DE102008002240A1 - Pressure sensor checking method for fuel injection system of diesel internal-combustion engine of motor vehicle, involves determining closing duration of injection valve to switch-over valve from opened condition to closed condition - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines Drucksensors eines Kraftstoffeinspritzsystems insbesondere eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Steuergerät sowie ein entsprechendes Kraftstoffeinspritzsystem.The The invention relates to a method for checking a pressure sensor of a fuel injection system in particular of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a corresponding computer program and a corresponding control unit and a corresponding fuel injection system.
Aus
der
Wie erläutert wurde, ist es bei dem bekannten Verfahren zur Ermittlung des tatsächlich vorhandenen Drucks erforderlich, das Einspritzventil entsprechend anzusteuern. Dies ist mit Aufwand verbunden und kann zu Störungen des Betriebsablaufs führen.As has been explained, it is in the known method for Determining the actual pressure required, to control the injection valve accordingly. This is with effort connected and can lead to disruption of the operation.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das in einfacher Weise und ohne eine Beeinflussung des Betriebsablaufs eine Überprüfung des Drucksensors im Hinblick auf Fehlfunktionen erlaubt.Of the Invention is based on the object, a method of the initially to create that kind, in a simple way and without a Influencing the operation of a review the pressure sensor allowed for malfunction.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1. Die Aufgabe wird bei einem Computerprogramm, einem Steuergerät und einem Kraftstoffeinspritzsystem der eingangs genannten Art in entsprechender Weise gelöst.The The invention solves this problem by a method according to Claim 1. The object is in a computer program, a control unit and a fuel injection system of the type mentioned in the corresponding Way solved.
Erfindungsgemäß wird von einem Kraftstoffeinspritzsystem ausgegangen, das einen mit Kraftstoff gefüllten Druckspeicher aufweist, dem ein Drucksensor zugeordnet ist, und an den mindestens ein ansteuerbares Einspritzventil angeschlossen ist. Auf den Kraftstoff im Druckspeicher wird ein Druck ausgeübt und das Einspritzventil wird für eine Einspritzung von Kraftstoff in einen geöffneten Zustand gesteuert.According to the invention assumed a fuel injection system, the one with fuel filled accumulator having associated with it a pressure sensor is, and connected to the at least one controllable injection valve is. Pressure is applied to the fuel in the accumulator and the injector is for an injection of Fuel controlled in an open state.
Es hat sich gezeigt, dass die Schließdauer eine charakteristische Größe des Einspritzventils darstellt. Insbesondere hat sich gezeigt, dass ein bekannter Zusammenhang zwischen der Schließdauer des Einspritzventils und dem im Druckspeicher vorhandenen, auf den Kraftstoff einwirkenden Druck besteht.It has shown that the closing time is a characteristic Size of the injection valve represents. Especially has been shown to have a known relationship between the closing time of the Injector and the existing pressure accumulator, the fuel acting pressure exists.
Bei der Erfindung wird die Schließdauer ermittelt, die das Einspritzventil benötigt, um von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand überzugehen. In Abhängigkeit von dieser Schließdauer wird dann auf eine Fehlfunktion des Drucksensors geschlossen.at the invention, the closing time is determined, which is the Injector needed to open from its to pass into its closed state. Dependent on This closing time will then indicate a malfunction closed the pressure sensor.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass sie eine einfache Überprüfung des Drucksensors im Hinblick auf Fehlfunktionen ermöglicht, ohne dass hierzu eine Beeinflussung des Betriebsablaufs erforderlich ist. Insbesondere können Fehlfunktionen des Drucksensors erkannt werden, ohne dass hierzu besondere Ansteuerungen des Einspritzventils erforderlich sind. Statt dessen ist es bei der Erfindung ausreichend, die Schließdauer zu ermitteln, um daraus ohne besonderen Aufwand auf den im Druckspeicher vorhandenen, auf den Kraftstoff einwirkenden Druck zu schließen. Anhand dieses Drucks kann dann wiederum ohne besonderen Aufwand eine mögliche Fehlfunktion des Drucksensors erkannt werden.The Invention has the advantage of being a simple verification allows the pressure sensor to malfunction, without requiring an influence on the operation required is. In particular, malfunctions of the pressure sensor be recognized, without requiring special controls the injector required are. Instead, it is sufficient in the invention, to determine the closing time to make it without special Expenditure on the existing in the accumulator, the fuel to close acting pressure. Based on this pressure can then Again, without any special effort a possible malfunction be recognized by the pressure sensor.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird aus der Schließdauer ein erwarteter Druck im Druckspeicher abgeleitet, es wird von dem Drucksensor ein gemessener Druck im Druckspeicher gemessen, und es werden der erwartete Druck und der gemessene Druck miteinander verglichen. Auf diese Weise ist es möglich, eine Fehlfunktion des Drucksensors nur durch Umrechnungen und Vergleiche zu erkennen.at An advantageous development of the invention is the closing time an expected pressure derived in the accumulator, it is from the pressure sensor a measured pressure in the accumulator measured, and it will be the expected pressure and the measured pressure compared. On In this way it is possible to malfunction the pressure sensor only recognizable by conversions and comparisons.