Spule des Injektors 8A über den Lowside-Schalter 17, zweiter Diagnoseblock 21 auf die Diode DF geführt. Die Schnellentstromung ist in Fig. 4 B als Kurvenzug mit den Punkten A und B dargestellt. Der Freilauf ist mit den Punkten A und C bezeichnet. Da während der Schnellentstromung die Energie in den Boost-Kondensator umgelagert wird, verringert sich die Regelabweichung dVCB während des Zeitraums t3/t4. Im weiteren Text wird von einer Schnell-Löschung ausgegangen. Mit Ende der ersten Schnell-Löschung beginnt zum Zeitpunkt t4 die Haltestrom-Phase. Während dieser wird der Strom durch den Injektor 8A auf einen Mittelwert iH geregelt. Dies erfolgt indem das Highside-Schaltmittel 15 entsprechend aktiviert/deaktiviert wird. Das Lowside-Schaltmittel 17 bleibt währenddessen im aktivierten Zustand. Die Modulation des Highside-Schalters, also der Energie-Entnahme aus dem Boost-Kondensator 14, ist ebenfalls auf dem Signal VCB(IST) vorhanden, siehe Detail X in Fig. 4A. Die Welligkeit des Signals VCB(IST) wird maßgeblich bestimmt von der Güte des Hochladungswandlers 13. Eine entscheidende Verbesserung, also eine Verringerung der Welligkeit von Ub, wird durch ein aktives Filter im Hochladungswandlers 13 erzielt. Die Grenzfrequenz fG dieses Filters wird vom Mikro- Controller 12 aus der Motordrehzahl und/oder der Steuerfrequenz des Injektors bestimmt. Die Überlagerungen auf der Motordrehzahl bzw. die Steuerfrequenz stellen die Störgrößen dar. Zum Zeitpunkt t5 ist die Haltestrom-Phase beendet und es beginnt die zweite Schnell-Löschung, indem sowohl das Highside- als auch das Lowside-Schaltmittel deaktiviert werden. Zum Zeitpunkt t6 ist die Haupteinspritzung beendet. In Fig. 4B ist ein Zeitpunkt t7 dargestellt. Ab diesem Zeitpunkt lässt sich bereits eine Nacheinspritzung initialisieren.

In Fig. 5 ist ein stark vereinfachter Programmablauf des Verfahrens dargestellt. Dieser beginnt beim Schritt S1 mit der Initialisierung. In Schritt S2 wird danach das Ausgangssignal DS3 des dritten Diagnoseblocks 22 eingelesen. Anschließend wird dieses Signal auf Plausibilität geprüft, Schritt S3. Über den dritten Diagnoseblock 22 wird die Kurzschluss-Erkennung der Lowside-Schalter 17 bis 20 sowie eine Schnell-Entstromungs- Erkennung detektiert. Zusätzlich bietet der dritte Diagnoseblock 22 die Möglichkeit eines Offline-Tests. In der Initialisierungs-Phase, d. h. nach dem Erwachen des elektronischen Motorsteuergeräts und vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine, kann zweifelsfrei eine Leitungsunterbrechung bzw. eine Kurzschluss-Erkennung durchgeführt werden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass bereits zu einem sehr frühen Stadium eine Fehlerdiagnose vor Ort durchgeführt werden kann. Wird bei Schritt S3 ein Fehler detektiert, so verzweigt der Programmablaufplan zum Schritt S13 bei dem eine Betriebsempfehlung für den Bediener der Brennkraftmaschine generiert wird. Danach ist dieser Zweig des Programmablaufplanes beendet.

Wird bei Schritt S3 die Fehlerfreiheit der Steuerschaltung detektiert, so wird bei Schritt S4 geprüft, ob die Brennkraftmaschine angelassen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird mit Schritt S5 eine Warteschleife durchlaufen. Wird bei Schritt S4 erkannt, dass die Brennkraftmaschine bereits angelassen ist, so wird bei Schritt S6 die weiteren Diagnosefunktionen aktiviert. Bei Schritt S7 werden die Diagnosefunktionen, entsprechend den Eingangssignale DS1 bis DS3, auf Fehler geprüft. Wird ein Fehler bei Schritt S7 festgestellt, so verzweigt der Programmablaufplan zum Schritt S13. Wird die Fehlerfreiheit festgestellt, so wird im Schritt S8 das Ist-Potential VCB(IST) und Soll-Potential VCB(SW) eingelesen. Aus diesen beiden Größen wird sodann die Abweichung dVCB im Schritt S9 berechnet. Bei Schritt S10 wird das Ist-Potential auf das Soll-Potential geregelt, d. h. dVCB wird gegen Null geregelt. Danach wird im Schritt S11 aus den Störgrößen Motordrehzahl und/oder Steuerfrequenz des Injektors eine Grenzfrequenz fG bestimmt. Über diese Grenzfrequenz wird ein aktives Filter des Hochladungswandlers 13 gesteuert. Bei Schritt S12 wird geprüft ob ein Ende-Kriterium vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so verzweigt der Programmablaufplan zum Punkt A und beginnt mit dem Schritt S4 wieder. Bei Vorliegen eines Ende-Kriteriums ist der Programmablaufplan beendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Einrichtung bietet gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile:

