DE102007044400B3 - Injector e.g. gas injector, heating method for motor vehicle, involves activating injector by additional control device in such that injector is heated or rendered viable by moving valve pin - Google Patents

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Abstract

The method involves providing an engine control unit and an additional control device, where the engine control unit activates the additional control device. An injector i.e. gas injector (16), is activated by the additional control device such that the injector is heated or rendered viable by moving its valve pin. The additional control device controls the injector based on pulse profile of the engine control unit. The injector is heated when the rail is completely emptied, where length of the pulses for activating the injector are set to maximum. An independent claim is also included for an apparatus for heating an injector of an engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufheizen wenigstens eines Injektors, beispielsweise eines Gas-Injektors eines Kraftfahrzeugs, sowie einen Motor mit einer entsprechenden Vorrichtung.The The invention relates to a method and apparatus for heating at least an injector, for example a gas injector of a motor vehicle, and a motor with a corresponding device.

Solche Gas-Injektoren werden beispielsweise in Kombination mit anderen Kraftstoff-Injektoren, wie Benzin-Injektoren, eingesetzt, wobei ein Fahrer beispielsweise zwischen Gas- und dem anderen Kraftstoffbetrieb umschalten kann. Bei solchen Fahrzeugen können hierdurch die Kraftstoffkosten erheblich gesenkt werden, da ein Endkunde im Benzinbetrieb derzeit die doppelten Kosten hat, wie bei einem kombinierten Antrieb aus Gas, beispielsweise Erdgas, und Benzin.Such Gas injectors are used in combination with others, for example Fuel injectors, such as gasoline injectors, are used a driver, for example, between gas and the other fuel operation can switch. In such vehicles can thereby fuel costs be significantly reduced, as an end customer in gasoline operation currently the double cost has, as with a combined drive Gas, such as natural gas, and gasoline.

Bei Gas-Injektoren, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird bei einem Ventil die Ventilnadel und der Ventilsitz aus einer Materialpaarung Metall/Metall hergestellt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass keine so gute Abdichtung des Ventils erzielt werden kann.at Gas injectors, as known from the prior art, For a valve, the valve needle and the valve seat from a Material pairing metal / metal produced. However, this has the disadvantage that no such good sealing of the valve can be achieved.

Alternativ kann nun statt der Materialpaarung Metall/Metall die Materialpaarung Metall/Nichtmetall für die Ausbildung des Ventils verwendet werden. Als Nichtmetall wird bei dem Ventilsitz hierbei ein Elastomer, z. B. Hartgummi, verwendet. Der Ventilstift selber bleibt aus Metall. Die Ausführung des Ventilsitzes aus Gummi hat den Vorteil, dass eine bessere Abdichtung des Ventils bzw. Injektors erzielt werden kann, als wenn, wie im Stand der Technik, der Ventilsitz aus einem Metall gefertigt wird. Die Paarung von Metall/Gummi hat jedoch den Nachteil, dass bei kalten Umgebungsbedingungen, beispielsweise bereits bei knapp unter 0°C, es zu einem „Kleben" bzw. „Festsitzen" der Ventilnadel im Gummiventilsitz kommen kann. Um diesen Nachteil zu kompensieren muss der Gas-Injektor daher unter diesen Bedingungen geheizt werden. Ohne eine derartige Ventil-Heizfunktion sind die Gas-Injektoren mit einem Ventilsitz aus Gummi bei Minusgraden nicht betreibbar, was zu einem inakzeptablen Kundennachteil führt.alternative can now instead of the material pairing metal / metal material pairing Metal / non-metal for the formation of the valve can be used. As a non-metal is at the valve seat in this case an elastomer, for. As hard rubber, used. The valve pin itself remains made of metal. The execution of the Valve seat made of rubber has the advantage that a better seal the valve or injector can be achieved as if, as in State of the art, the valve seat is made of a metal. However, the mating of metal / rubber has the disadvantage that when cold Ambient conditions, for example, at just below 0 ° C, it too a "sticking" or "sticking" of the valve needle can come in the rubber valve seat. To compensate for this disadvantage the gas injector therefore be heated under these conditions. Without such Valve heating function are the gas injectors with a valve seat made Rubber can not be operated at temperatures below freezing, which makes it unacceptable Customer disadvantage leads.

Aus DE 101 46 063 A1 ist ein Verfahren zum Betriebsartenwechsel für einen mit Benzin oder Gas zu betreibenden Verbrennungsmotor bekannt, wobei ein Umschalten zwischen den Betriebsarten unter Zwischenschaltung einer Umschalteinrichtung erfolgt, welche Bestandteil eines Motorsteuergerätes sein kann.Out DE 101 46 063 A1 is a method for operating mode change for a gasoline or gas to be operated internal combustion engine, wherein a switching between the modes with the interposition of a switching device takes place, which may be part of an engine control unit.

Aus WO 92/08888 A1 ist eine Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, welche wahlweise mit Gas oder mit Benzin betrieben werden kann. Es sind eine Steuereinheit zur Steuerung der Benzineinspritzung und ein separates Steuergerät zur Steuerung der Gaseinspritzung vorgesehen.Out WO 92/08888 A1 an injection device for an internal combustion engine is known, which can be operated either with gas or gasoline. There are provided a control unit for controlling the fuel injection and a separate control unit for controlling the gas injection.

EP 0718 484 B1 offenbart eine Vorrichtung zum abwechselnden Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Benzin oder Gas. Die Vorrichtung umfasst zwei getrennte Kraftstoffkreise mit jeweils einem oder mehreren Einspritzventilen und zugehörigen Leistungsteilen, einer Schalteinrichtung zum Umschalten zwischen den Kraftstoffkreisen und einer einzigen Steuereinrichtung, welche beide Betriebsarten steuert. EP 0718 484 B1 discloses an apparatus for alternately operating an internal combustion engine with gasoline or gas. The apparatus comprises two separate fuel circuits each having one or more injectors and associated power parts, switching means for switching between the fuel circuits and a single controller which controls both modes of operation.

DE 43 29 449 A1 offenbart ein Verfahren zur Kaltstartsteuerung eines Verbrennungsmotors, wobei die einzuspritzende Kraftstoffmenge durch möglichst viele kurze Einspritzimpulse zugeführt wird. Durch die Bewegung der Ventilnadeln der Einspritzventile wird einer Vereisung der Ventile vorgebeugt. DE 43 29 449 A1 discloses a method for cold start control of an internal combustion engine, wherein the amount of fuel to be injected is supplied by as many short injection pulses. By the movement of the valve needles of the injectors, icing of the valves is prevented.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die ein Festsitzen eines Ventilstifts in einem Ventilsitz eines Injektors bei niedrigen Temperaturen verhindert.task The invention is to provide a method and a device, a seizing a valve pin in a valve seat of a Prevented injectors at low temperatures.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Motorsteuerung und eine Zusatzsteuerungseinrichtung bereitgestellt werden, wobei die Zusatzsteuerungseinrichtung den Injektor in Abhängigkeit von einem Impulsverlauf der Motorsteuerung derart ansteuert, dass ein Ventilstift des Injektors durch Bewegen innerhalb seines Ventilsitzes daran gehindert wird, dort sozusagen anzuhaften und festzusitzen.According to the invention this Task solved by a motor controller and an auxiliary control device provided wherein the auxiliary control means the injector in dependence of a pulse course of the engine control such that a valve pin of the injector by moving within its valve seat is prevented from clinging there and so to speak.

Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise ein Injektor verwendet werden kann, der einen Ventilsitz aus einem Nichtmetall, wie beispielsweise Gummi aufweist. Wie zuvor bereits beschrieben, haben diese Injektoren den Vorteil, dass sie bessere Dichtungseigenschaften aufweisen als Injektoren mit einer Metall/Metall Paarung. Hierbei kann außerdem sichergestellt werden, dass der Ventilstift in dem Ventilsitz nicht festkleben kann, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, da das Bewegen des Ventilstifts zu einem Erwärmen des Injektors führt und dieser hierdurch nicht an dem Ventilsitz anhaften kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine herkömmliche Motorsteuerung verwendet werden kann, da die eigentliche Steuerung des Injektors über die Zusatzsteuerungseinrichtung erfolgt, die hierzu die Impulse aus der Motorsteuerung verwendet.This has the advantage that, for example, an injector can be used can, a valve seat made of a non-metal, such as Rubber has. As previously described, these injectors have the advantage that they have better sealing properties than Injectors with a metal / metal pairing. This can also be ensured Be careful not to stick the valve pin in the valve seat can, especially at low temperatures, since moving the Valve pin to a warming of the injector leads and this can not adhere to the valve seat. Another Advantage is that a conventional Motor control can be used as the actual controller of the injector the additional control device takes place, which for this purpose the pulses used from the engine control.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform steuert die Zusatzsteuerungseinrichtung den Injektor in Abhängigkeit von einem Impulsverlauf der Motorsteuerung, der beispielsweise zum Ansteuern eines weiteren Kraftstoff-Injektors verwendet wird. Der Injektor ist beispielsweise ein Gas-Injektor während der weitere Injektor ein anderer Kraftstoff-Injektor ist, wie beispielsweise ein Benzin-Injektor. Über den Impulsverlauf kann die Motorsteuerung nun einerseits die Zusatzsteuerungseinrichtung anweisen den Einspritzvorgang des Benzin-Injektors durchzuführen und andererseits den Gas-Injektor so vorzubereiten, dass wenn in den Gasbetrieb umgeschaltet wird, dieser zuverlässig funktioniert, ohne dass der Ventilstift in dem Ventilsitz festsitzt.In a further embodiment of the invention, the additional control device controls the injector in response to a pulse curve of the engine control, which is used for example for driving a further fuel injector. The injector is for example a gas injector while the other injector is another fuel injector, such as a gasoline injector. On the pulse curve, the engine control can now on the one hand instruct the auxiliary control device to perform the injection process of the gasoline injector and on the other hand prepare the gas injector so that when switched to gas mode, this works reliably without the valve pin stuck in the valve seat.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt zum Vorbereiten des Injektors zunächst ein Entleeren eines Rails, das mit dem Gas-Injektor verbunden ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass kein Gas in dem Gas-Rail vorhanden ist, wenn mit dem Aufheizen des Injektors begonnen wird. Zum Entleeren des Rails wird dabei die Länge der Impulse zum Ansteuern des Injektors derart gewählt, dass das Ventil gerade öffnet bzw. kurzzeitig öffnet. Die Länge der Impulse wird dabei beispielsweise schrittweise auf einen vorbestimmten Maximalwert in dieser Betriebsphase erhöht, um einen plötzlichen Druckabfall zu verhindern. Ist das Rail schließlich entleert kann mit dem eigentlichen Heizvorgang begonnen werden, bei dem der Ventilstift am stärksten hin- und her bzw. zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position bewegt wird. Die Länge der Impulse kann dabei beispielsweise maximal gewählt werden, wobei auf ein schrittweises Erhöhen in dieser Betriebsphase bis zu diesem Maximalwert verzichtet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass der Gas-Injektor einerseits so vorbereitet werden kann, dass dieser zuverlässig betreibbar ist und andererseits bei der Vorbereitung das Laufverhalten des Motors nicht beeinträchtigt wird, beispielsweise durch einen plötzlichen starken Druckabfall in dem Rail.According to one another embodiment of the invention the ejector is first emptied to prepare the injector, which is connected to the gas injector. This will ensure that no gas in the gas rail is present when starting to heat up the injector. To empty the rails while the length of the pulses to drive the injector chosen such that the valve is opening or briefly opens. The length the pulses, for example, gradually to a predetermined maximum value increased in this phase of operation, a sudden To prevent pressure drop. Is the rail finally emptied can with the actual heating process are started, in which the valve pin the strongest back and forth between an open one and closed position is moved. The length of the pulses can be for example, maximum be, with a gradual increase in this phase of operation can be dispensed with up to this maximum value. This has the advantage that the gas injector on the one hand can be prepared so that this reliable operable and on the other hand in the preparation of the running behavior of the engine is not affected becomes, for example, by a sudden strong pressure drop in the rail.

In einer anderen Ausführungsform wird das Aufheizen des Injektors beendet, wenn beispielsweise die Temperatur in dem Rail einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, in welchem der Injektor ausreichend warm ist, so dass der Ventilstift in dem Injektor frei bewegbar ist. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch ein zu starkes Erhitzen des Injektors oder des Rails verhindert werden kann.In another embodiment the heating of the injector is terminated when, for example, the Temperature in the rail reaches a predetermined threshold or exceeds in which the injector is sufficiently warm, so that the valve pin in the injector is freely movable. This has the advantage that thereby prevents excessive heating of the injector or the rail can be.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann wahlweise zusätzlich ein Vorbereitungsschritt vorgesehen werden, der vor der Betriebsphase des Entleerens des Rails durchgeführt wird. In diesem Vorbereitungsschritt bestimmt die Zusatzsteuerungseinrichtung die Länge der Impulse zum Ansteuern des Injektors derart, dass der Injektor nicht öffnet. D. h. der Ventilstift wird kaum oder gar nicht bewegt. In diesem Fall kann durch die elektrische Spannung, die durch die Impulse bewirkt werden, eine erste leichte Vorerwärmung des Injektors erzeugt werden, ohne dass dieses hierzu zwischen einer geöffneten und geschlossenen Position bewegt werden muss.In a further embodiment of the invention can optionally additionally a preparatory step will be provided before the operational phase emptying the rail. In this preparatory step the additional control means determines the length of the pulses for driving of the injector such that the injector does not open. Ie. the valve pin is hardly or not at all moved. In this case, by the electrical Voltage caused by the pulses, a first light preheating be generated by the injector without this for this purpose between a open and closed position must be moved.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform aktiviert die Motorsteuerung die Zusatzsteuerungseinrichtung, beispielsweise über eine CAN Datenverbindung, damit die Zusatzsteuerungseinrichtung die jeweiligen Betriebsphasen zum Aufheizen des Injektors durchführt. Die Zusatzsteuerungseinrichtung berechnet bzw. bestimmt die Ansteuerzeiten des Injektors in der jeweiligen Betriebsphase. Dies hat den Vorteil, dass Vorgänge, wie die Durchführung der Betriebsphasen, von der Zusatzsteuerungseinrichtung in Echtzeit vorgenommen werden können, während andere Vorgänge die nicht unbedingt in Echtzeit ausgeführt werden müssen, wie das Aktivieren der jeweiligen Betriebsphase, von der Motorsteuerung übernommen werden können. Dadurch kann das System aus Motorsteuerung und Zusatzsteuerungseinrichtung einfacher und kostengünstiger gestaltet werden.According to one other embodiment of the invention the motor control activates the additional control device, for example via a CAN data connection, so that the additional control device the respective Operating phases for heating the injector performs. The Additional control device calculates or determines the activation times of the injector in the respective operating phase. This has the advantage that processes, like the execution the operating phases, from the auxiliary control device in real time can be made while other processes which does not necessarily have to be executed in real time, like the activation of the respective operating phase, taken over by the engine control can be. Thereby can the system of engine control and auxiliary control device easier and cheaper be designed.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt das Entleeren des Rails derart sanft bzw. kontrolliert, dass das Laufverhalten des Motors nicht beeinflusst wird.In a further embodiment of the invention the emptying of the rail takes place so gently or controlled, that the running behavior of the engine is not affected.

Insbesondere kann durch das schrittweise Erhöhen der Impulslänge auf einen Maximalwert in dieser Betriebsphase ein schneller Druckabfall zuverlässig verhindert werden und eine damit verbundene ungewollte Drehzahländerung.Especially can by gradually increasing the pulse length to a maximum value in this phase of operation, a rapid pressure drop reliable be prevented and an associated unwanted speed change.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt das Injektorheizen, wenn festgestellt wird, dass beispielsweise die Temperatur des Rails, des Injektors oder eine Umgebungstemperatur unterhalb eines Schwellenwerts liegt, beispielsweise beträgt der Schwellenwert bei der Umgebungstemperatur ca. 0°C. Dies hat den Vorteil, dass die Heizfunktion des Injektors nur in kritischen Bereichen ausgeführt wird und außerdem auf Werte zurückgegriffen werden kann, die in der Motorsteuerung beispielsweise bereits für andere Anwendungen ermittelt werden.In another embodiment of the invention injector heating occurs when it is determined that, for example the temperature of the rail, the injector or an ambient temperature below is a threshold, for example, the threshold is at Ambient temperature approx. 0 ° C. This has the advantage that the heating function of the injector only in critical areas will and as well relied on values For example, in the engine management system, you can already use it for others Applications are determined.