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zusammenhang zwischen der Schließdauer des Einspritzventils und dem Druck im Druckspeicher als Kennlinie abgespeichert ist. Zusätzlich kann diese Kennlinie von einer Ansteuerdauer abhängig sein, die diejenige Zeitdauer bestimmt, die das Einspritzventil in seinem geöffneten Zustand gehalten wird.Especially It is advantageous if the relationship between the closing time of the injection valve and the pressure in the accumulator as a characteristic is stored. In addition, this characteristic of be dependent on a drive duration, which is the time duration that determines the injector in its open Condition is maintained.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein Ansteuerende ermittelt, das denjenigen Zeitpunkt darstellt, ab dem das Einspritzventil nicht mehr in seinem geöffneten Zustand gehalten wird, es wird ein Spritzende ermittelt, das denjenigen Zeitpunkt darstellt, in dem das Einspritzventil vollständig geschlossen ist, und es wird die Schließdauer in Abhängigkeit von dem Ansteuerende und dem Spritzende ermittelt. Auf diese Weise ist es möglich, die Schließdauer wiederum nur durch Berechnungen, also ohne größeren Aufwand zu ermitteln.at a further advantageous embodiment of the invention is a Actuator end, which represents the time from which the injection valve is no longer held in its open state is, it is determined a splash, which is the time represents, in which the injection valve fully closed is, and it will depend on the closing time determined by the drive end and the injection end. In this way it is possible to turn the closing time only through calculations, so without much effort to investigate.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Spritzende aus einem Übergang zu einem im wesentlichen konstanten Druck im Druckspeicher abgeleitet wird. Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn das Spritzende aus einem Aufschlagen beispielsweise einer Ventilnadel in einem Ventilsitz abgeleitet wird. Dies stellt einfache und reproduzierbare Möglichkeiten für die Ermittlung des Spritzendes dar. Wie erläutert wurde, kann dann mit Hilfe des Spritzendes die Schließdauer und daraus eine Fehlfunktion des Drucksensors abgeleitet werden.It is particularly advantageous if the injection end from a transition to a in wesentli Chen constant pressure in the pressure accumulator is derived. Alternatively or additionally, it is advantageous if the injection end is derived from a strike, for example, a valve needle in a valve seat. This represents simple and reproducible possibilities for determining the end of the injection. As has been explained, the duration of closure and, consequently, a malfunction of the pressure sensor can be derived with the aid of the injection end.
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 bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Further Features, applications and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features form for itself or in any combination the subject of the invention, independently from its summary in the claims or their relationship and regardless of theirs Formulation or representation in the description or in the drawing.
Bei einem Kraftstoffeinspritzsystem wird Kraftstoff mit Hilfe eines Einspritzventils in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt. Bei dem Einspritzventil kann es sich vorzugsweise um einen sogenannten piezoelektrischen Aktor oder alternativ auch um ein elektromagnetisches Ventil handeln. Als Brennkraftmaschine kann vorzugsweise eine mehrzylindrige Diesel-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen, al ternativ aber auch ein mehrzylindriger, gegebenenfalls direkteinspritzender Kraftfahrzeug-Benzinmotor.at A fuel injection system uses fuel with the help of a Injection valve injected into a combustion chamber of an internal combustion engine. at the injection valve may preferably be a so-called piezoelectric actuator or alternatively also an electromagnetic Act valve. As an internal combustion engine may preferably be a multi-cylinder Diesel internal combustion engine for a motor vehicle for use come, al ternativ but also a mehrzylindriger, if necessary Direct injection automotive gasoline engine.
Das Kraftstoffeinspritzsystem weist einen Druckspeicher (das sogenannte Rail) auf, an das die Einspritzventile der einzelnen Zylinder angeschlossen sind. Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird auf den in diesem Druckspeicher enthaltenen Kraftstoff ein vorgegebener hoher Druck (der sogenannte Raildruck) ausgeübt. Wird eines der Einspritzventile geöffnet, so wird Kraftstoff aus dem Druckspeicher über das Einspritzventil in den Brennraum des zugehörigen Zylinders eingespritzt.The Fuel injection system has a pressure accumulator (the so-called Rail), to which the injection valves of the individual cylinders connected are. In the operation of the internal combustion engine is on in this pressure accumulator contained fuel a predetermined high pressure (the so-called Rail pressure). If one of the injectors is opened, so fuel is from the accumulator via the injector injected into the combustion chamber of the associated cylinder.
