DE102009056288A1 - Classifying method of an injector, calibration method of a map of an injector and test stand device of an injector - Google Patents

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Abstract

In einem Klassierverfahren eines Injektors werden die folgenden Schritte ausgeführt: Ansteuern des IErfassen einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit und Klassieren des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit. Weiterhin ist ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors beschrieben sowie eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors mit der das erfindungsgemäße Klassierverfahren durchführbar ist.The following steps are carried out in a classifying method of an injector: controlling the detection of an amount of liquid dispensed by the injector on the basis of the test control signal as a function of a time and classifying the injector as a function of the detected amount of liquid dispensed and the time. Furthermore, a calibration method for a characteristic diagram of an injector is described, as well as a test bench device for an injector with which the classification method according to the invention can be carried out.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klassierverfahren eines Injektors, ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors, sowie eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors, mit der das erfindungsgemäße Klassierverfahren durchführbar ist.The present invention relates to a classification method of an injector, a calibration method of a characteristic diagram of an injector, and a test rig device of an injector, with which the classification method according to the invention can be carried out.

Injektoren für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, beispielsweise für ein Common-Rail-Einspritzsystem, werden nach ihrer Herstellung in verschiedene Klassen eingeteilt. Dies geschieht üblicherweise aufgrund einer Mengenabweichung zwischen einer Soll-Flüssigkeitsmenge und einer tatsächlich abgegebenen Flüssigkeitsmenge des Injektors.Injectors for an injection system of an internal combustion engine, for example for a common-rail injection system, are divided into different classes after their production. This is usually done due to a quantity deviation between a desired amount of liquid and an actually discharged amount of liquid of the injector.

Bei der herkömmlichen Klassierung wird der Injektoren mit einem Test-Steuersignal angesteuert. Aufgrund des Test-Steuersignals gibt der Injektor eine Flüssigkeitsmenge ab. Um eine Vergleichbarkeit zwischen den einzelnen Injektoren zu erreichen, müssen jeweils gleiche Bedingungen während eines Injektortests vorliegen. Dazu ist das Test-Steuersignal insbesondere ein Signal mit jeweils gleicher Spannung, gleicher Stromstärke sowie von gleicher Dauer. Weiterhin werden die Injektoren jeweils den gleichen Druckbedingungen wie ein als Referenz dienender idealer Injektor ausgesetzt.In the conventional classification of the injectors is driven with a test control signal. Due to the test control signal, the injector releases a quantity of fluid. In order to achieve comparability between the individual injectors, equal conditions must be present during an injector test. For this purpose, the test control signal is in particular a signal with the same voltage, the same current and the same duration. Furthermore, the injectors are each subjected to the same pressure conditions as an ideal injector serving as a reference.

Die von dem Injektor abgegebene Flüssigkeitsmenge kann sich von einer zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge eines idealen oder Referenzinjektors unterscheiden. Aufgrund der abgegebenen Flüssigkeitsmenge wird der Injektor klassiert und ein erforderliches Steuersignal bestimmt.The amount of liquid delivered by the injector may differ from a desired amount of liquid of an ideal or reference injector associated with the test control signal. Due to the amount of liquid delivered, the injector is classified and a required control signal determined.

Eine schematische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung bei der Produktion von Injektoren in Abhängigkeit von der abgegebene Flüssigkeitsmenge Q in mg pro Hub ist in 1 dargestellt. Die zu dem Test-Steuersignal gehörige Soll-Flüssigkeitsmenge ist als QSoll eingetragen. Wie in 1 erkennbar, ist die Häufigkeitsverteilung unsymmetrisch. Insbesondere werden mehr Injektoren hergestellt, die weniger Flüssigkeit als die Soll-Flüssigkeitsmenge abgeben, im Vergleich zu Injektoren, die mehr Flüssigkeit abgeben.A schematic representation of a frequency distribution in the production of injectors as a function of the amount of liquid delivered Q in mg per stroke is in 1 shown. The target liquid quantity belonging to the test control signal is entered as Q setpoint . As in 1 recognizable, the frequency distribution is asymmetrical. In particular, more injectors are produced that deliver less fluid than the desired amount of fluid compared to injectors that deliver more fluid.

Die in 1 dargestellte Häufigkeitsverteilung wird weiterhin in mehrere unterschiedliche Klassen eingeteilt. Jeder dieser Klassen wiederum wird ein bestimmter Korrekturwert zugeordnet, um von dem Test-Steuersignal zu dem für den jeweiligen Injektor erforderlichen Steuersignal zu gelangen. Insbesondere wird jeder Klasse ein Korrekturwert für eine Dauer des Steuersignals zugeordnet. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein Injektor, der eine geringere Flüssigkeitsmenge als die Soll-Flüssigkeitsmenge abgibt, mit einem Steuersignal angesteuert wird, das länger ist als das Test-Steuersignal. Voraussetzung dafür ist, dass jeweils gleiche Umgebungsbedingungen vorliegen, wie bereits oben dargelegt. Bei einem Injektor, der eine größere Flüssigkeitsmenge abgibt als die Soll-Flüssigkeitsmenge, verhält es sich genau andersherum. Dieser Injektor wird später mit einem im Vergleich zum Test-Steuersignal kürzeren Steuersignal angesteuert.In the 1 shown frequency distribution is further divided into several different classes. Each of these classes, in turn, is assigned a particular correction value to pass from the test control signal to the control signal required for the respective injector. In particular, each class is assigned a correction value for a duration of the control signal. This means, for example, that an injector, which emits a smaller amount of liquid than the desired amount of liquid, is driven with a control signal which is longer than the test control signal. The prerequisite for this is that the same environmental conditions prevail, as already explained above. For an injector that delivers a larger amount of fluid than the desired amount of fluid, it behaves exactly the other way round. This injector is later driven with a shorter compared to the test control signal control signal.