Die Erfindung wird nun anhand von verschiedenen Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:The The invention will now be described with reference to various embodiments in the accompanying drawings explained in more detail. In this shows:

1 ein Diagramm in welchem der Aufbau der erfindungsgemäßen Steuerung gezeigt ist, 1 a diagram in which the structure of the controller according to the invention is shown,

2 ein Diagramm in welchem drei Phasen MOD_1 bis MOD_3 zum Aufheizen eines Injektors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt sind, und 2 a diagram in which three phases MOD_1 to MOD_3 for heating an injector according to an embodiment of the invention are shown, and

3 ein Diagramm, das ein Beispiel für den Verlauf des Aufheizens eines Gas-Injektors gemäß der zweiten Phase MOD_2 der Erfindung zeigt. 3 a diagram showing an example of the course of heating of a gas injector according to the second phase MOD_2 of the invention.

In 1 ist zunächst ein stark vereinfachtes Diagramm dargestellt, das den erfindungsgemäßen Aufbau einer Steuerungsvorrichtung 10 zum Heizen von Gas-Injektoren eines Fahrzeugmotors zeigt. Die Vorrichtung 10 weist dabei eine Motorsteuerung MSG auf, wie sie herkömmlich in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Zusätzlich zu dieser Motorsteuerung MSG ist gemäß der Erfindung eine Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX vorgesehen. Diese ist mit der Motorsteuerung MSG beispielsweise über eine CAN- Datenleitung 12 verbunden. Die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX dient dazu die Benzin- und Gas-Injektoren in Abhängigkeit von der Motorsteuerung MSG anzusteuern.In 1 First, a greatly simplified diagram is shown, the structure of a control device according to the invention 10 for heating gas injectors of a vehicle engine shows. The device 10 In this case has an engine control MSG, as it is conventionally used in motor vehicles. In addition to this engine control MSG, an additional control device GAS_BOX is provided according to the invention. This is with the engine control MSG, for example via a CAN data line 12 connected. The additional control device GAS_BOX serves to control the gasoline and gas injectors as a function of the engine control unit MSG.

Die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX hat dabei den Vorteil gegenüber einer Lösung in welcher die Motorsteuerung direkt die Benzin- und Gas-Injektoren ansteuert, dass die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX einfach als „Add-On" Teil an die in den Fahrzeugen verwendete Motorsteuerung angeschlossen werden kann. Bei einer Lösung, bei der die Motorsteuerung direkt die Injektoren ansteuert, kann dagegen nicht die in dem Fahrzeug vorhandene Motorsteuerung verwendet werden, sondern es muss eine eigens dafür konzipierte Motorsteuerung bereitgestellt werden, um die Benzin-und Gas-Injektoren direkt anzusteuern und eine Heizfunktion bei den Gas-Injektoren zu realisieren. Zum Nachrüsten eines Fahrzeugs muss daher die Motorsteuerung komplett ausgetauscht werden, während sie in der erfindungsgemäßen Ausführungsform beibehalten werden kann.The Additional control device GAS_BOX has the advantage over one solution in which the engine control directly the gasoline and gas injectors controls that the additional control device GAS_BOX easy as an "add-on" part of the in the Vehicles used motor control can be connected. For a solution, in which the engine control directly controls the injectors can on the other hand, the engine control present in the vehicle is not used but it must be a specially designed engine control be provided to directly control the gasoline and gas injectors and a To realize heating function with the gas injectors. For retrofitting a Vehicle must therefore be completely replaced the engine control, while she in the embodiment of the invention can be maintained.

Gemäß der Erfindung ist die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX mit wenigstens einem Benzin-Injektor 14 und einem Gas-Injektor 16 verbunden, oder wie in 1 gezeigt ist, mit beispielsweise jeweils vier Benzin- und Gas-Injektoren 14, 16. Die Motorsteuerung MSG überträgt die Steuerungsimpulse IV_IN zum Ansteuern der Benzin- und Gas-Injektoren 14, 16 an die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX. Über die CAN Datenverbindung 12 werden u. a. die auszuführenden Modi MOD_1–3 an die GAS_BOX übermittelt.According to the invention, the auxiliary control device is GAS_BOX with at least one gasoline injector 14 and a gas injector 16 connected, or as in 1 shown with, for example, four gasoline and gas injectors 14 . 16 , The engine controller MSG transmits the control pulses IV_IN for driving the gasoline and gas injectors 14 . 16 to the additional control device GAS_BOX. Via the CAN data connection 12 Among other things, the modes MOD_1-3 to be executed are transmitted to the GAS_BOX.

Bei dem vorliegenden System kann zwischen einem Benzinbetrieb und einem Gasbetrieb hin- und hergeschaltet werden. Da hierbei gemäß der Erfindung ein Systemaufbau beispielsweise in Form eines Master (Motorsteuerung MSG)/Slave (Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX) Konzepts verwendet wird, läuft bei der Gas-Ventilheizfunktion der Motor im Benzinbetrieb, da die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX aus Sicherheitsgründen vorzugsweise keine eigenständigen Einspritzungen ausführt, ohne dass diese von der Motorsteuerung MSG abgesetzt werden. Die Injektorheizfunktion wird dabei durch das Bewegen bzw. Öffnen und Schließen des Gas-Injektors erzielt, jedoch ohne dass dabei relevante Gasmengen eingeblasen werden. Dabei kann ein einer Gas-Rail (nicht dargestellt) vorgeschaltetes Niederdruck-Absperrventil vorgesehen werden, das während der Heizfunktion geschlossen bleibt, damit kein Gas von einem Druckminderer nachfließen kann.at the present system can between a gasoline operation and a Gas operation are switched back and forth. As in this case according to the invention a system structure, for example in the form of a master (engine control MSG) / slave (additional control device GAS_BOX) concept will, runs in the gas-valve heating function of the engine in gasoline operation, as the Additional control device GAS_BOX preferably for safety reasons no independent injections performs without that these are discontinued by the engine control unit MSG. The injector heating function This is achieved by moving or opening and closing the gas injector scored, but without blowing in relevant gas quantities become. Here, a gas rail (not shown) upstream low-pressure shut-off valve be provided during the the heating function remains closed, so that no gas from a pressure reducer can flow.

Befindet sich nun das Fahrzeug im Benzinbetrieb, so werden die Benzin-Injektoren über die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX angesteuert. Die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX überträgt dabei beispielsweise Signale bzw. einen Impulsverlauf IV_IN der Motorsteuerung MSG im Wesentlichen unverändert als Signale IV_OUT Benzin an die Benzin-Injektoren. Während des Benzinbetriebs werden gleichzeitig die Gas-Injektoren vorbereitet bzw. aufgeheizt, so dass wenn von dem Benzinbetrieb in den Gasbetrieb umgeschaltet wird, die Gas-Injektoren zuverlässig funktionieren. Das bedeutet, es wird sichergestellt, dass ein Ventilstift des jeweiligen Gas-Injektors nicht an dem Ventilsitz „festkleben" kann.is Now, the vehicle in gasoline mode, so are the gasoline injectors on the Additional control device GAS_BOX activated. The additional control device GAS_BOX transmits thereby For example, signals or a pulse curve IV_IN the engine control MSG essentially unchanged as signals IV_OUT gasoline to the gasoline injectors. During the gasoline operation will be at the same time the gas injectors prepared or heated, so that when switched from gasoline mode to gas mode, the gas injectors reliable function. This means it will ensure that a valve pin of the respective gas injector can not "stick" to the valve seat.

Hierzu verändert bzw. passt die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX die Signale bzw. den Impulsverlauf IV_IN der Motorsteuerung MSG entsprechend an, um ein „Kleben" des Ventilstiftes an dem Ventilsitz, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, zu verhindern. Die Anpassung des Impulsverlaufs IV_OUT_GAS erfolgt dabei beispielsweise in drei Phasen MOD_1 bis MOD_3. In der ersten Phase MOD_1 erfolgt hierbei die Ansteuerung des Gas-Injektors, ohne dass es beispielsweise zu einem tatsächlichen Öffnen des Gas-Injektors kommt. In der zweiten Phase MOD_2 erfolgt nun ein dosiertes Entleeren des abgesperrten GAS-Rails über die Gas-Injektoren in ein Saugrohr. Dabei wird der Druck PGAS_L im dem Gas-Rail abgesenkt.For this changed or the additional control device GAS_BOX adapts the signals or the pulse course IV_IN the motor control MSG accordingly, to a "sticking" of the valve pin to prevent the valve seat, especially at low temperatures. The adaptation of the pulse progression IV_OUT_GAS takes place, for example in three phases MOD_1 to MOD_3. In the first phase MOD_1 takes place In this case, the control of the gas injector, without it, for example to actually open the Gas injector is coming. In the second phase MOD_2 is now a Metered emptying of the locked GAS-Rails via the gas injectors into a Intake manifold. The pressure PGAS_L is lowered in the gas rail.