Die Einspritzung von Kraftstoff wird von einem elektrischen Steuergerät gesteuert und/oder geregelt. Insbesondere ermittelt das Steuergerät in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine für jeden der Zylinder die jeweils aktuell erforderliche Einspritzmenge und den zugehörigen Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffs. Diese Größen werden von dem Steuergerät für jede Einspritzung in einen Ansteuerbeginn und eine Ansteuerdauer umgerechnet. Über elektrische Schaltungen wird das zu dem Zylinder zugehörige Einspritzventil im Zeitpunkt des Ansteuerbeginns in einen geöffneten Zustand überführt und für die Ansteuerdauer in diesem Zustand gehalten.The Injection of fuel is by an electric control unit controlled and / or regulated. In particular, the controller determines depending on the operating variables of the Internal combustion engine for each of the cylinders which are currently up to date required injection quantity and the associated injection time of the fuel. These sizes are provided by the controller for each injection in a control start and a Driving time converted. About electrical circuits is the associated to the cylinder injection valve in Time of Ansteuerbeginns transferred to an open state and kept in this state for the drive time.
Die in den Brennraum tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge wird sehr stark von dem im Druckspeicher auf den Kraftstoff einwirkenden Druck beeinflusst. Je größer der auf den Kraftstoff einwirkende Druck ist, desto mehr Kraftstoff wird innerhalb derselben Ansteuerdauer in den Brennraum eingespritzt. Dieser auf den Kraftstoff im Druckspeicher ausgeübte Druck wird von einem Drucksensor (dem sogenannten Raildrucksensor) gemessen. Hierzu kann der Drucksensor vorzugsweise mit dem Druckspeicher oder alternativ auch mit einem der Einspritzventile verbunden sein.The amount of fuel actually injected into the combustion chamber is very much of the pressure acting in the accumulator on the fuel Pressure influences. The bigger the one on the fuel acting pressure is, the more fuel will be within it Driving duration injected into the combustion chamber. This on the fuel pressure applied in the accumulator is provided by a pressure sensor (the so-called rail pressure sensor) measured. For this purpose, the pressure sensor preferably with the pressure accumulator or alternatively with a be connected to the injectors.
Zur Überprüfung
der Funktionsfähigkeit des Drucksensors ist das folgende,
in der
Ein
Ausgangspunkt des Verfahrens sind die beiden bereits erwähnten
Größen, nämlich der Ansteuerbeginn AB
und die Ansteuerdauer AD. Diese beiden Größen
werden von der als Block
Die vorgenannten Ansteuergrößen beziehen sich dabei auf eine bestimmte Einspritzung von Kraftstoff mittels eines bestimmten Einspritzventils in den zugehörigen Zylinder der Brennkraftmaschine.The The aforementioned control variables relate to a certain injection of fuel by means of a particular Injection valve in the associated cylinder of the internal combustion engine.
Wird nunmehr das Einspritzventil entsprechend den vorgenannten Ansteuergrößen angesteuert, so hat dies nicht zur Folge, dass das Einspritzventil exakt am Ende der Ansteuerdauer AD, also im Zeitpunkt des Ansteuerendes AE, schlagartig und vollständig von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand übergeht. Statt dessen benötigt das Einspritzventil eine endliche Zeitdauer, nämlich die Schließdauer SD, um ab dem Zeitpunkt des Ansteuerendes AE von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand überzugehen.Becomes now the injection valve according to the aforementioned control variables controlled, this does not mean that the injection valve exactly at the end of the control period AD, ie at the time of Ansteuerendes AE, abrupt and complete of his open goes into its closed state. Instead the injection valve needs a finite period of time, namely the closing time SD, from the time of the Ansteuerendes AE to move from its open to its closed state.