Im Folgenden werden insbesondere Injektoren betrachtet, die eine im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge geringere Flüssigkeitsmenge abgeben. Eine erste Ursache für eine geringere abgegebene Flüssigkeitsmenge können Bauteiltoleranzen des Injektors sein. Eine weitere Ursache kann in einer anfänglich erhöhten Reibung im Inneren des Injektors liegen. Diese erhöhte Reibung kann durch Waschmittelrückstände im Injektor hervorgerufen sein. Beide Ursachen führen zu einer geringeren abgegebenen Flüssigkeitsmenge im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge.In the following, in particular injectors are considered, which deliver a smaller amount of liquid compared to a desired amount of liquid. A first cause of a lower amount of liquid dispensed may be component tolerances of the injector. Another cause may be an initially increased friction inside the injector. This increased friction can be caused by detergent residues in the injector. Both causes lead to a lower dispensed amount of liquid compared to a desired amount of liquid.

Allerdings weist der Injektor mit der erhöhten Reibung nach einer Einlaufzeit eine Schnelldrift auf, da die erhöhte Reibung durch einen Einlaufprozess verringert wird. Idealerweise entspricht die Reibung im Inneren des Injektors nach dem Einlaufprozess der Reibung im Inneren des idealen oder Referenzinjektors. Wurde ein solcher Injektor mit dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren klassiert, führt dies bei einem Betrieb des Injektors in einer Brennkraftmaschine dazu, dass die Klassierung nach der Einlaufzeit nicht mehr korrekt ist. Der Injektor gibt nach der Einlaufzeit zu viel Flüssigkeit aufgrund der falschen Klassierung ab. Somit entsteht ein Mengenunterschied zwischen der Soll-Flüssigkeitsmenge und der abgegebenen Flüssigkeitsmenge. Dies kann bei einem Einsatz des Injektors in einer Brennkraftmaschine zu einem nachteiligen Verbrennungsverhalten der Brennkraftmaschine führen.However, the injector with the increased friction after a break-in period has a fast drift because the increased friction is reduced by an intake process. Ideally, the friction inside the injector after the run-in process corresponds to the friction inside the ideal or reference injector. If such an injector has been classified by the above-described conventional method, this results in an operation of the injector in an internal combustion engine that the classification after the break-in period is no longer correct. The injector releases too much liquid after the break-in period due to the wrong classification. Thus, a difference in quantity between the desired amount of liquid and the amount of liquid discharged. This can lead to an adverse combustion behavior of the internal combustion engine when using the injector in an internal combustion engine.

Eine Unterscheidung der beiden beschriebenen Injektortypen ist mit dem herkömmlichen, oben beschrieben Verfahren nicht realisierbar. Eine direkte Korrektur des oben genannten Nachteils erfolgt bisher nicht. Änderungen in der abgegebenen Flüssigkeitsmenge eines Injektors werden bisher lediglich durch Laufzeitadaptionsverfahren wie beispielsweise das MFMA-Verfahren (Minimal Fuel Mass Adaption) in Abhängigkeit von einer Laufzeit der Brennkraftmaschine korrigiert. Bei diesen Verfahren kann es daher zu einem anfänglichen auffälligen Einspritzverhalten eines solchen Injektors kommen.A distinction between the two injector types described is not feasible with the conventional method described above. A direct correction of the above disadvantage does not take place so far. Changes in the amount of fluid delivered by an injector have hitherto only been corrected by transit time adaptation methods such as, for example, the MFMA method (Minimal Fuel Mass Adaptation) as a function of a running time of the internal combustion engine. In these methods, therefore, there may be an initial conspicuous injection behavior of such an injector.

Weiterhin werden insbesondere bei heutigen Euro5- und bei zukünftigen Euro6-Applikationen kleinere Einspritzmengen mit engeren Toleranzen im Vergleich zu Euro4-Applikationen verlangt. Dies führt dazu, dass ohne eine Änderung des oben beschriebenen Klassierverfahrens eine immer höhere Anzahl an Injektoren bei der Endprüfung aussortiert werden müsste. Die Verteilung gemäß 1 müsste entsprechend näher am Sollwert abgeschnitten werden.Furthermore, in particular for today's Euro5 and future Euro6 applications, smaller injection quantities are required with tighter tolerances compared to Euro4 applications. This causes that without a change of the above described classifying a higher number of injectors in the final test would have to be sorted out. The distribution according to 1 would have to be cut closer to the setpoint.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Optimierung eines Klassierverfahrens im Vergleich zum Stand der Technik.The object of the present invention is therefore the optimization of a classification method compared to the prior art.

Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Klassierverfahren eines Injektors gemäß Anspruch 1, ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors gemäß Anspruch 13 sowie eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors gemäß Anspruch 15. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen.The above object is achieved by a classifying method of an injector according to claim 1, a calibration method of a map of an injector according to claim 13 and a test bench device of an injector according to claim 15. Further advantageous embodiments will become apparent from the following description, the drawings and the subclaims.

Ein Klassierverfahren eines Injektors weist die folgenden Schritte auf: Ansteuern eines Injektors mit einem vorgebbaren Test-Steuersignal, Erfassen einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit und Klassieren des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit.A classifying method of an injector includes the steps of driving an injector with a predetermined test control signal, detecting an amount of liquid discharged from the injector based on the test control signal in accordance with a time, and classifying the injector in accordance with the detected discharged liquid amount and the injector Time.

Der Injektor wird mit dem vorgebbaren Test-Steuersignal angesteuert. Dieses Test-Steuersignal ist ein Signal mit jeweils gleicher Stromstärke, gleicher Spannung sowie gleicher Dauer, wie bereits eingangs beschrieben. Weiterhin herrschen gleiche Druckbedingungen, wie ebenfalls oben dargelegt. Der Injektor ist insbesondere zur Verwendung in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Dieselbrennkraftmaschine vorgesehen.The injector is controlled with the predefinable test control signal. This test control signal is a signal with the same current intensity, the same voltage and the same duration, as already described above. Furthermore, the same pressure conditions prevail, as also stated above. The injector is particularly intended for use in a common rail injection system of a diesel engine.

Aufgrund des Test-Steuersignals gibt der Injektor eine Flüssigkeitsmenge ab. Bei der abgegebenen Flüssigkeit kann es sich beispielsweise um Dieselkraftstoff, einen anderen Kraftstoff einer Brennkraftmaschine oder um eine Flüssigkeit mit Kraftstoff ähnlichen Eigenschaften im Hinblick auf Viskosität und Dichte handeln.Due to the test control signal, the injector releases a quantity of fluid. The discharged liquid may be for example diesel fuel, another fuel of an internal combustion engine or a liquid with fuel-like properties in terms of viscosity and density.

Die abgegebene Flüssigkeitsmenge wird in Abhängigkeit von einer Zeit erfasst. Beispielsweise wird die abgegebene Flüssigkeitsmenge über der Zeit aufgetragen. Insbesondere wird ein Injektorrate in ml/s über der Zeit aufgetragen. Der Injektor wird nun in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit klassiert.The amount of liquid dispensed is detected as a function of time. For example, the amount of liquid dispensed is plotted over time. In particular, an injection rate in ml / s is plotted over time. The injector is now classified depending on the detected amount of liquid dispensed and the time.

Ein Vorteil dieser Klassierung ist, dass eine anfängliche Schnelldrift auf diese Weise vorweggenommen wird. Die Klassierung und das Einspritzverhalten des Injektors passen nach einer Einlaufzeit des Injektors zusammen. Daher tritt keine zu große abgegebene Flüssigkeitsmenge nach einem Einlaufen des Injektors auf. Somit muss kein anfängliches auffälliges Einspritzverhalten des Injektors akzeptiert werden, das beispielsweise erst über Laufzeitadaptionsverfahren ausgeglichen werden kann.An advantage of this classification is that an initial fast drift is anticipated in this way. The classification and injection behavior of the injector match after a run-in period of the injector. Therefore, there is no excessive amount of liquid delivered after running in of the injector. Thus, no initial conspicuous injection behavior of the injector must be accepted, which can be compensated, for example, only by runtime adaptation method.

