DE102006058745A1 - Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils Download PDF

Info

Publication number
DE102006058745A1
DE102006058745A1 DE200610058745 DE102006058745A DE102006058745A1 DE 102006058745 A1 DE102006058745 A1 DE 102006058745A1 DE 200610058745 DE200610058745 DE 200610058745 DE 102006058745 A DE102006058745 A DE 102006058745A DE 102006058745 A1 DE102006058745 A1 DE 102006058745A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charging voltage
control current
time
injection valve
operating state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200610058745
Other languages
English (en)
Inventor
Oliver Becker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200610058745 priority Critical patent/DE102006058745A1/de
Publication of DE102006058745A1 publication Critical patent/DE102006058745A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils (10), insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine, bei dem ein als piezoelektrisches Element ausgebildeter Aktor (12) des Einspritzventils (10) mit einem Steuerstrom (I) beaufschlagt wird, um eine mit dem Aktor (12) gekoppelte Ventilnadel (13) des Einspritzventils (10) von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand zu überführen, und bei dem die zeitliche Änderung einer Ladespannung (U), auf die das piezoelektrische Element (12) aufgeladen ist, überwacht wird, um auf einen tatsächlichen Betriebszustand der Ventilnadel (13) des Einspritzventils (10) zu schließen. Erfindungsgemäß wird der Steuerstrom (I) zu einem vorgebbaren Zeitpunkt (t<SUB>1</SUB>), der vor einem tatsächlichen Erreichen des zweiten Betriebszustands vermutet wird, gezielt verändert, um die zeitliche Änderung der Ladespannung (U) zu beeinflussen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine, bei dem ein als piezoelektrisches Element ausgebildeter Aktor des Einspritzventils mit einem Steuerstrom beaufschlagt wird, um eine mit dem Aktor gekoppelte Ventilnadel des Einspritzventils von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand zu überführen, und bei dem die zeitliche Änderung einer Ladespannung, auf die das piezoelektrische Element aufgeladen ist, überwacht wird, um auf einen tatsächlichen Betriebszustand der Ventilnadel des Einspritzventils zu schließen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
  • Betriebsverfahren der eingangs genannten Art sind bekannt und werden insbesondere bei Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen zur Ansteuerung und Betriebsüberwachung der Einspritzventile eingesetzt. Nachteilig an der Verwendung von piezoelektrischen Elementen als Aktoren in den Einspritzventilen ist die Tatsache, dass deren mechanische und elektrische Eigenschaften nicht zeitlich konstant sind.
  • Sowohl der von einem piezoelektrischen Element bei einer Nennspannung ausgeführte Hub als auch die elektrische Kapazität des piezoelektrischen Elements und dessen Steifigkeit ändern sich über seine Lebensdauer. Derartige Änderungen sind während eines Betriebs des piezoelektrischen Elements in einem Einspritzventil jedoch nicht ohne aufwändige Messtechnik erfassbar und können dementsprechend auch nicht präzise kompensiert werden. Infolgedessen ergeben sich aufgrund der beschriebenen Alterungseffekte eines piezoelektrischen Elements u.a. Fehler bei einer von dem Einspritzventil eingespritzten Kraftstoffmenge. Derartige Fehler können überdies von einem mechanischen Verschleiß des Einspritzventils im Bereich eines Ventilsitzes herrühren.
  • Es ist daher wünschenswert, diejenigen Zeitpunkte während eines Ansteuervorgangs des piezoelektrischen Elements zu ermitteln, bei denen die von ihm angetriebene Ventilnadel tatsächlich bestimmte Betriebszustände einnimmt. Bei diesen Betriebszuständen handelt es sich beispielsweise um ein völlig geöffnetes beziehungsweise geschlossenes Einspritzventil, wobei die Ventilnadel vollständig von ihrem Ventilsitz entfernt ist oder auf diesem aufsitzt.
