DE102009056289B4 - Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors - Google Patents

Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors Download PDF

Info

Publication number
DE102009056289B4
DE102009056289B4 DE102009056289A DE102009056289A DE102009056289B4 DE 102009056289 B4 DE102009056289 B4 DE 102009056289B4 DE 102009056289 A DE102009056289 A DE 102009056289A DE 102009056289 A DE102009056289 A DE 102009056289A DE 102009056289 B4 DE102009056289 B4 DE 102009056289B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
injector
control signal
liquid
test
test control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102009056289A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009056289A1 (de
Inventor
Uwe Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102009056289A priority Critical patent/DE102009056289B4/de
Priority to US13/512,698 priority patent/US9284905B2/en
Priority to PCT/EP2010/068116 priority patent/WO2011064248A1/de
Priority to CN201080054204.3A priority patent/CN102667136B/zh
Publication of DE102009056289A1 publication Critical patent/DE102009056289A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009056289B4 publication Critical patent/DE102009056289B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/001—Measuring fuel delivery of a fuel injector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration
    • F02D41/2435—Methods of calibration characterised by the writing medium, e.g. bar code
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration

Landscapes

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

Abstract

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, c) Klassieren (C) des Injektors aufgrund der abgegebenen Flüssigkeitsmenge und d) Bestimmen (D) eines erforderlichen Steuersignals aufgrund des Klassierens des Injektors unter Berücksichtigung eines verringerten Injektorhubs, wobei e) die erfasste abgegebene Flüssigkeitsmenge mit der zu dem Test-Steuersignal gehörenden Soll-Flüssigkeitsmenge verglichen wird (E), f) eine Mengenklasse des Injektors aufgrund des Vergleichs bestimmt wird (F), g) eine Versatzzeit (ΔTx) des Injektors aufgrund der ermittelten Mengenklasse bestimmt wird (G), und h) eine Differenz zwischen einer zu dem Test-Steuersignal gehörenden Test-Ansteuerdauer und der bestimmten Versatzzeit (ΔTx) des Injektors gebildet wird (H), die mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, wobei das Berücksichtigen des verringerten Injektorhubs bei Unterschreiten des Grenzwertes durch Addition einer Korrekturzeit (ΔT*) zur gebildeten Differenz...