Vorteilhafterweise wird das Klassierverfahren insbesondere bei einem Injektor verwendet, der eine Flüssigkeitsmenge aufgrund des Test-Steuersignals abgibt, die kleiner ist als eine zu dem Test-Steuersignal gehörige Soll-Flüssigkeitsmenge. Auf diese Weise kann insbesondere die in 1 dargestellte unsymmetrische Häufigkeitsverteilung angepasst werden, so dass weniger Injektoren im Vergleich zu dem bisherigen Verfahren aussortiert werden müssen.Advantageously, the classifying method is used in particular for an injector which emits an amount of liquid due to the test control signal, which is smaller than a desired amount of liquid associated with the test control signal. In this way, in particular the in 1 shown unbalanced frequency distribution can be adjusted so that fewer injectors must be sorted out compared to the previous method.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Klassierverfahren den weiteren Schritt auf: Vergleichen der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge mit der zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge und Bestimmen einer Mengenklasse des Injektors aufgrund des Vergleichs. Aufgrund dieser Schritte kann ein Korrekturwert aus einem Standardkennfeld ermittelt werden. Insbesondere wird aufgrund der ermittelten Mengenklasse eine Versatzzeit des Injektors bestimmt. Dies ist insbesondere bei Injektoren vorteilhaft, die eine Korrektur mittels einer Veränderung einer Dauer des Steuersignals erfahren. Diese Versatzzeit kann beispielsweise aus einem Standardkennfeld eines Injektors aufgrund der ermittelten Mengenklasse bestimmt werden.In a preferred embodiment, the classifying method comprises the further step of: comparing the detected discharged liquid quantity with the desired liquid quantity associated with the test control signal and determining a set class of the injector based on the comparison. Based on these steps, a correction value can be determined from a standard map. In particular, an offset time of the injector is determined on the basis of the determined quantity class. This is particularly advantageous in injectors that undergo a correction by means of a change in a duration of the control signal. This offset time can be determined for example from a standard map of an injector based on the determined set class.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Klassierverfahren den weiteren Schritt auf: Ermitteln einer Totzeit des Injektors aufgrund der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. Die Totzeit ist dabei insbesondere die Zeit, die zwischen einer Bewegung, beispielsweise einem Entlastungshub, eines Aktuators des Injektors und einem Beginn der Flüssigkeitsmengenabgabe des Injektors, also einem Injektorratenbeginn, liegt. Beispielsweise wird die Totzeit aufgrund erhöhter Reibung im Inneren des Injektors hervorgerufen, insbesondere durch Waschmittelrückstände. Die anfänglich erhöhte Reibung verringert sich allerdings im Laufe der Zeit, so dass ein eingelaufener Injektor beispielsweise eine Reibung aufweist, die der eines idealen oder Referenzinjektors ähnlich ist. Somit verringert sich die Totzeit des Injektors im Laufe der Zeit.In a further advantageous embodiment, the classification method has the further step of determining a dead time of the injector on the basis of the detected amount of discharged liquid as a function of time. The dead time is in particular the time that lies between a movement, for example a discharge stroke, an actuator of the injector and a start of the liquid quantity delivery of the injector, ie an injector start. For example, the dead time is caused due to increased friction in the interior of the injector, in particular by detergent residues. However, the initially increased friction decreases over time, so that, for example, an inserted injector has a friction similar to that of an ideal or reference injector. Thus, the dead time of the injector decreases over time.

Besonders vorteilhaft ist das Klassieren des Injektors, wenn es aufgrund der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit erfolgt. Insbesondere erfolgt das Klassieren des Injektors durch eine Differenzbildung zwischen der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit. Auf diese Weise wird die Schnelldrift des Injektors vorweggenommen und die Klassierung des Injektors entspricht einem tatsächlichen Mengenverhalten des eingelaufenen Injektors.Particularly advantageous is the classification of the injector, if it is due to the determined offset time and the determined dead time. In particular, the classification of the injector is carried out by a difference between the determined offset time and the determined dead time. In this way, the rapid drift of the injector is anticipated and the classification of the injector corresponds to an actual volume behavior of the run-in injector.

Bevorzugterweise weist das Klassierverfahren den weiteren Schritt auf: Bestimmen eines erforderlichen Steuersignals aufgrund der Klassierung des Injektors. Wie bereits oben dargelegt, kann das erforderliche Steuersignal somit auf den eingelaufenen Injektor angepasst werden. Eine Schnelldrift des Injektors wird vorweggenommen. Mengenunterschied zwischen einer Soll-Flüssigkeitsmenge und einer tatsächlich abgegebenen Flüssigkeitsmenge nach einer Einlaufzeit des Injektors in einer Brennkraftmaschine sind vermeidbar. Preferably, the classifying method comprises the further step of: determining a required control signal due to the classification of the injector. As already explained above, the required control signal can thus be adapted to the incoming injector. A fast drift of the injector is anticipated. Quantity difference between a desired amount of liquid and an actually discharged amount of liquid after an inflow time of the injector in an internal combustion engine can be avoided.

Insbesondere ist das erforderliche Steuersignal eine erforderliche Ansteuerdauer. Vorteilhafterweise wird das erforderliche Steuersignal in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine hinterlegt. Somit kann der Injektor bei Einsatz in einer Brennkraftmaschine direkt mit einem passenden Steuersignal angesteuert werden.In particular, the required control signal is a required drive time. Advantageously, the required control signal is stored in a control unit of an internal combustion engine. Thus, the injector can be controlled directly with a suitable control signal when used in an internal combustion engine.

Ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Standardkennfelds des Injektors, Überprüfen der Klassierung des Injektors mittels des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens und Kalibrieren des Standardkennfelds des Injektors aufgrund des Überprüfens der Klassierung.A calibration method of a map of an injector comprises the following steps: providing a standard map of the injector, checking the classification of the injector by means of the classification method according to the invention and calibrating the standard map of the injector on the basis of the screening of the classification.