Im Folgenden wird nun mit Bezug auf 2 das Heizen der Gas-Injektoren anhand der drei Phasen MOD_1 bis MOD_3 näher erläutert. In 2 ist ein Diagramm gezeigt, in welchem die drei Phasen MOD_1 bis MOD_3 der Steuerung eines Ventilstiftes gemäß der Erfindung gezeigt sind, um ein „Festkleben" des Ventilstiftes beispielsweise an einem Nichtmetall-Ventilsitz zuverlässig zu verhindern, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen von unter 0°C.The following will now be with reference to 2 the heating of the gas injectors using the three phases MOD_1 to MOD_3 explained in more detail. In 2 a diagram is shown in which the three phases MOD_1 to MOD_3 of the control of a valve pin according to the invention are shown to reliably prevent a "sticking" of the valve pin, for example on a non-metal valve seat, especially at low ambient temperatures below 0 ° C.

In dem Diagramm ist der Impulsverlauf IV_IN eingezeichnet wie er von der Motorsteuerung MSG an die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX übertragen wird. In der Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX wird der Impulsverlauf IV_IN beispielsweise unverändert übernommen und mit dem vorgegebenen Impulsverlauf IV_OUT_BENZIN die Benzin-Injektoren angesteuert.In The diagram shows the pulse curve IV_IN as it is from the engine control MSG transmitted to the additional control device GAS_BOX becomes. In the additional control device GAS_BOX the pulse progression becomes IV_IN, for example, unchanged and driven by the given pulse curve IV_OUT_BENZIN the gasoline injectors.

Des Weiteren ist ein Impulsverlauf IV_OUT_GAS dargestellt mit dem die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX die Gas-Injektoren derart ansteuert, dass deren Ventilstifte an einem „Kleben" oder „Festsitzen" and dem jeweiligen Ventilsitz gehindert werden. Die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX verändert hierzu den Impulsverlauf IV_OUT_GAS geeignet, um die Gas-Injektoren so anzusteuern, dass diese erwärmt bzw. aufgeheizt werden. Die Impulsverläufe gliedern sich dabei in die Phasen MOD_1 bis MOD_3. Mit anderen Worten, der Impulsverlauf IV_OUT_GAS der Gas-Injektoren ist an den Impulsverlauf IV_IN der Motorsteuerung MSG bzw. an den der Benzin-Injektoren gekoppelt. Das bedeutet unter anderem, dass die Low-Phasen 18 der Impulse der Motorsteuerung MSG mit den Low-Phasen 20, 21 der Impulse zum Ansteuern der Gas-Injektoren systembedingt übereinstimmen.Furthermore, a pulse course IV_OUT_GAS shown with the additional control device GAS_BOX the gas injectors such controls that their valve pins are prevented from "sticking" or "sticking" to the respective valve seat. For this purpose, the additional control device GAS_BOX alters the pulse progression IV_OUT_GAS in order to control the gas injectors in such a way that they are heated or heated. The pulse courses are divided into the phases MOD_1 to MOD_3. In other words, the pulse progression IV_OUT_GAS of the gas injectors is coupled to the pulse progression IV_IN of the engine control MSG or to that of the gasoline injectors. That means among other things that the low phases 18 the pulses of the motor control MSG with the low phases 20 . 21 the impulses to control the gas injectors systemically match.

Um nun den Ventilstift geeignet zu bewegen, so dass er nicht in dem Ventilsitz „festkleben" kann, wird zunächst die erste Phase MOD_1 durchgeführt. Dabei wird die Betriebsgröße LV_HEAT_GAS_IV_MOD_1 gleich 1 gesetzt, d. h. die erste Phase MOD_1 ist aktiviert, und von der Motorsteuerung MSG über die CAN Datenverbindung an die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX ausgegeben, so dass diese die erste Phase MOD_1 startet.Around now move the valve pin so that it is not in the The valve seat can "stick", first becomes the first phase MOD_1 performed. there the operation size LV_HEAT_GAS_IV_MOD_1 set equal to 1, d. H. the first phase MOD_1 is activated, and from the engine control unit MSG over the CAN data connection to the additional control device GAS_BOX so that it starts the first phase MOD_1.

In der ersten Phase MOD_1 wird der Gas-Injektor über Impulse der Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX angesteuert, wobei die Längen der High-Phasen 24 der Impulse des Impulsverlaufs IV_OUT_GAS durch die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX so gewählt werden, dass sich der Ventilstift entweder gar nicht bewegt, so dass lediglich eine elektrische Spannung an ihn angelegt ist, oder nur ganz leicht bewegt. Im letzteren Fall wird der Ventilstift nur soweit bewegt, dass immer noch sichergestellt ist, dass der Injektor nicht geöffnet wird und somit kein Gas aus dem Gas-Injektor entweichen kann. Mit anderen Worten, in der ersten Phase MOD_1 ist die Ansteuerzeit bzw. Taktzeit T_ON_HEAT_GAS_IV der Gas-Injektoren so klein, dass die Gas-Injektoren inklusive aller Toleranzen nicht öffnen. Das heißt die Ansteuerzeit T_ON_HEAT_GAS_IV ist beispielsweise kleiner als ein Batterie-Spannungskorrekturwert TI_ADD_DLY_GAS (Fußpunkt) für den Gas-Injektor. Die „Nicht" Ansteuerzeiten T_OFF_HEAT_GAS_IV sind hierbei so appliziert, dass im Fall eines geöffneten Gas-Ventils bzw. Gas-injektors, dieses sicher zufallen kann, bis die nächste Ansteuerzeit T_ON_HEAT_GAS_IV abgesetzt wird. Der in 2 eingezeichnete Druck PGAS_L in dem Gas-Rail ist daher in der ersten Phase MOD_1 im Wesentlichen konstant, da kein Druckablass in dem Gas-Rail erfolgt.In the first phase MOD_1, the gas injector is controlled via pulses of the additional control device GAS_BOX, wherein the lengths of the high phases 24 the pulses of the pulse curve IV_OUT_GAS be selected by the additional control device GAS_BOX so that the valve pin either does not move at all, so that only an electrical voltage is applied to him, or only very slightly moved. In the latter case, the valve pin is only moved so far that it is still ensured that the injector is not opened and thus no gas can escape from the gas injector. In other words, in the first phase MOD_1, the activation time or cycle time T_ON_HEAT_GAS_IV of the gas injectors is so small that the gas injectors, including all the tolerances, do not open. That is, the drive time T_ON_HEAT_GAS_IV is smaller than, for example, a battery voltage correction value TI_ADD_DLY_GAS (bottom point) for the gas injector. The "non-activation times T_OFF_HEAT_GAS_IV" are applied in this case so that, in the case of an open gas valve or gas injector, this can safely happen until the next activation time T_ON_HEAT_GAS_IV is canceled 2 plotted pressure PGAS_L in the gas rail is therefore substantially constant in the first phase MOD_1, since no pressure release takes place in the gas rail.

Die zweite Phase MOD_2 wird nun genutzt, um das angeschlossene Gas-Rail sanft bzw. kontrolliert zu entleeren und hierbei entsprechend den Druck PGAS_L in dem Gas-Rail allmählich abzulassen. Das Gas-Rail wird dabei über ein oder mehrere Gas-Injektoren bzw. Ventile derart kontrolliert entleert, dass der Fahrbetrieb des Fahrzeugs im Wesentlichen nicht negativ beeinflusst wird.The second phase MOD_2 is now used to connect the connected gas rail gently or controlled to empty and in this case according to the pressure PGAS_L in the gas rail gradually drain. The gas rail is doing so via one or more gas injectors or valves so controlled deflates that the driving of the vehicle is not substantially adversely affected.