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.
  • 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.
  • 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.
  • 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. 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 gleich 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.
  • Im Folgenden werden insbesondere Injektoren betrachtet, die eine im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge größere Flüssigkeitsmenge abgeben. Wurde ein solcher Injektor mit dem oben beschriebenen Verfahren klassiert, kann eine Überkompensation auftreten, wodurch der Injektor in einem späteren Betrieb in einer Brennkraftmaschine im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge zu wenig oder gar keine Flüssigkeit abgibt. Somit entsteht ein Mengenunterschied zwischen der Soll-Flüssigkeitsmenge und der abgegebenen Flüssigkeitsmenge. Dies kann beim Einsatz des Injektors in einer Brennkraftmaschine zu einem nachteiligen Verbrennungsverhalten der Brennkraftmaschine führen.
  • Eine Ursache für den oben genannten Effekt ist in Dokument DE 601 03 793 T2 dargestellt. Es wird ausgeführt, dass, aufgrund des Öffnungsverhaltens von Einspritzventilen, hier insbesondere Elektromagnet-Einspritzventilen, sich die eingespritzte Kraftstoffmenge während der Ansteuerdauer nicht durchgehend stetig erhöht, so dass die Klassierung der Einspritzventile auf Grundlage von Messungen zu vorbestimmten Zeitpunkten während der Einspritzung äußerst unzuverlässig ist.
  • Eine direkte Korrektur des oben genannten Nachteils erfolgt bei den bekannten Klassierverfahren 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.
  • Weiterhin werden insbesondere bei den 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.
  • Aus Dokument DE 102 15 610 A1 ist zum Beispiel ein Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor bekannt, das der genannten Problematik begegnet. Dabei werden Informationen über den mindestens einen Injektor gespeichert und der Injektor unter Berücksichtigung dieser Informationen gesteuert. An Stelle einer Klassierung, werden die erforderlichen Informationen durch ein Vergleichen von Soll-Werten mit Ist-Werten der Einspritzmenge individuell auf mehrere Prüf- bzw. Betriebspunkte des jeweiligen Injektors bezogen ermittelt und an das Steuergerät zur Ansteuerung des Injektors übermittelt. Dies erhöht zwar die Genauigkeit der Einspritzmengen im Betrieb, erfordert jedoch gleichzeitig einen wesentlich erhöhten Aufwand bei der Vermessung jedes einzelnen Injektors in der Produktion.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Optimierung eines Klassierverfahrens im Vergleich zum Stand der Technik.
  • Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Klassierverfahren eines Injektors gemäß Hauptanspruch, ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors gemäß den nebengeordneten Ansprüchen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Klassierverfahren eines Injektors weist die im Folgenden ausführlicher beschriebenen Merkmale auf.
  • 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 an den Injektoren, wie ebenfalls oben dargelegt. Der Injektor ist insbesondere zur Verwendung in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Dieselbrennkraftmaschine vorgesehen. Weiterhin kann es sich bei dem Injektor um einen Piezoinjektor oder einen Solenoidinjektor handeln.
  • 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.
  • Die abgegebene Flüssigkeitsmenge wird erfasst und der Injektor wird aufgrund der abgegebenen Flüssigkeitsmenge klassiert. Beispielsweise aufgrund eines Standardkennfelds. Durch die Klassierung wird eine Versatzzeit ermittelt, um die die Dauer des Steuersignals im Vergleich zur Dauer des Test-Steuersignals verringert werden muss.
  • Das für den Injektor erforderliche Steuersignal wird aufgrund des Klassierens des Injektors unter Berücksichtigung eines verringerten Injektorhubs bestimmt. Dabei 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.
  • Unterschreitet die mittels Standardkennfeld ermittelte Dauer des Steuersignals einen vorbestimmbaren Grenzwert, kann eine Verringerung des Injektorhubs aufgrund der zu kurzen Dauer des Steuersignals auftreten. Mit anderen Worten, der Injektor kann nicht vollständig öffnen. Der vorbestimmbare Grenzwert ist somit insbesondere der Zeitpunkt, zu dem der Injektorhub nicht mehr verringert ist. Eine Berücksichtigung des verringerten Injektorhubs bei Unterschreiten des vorbestimmbaren Grenzwerts kann beispielsweise durch ein Anpassen einer Kennlinie erfolgen.
  • Ein Vorteil dieser Klassierung ist, dass eine Überkompensation auf diese Weise vermeidbar ist. Die Klassierung und das Einspritzverhalten des Injektors passen zusammen. Daher wird in einem späteren Betrieb des Injektors keine zu geringe Flüssigkeitsmenge abgegebene. Somit muss kein anfängliches auffälliges Einspritzverhalten des Injektors akzeptiert werden, das beispielsweise erst über Laufzeitadaptionsverfahren ausgeglichen werden kann.
  • Vorteilhafterweise wird das Klassierverfahren insbesondere bei einem Injektor verwendet, der eine Flüssigkeitsmenge aufgrund des Test-Steuersignals abgibt, die größer ist als eine zu dem Test-Steuersignal gehörige Soll-Flüssigkeitsmenge. Auf diese Weise müssen weniger Injektoren im Vergleich zu dem bisherigen Verfahren bei einer Herstellung der Injektoren aussortiert werden.
  • Das erfindungsgemäße Klassierverfahren weist 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. Aufgrund der ermittelten Mengenklasse wird 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.
  • Ferner weist das Klassierverfahren den weiteren Schritt auf: Bilden einer Differenz zwischen einer zu dem Test-Steuersignal gehörenden Test-Ansteuerdauer und der bestimmten Versatzzeit des Injektors. Das Ergebnis der gebildeten Differenz wird mit dem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Wird der vorgegebene Grenzwert unterschritten, muss ein verringerter Injektorhub berücksichtigt werden. Das Berücksichtigen des verringerten Injektorhubs erfolgt dann durch Addition einer Korrekturzeit zur gebildeten Differenz.
  • 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.
  • Zunächst wird das Standardkennfeld des Injektors bereitgestellt. Die Klassierung des Injektors aufgrund des Standardkennfelds 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.
  • 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, wobei die Prüfstandsvorrichtung so ausgebildet ist, dass hiermit der Injektor mit Hilfe des zuvor beschriebenen Klassierverfahrens klassierbar ist.
  • Mittels der Prüfstandvorrichtung ist das oben beschriebene 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.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufs eines idealen Injektors und eines beispielhaften Injektors,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufs eines idealen Injektors und eines beispielhaften Piezoinjektors,