Zunächst wird das Standardkennfeld des Injektors bereitgestellt. Die Klassierung des Injektors aufgrund des Standard kennfelds wird mittels des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Klassierverfahrens überprüft. Eine Änderung der Klassierung aufgrund des durchgeführten erfindungsgemäßen Klassierverfahrens führt beispielsweise zu einer Änderung eines Steuersignals. Davon ausgehend wird das Standardkennfeld des Injektors aufgrund des Überprüfens der Klassierung kalibriert. Somit wird ein erforderliches Steuersignal in dem kalibrierten Kennfeld hinterlegt. Das Standardkennfeld in dem Kalibrierverfahren wird insbesondere aufgrund einer Mengenklassierung des Injektors ausgewählt.First, the default map of the injector is provided. The classification of the injector based on the standard map is checked by means of the classification method according to the invention described above. A change in the classification due to the classification process carried out according to the invention leads, for example, to a change in a control signal. Based on this, the default map of the injector is calibrated based on the screening of the classification. Thus, a required control signal is stored in the calibrated map. The standard map in the calibration procedure is selected in particular on the basis of an amount classification of the injector.

Eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors, mit der das Klassierverfahren durchführbar ist, weist die folgenden Merkmale auf: eine Haltevorrichtung für den Injektor und eine Ansteuerelektronik mit der der Injektor mit einem Test-Steuersignal ansteuerbar ist, während mit der Prüfstandvorrichtung eine von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebene Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit erfassbar ist.A test bench device of an injector, with which the classifying method can be carried out, has the following features: a holding device for the injector and a control electronics with which the injector can be activated with a test control signal, while with the test bench device one of the injector can be activated on the basis of the test Control signal emitted amount of liquid is detected in dependence on a time.

Mittels der Prüfstandvorrichtung ist das oben beschriebne erfindungsgemäße Klassierverfahren durchführbar. Der Injektor, der in dieser Prüfstandvorrichtung geprüft wurde, weist dementsprechend bei Einsatz in einer Brennkraftmaschine und Hinterlegen des entsprechenden Kennfelds in einer Steuereinheit der Brennkraftmaschine die oben dargelegten Vorteile auf.By means of the test rig device, the above-described classification method according to the invention can be carried out. The injector that has been tested in this test bench device accordingly has the advantages set out above when used in an internal combustion engine and storing the corresponding characteristic map in a control unit of the internal combustion engine.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben. Es zeigen:In the following, the present invention will be described in detail with reference to the drawings with reference to an embodiment. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung bei der Produktion von Injektoren, 1 a schematic representation of a frequency distribution in the production of injectors,

2 eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs eines ersten Injektortyps im Vergleich zu einem idealen Injektor, 2 1 is a schematic representation of an injector course of a first injector type compared to an ideal injector,

3 eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs eines zweiten Injektortyps im Vergleich zu einem idealen Injektor, 3 1 is a schematic representation of an injector course of a second injector type compared to an ideal injector,

4 eine schematische Darstellung einer Produktionsverteilung von Injektoren nach dem Klassieren der Injektoren, 4 a schematic representation of a production distribution of injectors after classifying the injectors,

5 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens und 5 a schematic representation of a process flow of the classification method according to the invention and

6 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens. 6 a schematic representation of a process flow of the calibration method according to the invention.

Der Injektor ist beispielsweise ein Injektor, der für einen späteren Einsatz in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Dieselbrennkraftmaschine vorgesehen ist. Der Injektor wird in einer erfindungsgemäßen Prüfstandvorrichtung befestigt und geprüft. Eine Ansteuerung des Injektors mit einem Test-Steuersignal erfolgt über eine Ansteuerelektronik der Prüfstandvorrichtung. Weiterhin ist mit der Prüfstandvorrichtung eine von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebene Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit erfassbar. Weitere Prüfbedingungen wie beispielsweise ein Druck der an dem Injektor anliegenden Flüssigkeit sind für die jeweiligen zu testenden Injektoren gleich.The injector is, for example, an injector, which is intended for later use in a common rail injection system of a diesel engine. The injector is mounted and tested in a test rig device according to the invention. A control of the injector with a test control signal via a control electronics of the test rig device. Furthermore, with the test rig device, an amount of liquid discharged from the injector on the basis of the test control signal can be detected as a function of time. Other test conditions, such as a pressure of the liquid applied to the injector are the same for the respective injectors to be tested.

Aufgrund der Ansteuerung des Injektors mit dem Test-Steuersignal gibt der Injektor eine Flüssigkeitsmenge ab. Diese kann sich von einer zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge unterscheiden. Im Folgenden werden insbesondere Injektoren mit einer im Vergleich zu der Soll-Flüssigkeitsmenge zu geringen abgegebenen Flüssigkeitsmenge betrachtet.Due to the Triggering the injector with the test control signal, the injector emits a quantity of liquid. This may differ from a desired amount of liquid associated with the test control signal. In the following, in particular injectors are considered with a compared to the target amount of liquid too small dispensed amount of liquid.