Zum Starten der zweiten Phase MOD_2 setzt die Motorsteuerung MSG die Betriebsgröße LV_HEAT_GAS_IV_MOD_2 gleich 1, d. h. die zweite Phase MOD_2 ist aktiviert. Dieses leitet die Motorsteuerung MSG über die CAN Datenverbindung 12 an die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX weiter und veranlasst diese hierbei die zweite Phase MOD_2 zu starten.To start the second phase MOD_2, the engine control MSG sets the operating variable LV_HEAT_GAS_IV_MOD_2 equal to 1, ie the second phase MOD_2 is activated. This directs the engine control unit MSG via the CAN data connection 12 to the additional control device GAS_BOX on and this causes this to start the second phase MOD_2.

In der zweiten Phase MOD_2 wird, wie in 2 gezeigt ist, die Länge bzw. die High-Phase 24 der Impulse des Gas-Injektors vergrößert. Die Länge der Impulse ist dabei so gewählt, dass der Ventilstift stärker hin- und herbewegt wird als in der ersten Phase MOD_1. Genauer gesagt wird der Ventilstift durch die Impulse soweit hin- und herbewegt, dass der Injektor kurzzeitig immer wieder leicht öffnet, so dass kontrolliert Druck aus dem Gas-Rail abgelassen werden kann. Die maximale Ansteuerzeit T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX der zweiten Phase MOD_2 ist hierbei so bestimmt bzw. appliziert, dass die Injektoren bzw. Ventile inkl. aller Toleranzen sich beispielsweise gerade öffnen bzw. leicht öffnen. Wie in 2 gezeigt ist, nimmt der Druck PGAS_L dadurch in dem Gas-Rail allmählich ab. Es erfolgt somit ein „fein" dosiertes Entleeren des abgesperrten Gas-Rails über den Gas-Injektor beispielsweise in ein Saugrohr des Motors.In the second phase MOD_2 will, as in 2 shown is the length or the high phase 24 increases the pulses of the gas injector. The length of the pulses is chosen so that the valve pin is moved back and forth more than in the first phase MOD_1. More precisely, the valve pin is moved back and forth by the pulses so far that the injector briefly opens again and again slightly, so that controlled pressure can be discharged from the gas rail. The maximum actuation time T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX of the second phase MOD_2 is in this case determined or applied in such a way that the injectors or valves incl. All tolerances, for example, open or slightly open. As in 2 is shown, the pressure PGAS_L thereby gradually decreases in the gas rail. There is thus a "fine" metered emptying of the closed gas rails via the gas injector, for example, in a suction pipe of the engine.

Beim Eintritt in die zweite Phase MOD_2 werden dabei beispielsweise alle Variablen mit den Werten aus der ersten Phase MOD_1 initialisiert. Anschließend wird die Ansteuerzeit T_ON_HEAT_GAS_IV langsam inkrementiert, d. h. erhöht, bis entweder der Maximalwert T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX der zweiten Phase MOD_2 erreicht wird oder der Raildruck PGAS_L des Gas-Rails einen Schwellenwert erreicht oder unterschreitet.At the Entry into the second phase MOD_2, for example, all Variables initialized with the values from the first phase MOD_1. Subsequently the activation time T_ON_HEAT_GAS_IV is slowly incremented, i. H. elevated, until either the maximum value T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX of the second phase MOD_2 is reached or the rail pressure PGAS_L of the gas rail Threshold reached or fallen below.

Erfolgt hierbei in dem Gas-Rail ein zu starker Druckabfall, so kann es passieren, dass Störungen aufgrund des Druckabbaus entstehen. Bei einem zu starken Druckabfall kann eine zu große Menge an Gas über den Gas-Injektor abgegeben werden, so dass ein zu fettes Gasgemisch entsteht und dadurch keine geeignete Verbrennung, da nicht alles Gas ausreichend verbrannt werden kann. Dies würde sich auch in einer entsprechenden Laufunruhe des Motors bemerkbar machen.He follows Here in the gas rail too much pressure drop, so it can happen that interference due the pressure reduction arise. At too high a pressure drop can one too big Amount of gas over the gas injector are discharged, leaving a too rich gas mixture and therefore no suitable combustion, because not everything Gas can be burned sufficiently. This would also be reflected in a corresponding Run unrest of the engine noticeable.

Wird also festgestellt, dass der Druckabfall im Gas-Rail zu groß ist, so wird eine Neuinitialisierung durchgeführt. Das heißt, dass die Ansteuerzeit in der zweiten Phase MOD_2 beispielsweise wieder bei den Parametern bzw. Ansteuerzeiten der ersten Phase MOD_1 startet und langsam inkrementiert wird. Wie zuvor bereits beschrieben wurde, sind die Ansteuerzeiten in der ersten Phase MOD_1 so ausgelegt, dass der Ventilstift entweder gar nicht oder kaum bewegt wird, so dass der Injektor in jedem Falle nicht öffnet. Von diesen Ansteuerzeiten aus tastet sich die zweite Phase MOD_2 in diesem Fall wieder hoch, indem die Ansteuerzeiten verlängert werden bzw. die Länge der Impulse bis die maximale Ansteuerzeit T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX der zweiten Phase MOD_2 erreicht wird oder der Raildruck PGAS_L des Gas-Rails schließlich einen Schwellenwert von z. B. 0 bar erreicht. Dabei kann diese neue Inkrementierungsphase beispielsweise nach einer vorbestimmten Verzugszeit CTDLYHEAT_GAS_IV_INC_STOP beginnen. Hierbei kann auch wahlweise oder zusätzlich nach jedem Inkrement-Schritt eine Verzugszeit C_T_DLY_HEAT_GAS_IV_INC vorgesehen werden, um abzuwarten bis das System reagiert.So it is found that the pressure drop in the gas rail is too large, so a reinitialization is performed. This means that the activation time in the second phase MOD_2, for example, starts again at the parameters or activation times of the first phase MOD_1 and is slowly incremented. As previously described, the drive times in the first phase MOD_1 are designed so that the valve pin is either not or hardly moved, so that the injector does not open in any case. From these drive times, the second phase MOD_2 in this case again scans by lengthening the drive times or the length of the pulses until the maximum drive time T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX of the second phase MOD_2 is reached or the rail pressure PGAS_L of the gas rail finally reaches a threshold value of z. B. reaches 0 bar. In this case, this new incrementation phase can start, for example, after a predefined delay time CTDLYHEAT_GAS_IV_INC_STOP. In this case, optionally or additionally, a delay time C_T_DLY_HEAT_GAS_IV_INC can be provided after each increment step in order to wait until the system responds.

Erreicht schließlich der Rail-Druck PGAS_L des Gas-Rails den Schwellenwert von beispielsweise 0 bar, so kann nach der applizierten Zeit in die dritte Phase MOD_3 gewechselt werden. Zum Starten der dritten Phase MOD_3 setzt die Motorsteuerung MSG die Betriebsgröße LV_HEAT_GAS_IV_MOD_3 gleich 1, d. h. die dritte Phase MOD_3 wird aktiviert. Die Motorsteuerung MSG leitet diese entsprechend über die CAN Datenverbindung 12 an die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX weiter und veranlasst diese die dritte Phase MOD_3 zu starten.Finally, when the rail pressure PGAS_L of the gas rail reaches the threshold value of, for example, 0 bar, the third phase MOD_3 can be changed after the applied time. To start the third phase MOD_3, the engine control MSG sets the operating variable LV_HEAT_GAS_IV_MOD_3 equal to 1, ie the third phase MOD_3 is activated. The motor control MSG forwards these accordingly via the CAN data connection 12 to the additional control device GAS_BOX on and causes them to start the third phase MOD_3.

In der dritten Phase MOD_3 wird die Länge der Impulse weiter vergrößert, um den Ventilstift noch stärker hin- und herzubewegen. Die Länge der Impulse kann dabei maximiert werden, so dass die Länge der Impulse zum Steuern des Gas-Injektors im Wesentlichen 1:1 den Impulsen zum Steuern des Benzin-Injektors entspricht. Da das Gas-Rail in der vorhergehenden zweiten Phase MOD_2 entleert wurde, bleibt der Druck PGAS_L in dem Gas-Rail konstant bzw. 0 bar, wie in 2 gezeigt ist. In der dritten Phase MOD_3 als der eigentlichen Heizphase wird durch die erzeugte Bewegung des Ventilstifts das Ventil erwärmt bzw. aufgeheizt, so dass auch bei niedrigen Temperaturen der Ventilstift nicht an dem Ventilsitz aus Gummi anhaften kann, sondern eine zuverlässige Funktionsweise des Gas-Injektors gewährleistet wird. Mit anderen Worten die dritte Phase MOD_3 bringt die größte Heizleistung, während die Phasen MOD_1 und MOD_2 Vorphasen bilden.In the third phase MOD_3, the length of the pulses is further increased to move the valve pin back and forth even more. The length of the pulses can be maximized so that the length of the pulses for controlling the gas injector substantially 1: 1 corresponds to the pulses for controlling the gasoline injector. Since the gas rail was emptied in the previous second phase MOD_2, the pressure PGAS_L in the gas rail remains constant or 0 bar, as in FIG 2 is shown. In the third phase MOD_3 as the actual heating phase, the valve is heated or heated by the movement of the valve pin, so that even at low temperatures, the valve pin can not adhere to the valve seat made of rubber, but a reliable operation of the gas injector is ensured , In other words, the third phase MOD_3 brings the highest heat output, while the phases MOD_1 and MOD_2 form precursors.