  • 3 eine schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufs eines idealen Injektors und eines beispielhaften Solenoidinjektors,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufs eines idealen Injektors und eines beispielhaften Injektors auf den das erfindungsgemäße Klassierverfahren angewandt wurde,
  • 5 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens und
  • 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens.
  • 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 erfassbar. Weitere Prüfbedingungen wie beispielsweise ein Druck der an dem Injektor anliegenden Flüssigkeit sind für die jeweiligen zu testenden Injektoren gleich.
  • Aufgrund der Ansteuerung des Injektors mit dem Test-Steuersignal gibt der Injektor eine Flüssigkeitsmenge ab. Diese kann sich von einer zu dem Test-Steuersignal gehörenden Soll-Flüssigkeitsmenge unterscheiden. Im Folgenden werden insbesondere Injektoren mit einer im Vergleich zu der Soll-Flüssigkeitsmenge zu großen abgegebenen Flüssigkeitsmenge betrachtet.
  • Bezug nehmend auf 1 ist ein Kennlinienverlauf eines idealen Injektors und eines beispielhaften Injektors dargestellt. Auf der Y-Achse ist eine Flüssigkeitsmenge Q in mg pro Hub (mg/H) und auf der X-Achse eine Dauer eines Steuersignals TI aufgetragen. Die Kennlinie des idealen Injektors ist durchgezogen dargestellt, während die nach einem herkömmlichen Verfahren bereitgestellte Kennlinie des beispielhaften Injektors als gerade gestrichelte Linie dargestellt ist. Diese gestrichelte gerade Kennlinie wird üblicherweise mittels Extrapolation ermittelt und entspricht in ihrer Steigung der Kennlinie des idealen Injektors. Weiterhin ist in 1 ein tatsächlicher anfänglicher Kennlinienverlauf des beispielhaften Injektors ausgehend von einem Zeitpunkt TI* dargestellt. Der Zeitpunkt T1 entspricht dem Zeitpunkt, zu dem kein verringerter Hub des Injektors mehr vorhanden ist.
  • Die für eine erforderliche Flüssigkeitsmenge Q1 erforderliche Einspritzzeit entspricht bei einem idealen Injektor der Einspritzzeit Tid. Gemäß der extrapolierten Kennlinie ist für einen beispielhaft vorliegenden Injektor jedoch eine geringere Einspritzzeit Tex erforderlich. Die in einem herkömmlichen Verfahren ermittelte Einspritzzeit Tex wird später für den beispielhaften Injektor bei der Ansteuerung verwendet. Allerdings ist aus 1 erkennbar, dass eine minimal erforderliche Steuersignaldauer bei TI* für den beispielhaften Injektor beginnt. Dies bedeutet also, dass bei einer Ansteuerung des Injektors mit einer Steuersignaldauer kleiner als TI* keine Flüssigkeit von dem Injektor abgegeben wird. Der Unterschied zwischen der extrapolierten und der tatsächlichen Kennlinie des Injektors ist durch einen anfänglich verringerten Hub des Injektors verursacht. Dieser verringerte Hub wird in der extrapolierten Kennlinie nicht berücksichtigt.
  • Bezug nehmend auf 2 ist eine schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufs eines idealen Injektors und eines beispielhaften Piezoinjektors dargestellt. Der Kennlinienverlauf des idealen Injektor ist durch die durchgezogene Linie dargestellt und der des beispielhaften Piezoinjektors durch die gestrichelte Linie. Auf der X-Achse ist die Zeit t und auf der Y-Achse der Strom aufgetragen. Der in 1 mit T1 bezeichnete Zeitpunkt, bei dem ein vollständiger Hub des Injektors vorliegt, ist in 2 mit einer Zeitspanne TCHA gekennzeichnet. Aus 2 ist erkennbar, dass sich eine Ladezeit des beispielhaften Piezoinjektors im Vergleich zum idealen Injektor verkürzt. Die Ladezeit des idealen Injektors entspricht dem mit TCHA gekennzeichnet Bereich, also dem Bereich, in dem der durchgezogene Kurvenverlauf oberhalb der X-Achse verläuft. Wie oben dargelegt, kann dies dazu führen, dass der Injektor später keine oder eine zu geringe Flüssigkeitsmenge im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge abgibt.
  • In 3 ist eine schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufs eines idealen Injektors und eines beispielhaften Solenoidinjektors dargestellt. Der Kennlinienverlauf des idealen Injektor ist durch die durchgezogene Linie dargestellt und der des beispielhaften Solenoidinjektors durch die gestrichelte Linie. Analog zu 2 ist auf der X-Achse die Zeit t und auf der Y-Achse der Strom aufgetragen. Der in 1 mit T1 bezeichnete Zeitpunkt, bei dem ein vollständiger Hub des Injektors vorliegt, ist in 3 mit einer Zeitspanne TPEAK gekennzeichnet. Aus 3 ist erkennbar, dass sich eine Peakphase des beispielhaften Solenoidinjektors im Vergleich zum idealen Injektor verkürzt. Die Peakphase des idealen Injektors entspricht dem mit TPEAK gekennzeichnet Bereich. Das Resultat einer verkürzten Peakphase ist analog zu dem Ergebnis der oben beschriebenen Ladezeitverkürzung bei dem beispielhaften Piezoinjektor.
  • Das erfindungsgemäße Klassierverfahren wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4 und 5 erläutert. Der Injektor wird in einem Schritt A mit dem Test-Steuersignal beispielsweise für eine Test-Ansteuerdauer angesteuert. In einem Schritt B wird eine von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebene Flüssigkeitsmenge von der Prüfstandvorrichtung erfasst. Aufgrund der abgegebenen Flüssigkeitsmenge wird der Injektor klassiert (Schritt C). Beispielsweise wird dazu zunächst die erfasste abgegebene Flüssigkeitsmenge mit der zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge verglichen (Schritt E). Aufgrund des Vergleichs wird eine Mengenklasse des Injektors in einem Schritt F bestimmt, beispielsweise aus einem Standardkennfeld des Injektors. Durch die Mengenklasse kann aus dem Standardkennfeld eine Versatzzeit ΔTx des Injektors in einem Schritt G bestimmt werden. In Schritt H wird eine Differenz zwischen der Test-Ansteuerdauer und der Versatzzeit ΔTx gebildet.
  • In Schritt D erfolgt das Bestimmen eines erforderlichen Steuersignals aufgrund des Klassierens des Injektors unter Berücksichtigung eines verringerten Injektorhubs. Das erforderliche Steuersignal ist eine erforderliche Ansteuerdauer.
  • Das Bestimmen erfolgt, indem zunächst überprüft wird, ob die in Schritt H gebildete Differenz unter einem vorbestimmbaren Grenzwert T1 liegt (4). Dieser Grenzwert entspricht insbesondere der Zeit, die ein Injektor benötigt, um einen vollständigen Hub auszuführen. Wird dieser Grenzwert unterschritten, wird eine Korrekturzeit ΔT* zu der gebildeten Differenz addiert. Die Korrekturzeit ΔT* ist eine Funktion des Steigungsunterschieds einer tatsächlichen Kennlinie zu einer extrapolierten Kennlinie des Injektors.
  • Unter Bezugnahme auf 2 kann die Berücksichtigung des verringerten Injektorhubs auch über eine Anpassung des Stroms I erfolgen. Hierzu muss der Strom bei Unterschreiten des Grenzwerts T1 bzw. der Zeitspanne TCHA so angehoben werden, dass das Integral des Stroms des Piezoinjektors im Bereich TI* dem Integral des Stroms im Bereich TCHA des idealen Injektors entspricht. Bei einem Piezoinjektor wird dies vorteilhaft über eine Anhebung der Ladungsenergie realisiert.
  • In Schritt I wird das erforderliche Steuersignal dann in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine hinterlegt.
  • 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.