  • Herkömmliche Betriebsverfahren verwenden zur Erkennung dieser Betriebszustände der Ventilnadel einen an sich bekannten Zusammenhang zwischen einer mechanischen Rückwirkung der Ventilnadel auf das piezoelektrische Element und einem Gradienten der Ladespannung bei einer Beaufschlagung des piezoelektrischen Elements mit einem vorgebbaren Steuerstrom. Eine derartige mechanische Rückwirkung tritt beispielsweise dann auf, wenn die Ventilnadel bei einer Überführung von einem ersten in einen zweiten Betriebszustand tatsächlich auf dem Ventilsitz zum Aufliegen kommt. Die hierbei auf das piezoelektrische Element rückwirkende Kraft verändert dessen elektrische Betriebsparameter derart, dass sich – unter Annahme einer gleichbleibenden Ansteuerung mittels des Steuerstroms – der Gradient der Ladespannung verändert. Nachteilig ist hierbei jedoch die verhältnismäßig geringe Änderung des Gradienten der Ladespannung bei den bekannten Systemen, die eine Erkennung des tatsächlichen Erreichens eines neuen Betriebszustands erschwert. Darüber hinaus beeinflussen Messrauschen, druckabhängige mechanische Effekte innerhalb des Einspritzventils und dergleichen ebenfalls nachteilig die Erfassungsgenauigkeit einer Änderung des Gradienten der Ladespannung.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsverfahren und ein Steuergerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine präzisere Erkennung eines tatsächlichen Betriebszustands der Ventilnadel des Einspritzventils möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Betriebsverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Steuerstrom zu einem vorgebbaren Zeitpunkt, der vor einem tatsächlichen Erreichen des zweiten Betriebszustands vermutet wird, gezielt verändert wird, um die zeitliche Änderung der Ladespannung zu beeinflussen.
  • Die erfindungsgemäße gezielte Veränderung des Steuerstroms und die damit einhergehende Veränderung der zeitlichen Änderung der Ladespannung ermöglicht es vorteilhaft, vor dem tatsächlichen Erreichen des zweiten Betriebszustands durch die Ventilnadel einen solchen Gradienten der Ladespannung einzustellen, der sich z.B. deutlich von demjenigen Gradienten der Ladespannung unterscheidet, welcher sich bei bzw. nach dem Erreichen des zweiten Betriebszustands einstellt, der also eine deutliche Unterscheidbarkeit zwischen den Gradienten der Ladespannung vor bzw. nach dem Einnehmen des zweiten Betriebszustands ermöglicht.
  • Durch die erfindungsgemäße gezielte Veränderung des Gradienten der Ladespannung kann das Einspritzventil bzw. dessen piezoelektrisches Element also so konfiguriert bzw. betrieben werden, dass eine sichere Erkennung der mechanischen Rückwirkung der Ventilnadel auf das piezoelektrische Element bei dem Erreichen eines neuen Betriebszustands gewährleistet ist.
  • Besonders vorteilhaft wird ein Betrag des Steuerstroms zu dem vorgebbaren Zeitpunkt verringert, um die zeitliche Änderung der Ladespannung zu verringern. Da die mechanische Rückwirkung der Ventilnadel bei dem Erreichen des zweiten Betriebszustands üblicherweise eine Vergrößerung des Gradienten der Ladespannung zur Folge hat, ergibt sich hierdurch eine besonders gute Unterscheidbarkeit der zeitlichen Änderung der Ladespannung in den unterschiedlichen Zeitbereichen.
  • Bevorzugt wird die erfindungsgemäße gezielte Veränderung des Steuerstroms möglichst kurz vor demjenigen Zeitpunkt durchgeführt, an dem das tatsächliche Erreichen des zweiten Betriebszustands vermutet wird, um das Verbringen der Ventilnadel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand und die dabei geforderte Dynamik nicht zu stören.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch einen teilweisen Querschnitt eines Einspritzventils, das einen piezoelektrischen Aktor aufweist,
  • 2a zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Ladespannung des piezoelektrischen Aktors aus 1,
  • 2b zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Steuerstroms, der mit der in 2a abgebildeten Ladespannung korrespondiert,
  • 3a zeigt einen zeitlichen Verlauf der Ladespannung des piezoelektrischen Aktors aus 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 3b zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Hubs einer Ventilnadel des piezoelektrischen Aktors, der sich bei einer Ladespannung gemäß 3a ergibt, und
  • 4 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der 1 ist ein Einspritzventil 10 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt, das mit einem piezoelektrischen Aktor 12 versehen ist. Der piezoelektrische Aktor 12 ist von Kraftstoff 11 umgeben und wird, wie in 1 durch den Pfeil angedeutet, von einem Steuergerät 20 angesteuert. Weiterhin weist das Einspritzventil 10 eine Ventilnadel 13 auf, die auf einem Ventilsitz 14 im Inneren des Gehäuses des Einspritzventils 10 aufsitzen kann.