In der dritten Phase MOD_3 ist die Ansteuerzeit T_ON_HEAT_GAS_IV beispielsweise maximal, d. h. sie entspricht im Wesentlichen der Ansteuerzeit der Benzin-Injektoren. Mit anderen Worten die Länge der High-Phasen 24 der Impulse für die Gas-Injektoren ist in diesem Fall gleich groß der Länge der High-Phasen 22 des Impulsverlaufs IV_IN der Motorsteuerung MSG bzw. der Benzin-Injektoren. Die „Nicht" Ansteuerzeiten in der dritten Phase MOD_3 können beispielsweise gleich 0 gewählt werden. Das bedeutet in den High-Phasen 24 sind keine zusätzlichen Low-Phasen 21 dazwischen geschaltete, wie in der ersten und zweiten Phase MOD_1 und MOD_2. Auf diese Weise wird eine maximale Heizleistung bereitgestellt.In the third phase MOD_3, for example, the activation time T_ON_HEAT_GAS_IV is maximal, ie it substantially corresponds to the activation time of the gasoline injectors. In other words, the length of the high phases 24 The pulses for the gas injectors in this case is the same size as the length of the high phases 22 the pulse curve IV_IN the engine control MSG and the gasoline injectors. For example, the "non-drive times" in the third phase MOD_3 can be set equal to 0. This means in the high phases 24 are no additional low phases 21 interposed, as in the first and second phases MOD_1 and MOD_2. In this way, a maximum heating power is provided.

Die Zeitdauer der gesamten Ansteuerung pro Einspritzimpuls kann durch eine Maximalzeit C_T_MAX_HEAT_IV_GAS_MOD_3 begrenzt werden. Die Zeit C_T_MAX_HEAT_IV_GAS_MOD_3 stellt dabei die Maximaldauer eines pseudo PWM Signals innerhalb der Einspritzzeit TI_BENZIN_ZEIT der Benzin-Injektoren dar, um die Heizleistung bei sehr hohen Lasten zu begrenzen.The Duration of the entire control per injection pulse can by a maximum time C_T_MAX_HEAT_IV_GAS_MOD_3 be limited. The Time C_T_MAX_HEAT_IV_GAS_MOD_3 sets the maximum duration of one pseudo PWM signal within the injection time TI_BENZIN_ZEIT the Gasoline injectors represent the heating power at very high loads to limit.

Wie zuvor bereits beschrieben, wird die Heizfunktion des Gas-Injektors durch ein Master/Slave Konzept bestehend aus der Motorsteuerung MSG und der Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX realisiert. Grundsätzlich kann die beschriebene Ansteuerung des Gas-Injektors auch komplett über die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX oder die Motorsteuerung MSG gerechnet werden. Der Vorteil der aufgeteilten Berechnung ist jedoch, dass weniger Größen über die CAN Datenverbindung 12 übermittelt werden müssen und des Weiteren an der jeweils günstigsten Stelle die zeitkritischen Signale ausgewertet werden können. Mit anderen Worten, die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX führt beispielsweise Berechnungen bzw. Operationen durch, die in Echtzeit durchgeführt werden sollen, während die Motorsteuerung MSG Berechnungen bzw. Operationen durchführt, die nicht unbedingt in Echtzeit durchgeführt werden müssen.As already described above, the heating function of the gas injector is realized by a master / slave concept consisting of the motor control MSG and the additional control device GAS_BOX. In principle, the described activation of the gas injector can also be calculated completely via the additional control device GAS_BOX or the engine control MSG. The advantage of the split calculation, however, is that fewer sizes are available over the CAN data link 12 must be transmitted and also at the most favorable point the time-critical signals can be evaluated. In other words, the auxiliary controller GAS_BOX performs, for example, calculations or operations to be performed in real time while the engine controller MSG performs operations that need not necessarily be performed in real time.

Die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX führt dabei beispielsweise die Berechnung bzw. Aufteilung der Impulse zur Ansteuerung der Gas-Injektoren gemäß der zuvor beschriebenen drei Phasen MOD_1 bis MOD_3 durch, sowie die Ansteuerung der Benzin-Injektoren. Die Motorsteuerung MSG hingegen gibt beispielsweise an, wann welche der drei Phasen MOD_1 bis MOD_3 durch die Zusatzsteuerungseinrichtung GAS_BOX gestartet wird. Dabei werden beispielsweise folgende Größen via der CAN Datenverbindung 12 von der Motorsteuerung MSG and die GAS_BOX gesendet. Zum einen die Größen LV_HEAT_GAS_IV_MOD_1–3, die angeben, dass die jeweilige Phase MOD_1, MOD_2 bzw. MOD_3 aktiv ist. Des Weiteren wird die Größe TI_ADD_DLY_GAS übertragen, die eine Batterie-Spannungskorrektur für die GAS Injektoren (Fußpunkte) angibt. Weiter wird übertragen:

  • – LV_HEAT_GAS_IV_MOD_1 = Heizen mit einem Parametersatz 1, wobei gilt, dass die Ansteuerungszeit des Gas-Injektors TI_GAS_Zeiten < einem Batterie-Spannungskorrekturwert TI_ADD_DLY_GAS (Fußpunkt) für den Gas-Injektor ausgeführt wird, so dass sichergestellt ist, dass kein Ventilöffnen stattfindet
  • – LV_HEAT_GAS_IV_MOD_2 = Heizen mit einem Parametersatz 2, wobei gilt, dass die Ansteuerungszeit des Gas-Injektors TI_GAS_Zeiten > bzw. knapp oberhalb einem Batterie-Spannungskorrekturwert TI_ADD_DLY_GAS (Fußpunkt) für den Gas-Injektor ausgeführt wird, so dass sichergestellt ist, dass gerade ein Ventilöffnen am Ende der zweiten Phase MOD_2 stattfindet
  • – LV_HEAT_GAS_IV_MOD_3 = Heizen mit einem Parametersatz 3, wobei der maximale Wert für die Ansteuerungszeit des Gas-Injektors TI_GAS_Zeiten gilt, um eine maximale Heizleitung zu erzielen.
The additional control device GAS_BOX performs, for example, the calculation or division of the pulses for controlling the gas injectors according to the previously described three phases MOD_1 to MOD_3, as well as the control of the gasoline injectors. The engine controller MSG, however, indicates, for example, when which of the three phases MOD_1 to MOD_3 is started by the additional control device GAS_BOX. For example, the following quantities are transmitted via the CAN data connection 12 sent from the engine control MSG and the GAS_BOX. On the one hand, the variables LV_HEAT_GAS_IV_MOD_1-3, which indicate that the respective phase MOD_1, MOD_2 or MOD_3 is active. Furthermore, the variable TI_ADD_DLY_GAS is transmitted, which indicates a battery voltage correction for the GAS injectors (foot points). Next is transferred:
  • - LV_HEAT_GAS_IV_MOD_1 = Heating with a parameter set 1, in which case the activation time of the gas injector TI_GAS_Zeiten <a battery voltage correction value TI_ADD_DLY_GAS (base point) for the gas injector is executed so as to ensure that no valve opening takes place
  • - LV_HEAT_GAS_IV_MOD_2 = Heating with a parameter set 2, whereby the activation time of the gas injector TI_GAS_Zeiten> or just above a battery voltage correction value TI_ADD_DLY_GAS (base point) for the gas injector is executed, so that it is ensured that just one valve is opening takes place at the end of the second phase MOD_2
  • - LV_HEAT_GAS_IV_MOD_3 = Heating with a parameter set 3, whereby the maximum value for the activation time of the gas injector TI_GAS_Zeiten applies, in order to achieve a maximum heating line.