Claims (8)

  1. 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, c) Klassieren (C) des Injektors aufgrund der abgegebenen Flüssigkeitsmenge und d) Bestimmen (D) eines erforderlichen Steuersignals aufgrund des Klassierens des Injektors unter Berücksichtigung eines verringerten Injektorhubs, wobei e) die erfasste abgegebene Flüssigkeitsmenge mit der zu dem Test-Steuersignal gehörenden Soll-Flüssigkeitsmenge verglichen wird (E), f) eine Mengenklasse des Injektors aufgrund des Vergleichs bestimmt wird (F), g) eine Versatzzeit (ΔTx) des Injektors aufgrund der ermittelten Mengenklasse bestimmt wird (G), und h) eine Differenz zwischen einer zu dem Test-Steuersignal gehörenden Test-Ansteuerdauer und der bestimmten Versatzzeit (ΔTx) des Injektors gebildet wird (H), die mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, wobei das Berücksichtigen des verringerten Injektorhubs bei Unterschreiten des Grenzwertes durch Addition einer Korrekturzeit (ΔT*) zur gebildeten Differenz erfolgt.
  2. Klassierverfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Injektor eine Flüssigkeitsmenge aufgrund des Test-Steuersignals abgibt, die größer ist als eine zu dem Test-Steuersignal gehörige Soll-Flüssigkeitsmenge.
  3. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das den weiteren Schritt aufweist: i) Hinterlegen (I) des erforderlichen Steuersignals in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine.
  4. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Injektor zur Verwendung in einem Common-Rail-Einspritzsystem vorgesehen ist.
  5. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Injektor ein Piezoinjektor oder ein Solenoidinjektor ist.
  6. 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 5 und c) Kalibrieren (C) des Standardkennfelds des Injektors aufgrund des Überprüfens der Klassierung.
  7. Kalibrierverfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Standardkennfeld aufgrund einer Mengenklassierung des Injektors ausgewählt wurde.
  8. Prüfstandvorrichtung eines Injektors, die aufweist: a) eine Haltevorrichtung für den Injektor, b) eine Ansteuerelektronik, mit der der Injektor mit einem Test-Steuersignal ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandvorrichtung so ausgebildet ist, dass hiermit der Injektor mit Hilfe des Klassierverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 klassierbar ist.
DE102009056289A 2009-11-30 2009-11-30 Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors Active DE102009056289B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009056289A DE102009056289B4 (de) 2009-11-30 2009-11-30 Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors
US13/512,698 US9284905B2 (en) 2009-11-30 2010-11-24 Classification method for an injector, calibration method for a characteristic map of an injector, and test bench device for an injector
PCT/EP2010/068116 WO2011064248A1 (de) 2009-11-30 2010-11-24 Klassierverfahren eines injektors, kalibrierverfahren eines kennfelds eines injektors sowie prüfstandvorrichtung eines injektors
CN201080054204.3A CN102667136B (zh) 2009-11-30 2010-11-24 喷射器的分类方法、喷射器的特性曲线族的校准方法以及喷射器的试验台设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009056289A DE102009056289B4 (de) 2009-11-30 2009-11-30 Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009056289A1 DE102009056289A1 (de) 2011-07-07
DE102009056289B4 true DE102009056289B4 (de) 2012-12-20