Bezug nehmend auf 2 ist eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs in ml/s eines ersten Injektortyps (Typ A) im Vergleich zu einem idealen Injektor dargestellt. Aufgrund der Ansteuerung des Injektors mit dem Test-Steuersignal findet ein Entlastungshub des Injektors statt. Beispielsweise wird ein Aktuator im Inneren des Injektors durch das Test-Steuersignal bewegt, so dass sich ein von dem Injektor aufgenommenes Flüssigkeitsvolumen vergrößert. Dies ist in 2 durch den mit „Entlastungshub” gekennzeichnet Kurvenverlauf der Injektorrate dargestellt. Wie ebenfalls in 2 erkennbar, schließt sich bei einem idealen Injektor (oben in 2) an den Entlastungshub direkt der Injektorratenbeginn an. An dieser Stelle schneidet der Injektorratenverlauf die X-Achse.Referring to 2 is a schematic representation of injector course in ml / s of a first injector type (type A) compared to an ideal injector shown. Due to the activation of the injector with the test control signal, a discharge stroke of the injector takes place. For example, an actuator inside the injector is moved by the test control signal so that a volume of liquid received by the injector increases. This is in 2 represented by the "relief stroke" curve curve of the injector. Like also in 2 Recognizable, joins an ideal injector (top in 2 ) to the unloading stroke directly the beginning of the injector. At this point, the injector course intersects the x-axis.

Der Typ A Injektor weist einen verzögerten Beginn des Entlastungshubs und damit auch des Injektorratenbeginns auf, wie in 2 unten dargestellt. Diese Verzögerung tritt beispielsweise aufgrund von Bauteiltoleranzen bei der Produktion von Injektoren auf. Aufgrund der Verzögerung gibt der Typ A Injektor dauerhaft eine im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge zu geringe Flüssigkeitsmenge ab. Dies kann anhand eines herkömmlichen Verfahrens korrigiert werden, wie eingangs beschrieben.The type A injector has a delayed start of the unloading stroke and thus also the start of the injector, as in 2 shown below. This delay occurs, for example, due to component tolerances in the production of injectors. Due to the delay, the type A injector permanently releases a small amount of liquid compared to a desired amount of liquid. This can be corrected by a conventional method, as described above.

Bezug nehmend auf 3 ist eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs in ml/s eines zweiten Injektortyps (Typ B) im Vergleich zu einem idealen Injektor dargestellt. Aufgrund der Ansteuerung des Injektors mit dem Test-Steuersignal findet auch hier ein Entlastungshub des Injektors statt, wie oben zu 2 beschrieben. Oben in 3 ist der Injektorratenverlauf eines idealen Injektors dargestellt, wie in 2 auch.Referring to 3 Figure 2 is a schematic representation of injector course in ml / s of a second type of injector (Type B) compared to an ideal injector. Due to the activation of the injector with the test control signal, a relief stroke of the injector also takes place here, as above 2 described. Top in 3 the injector course of an ideal injector is shown as in 2 also.

Der Typ B Injektor weist allerdings keinen verzögerten Beginn des Entlastungshubs auf, sondern lediglich einen verzögerten Injektorratenbeginn, wie in 3 unten dargestellt. Die Zeit zwischen einem Ende des Entlastungshubs und dem Injektorratenbeginn wird als Totzeit ΔTD bezeichnet. Diese Verzögerung tritt beispielsweise aufgrund erhöhter Reibung im Inneren des Injektors auf, insbesondere durch Waschmittelrückstände im Inneren des Injektors. Die anfänglich erhöhte Reibung verringert sich während eines Einlaufprozesses des Injektors, so dass der Injektor Typ B danach eine verringerte Totzeit ΔTD aufweist. Insbesondere weist dieser Injektor nach dem Einlaufprozess keine Totzeit ΔTD mehr auf.However, the type B injector does not have a delayed onset of the unload stroke, but only a delayed start of injector, as in 3 shown below. The time between an end of the unloading stroke and the start of the injector is referred to as the dead time ΔT D. This delay occurs, for example due to increased friction in the interior of the injector, in particular by detergent residues in the interior of the injector. The initially increased friction decreases during an injection process of the injector, so that the injector type B thereafter has a reduced dead time ΔT D. In particular, this injector has no dead time ΔT D after the running-in process.

Wird ein Typ B Injektor mit einem herkömmlichen Klassierverfahren eingeteilt und ein entsprechendes Kennfeld für den Injektor in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine hinterlegt, dann zeigt dieser Injektor nach dem Einlaufprozess ein fehlerhaftes Einspritzverhalten. Die von diesem Injektor abgegebene Flüssigkeitsmenge ist größer als eine Soll-Flüssigkeitsmenge. Somit ist eine richtige Klassierung eines solchen Injektors mit dem herkömmlichen Klassierverfahren nicht realisierbar.If a type B injector is divided by a conventional classifying method and a corresponding characteristic field for the injector is stored in a control unit of an internal combustion engine, then this injector shows a faulty injection behavior after the intake process. The amount of fluid discharged from this injector is greater than a desired amount of fluid. Thus, a proper classification of such an injector with the conventional classification method is not feasible.