Die Parametersätze 1 bis 3 enthalten hierbei beispielsweise unter anderem folgende Größen:
Geeignete Kennfelder(IP_X) für die Ansteuerungszeiten des Ventils des Gas-Injektors IP_T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_x um daraus die High-Phase 24 der Ansteuerungszeit TI_GAS des Gas-Injektors zu bestimmten. Des weiteren geeignete Kennfelder(IP_X) für die Nicht-Ansteuerungszeiten 25 des Ventils des Gas-Injektors IP_T_OFF_GAS_IV_MOD_x um daraus die Low Phase 20, 21 der TI_GAS Ansteuerung zu bestimmen für die drei Phase (x = 1 bis 3).The parameter sets 1 to 3 contain, for example, the following quantities among others:
Suitable maps (IP_X) for the activation times of the valve of the gas injector IP_T_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_x to the high phase 24 the activation time TI_GAS of the gas injector to certain. Furthermore, suitable maps (IP_X) for the non-drive times 25 the valve of the gas injector IP_T_OFF_GAS_IV_MOD_x to the low phase 20 . 21 to determine the TI_GAS control for the three phase (x = 1 to 3).

Die Entscheidung, ob ein Injektorheizen notwendig ist, wird beispielsweise an Hand der Gas-Rail Temperatur TGAS_L getroffen. Oberhalb einer applizierbaren Schwelle wird der Gas-Injektor als „warm" erkannt und der Gasbetrieb diesbezüglich freigegeben. Ist ein Injektorheizen notwendig, so werden die drei Phasen MOD_1 bis MOD_3 mit applizierbaren Zeitdauern durchlaufen und im Normalfall mit dem Status „heated" beendet. Nachdem der Gas-Injektor geheizt wurde, muss unverzüglich in den Gas-Betrieb gewechselt werden, damit ein erneutes „Festkleben" des Gas-Injektors vermieden wird. Gleiches gilt für eine Schubabschaltephase, in der der Fahrer vom Gas geht. Sind diese Phasen bei niedrigen Temperaturen länger als eine vorbestimmte bzw. applizierte Zeit, dann geht die Funktion in eine Zustand "reset", in der die Betriebsart wieder auf Benzin rückgeschaltet wird, um einen erneuten Injektorheizungs-Zyklus einzuleiten. Anzumerken ist hierbei, dass grundsätzlich die erste Phase MOD_1 auch weggelassen werden kann und nur jeweils die zweite und dritte Phase MOD_2 und MOD_3 durchgeführt werden.The decision as to whether injector heating is necessary is made, for example, by means of the gas rail temperature TGAS_L. Above an applicable threshold, the gas injector is detected as "warm" and gas operation is enabled.If injector heating is necessary, the three phases MOD_1 to MOD_3 are run through with applicable durations and normally ended with the status "heated". After the gas injector has been heated, it is necessary to immediately switch to gas mode to avoid "sticking" the gas injector again, as well as to an overrun fuel cut-off phase where the driver is off the accelerator Temperatures longer than a predetermined or applied time, then the function goes into a state " reset", in which the operating mode is switched back to gasoline to initiate a renewed Injektorheizungs cycle .. It should be noted here that basically the first phase MOD_1 also can be omitted and only the second and third phase MOD_2 and MOD_3 are performed.

In 3 ist nun ein Diagramm dargestellt, das ein Beispiel für den Verlauf des Heizens eines Gas-Injektors gemäß der Erfindung zeigt. Dabei ist die zweite Phase MOD_2 dargestellt, in der ein Druckablass des Gas-Rails erfolgt. In dem Diagramm ist hierbei einmal der Abbau des Drucks PGAS_L gezeigt und gleichzeitig der Verlauf der Drehzahl des Motors und der Verlauf der Ansteuerzeit des Ventils T_ON_HEAT_IV_GAS (24) des Gas-Injektors. Wie aus dem Diagramm entnommen werden kann, wird die Ansteuerzeit des Ventils T_ON_HEAT_IV_GAS des Gas-Injektors langsam inkrementiert bis die Ansteuerzeit entweder einen Maximalwert TI_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX der zweiten Phase MOD_2 erreicht oder der Raildruck PGAS_L des Gas-Rails, wie hier gezeigt ist, einen Schwellenwert von 0 bar erreicht. Dabei kann aus dem Diagramm entnommen werden, dass der Injektor derart kontrolliert ansteuerbar ist, dass ein optimaler Druckabbau in dem Gas-Rail erzielt werden kann, bei der die Drehzahl des Motors nicht negativ beeinflusst wird. Mit anderen Worten, ein zu starker Druckabfall kann in der zweiten Phase MOD_2 durch eine geeignete, kontrollierte Ansteuerung des Injektors vermieden werden und damit beispielsweise das Entstehen eines zu fetten Gasgemisches. Der abknickende Druckgradient des Drucks PGAS_L ist dabei die Folge des Öffnens eines weiteren Injektors.In 3 now a diagram is shown which shows an example of the course of heating of a gas injector according to the invention. Here, the second phase MOD_2 is shown, in which a pressure release of the gas rail takes place. In the diagram, once the degradation of the pressure PGAS_L is shown and at the same time the course of the speed of the engine and the course of the activation time of the valve T_ON_HEAT_IV_GAS ( 24 ) of the gas injector. As can be seen from the diagram, the activation time of the valve T_ON_HEAT_IV_GAS of the gas injector is slowly incremented until the activation time reaches either a maximum value TI_ON_HEAT_GAS_IV_MOD_2_MAX of the second phase MOD_2 or the rail pressure PGAS_L of the gas rail, as shown here, a threshold value of 0 reached bar. It can be seen from the diagram that the injector is controlled in such a controlled manner that an optimal pressure reduction can be achieved in the gas rail, in which the rotational speed of the engine is not adversely affected. In other words, excessive pressure drop can be avoided in the second phase MOD_2 by a suitable, controlled control of the injector and thus, for example, the emergence of a too rich gas mixture. The bending pressure gradient of the pressure PGAS_L is the result of opening another injector.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Motors mit Benzin- und Gas-Injektoren beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Benzin-Injektoren beschränkt. Grundsätzlich können statt Benzin-Injektoren auch jede andere Art von Kraftstoff- Injektoren verwendet werden, wie beispielsweise Diesel-Injektoren, um nur ein Beispiel zu nennen.The The present invention has been described with reference to an engine with gasoline and Gas injectors described. However, the invention is not on gasoline injectors limited. in principle can Instead of gasoline injectors also every other type of fuel injectors used, such as diesel injectors, to only one To give an example.

1010
Steuerungsvorrichtungcontrol device
1212
CAN-DatenverbindungCAN data link
1414
Benzin-InjektorFuel Injector
1616
Gas-InjektorGas Injector
1818
Low-Phase (Motorsteuerung)Low phase (Motor control)
2020
Low-Phase (Gas-Injektor)Low phase (Gas injector)
2121
zusätzliche Low-Phase (Gas-Injektor)additional Low-phase (gas injector)
2222
High-Phase (Motorsteuerung)High phase (Motor control)
2424
High-Phase (Gas-Injektor)High phase (Gas injector)

Claims (15)