  • Ist die Ventilnadel 13 von dem Ventilsitz 14 abgehoben, so ist das Einspritzventil 10 geöffnet und es wird Kraftstoff eingespritzt. Dieser Zustand ist in 1 dargestellt. Sitzt die Ventilnadel 13 auf dem Ventilsitz 14 auf, so ist das Einspritzventil 10 geschlossen. Der Übergang von dem geschlossenen in den geöffneten Betriebszustand der Ventilnadel 13 wird mit Hilfe des piezoelektrischen Aktors 12 bewirkt. Hierzu wird der piezoelektrische Aktor 12 mit einem Steuerstrom I beaufschlagt, um ihn auf eine gewünschte Ladespannung U aufzuladen, die wiederum eine Längenänderung eines in dem Aktor 12 angeordneten Piezostapels hervorruft. Die von der Ladespannung U abhängige Längenänderung des Piezostapels wird schließlich zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Einspritzventils 10 und ganz allgemein zum Verbringen der Ventilnadel 13 zwischen ihren verschiedenen Betriebszuständen verwendet. Die Kraftübertragung zwischen dem Aktor 12 und der Ventilnadel 13 erfolgt bei dem vorliegenden Beispiel in an sich bekannter Weise mittels eines hydraulischen Kopplers 15.
  • 2a zeigt den zeitlichen Verlauf der Ladespannung U des Aktors 12, wie er sich bei einer Beaufschlagung des Aktors 12 mit dem in 2b abgebildeten Steuerstrom I ergibt. Die Diagramme der 2a und 2b besitzen Zeitachsen mit identischer Skalierung.
  • Durch die Beaufschlagung des Aktors 12 mit dem in 2b abgebildeten Steuerstrom I ergibt sich ausgehend von einem Ausgangszustand (t = 0 μs), bei dem der Aktor 12 eine maximale Länge aufweist, und bei dem das Einspritzventil 10 dementsprechend geschlossen ist, wie in 2a abgebildet eine kontinuierliche Verringerung der Ladespannung U etwa ab dem Zeitpunkt t = 100 μs. Bei dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Aktor 12 durch den Steuerstrom I demnach kontinuierlich entladen, bis eine minimale Ladespannung U von etwa 0 Volt zu dem Zeitpunkt t = 400 μs erreicht ist. In diesem Zustand weist der Aktor 12 seine geringste Länge auf und das Einspritzventil 10 ist maximal geöffnet.
  • Anschließend wird durch eine entsprechende Erhöhung des Steuerstroms I auf Werte größer 0 Ampere etwa ab dem Zeitpunkt t = 440 μs ein erneutes Aufladen des Aktors 12 bewirkt. Dieser Aufladevorgang ab dem Zeitpunkt t = 440 μs wird nachfolgend näher beschrieben.
  • Zunächst wird in dem Zeitintervall von etwa 440 μs bis etwa 510 μs, vergleiche 2b, ein verhältnismäßig großer Steuerstrom I von etwa 6 Ampere eingestellt, so dass sich dementsprechend ein verhältnismäßig großer Gradient der Ladespannung U des Aktors 12 einstellt, vgl. 2a. In entsprechender Weise bewegt sich die Ventilnadel 13 des Einspritzventils 10 gemäß der steigenden Ladespannung U auf ihren Ventilsitz 14 zu.
  • Erfindungsgemäß wird allerdings ab einem Zeitpunkt t1 = 510 μs der Steuerstrom I gezielt verändert, im vorliegenden Beispiel verringert auf durchschnittlich etwa 1,8 Ampere, vergleiche 2b, um die zeitliche Änderung der Ladespannung U (2a) gegenüber dem Zeitintervall von etwa 440 μs bis etwa 510 μs deutlich zu verringern.
  • Diese erfindungsgemäße Verringerung des Steuerstroms I und die daraus folgende entsprechende Verringerung des Gradienten der Ladespannung U ermöglichen ein einfaches und sicheres Erkennen einer weiteren Änderung des Gradienten der Ladespannung U zu dem Zeitpunkt t2, die sich aufgrund einer mechanischen Rückwirkung von der sich auf ihren Ventilsitz 14 zu bewegenden Ventilnadel 13 auf den Aktor 12 ergibt. Diese Rückwirkung ergibt sich, weil die Ventilnadel 13 zwischenzeitlich, d.h. bei dem Zeitpunkt t2 ihren Ventilsitz 14 erreicht hat, so dass eine weitere Bewegung der Ventilnadel 13 auf ihren Ventilsitz 14 zu nicht möglich ist. Hierdurch ergibt sich eine Erhöhung des Drucks des in dem Koppelraum 19 des hydraulischen Kopplers 15 vorhandenen Fluids, die über den Kolben 17 wiederum eine Kraftwirkung auf den Aktor 12 hervorruft.