Das erfindungsgemäße Klassierverfahren wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Der Injektor wird in einem Schritt A mit dem Test-Steuersignal angesteuert. In einem Schritt B wird eine von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebene Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit von der Prüfstandvorrichtung erfasst. Die erfasste abgegebene Flüssigkeitsmenge wird mit der zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge verglichen (Schritt D). Aufgrund des Vergleichs wird eine Mengenklasse des Injektors in einem Schritt E bestimmt, beispielsweise aus einem Standardkennfeld des Injektors. Durch die Mengenklasse kann aus dem Standardkennfeld eine Versatzzeit des Injektors in einem Schritt F bestimmt werden. Mit Hilfe der Versatzzeit und der Dauer des Test-Steuersignals wird in einem herkömmlichen Verfahren ein erforderliches Steuersignal bestimmt.The classification method according to the invention will be described below with reference to 5 explained. The injector is driven in a step A with the test control signal. In a step B, an amount of liquid discharged from the injector on the basis of the test control signal is detected as a function of time by the test bench device. The detected discharged amount of liquid is compared with the target amount of liquid associated with the test control signal (step D). Based on the comparison, a set class of the injector is determined in a step E, for example from a standard map of the injector. The quantity class can be used to determine an offset time of the injector in a step F from the standard characteristic field. With the aid of the offset time and the duration of the test control signal, a required control signal is determined in a conventional method.

Erfindungsgemäß wird zusätzlich aufgrund der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit eine Totzeit ΔTD des Injektors in einem Schritt G ermittelt. Die Totzeit ΔTD des Injektors entspricht der Zeit zwischen einem Entlastungshub des Injektors und einem Injektorratenbeginn, was in 3 dargestellt ist.According to the invention, a dead time .DELTA.T D of the injector is determined in a step G additionally based on the detected amount of liquid delivered in function of time. The dead time ΔT D of the injector corresponds to the time between a discharge stroke of the injector and an injector start, which is in 3 is shown.

Ein Klassieren des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit erfolgt in Schritt C. Insbesondere wird zum Klassieren eine Differenz zwischen der Versatzzeit und der Totzeit ΔTD gebildet und der Injektor aufgrund dieser Differenz klassiert. Somit kann sich die Klassierung dieses Injektors im Vergleich zu einem herkömmlichen Klassierverfahren ändern.Classifying the injector as a function of the detected amount of discharged liquid and the time takes place in step C. In particular, a difference between the offset time and the dead time ΔT D is formed for classifying and the injector is classified on the basis of this difference. Thus, the classification of this injector may change compared to a conventional classifying process.

Aufgrund der Klassierung in Schritt C wird ein erforderliches Steuersignal in Schritt H bestimmt. Das erforderliche Steuersignal ist insbesondere eine erforderliche Ansteuerdauer. In Schritt I wird das erforderliche Steuersignal dann in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine hinterlegt.Due to the classification in step C, a required control signal is determined in step H. The required control signal is in particular a required actuation period. In step I, the required control signal is then stored in a control unit of an internal combustion engine.

Das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ist auch bei Injektoren anwendbar, die eine Mischung aus dem oben beschriebenen Typ A Injektor und dem beschriebenen Typ B Injektor darstellen. Als Totzeit ΔTD wird immer die Zeit zwischen dem Entlastungshub des Injektors und dem Injektorratenbeginn berücksichtigt. Aufgrund der mit dem Klassierverfahren bestimmten Klassierung zeigt der Injektor während des Einlaufens der Brennkraftmaschine ein im Vergleich zu einem herkömmlich klassierten Injektor zu mageres Verhalten. Allerdings ist auf diese Weise die Schnelldrift des Injektors vorweggenommen, so dass die Klassierung mit dem tatsächlichen Mengenverhalten des eingelaufenen Injektors zusammenpasst.The method according to the invention described above is also applicable to injectors which are a mixture of the type A injector described above and the type B injector described. The dead time ΔT D always takes into account the time between the discharge stroke of the injector and the beginning of the injector. Due to the classification determined by the classification method, the injector shows too lean behavior during the running-in of the internal combustion engine compared to a conventionally classified injector. However, in this way the rapid drift of the injector is anticipated, so that the classification matches the actual volume behavior of the injected injector.

Bezug nehmend auf 6 ist ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors schematisch dargestellt. Hierbei wird in Schritt A ein Standardkennfeld des Injektors bereitgestellt. In Schritt B wird die Klassierung des Injektors mittels des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens überprüft. Aufgrund der Überprüfung erfolgt dann in Schritt C eine Kalibrierung des Standardkennfelds des Injektors. Insbesondere wurde das Standardkennfeld aufgrund einer Mengenklassierung des Injektors ausgewählt.Referring to 6 a calibration method of a map of an injector is shown schematically. In this case, a standard map of the injector is provided in step A. In step B, the classification of the injector is checked by means of the classification method according to the invention. As a result of the check, a calibration of the standard characteristic diagram of the injector then takes place in step C. In particular, the default map has been selected based on an amount classification of the injector.