Verfahren zum Aufheizen wenigstens eines Injektors (16), beispielsweise eines Gas-Injektors, eines Motors mit den Schritten: a) Bereitstellen einer Motorsteuerung (MSG) und einer Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX), wobei die Motorsteuerung die Zusatzsteuerungseinrichtung ansteuert, und b) Ansteuern des Injektors durch die Zusatzsteuerungseinrichtung, derart, dass der Injektor durch Bewegen seines Ventilstifts aufgeheizt bzw. gangbar gemacht wird.Method for heating at least one injector ( 16 ), for example, a gas injector, an engine comprising the steps of: a) providing an engine control (MSG) and an auxiliary control device (GAS_BOX), wherein the engine control controls the auxiliary control device, and b) driving the injector by the additional control device, such that Injector is heated or made passable by moving its valve pin. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) den Injektor in Abhängigkeit von einem Impulsverlauf der Motorsteuerung steuert.Method according to claim 1, characterized in that that the additional control device (GAS_BOX) the injector in dependence controlled by a pulse waveform of the engine control. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor beispielsweise ein Gas-Injektor (16) ist und wobei die Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) über den Impulsverlauf wahlweise wenigstens einen weiteren Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff ansteuert, wobei der weitere Injektor beispielsweise ein Benzin-Injektor (14) ist.A method according to claim 2, characterized in that the injector, for example, a gas injector ( 16 ) and wherein the additional control device (GAS_BOX) selectively activates at least one further injector for injecting fuel via the pulse course, wherein the further injector is a gasoline injector (for example). 14 ). Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) die weiteren Schritte aufweist: c) Entleeren eines Gas-Rails, das mit dem Injektor (16) verbunden ist, durch Ansteuern des Injektors, wobei die Länge der Impulse zum Ansteuern des Injektors derart gewählt sind, dass der Injektor gerade öffnet, d) Aufheizen des Injektors, wenn das Rail vollständig entleert ist, wobei die Länge der Impulse zum Ansteuern des Injektors möglichst groß oder beispielsweise maximal gewählt sind.Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the step b) comprises the further steps: c) emptying a gas rail which is connected to the injector ( 16 ), by driving the injector, wherein the length of the pulses for driving the injector are selected such that the injector just opens, d) heating the injector when the rail is completely emptied, the length of the pulses for driving the injector as large as possible or, for example, a maximum are selected. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des Injektors beendet wird, wenn beispielsweise die Temperatur in dem Rail einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, in welchem der Injektor ausreichend warm ist, so dass der Ventilstift in dem Injektor frei bewegbar ist.Method according to claim 4, characterized in that that the heating of the injector is terminated when, for example the temperature in the rail reaches a predetermined threshold or exceeds in which the injector is sufficiently warm, so that the valve pin in the injector is freely movable. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) wahlweise zusätzlich einen Vorbereitungsschritt (MOD_1) b1) aufweist, wobei der Vorbereitungsschritt b1) vor dem Entleeren des Rails durchgeführt wird und wobei in dem Vorbereitungsschritt b1) die Länge der Impulse zum Ansteuern des Injektors derart gewählt ist, dass der Injektor nicht öffnet.Method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the step b) optionally additionally Preparation step (MOD_1) b1), wherein the preparation step b1) is performed before emptying the rail, and wherein in the preparatory step b1) the length the pulse for driving the injector is selected such that the injector does not open. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (MSG) die Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) aktiviert, beispielsweise über eine CAN Datenverbindung (12), damit die Zusatzsteuerungseinrichtung die jeweilige Betriebsphase, wie beispielsweise die Vorbereitungsphase (MOD_1), das Entleeren des Rails (MOD_2) bzw. das Aufheizen des Injektors (MOD_3) durchführt, wobei die Zusatzsteuerungseinrichtung die Länge der Impulse in der jeweiligen Betriebsphase bestimmt, vorzugsweise in Echtzeit.A method according to claim 6, characterized in that the motor control (MSG) activates the additional control device (GAS_BOX), for example via a CAN data connection ( 12 ), so that the additional control device performs the respective operating phase, such as the preparation phase (MOD_1), the emptying of the rail (MOD_2) or the heating of the injector (MOD_3), wherein the additional control device determines the length of the pulses in the respective operating phase, preferably in real time. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Entleeren des Rails derart kontrolliert erfolgt, dass das Laufverhalten des Motors nicht beeinflusst wird.Method according to at least one of claims 4 to 7, characterized in that the emptying of the rail so controlled takes place that the running behavior of the engine is not affected. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Injektorheizen erfolgt, wenn festgestellt wird, dass beispielsweise die Temperatur des Rails und/oder des Injektors (16) unterhalb eines Schwellenwerts liegt, ab wann ein Festsitzen des Ventilstifts in einem Ventilsitz des Injektors auftritt.Method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that an injector heating takes place when it is determined that, for example, the temperature of the rail and / or the injector ( 16 ) is below a threshold from when a seizing of the valve pin occurs in a valve seat of the injector. Vorrichtung (10) zum Aufheizen wenigstens eines Injektors (16), beispielsweise eines Gas-Injektors, eines Motors, wobei die Vorrichtung eine Motorsteuerung (MSG) und eine Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) aufweist, wobei die Zusatzsteuerungseinrichtung den Injektor in Abhängigkeit von einem Impulsverlauf der Motorsteuerung derart ansteuert, dass der Injektor durch Bewegen seines Ventilstifts aufgeheizt bzw. gangbar gemacht wird.Contraption ( 10 ) for heating at least one injector ( 16 ), for example, a gas injector, an engine, wherein the device comprises an engine control (MSG) and an auxiliary control device (GAS_BOX), wherein the auxiliary control means controls the injector in response to a pulse waveform of the engine control such that the injector is heated by moving its valve pin or made feasible. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) zum Ansteuern des Injektors den Impulsverlauf der Motorsteuerung (MSG) in Betriebsphasen geeignet anpasst, wobei eine Betriebsphase (MOD_2) ein Entleeren eines Rails umfasst, das mit dem Injektor verbunden ist, wobei die Zusatzsteuerungseinrichtung die Länge der Impulse zum Ansteuern des Injektors derart anpasst, dass der Injektor gerade öffnet, und wobei in einer Betriebsphase des Injektoraufheizens (MOD_3) die Zusatzsteuerungseinrichtung, die Länge der Impulse derart vergrößert, dass eine geeignete, vorzugsweise maximale Heizleistung erzielbar ist.Device according to claim 10, characterized in that the additional control device (GAS_BOX) is used to control the Injector the pulse course of the engine control (MSG) in operating phases suitably adapted, wherein an operating phase (MOD_2) emptying a rail connected to the injector, wherein the Additional control device, the length of the pulses for driving of the injector so that the injector is opening, and wherein in an operating phase of the injector heating (MOD_3) the Additional control device, the length of the pulses increases such that a suitable, preferably maximum heating power can be achieved. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) wahlweise eine zusätzliche Vorbereitungsphase als Betriebsphase (MOD_1) aufweist, in der Impulse zum Ansteuern des Injektors in der Zusatzsteuerungseinrichtung derart gewählt sind, dass der Injektor nicht öffnet.Device according to claim 11, characterized in that that the additional control device (GAS_BOX) optionally an additional Preparing phase as the operating phase (MOD_1), in the pulses for driving the injector in the auxiliary control device in such a way chosen are that the injector does not open. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor beispielsweise ein Gas- Injektor (16) ist und wobei die Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) wahlweise wenigstens einen weiteren Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff ansteuert, wobei der weitere Injektor beispielsweise ein Benzin- Injektor (14) ist.Device according to at least one of claims 10 to 12, characterized in that the injector, for example, a gas injector ( 16 ) and wherein the additional control device (GAS_BOX) selectively activates at least one further injector for injecting fuel, wherein the further injector, for example, a gasoline injector ( 14 ). Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsteuerungseinrichtung (GAS_BOX) beispielsweise als „Add-on" Teil an der Motorsteuerung (MSG) vorsehbar ist, beispielsweise über eine Datenverbindung (12), wie eine CAN-Datenverbindung, wobei die Motorsteuerung die Zusatzsteuerungseinrichtung aktiviert, damit die Zusatzsteuerungseinrichtung die jeweilige Betriebsphase (MOD_1–MOD_3), wie die Vorbereitungsphase, das Entleeren des Rails bzw. das Aufheizen des Injektors, durchführt, wobei die Zusatzsteuerungseinrichtung die Länge der Impulse in der jeweiligen Betriebsphase bestimmt, vorzugsweise in Echtzeit.Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the additional control device (GAS_BOX), for example, as an "add-on" part of the engine control (MSG) is providable, for example via a data connection ( 12 ), such as a CAN data connection, wherein the engine control activates the auxiliary control device, so that the additional control device performs the respective operating phase (MOD_1-MOD_3), such as the preparation phase, the emptying of the rail or the heating of the injector, wherein the addition control device determines the length of the pulses in the respective operating phase, preferably in real time. Motor mit wenigstens einem Injektor (16), beispielsweise einem Gas_Injektor, mit einer Vorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Injektor (16) einen Ventilsitz, beispielsweise aus einem Nichtmetall, wie beispielsweise einem Elastomer, z. B. Gummi, aufweist und einen Ventilstift beispielsweise aus einem Metall.Engine with at least one injector ( 16 ), for example a gas injector, with a device ( 10 ) according to any one of claims 10 to 14, wherein the injector ( 16 ) a valve seat, for example of a non-metal, such as an elastomer, for. As rubber, and has a valve pin, for example made of a metal.
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