Der Zeitpunkt, in dem das Einspritzventil vollständig in seinen geschlossenen Zustand übergegangen ist, wird als Spritzende SE bezeichnet und kann auf unterschiedliche Arten ermittelt werden. So ist es vorzugsweise möglich, das Spritzende SE mit Hilfe des Drucksensors zu messen, und zwar als Übergang von einem veränderlichen Druckverlauf zu einem aufgrund des nunmehr geschlossenen Einspritzventils im wesentlichen konstanten Druck im Druckspeicher. Da in diesem Fall mit dem Drucksensor nur ein Zeitpunkt und kein Druck ermittelt wird, führt eine Fehlfunktion des Drucksensors im wesentlichen zu keiner Verfälschung des ermittelten Zeitpunkts. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, das Spitzende SE mit Hilfe eines Klopfsensors oder dergleichen zu ermitteln, der das Aufschlagen beispielsweise der Ventilnadel in ihrem Ventilsitz beim Schließen des Einspritzventils erfasst. Bei einem elektromagnetischen Einspritzventil besteht eine weitere Möglichkeit darin, das Spritzende SE induktiv zu erkennen.The time at which the injector completely in its closed state überge is referred to as Spritzende SE and can be determined in different ways. Thus, it is preferably possible to measure the injection end SE by means of the pressure sensor, namely as a transition from a variable pressure curve to a substantially constant pressure in the pressure accumulator due to the now closed injection valve. Since only a point in time and no pressure is determined in this case with the pressure sensor, a malfunction of the pressure sensor essentially does not lead to a falsification of the determined time. Alternatively or additionally, it is possible to determine the spigot end SE by means of a knock sensor or the like, which detects the striking of, for example, the valve needle in its valve seat when closing the injection valve. In the case of an electromagnetic injection valve, another possibility is to detect the injection end SE inductively.
Diese
Ermittlungsmöglichkeiten des Spritzendes SE sind in der
Der
Zeitpunkt des Ansteuerendes AE sowie der Zeitpunkt des Spritzendes
SE sind einem Block
Es
hat sich gezeigt, dass die Schließdauer SD eine charakteristische
Größe eines Einspritzventils darstellt. Insbesondere
besteht ein bekannter Zusammenhang zwischen der Schließdauer
SD eines Einspritzventils und dem aktuell im Druckspeicher vorhanden,
auf den Kraftstoff einwirkenden Druck. Dies ist in der
Gemäß der
Das
in dem Diagramm der
Bei
dem Verfahren der
Es
wird darauf hingewiesen, dass es sich bei dem erwarteten Druck PRe
um keinen tatsächlich vorhandenen Druck handelt, sondern
nur um denjenigen Druck, der aufgrund der vorliegenden Ansteuerdauer
AD und des ermittelten Spritzendes SE sowie aufgrund des aus dem
Diagramm der
Wie
erläutert wurde, wird der Druck in dem Druckspeicher von
dem Drucksensor tatsächlich gemessen. Dies ist in der
In
einem Block
Als
Alternative ist es möglich, dass die von dem Block
Üblicherweise sind bei einer Brennkraftmaschine ein einziger Drucksensor für den Druckspeicher sowie mehrere Einspritzventile für mehrere Zylinder vorhanden. Das erläuterte Verfahren kann somit für den vorhandenen Drucksensor im Zusammenhang mit jedem der Einspritzventile durchgeführt werden. Auf diese Weise ergeben sich mehrere Fehlersignale F für die Mehrzahl der Einspritzventile.Usually, in an internal combustion engine, a single pressure sensor for the pressure accumulator and a plurality of injection valves for a plurality of cylinders are present. The described method can thus be carried out for the existing pressure sensor in conjunction with each of the injection valves. In this way, there are several errors Lersignale F for the majority of injection valves.
Sofern die Fehlersignale zusätzlich die zugehörigen Signifikanzen angeben, können folgende Fehlerfälle unterschieden werden: i) Liegt bei allen Fehlersignalen eine signifikante Abweichung vor, so kann davon ausgegangen werden, dass der Drucksensor eine Fehlfunktion aufweist. ii) Liegt nur bei einem der Fehlersignale eine signifikante Abweichung vor, so kann davon ausgegangen werden, dass das zugehörige Einspritzventil eine Fehlfunktion aufweist. iii) Liegt bei allen Fehlersignalen keine signifikante, sondern nur eine geringfügige Abweichung vor, so kann von einer alterungsbedingten Drift des Drucksensors und/oder der Einspritzventile ausgegangen werden.Provided the error signals additionally the associated significances specify, the following error cases can be distinguished i) Is a significant deviation for all error signals before, it can be assumed that the pressure sensor a Malfunction. ii) Is only one of the error signals a significant deviation, it can be assumed that that the associated injection valve has a malfunction. iii) Is with all error signals no significant, but only one slight deviation, so may be due to aging Drift the pressure sensor and / or the injectors are assumed.
Die Erkennung des zweiten Fehlerfalls ii) bringt dabei den Vorteil mit sich, dass nicht mehr, wie bisher aus Gründen der schwierigen Fehlerlokalisierung zumeist üblich, in einem Fehlerfall alle Einspritzventile ausgetauscht werden müssen, sondern dass gezielt nur das defekte Einspritzventil ausgetauscht werden muss.The Recognition of the second error case ii) brings with it the advantage That's not anymore, as hitherto for the sake of difficult Error localization usually usual, in case of an error all injectors need to be replaced, but that specifically only the defective injection valve to be replaced got to.
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
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Effective date: 20150216 |
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