Claims (15)

Klassierverfahren eines Injektors, das die folgenden Schritte aufweist: a) Ansteuern (A) des Injektors mit einem vorgebbaren Test-Steuersignal, b) Erfassen (B) einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit und c) Klassieren (C) des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit.Classifying method of an injector, comprising the following steps: a) activating (A) the injector with a predefinable test control signal, b) detecting (B) an amount of liquid discharged from the injector on the basis of the test control signal in dependence upon a time and c) classifying (C) the injector as a function of the detected amount of liquid dispensed and the time. Klassierverfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Injektor eine Flüssigkeitsmenge aufgrund des Test-Steuersignals abgibt, die kleiner ist als eine zu dem Test-Steuersignal gehörige Soll-Füssigkeitsmenge.The classifying method of claim 1, wherein the injector dispenses a quantity of fluid due to the test control signal that is less than a desired amount of liquid associated with the test control signal. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das die weiteren Schritte aufweist: d) Vergleichen (D) der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge mit der zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge und e) Bestimmen (E) einer Mengenklasse des Injektors aufgrund des Vergleichs.Classifying method according to one of the preceding claims, comprising the further steps: d) comparing (D) the detected discharged liquid quantity with the target amount of liquid associated with the test control signal and e) determining (E) a set class of the injector based on the comparison. Klassierverfahren gemäß Anspruch 3, das den weiteren Schritt aufweist: f) Bestimmen (F) einer Versatzzeit des Injektors aufgrund der ermittelten Mengenklasse.Classifying method according to claim 3, comprising the further step: f) determining (F) an offset time of the injector based on the determined set class. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Schritte, das den weiteren Schritt aufweist: g) Ermitteln (G) einer Totzeit (ΔTD) des Injektors aufgrund der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit.Classifying method according to one of the preceding steps, comprising the further step of: g) determining (G) a dead time (ΔT D ) of the injector on the basis of the detected amount of discharged liquid as a function of time. Klassierverfahren gemäß Anspruch 4 und Anspruch 5, wobei das Klassieren des Injektors aufgrund der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit (ΔTD) erfolgt.Classifying method according to claim 4 and claim 5, wherein the classifying of the injector takes place on the basis of the determined offset time and the determined dead time (ΔT D ). Klassierverfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Klassieren des Injektors durch eine Differenzbildung zwischen der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit (ΔTD) erfolgt.Classifying method according to claim 6, wherein the classification of the injector by a difference between the determined offset time and the determined dead time (ΔT D ) takes place. Klassierverfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Totzeit ΔTD der Zeit zwischen einem Entlastungshub des Injektors und einem Injektorratenbeginn entspricht.Classifying method according to one of claims 5 to 7, wherein the dead time .DELTA.T D corresponds to the time between a discharge stroke of the injector and a Injektoratenbeginn. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das den Schritt umfasst: h) Bestimmen (H) eines erforderlichen Steuersignals aufgrund der Klassierung des Injektors.Classifying method according to one of the preceding claims, comprising the step: h) determining (H) a required control signal due to the classification of the injector. Klassierverfahren gemäß Anspruch 9, wobei das bestimmte erforderliche Steuersignal eine erforderliche Ansteuerdauer ist.The classifying method according to claim 9, wherein the determined required control signal is a required driving time. Klassierverfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, das den weiteren Schritt aufweist: i) Hinterlegen (I) des erforderlichen Steuersignals in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine.Classifying method according to one of claims 9 to 10, comprising the further step: i) depositing (I) the required control signal in a control unit of an internal combustion engine. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Injektor zur Verwendung in einem Common-Rail-Einspritzsystem vorgesehen ist.Classifying method according to one of the preceding claims, wherein the injector is provided for use in a common rail injection system. Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen (A) eines Standardkennfelds des Injektors, b) Überprüfen (B) der Klassierung des Injektors mittels des Klassierverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 und c) Kalibrieren (C) des Standardkennfelds des Injektors aufgrund des Überprüfens der Klassierung.Calibration method of a map of an injector, comprising the following steps: a) providing (A) a standard map of the injector, b) checking (B) the classification of the injector by means of the classification method according to one of claims 1 to 12 and c) Calibrating (C) the standard map of the injector based on the screening of the classification. Kalibrierverfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Standardkennfeld aufgrund einer Mengenklassierung des Injektors ausgewählt wurde.Calibration method according to claim 13, wherein the standard map has been selected due to a quantity classification of the injector. Prüfstandvorrichtung eines Injektors, mit der das Klassierverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchführbar ist und die aufweist: a) eine Haltevorrichtung für den Injektor und b) eine Ansteuerelektronik mit der der Injektor mit einem Test-Steuersignal ansteuerbar ist, während c) mit der Prüfstandvorrichtung eine von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebene Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit erfassbar ist.Test bench device of an injector, with which the classification method according to one of claims 1 to 12 can be carried out and which comprises: a) a holding device for the injector and b) a control electronics with the injector with a test control signal is controlled while c) can be detected with the test bench device, an output from the injector on the basis of the test control signal amount of liquid in dependence on a time.
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