Family

ID=43733940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009056289A Active DE102009056289B4 (de) 2009-11-30 2009-11-30 Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9284905B2 (de)
CN (1) CN102667136B (de)
DE (1) DE102009056289B4 (de)
WO (1) WO2011064248A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009056289B4 (de) 2009-11-30 2012-12-20 Continental Automotive Gmbh Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors
DE102011087418B4 (de) * 2011-11-30 2015-03-26 Continental Automotive Gmbh Bestimmung des Öffnungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors mittels einer elektrischen Test-Erregung ohne eine magnetische Sättigung
EP2816212A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Continental Automotive GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Einspritzventils
DE102014018320A1 (de) 2014-12-10 2016-06-16 Daimler Ag Verfahren zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines Injektors
JP6400825B2 (ja) * 2015-02-27 2018-10-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の駆動装置
CN107816404B (zh) * 2016-09-13 2021-07-20 罗伯特·博世有限公司 用于探测预喷射偏差的方法和装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010054414A1 (en) * 2000-03-21 2001-12-27 Mario Ricco Internal combustion engine fuel injector, and relative method of classifying and selecting a series of injectors
DE10215610A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-17 Bosch Gmbh Robert System und Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor
DE10115924A1 (de) * 2001-03-30 2002-10-24 Bosch Gmbh Robert Prüfstand zur Ermittlung von Drücken an druckbeaufschlagten Bauteilen
DE10236820A1 (de) * 2002-08-10 2004-02-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Individualisieren eines mit einem piezoelektrischen Element versehenen Injektors einer Brennkraftmaschine, Verfahren zur Ansteuerung eines piezoelektrischen Elements, Injektor, sowie Brennkraftmaschine
DE102007018627A1 (de) * 2007-04-19 2008-10-23 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren von Stellgliedern für Brennkraftmaschinen
DE102007019099A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Kraftstoffinjektoren