  • Die sich hierbei einstellende Änderung des Gradienten der Ladespannung U kann bei herkömmlichen Betriebsverfahren aufgrund ähnlicher Werte der Gradienten der Ladespannung U bei dem Aufladen vor dem Zeitpunkt t2 beziehungsweise nach dem Zeitpunkt t2 nur schwer erkannt werden.
  • Im Gegensatz hierzu ermöglicht die erfindungsgemäße gezielte Veränderung des Gradienten der Ladespannung U ab dem Zeitpunkt t1 eine deutliche Unterscheidbarkeit der Gradienten, so dass das tatsächliche Erreichen des Ventilsitzes 14 durch die Ventilnadel 13 und damit der vollständig geschlossene Zustand des Einspritzventils 10 deutlich feststellbar ist.
  • 3a zeigt einen zeitlichen Verlauf der Ladespannung U des Aktors 12 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die durchgezogene Linie in dem Diagramm nach 3a gibt hierbei denjenigen zeitlichen Verlauf der Ladespannung U an, der sich durch die erfindungsgemäße Ansteuerung, insbesondere durch eine gezielte Verringerung des Steuerstroms ab einem Zeitpunkt von etwa 510 μs, ergibt. Der durch eine punktierte Linie dargestellte zeitliche Verlauf der Ladespannung U würde sich dagegen bei einer herkömmlichen Ansteuerung des Aktors 12 ergeben.
  • Durch die erfindungsgemäße Verringerung des Steuerstroms I ab dem Zeitpunkt t = 510 μs ergibt sich – wie bereits unter Bezugnahme auf die 2a, 2b beschrieben – eine besonders gute Erkennbarkeit des Aufsitzens der Ventilnadel 13 auf dem Ventilsitz 14 zu einem Zeitpunkt t = 540 μs aufgrund der Änderung des Gradienten der Ladespannung U (durchgezogene Linie). Die durch die erfindungsgemäße Ansteuerung ermöglichte signifikante Gradientenänderung resultiert wie aus 3a ersichtlich in einem scharfen Knick der Kurve der Ladespannung U, während bei einer herkömmlichen Ansteuerung keine erkennbare Veränderung des Gradienten der Ladespannung U (punktierte Linie) ersichtlich ist.
  • Da die erfindungsgemäße gezielte Veränderung des Steuerstroms I bevorzugt sehr kurz vor dem vermuteten Zeitpunkt des Aufsitzens der Ventilnadel 13 in dem Ventilsitz 14 bzw. des völligen Schließens des Einspritzventils 10 vorgenommen wird, wirkt sich diese Veränderung des Steuerstroms I nur unwesentlich auf die Dynamik der Ventilnadel 13 und damit auf den Betrieb des Einspritzventils 10 insgesamt aus. 3b zeigt hierzu den zeitlichen Verlauf des Hubs der Ventilnadel 13, wobei ein verschwindender Hub h einem geschlossenen Betriebszustand des Einspritzventils 10 entspricht.
  • Entsprechend der in 3a verwendeten Symbolik gibt die durchgezogene Linie in 3b den zeitlichen Hubverlauf h der Ventilnadel 13 bei einer Ansteuerung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wieder, während die punktierte Linie in 3b den Hubverlauf der Ventilnadel 13 bei einer Ansteuerung mittels eines herkömmlichen Verfahrens anzeigt. Wie aus 3b ersichtlich ist, unterscheiden sich die Hubverläufe nur unwesentlich voneinander, insbesondere nur für Zeiten t > 540 μs, d.h. nach dem Erreichen des Ventilsitzes 14 durch die Ventilnadel 13 bzw. nach dem endgültigen Einnehmen des geschlossenen Betriebszustandes. Daraus ist ersichtlich, dass sich durch die erfindungsgemäße gezielte Veränderung, insbesondere Verringerung, des Steuerstroms I kurz vor dem tatsächlichen Erreichen des Schließzustandes des Einspritzventils 10 keine Beeinträchtigung des Betriebs des Einspritzventils 10, insbesondere keine signifikante Veränderung des Hubverlaufs der Ventilnadel 13 ergibt. Das dynamische Verhalten der Ventilnadel 13 bleibt im wesentlichen also unbeeinflusst von dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren.
  • Bevorzugt wird der vorgebbare Zeitpunkt, ab dem der Steuerstrom I erfindungsgemäß gezielt verändert wird, so gewählt, dass er näher an dem Zeitpunkt t2 liegt, an dem das tatsächliche Erreichen des zweiten Betriebszustands vermutet wird, als an dem Zeitpunkt t0, zu dem mit der Beaufschlagung des Aktors 12 mit dem Steuerstrom I begonnen wird.
  • Um ein sicheres Beibehalten eines neu erreichten Betriebszustands zu gewährleisten, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Aktor 12 nach einem tatsächlichen Erreichen des neuen Betriebszustands für eine vorgebbare Ansteuerzeit weiter mit einem vorgebbaren Steuerstrom I beaufschlagt wird. D.h., beispielsweise wird bei der Ansteuerung des Aktors 12 gemäß den 2a, 2b ab dem Zeitpunkt t2 der Steuerstrom I vorerst beibehalten, obwohl der neue Betriebszustand prinzipiell ab dem Zeitpunkt t2 erkannt worden ist.
  • Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das beispielsweise auf einem elektronischen Speicher abgespeichert sein kann. Ein derartiger elektronischer Speicher kann beispielsweise in dem Steuergerät 20 (1) vorgesehen sein.
  • Das vereinfachte Flussdiagramm gemäß 4 zeigt nochmals die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zunächst wird in einem Schritt 100 ein Zeitpunkt t1 ermittelt, der vermutlich vor einem tatsächlichen Erreichen eines zweiten Betriebszustands der Ventilnadel 13 liegt. Anschließend wird im Schritt 110 der Steuerstrom I verändert, um die zeitliche Veränderung der Ladespannung U zu beeinflussen und eine bessere Erkennbarkeit eines durch eine Rückwirkung verursachten Gradientensprungs zu ermöglichen.
  • Schließlich wird in dem nachfolgenden Verfahrensschritt 120 eine weitere zeitliche Änderung der Ladespannung U, d.h. der Gradientensprung, registriert, die aufgrund der Rückwirkung der Ventilnadel auf den Aktor 12 auftritt, woraus auf ein tatsächliches Erreichen des zweiten Betriebszustands geschlossen wird.
  • Ganz allgemein kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung jedes Betriebszustands der Ventilnadel 13 herangezogen werden, bei dessen Erreichen sich eine mechanische Rückwirkung der Ventilnadel 13 auf den Aktor 12 ergibt, die zu der beschriebenen Änderung des Gradienten der Ladespannung U führt. In Abhängigkeit der erwarteten Änderung der Ladespannung U, die sich infolge der Rückwirkung ergibt, ist in dem erfindungsgemäßen Schritt 110 der Steuerstrom I entsprechend einzustellen, um eine hinreichende Unterscheidbarkeit der Gradienten der Ladespannung U zu gewährleisten.
  • Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dazu verwendet werden, um das Erreichen eines vollständig geöffneten Betriebszustands der Ventilnadel 13 beziehungsweise des Einspritzventils 10 festzustellen. Hierbei hat sich der Aktor 12 des Einspritzventils 10 durch einen entsprechenden Entladevorgang derart verkürzt, dass die Ventilnadel 13 bei ihrer Wegbewegung von dem Ventilsitz 14 schließlich an einem durch den hydraulischen Koppler 15 gebildeten Nadelanschlag (nicht gezeigt) aufsitzt, während sich der Aktor 12 durch ein fortgesetztes Entladen weiter verkürzt. Hierdurch entsteht in dem Koppelraum 19 vorübergehend ein Unterdruck und es ergibt sich eine entsprechende Kraftwirkung beziehungsweise Rückwirkung auf den Aktor 12, die sich in einer Änderung des Gradienten der Ladespannung U niederschlägt. Eine vor dem Aufsitzen der Ventilnadel 13 auf dem Nadelanschlag des Kopplers 15 erfolgte gezielte Veränderung des Steuerstroms I kann bei einem derartigen Szenario dazu eingesetzt werden, den Gradienten der Ladespannung U vor dem Erreichen des vollständig geöffneten Zustands des Einspritzventils 10 so einzustellen, dass die aufgrund der Rückwirkung auftretende Änderung des Gradienten der Ladespannung U deutlich erfassbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich allgemein zur Überwachung mechanisch mit dem Aktor 12 gekoppelter Elemente, die eine entsprechende Rückwirkung auf den Aktor 12 ausüben können. Anstelle einer Ventilnadel 13 kann beispielsweise auch ein Steuerkolben oder dergleichen mit dem Aktor 12 verbunden sein, und das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann dazu verwendet werden, einen tatsächlichen Betriebszustand des Steuerkolbens zu erfassen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils (10), insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine, bei dem ein als piezoelektrisches Element ausgebildeter Aktor (12) des Einspritzventils (10) mit einem Steuerstrom (I) beaufschlagt wird, um eine mit dem Aktor (12) gekoppelte Ventilnadel (13) des Einspritzventils (10) von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand zu überführen, und bei dem die zeitliche Änderung einer Ladespannung (U), auf die das piezoelektrische Element (12) aufgeladen ist, überwacht wird, um auf einen tatsächlichen Betriebszustand der Ventilnadel (13) des Einspritzventils (10) zu schließen, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerstrom (I) zu einem vorgebbaren Zeitpunkt (t1), der vor einem tatsächlichen Erreichen des zweiten Betriebszustands vermutet wird, gezielt verändert wird, um die zeitliche Änderung der Ladespannung (U) zu beeinflussen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrag des Steuerstroms (I) zu dem vorgebbaren Zeitpunkt (t1) verringert wird, um die zeitliche Änderung der Ladespannung (U) zu verringern.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare Zeitpunkt (t1) näher an dem Zeitpunkt (t2) liegt, an dem das tatsächliche Erreichen des zweiten Betriebszustands vermutet wird, als an dem Zeitpunkt (t0) eines Beginns der Beaufschlagung des Aktors (12) mit dem Steuerstrom (I).
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf das tatsächliche Erreichen des zweiten Betriebszustands geschlossen wird, sobald sich die zeitliche Änderung der Ladespannung (U) nach dem vorgebbaren Zeitpunkt (t1) um einen vorgebbaren Schwellwert ändert.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (12) nach einem tatsächlichen Erreichen des zweiten Betriebszustands für eine vorgebbare Ansteuerzeit weiter mit einem vorgebbaren Steuerstrom (I) beaufschlagt wird.
  6. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–5 programmiert ist.
  7. Elektronischer Speicher, auf dem ein Computerprogramm abgespeichert ist, das zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 programmiert ist.
  8. Steuergerät (20), insbesondere für ein Einspritzventil (10), dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergerichtet ist.
DE200610058745 2006-12-12 2006-12-12 Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils Ceased DE102006058745A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610058745 DE102006058745A1 (de) 2006-12-12 2006-12-12 Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610058745 DE102006058745A1 (de) 2006-12-12 2006-12-12 Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006058745A1 true DE102006058745A1 (de) 2008-06-19

Family

ID=39399543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610058745 Ceased DE102006058745A1 (de) 2006-12-12 2006-12-12 Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006058745A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009018289B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils
DE102006059070A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem und Verfahren zum Ermitteln eines Nadelhubanschlags in einem Kraftstoffeinspritzventil
DE102009000132A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems
WO2011000650A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102013222603A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Fehlers im Öffnungsverhalten eines Injektors
WO2012119909A1 (de) Verfahren zur bestimmung des leerhubes eines piezoinjektors mit direkt betätigter düsennadel
EP2100020A1 (de) Verfahren zum betreiben eines einspritzventils
DE102005050338A1 (de) Verfahren zum Überprüfen eines Ventils
DE102006003861A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
WO2008071532A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzventils
DE112019001830T5 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
DE102016200743A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Öffnungsverzugsdauer eines Kraftstoffinjektors
WO2011154124A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines einspritzventils
EP1551065B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerspannung für einen piezoelektrischen Aktor eines Einspritzventils
DE102011007579B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils
DE102005046933B4 (de) Verfahren zum Ansteuern eines piezobetätigten Einspritzventils
DE10315815A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der individuellen Ansteuerspannung eines piezoelektrischen Elements
DE102008041527A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102006050171A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Kennfeldes der Einspritzmenge über einer elektrischen Größe eines elektrisch angesteuerten Einspritzventils
DE102006058745A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils
DE102015212371A1 (de) Verfahren zur Überwachung des Arbeitsbetriebs eines Piezoinjektors
DE102004029906B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Einspritzventils und Computerprogramm
DE10323488B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur betriebspunktabhängigen Steuerung von Injektoren eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
DE102017219571A1 (de) Verfahren zur Überprüfung eines Magnetaktors
DE102012204253B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit Einspritzventil mit Piezo-Servobetrieb mit Raildruckermittlung und Kraftstoffeinspritzsystem

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130822

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final