• a) die Einspritzung ist präziser ausführbar,
• b) die Antwortzeit des Injektors, also die Zeit zwischen Bestromung und Ankeraufprall, wird verkürzt,
• c) bei demselben Injektor ist eine Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung darstellbar,
• d) die Totzeiten/Winkel zwischen Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung sind verkürzt,
• e) die Zeiten für die erste und zweite Schnellentstromung sind kürzer und konstanter und
• f) eine Eingangsfilterspule kann kleiner dimensioniert werden.

Bezugszeichenliste

1

Brennkraftmaschine

2

Turbolader

3

Kraftstofftank

4

erste Pumpe

5

Drosselventil

6

zweite Pumpe

7

Hochdruckspeicher (Rail)

8

Injektor

9

Drucksensor

10

Rail-Drucksensor

11

Elektronisches Motorsteuergerät

12

Mikro-Controller

13

Hochladungswandler

14

Speichermittel, Boost-Kondensator

15

Highside-Schaltmittel

16

erster Diagnoseblock

17

erstes Lowside-Schaltmittel

18

zweites Lowside-Schaltmittel

19

drittes Lowside-Schaltmittel

20

x-tes Lowside-Schaltmittel

21

zweiter Diagnoseblock

22

dritter Diagnoseblock

23

Steuerschaltung

24

Spannungsquelle

Claims (11)

1. Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung eines Injektors (8) einer Brennkraftmaschine (1), mit einer Spannungsquelle (24), mittels der eine Versorgungsspannung (Ub) entsprechend dem Potentialunterschied zwischen einem Highside-(VHS) und einem Lowside-Potential (VLS) bereitgestellt wird, mit einem Speichermittel (14), insbesondere Boost-Kondensator, mittels dem elektrische Energie zur Beaufschlagung des Injektors (8) gespeichert wird, mit einem Hochladungswandler (13), mittels dem das Speichermittel (14) aufgeladen wird und mit einer Steuerschaltung (23), mittels der ein Schaltzustand des Injektors (8) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ist-Potential (VCB(IST)) des Speichermittels (14) detektiert wird, aus dem Ist-Potential (VCB(IST)) und einem Soll-Potential (VCB(SW)) eine Potentialabweichung (dVCB) bestimmt wird und mittels des Hochladungswandlers (13) das Ist-Potential (VCB(IST)) des Speichermittels (14) auf das Soll-Potential (VCB(SW)) geregelt wird.

2. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochladungswandler (13) ein aktives Filter aufweist, dessen Grenzfrequenz (fG) in Abhängigkeit von Störgrößen (SG) verändert wird. (fG = f(SG)).

3. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Störgrößen (SG) maßgeblich aus einer Motordrehzahl (nMOT) und/oder einer Steuerfrequenz (fT) des Injektors (8) bestimmt wird (SG = f(nMOT); SG = f(fT); SG = f(nMOT, fT)).

4. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (23) einen ersten Diagnoseblock (16) aufweist, mittels dem die Steuerschaltung (23) überwacht wird.

5. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Diagnoseblock (16) im Strompfad zwischen dem Highside-Potential (VHS) und einem Highside-Schalter (15) angeordnet wird.

6. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein zweiter Diagnoseblock (21) zwischen Lowside-Schaltmitteln (17 bis 20) und dem Lowside-Potential (VLS) angeordnet wird.

7. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein dritter Diagnoseblock (22) vorgesehen wird, mittels dem die Potentiale der Lowside-Schaltmittel (17 bis 20) überwacht werden.

8. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des dritten Diagnoseblocks (22) die Potentiale in einer Initialisierungs-Phase und in einer Schnellentstrom-Phase des Injektors (8) überwacht werden, wobei die Initialisierungs-Phase mit Erwachen eines elektronischen Motorsteuergeräts (11) beginnt und mit dem Anlassen der Brennkraftmaschine (1) endet.

9. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei detektierter Fehlfunktion der Steuerschaltung (23) eine Betriebsempfehlung für den weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine (1) generiert wird.

10. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ersatzprogramm zur Steuerung der Brennkraftmaschine (1) aktiviert wird.

11. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinderreihe (k, k = 1, 2. . .) der Brennkraftmaschine (1) eine Steuerschaltung (23, 23a, 23b) zugeordnet wird.