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5226311A (en) * 1991-04-16 1993-07-13 The Allen Group Inc. Fluid flow generating apparatus
US6651629B2 (en) * 2001-01-04 2003-11-25 Mccoy John C. Internal energizable voltage or current source for fuel injector identification
US6561164B1 (en) * 2001-10-29 2003-05-13 International Engine Intellectual Property Company, Llc System and method for calibrating fuel injectors in an engine control system that calculates injection duration by mathematical formula
US6748928B2 (en) * 2002-04-26 2004-06-15 Caterpillar Inc In-chassis determination of fuel injector performance
US6990968B2 (en) * 2003-07-24 2006-01-31 Nissan Motor Co., Ltd. Engine fuel injection amount control device
US7197918B2 (en) * 2003-08-14 2007-04-03 International Engine Intellectual Property Company, Llc Apparatus and method for evaluating fuel injectors
DE102009056289B4 (de) 2009-11-30 2012-12-20 Continental Automotive Gmbh Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010054414A1 (en) * 2000-03-21 2001-12-27 Mario Ricco Internal combustion engine fuel injector, and relative method of classifying and selecting a series of injectors
DE60103793T2 (de) * 2000-03-21 2005-07-14 C.R.F. Società Consortile per Azioni, Orbassano Brennstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine, und Verfahren zum Klassifizieren und zur Auswahl einer Serie von Brennstoffeinspritzventilen
DE10115924A1 (de) * 2001-03-30 2002-10-24 Bosch Gmbh Robert Prüfstand zur Ermittlung von Drücken an druckbeaufschlagten Bauteilen
DE10215610A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-17 Bosch Gmbh Robert System und Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor
DE10236820A1 (de) * 2002-08-10 2004-02-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Individualisieren eines mit einem piezoelektrischen Element versehenen Injektors einer Brennkraftmaschine, Verfahren zur Ansteuerung eines piezoelektrischen Elements, Injektor, sowie Brennkraftmaschine
DE102007018627A1 (de) * 2007-04-19 2008-10-23 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren von Stellgliedern für Brennkraftmaschinen
DE102007019099A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Kraftstoffinjektoren

Also Published As

Publication number Publication date
US9284905B2 (en) 2016-03-15
DE102009056289A1 (de) 2011-07-07
CN102667136B (zh) 2015-04-29
WO2011064248A1 (de) 2011-06-03
US20120234298A1 (en) 2012-09-20
CN102667136A (zh) 2012-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009056289B4 (de) Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors
DE10343759B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Abweichung der tatsächlichen Einspritzmenge von einer berechneten Referenzeinspritzmenge eines Kraftstoffeinspritzsystems
WO2008129008A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung von kraftstoffinjektoren
DE102006007365B3 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
EP2496814A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwachen eines hochdruckkraftstoffsystems
EP1505288B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsdiagnose eines Piezoaktors eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
DE102004058971A1 (de) Verfahren zum Steuern eines piezoelektrischen Aktors und Steuereinheit zum Steuern eines piezoelektrischen Aktors
DE102004006554B3 (de) Verfahren zur Zylindergleichstellung bezüglich der Kraftstoff-Einspritzmengen bei einer Brennkraftmaschine
DE19931823B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1551065B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerspannung für einen piezoelektrischen Aktor eines Einspritzventils
DE10123035A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102005046933B4 (de) Verfahren zum Ansteuern eines piezobetätigten Einspritzventils
DE19945670A1 (de) Verfahren zum Ansteuern eines kapazitiven Stellgliedes eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine
DE102004053418B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur druckwellenkompensierenden Steuerung zeitlich aufeinanderfolgender Einspritzungen in einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine
EP1567758B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines einspritzsystems einer brennkraftmaschine
EP2084383A1 (de) Verfahren zur bestimmung eines kennfeldes der einspritzmenge über einer elektrischen grösse eines elektrisch angesteuerten einspritzventils
DE102017222152B4 (de) Verfahren zum Bestimmen eines Lernbereichs einer Öffnungsdauer eines Einspritzventils
DE102010021448A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der elektrischen Polarisation eines piezoelektrischen Aktuators
DE10323488B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur betriebspunktabhängigen Steuerung von Injektoren eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
DE10331241B4 (de) Verfahren zum Injektormengenabgleich (IMA) bei Voreinspritzungen in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
DE102007059115B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines piezoelektrischen Aktors
DE10244092A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung wenigstens zweier Piezoaktoren
DE10317654B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur driftkompensierenden Steuerung von Injektoren eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
DE102009056288A1 (de) Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie Prüfstandvorrichtung eines Injektors
DE102007058540A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laden und Entladen eines piezoelektrischen Elements

Legal Events

Date Code Title Description
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130321

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R084 Declaration of willingness to licence
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE