DE102012215777A1 - Fluid metering valve used as fuel injection valve of fuel injection system for combustion engine used in motor car, has electrical switch that is closed at predetermined adjusting opening stroke of control module - Google Patents

Fluid metering valve used as fuel injection valve of fuel injection system for combustion engine used in motor car, has electrical switch that is closed at predetermined adjusting opening stroke of control module Download PDF

Info

Publication number
DE102012215777A1
DE102012215777A1 DE201210215777 DE102012215777A DE102012215777A1 DE 102012215777 A1 DE102012215777 A1 DE 102012215777A1 DE 201210215777 DE201210215777 DE 201210215777 DE 102012215777 A DE102012215777 A DE 102012215777A DE 102012215777 A1 DE102012215777 A1 DE 102012215777A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
closing
stroke
control module
electrical
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.)
Withdrawn
Application number
DE201210215777
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Mueller
Ulrich Doebler
Cornelia Giessler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE201210215777 priority Critical patent/DE102012215777A1/en
Publication of DE102012215777A1 publication Critical patent/DE102012215777A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2438Active learning methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • F02D41/2467Characteristics of actuators for injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/005Arrangement of electrical wires and connections, e.g. wire harness, sockets, plugs; Arrangement of electronic control circuits in or on fuel injection apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/005Measuring or detecting injection-valve lift, e.g. to determine injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432Methods of calibration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The valve has a valve housing (11) that is provided with a fluid inlet and an orifice. The control module (14) is arranged in the valve housing for performing an opening stroke to release the orifice and a closing stroke to close the orifice along valve axis. An electrical switch (35) is closed at a predetermined adjusting opening stroke of the control module. The adjusting opening stroke is larger than the maximum opening stroke of control module and smaller than a construction maximum possible opening stroke of control module, during normal operation of valve. An independent claim is included for a method for operating valve.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Ventil zum Zumessen von Fluid, insbesondere zum dosierten Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei der für ein strömendes oder fließendes Medium stehende übergeordnete Begriff Fluid in Übereinstimmung mit der Strömungslehre für Gase und Flüssigkeiten verwendet wird. The invention relates to a valve for metering fluid, in particular for the metered injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1, wherein the standing for a flowing or flowing medium superordinate term fluid in accordance with the fluid flow theory for gases and liquids is used.

Ein bekanntes Kraftstoffeinspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Verbrennungsmotoren ( DE 103 55 645 A1 ) weist ein Ventilgehäuse auf, in dessen einem Ende ein mit einer Zumessöffnung für das Fluid versehener Düsenkörper und in dessen anderem Ende ein Anschlussstutzen eingesetzt ist. Am Düsenkörper ist ein die Zumessöffnung umschließender Ventilsitz ausgebildet, der mit einer Ventilnadel zum Steuern der Zumessöffnung zusammenwirkt. Die axial verschiebbare Ventilnadel wird zum Ausführen eines die Zumessöffnung gedrosselt freigebenden Öffnungshubs von einem piezoelektrischen Aktor beaufschlagt, wodurch die Ventilnadel nach außen vom Ventilsitz abhebt, und zum Ausführen eines die Zumessöffnung sperrenden Schließhubs von einer Ventilschließfeder beaufschlagt. Piezoelektrischer Aktor, Ventilschließfeder und der von der Ventilschließfeder umschlossene aktorseitige Endabschnitt der Ventilnadel sind in einem Rohr angeordnet, das fluiddicht abgeschlossen und am Ventilgehäuse festgelegt ist. Der piezoelektrische Aktor wird über einen am Anschlussstück angeordneten Anschlussstecker mit einem Steuerstrom oder einer Steuerspannung versorgt. Zum Ausgleich von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem piezoelektrischen Aktor und metallischen Bauteilen des Kraftstoffeinspritzventils, insbesondere dem Ventilgehäuse, ist zwischen dem Aktor und der Ventilnadel ein hydraulischer Koppler eingespannt. A known fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines ( DE 103 55 645 A1 ) has a valve housing, in whose one end a nozzle body provided with an orifice for the fluid and in the other end of a connecting piece is inserted. On the nozzle body, a valve seat enclosing the metering opening is formed, which cooperates with a valve needle for controlling the metering opening. The axially displaceable valve needle is acted upon by a piezoelectric actuator for carrying out an opening throttling releasing the metering opening, whereby the valve needle lifts outwards from the valve seat, and is acted upon by a valve closing spring to carry out a closing stroke blocking the metering opening. Piezoelectric actuator, valve closing spring and the actuator-side end portion of the valve needle enclosed by the valve closing spring are arranged in a tube, which is fluid-tight and fixed to the valve housing. The piezoelectric actuator is supplied via a connector arranged on the connector with a control current or a control voltage. To compensate for different thermal expansion coefficients between the piezoelectric actuator and metallic components of the fuel injection valve, in particular the valve housing, a hydraulic coupler is clamped between the actuator and the valve needle.

Bei einem ebenfalls bekannten Einspritzventil ( DE 10 2009 026 532 A1 ) ist der hydraulische Koppler zwischen dem piezoelektrischen Aktor und dem Anschlussstück eingespannt. Der Kraftstofffluss von dem Kraftstoffzulauf zu der Zumessöffnung verläuft in einem Ringspalt zwischen dem Ventilgehäuse und einem im Ventilgehäuse festgelegtem Rohr, in dem der piezoelektrische Aktor, der hydraulische Koppler, der vom piezoelektrischen Aktor beaufschlagte Endabschnitt der Ventilnadel und die Ventilschließfeder fluiddicht aufgenommen sind.In a likewise known injection valve ( DE 10 2009 026 532 A1 ), the hydraulic coupler is clamped between the piezoelectric actuator and the fitting. The fuel flow from the fuel inlet to the orifice extends in an annular gap between the valve housing and a fixed in the valve housing tube in which the piezoelectric actuator, the hydraulic coupler, the acted upon by the piezoelectric actuator end portion of the valve needle and the valve closing spring are fluid-tight.

Bei diesen bekannten Kraftstoffeinspritzventilen wird zur hochgenauen Zumessung des Kraftstoffs der piezoelektrische Aktor mit einem ventilindividuell festgelegten Steuersignal einer elektrischen Steuergröße, Strom oder Spannung, so angesteuert, dass ein gewünschter Nennhub der Ventilnadel ausgelöst und damit die gewünschte Kraftstoffmenge für den Motorbetrieb eingespritzt wird. Infolge von z.B. Verschleiß und Änderung des Hubs des piezoelektrischen Aktors verändert sich während der Betriebsdauer des Ventils auch der Hub der Ventilnadel bzw. das Hubintegral. Dadurch verändert sich auch die zugemessene Kraftstoffmenge. Die Änderung des Hubs ist dabei u. a. gekennzeichnet durch eine Änderung des mittleren Nennhubs, auch Hubplateau genannt, oder des zeitlichen Hubverlaufs der Ventilnadel, hier z.B. Verzögerungszeit und Hubgradient. Die Ausprägung der Hubänderung der Ventilnadel sowie die dafür erforderliche Betriebsdauer und Betriebsbedingungen sind ventilindividuell und somit nicht hinreichend genau empirisch zu bestimmen. Bislang werden die Hubänderung und die damit verbundene Durchflussänderung des Kraftstoffs motorisch über das zylinderindividuelle Verdrehmoment des Verbrennungsmotors oder über den Lambda-Wert bestimmt. Für beide Verfahren müssen zusätzliche definierte Motorbetriebspunkte gefahren werden. Diese führen jedoch zu einer Erhöhung der Abgas- und Verbrauchswerte. Die Genauigkeit der Verfahren liegt aufgrund der nur indirekten Bestimmung der Regelgrößen bei ca. 5%.In these known fuel injection valves for highly accurate metering of the fuel, the piezoelectric actuator with a valve individually set control signal of an electrical control variable, current or voltage, so controlled that a desired rated lift of the valve needle triggered and thus the desired amount of fuel for engine operation is injected. As a result of e.g. Wear and change of the stroke of the piezoelectric actuator also changes during the operating time of the valve, the stroke of the valve needle and the Hubintegral. This also changes the metered amount of fuel. The change of the stroke is u. a. characterized by a change in the mean rated stroke, also called Hubplateau, or the temporal stroke course of the valve needle, here e.g. Delay time and stroke gradient. The manifestation of the stroke change of the valve needle as well as the operating time and operating conditions required for it are valve-individual and therefore can not be determined empirically with sufficient accuracy. So far, the stroke change and the associated flow change of the fuel are determined by the engine via the cylinder-specific torque of the internal combustion engine or via the lambda value. For both methods, additional defined engine operating points must be run. However, these lead to an increase in the exhaust gas and consumption values. The accuracy of the method is due to the only indirect determination of the controlled variables at about 5%.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil zum Zumessen von Fluid mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass mittels des elektrischen Schalters Veränderung des Hubs des Steuermoduls während der Betriebszeit des Ventils in Intervallen erfasst und ventilindividuell nachgeregelt werden können. Das Steuermodul schließt bei Ausführen eines Justier-Öffnungshubs, der größer ist als sein Öffnungshub und kleiner als sein maximal möglicher Hub im Normalbetrieb des Ventils, den elektrischen Schalter, so dass ein auswertbares Schließsignal zur Verfügung steht. Der „Normalbetrieb des Ventils“ ist bei Einsatz des Ventils als Kraftstoffeinspritzventil in Kraftstoffeinspritzanlagen von Verbrennungsmotoren durch die vom Verbrennungsmotor durchlaufenen Betriebsbereiche Leerlauf, Teillast und Volllast festgelegt, wobei zumindest bei Volllast das Ventil mit maximalem Öffnungshub arbeitet. Im Normalbetrieb des Ventils wird in vorzugsweise regelmäßigen Intervallen das Steuermodul zum Ausführen des Justier-Öffnungshubs angesteuert, so dass der elektrische Schalter schließt. Basierend auf der Auswertung des Schließsignals kann dann der Hub des Steuermoduls für den Normalbetrieb nachjustiert werden.The valve according to the invention for metering fluid with the features of claim 1 has the advantage that detected by means of the electrical switch change in the stroke of the control module during the operating time of the valve at intervals and can be readjusted valve-individual. The control module closes when performing an adjustment opening stroke, which is greater than its opening stroke and smaller than its maximum possible stroke during normal operation of the valve, the electrical switch, so that an evaluable closing signal is available. The "normal operation of the valve" is set when using the valve as a fuel injection valve in fuel injection systems of internal combustion engines by the engine running through the operating ranges idle, part load and full load, at least at full load, the valve operates with maximum opening stroke. In normal operation of the valve, the control module for executing the Justier-Öffnungshubs is driven at preferably regular intervals, so that the electric switch closes. Based on the evaluation of the closing signal then the stroke of the control module for normal operation can be readjusted.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.The measures listed in the further claims advantageous refinements and improvements of the claim 1 valve are possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der elektrische Schalter in einem fluidfreien Abschnitt des Ventilgehäuses angeordnet. Durch diese konstruktive Maßnahme ist eine einfache Integration des Schalters innerhalb des Ventilgehäuses ohne zusätzlichen Aufwand für eine gesonderte elektrische Isolierung gegenüber dem Fluid möglich. According to an advantageous embodiment of the invention, the electrical switch is arranged in a fluid-free section of the valve housing. By this design measure, a simple integration of the switch within the valve housing without additional effort for a separate electrical isolation from the fluid is possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Steuermodul eine den Schließ- und Öffnungshub ausführende Ventilnadel, eine die Ventilnadel zum Schließhub antreibende Ventilschließfeder und einen die Ventilnadel zum Öffnungshub antreibenden elektrischen Aktor auf. Der Schließkontakt des elektrischen Schalters ist an der Ventilnadel oder alternativ an einem einen Axialhub ausführenden Teil des Aktors angeordnet. Um möglichst viele Einflussfaktoren, die zu einer Hubänderung der Ventilnadel und damit zu einem Hubverlust führen, zu erfassen, ist der elektrische Schalter möglichst nahe an der sog. Hubdrosselung des hydraulischen Durchflusses im Ventil anzuordnen, die üblicherweise über den Hub der Ventilnadel am Ventilsitz erfolgt. Bevorzugt wird daher die Anordnung des Schließkontakts an der Ventilnadel. Um den konstruktiven Aufwand jedoch gering zu halten, ist die Anordnung des Schließkontakts an dem beweglichen Teil des Aktors akzeptabel, insbesondere deshalb, weil die dabei auftretenden Ungenauigkeiten vernachlässigbar klein sind. According to an advantageous embodiment of the invention, the control module has a closing and opening stroke exporting valve needle, a valve needle for closing stroke driving valve closing spring and a valve needle for opening stroke driving electrical actuator. The closing contact of the electrical switch is arranged on the valve needle or alternatively on an axial stroke-executing part of the actuator. In order to detect as many influencing factors as possible, which lead to a stroke change of the valve needle and thus to a stroke loss, the electrical switch is to be arranged as close as possible to the so-called stroke throttling of the hydraulic flow in the valve, which usually takes place via the stroke of the valve needle on the valve seat. Preference is therefore given to the arrangement of the closing contact on the valve needle. However, in order to keep the design effort low, the arrangement of the closing contact on the movable part of the actuator is acceptable, in particular because the inaccuracies occurring are negligible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein zum Ansteuern des Steuermoduls am Ventilgehäuse vorhandener elektrischer Anschlussstecker, der zwei mit dem Aktor verbundene Kontaktstifte aufweist, mit einem weiteren Kontaktstift ausgestattet, der mit der zum Gegenkontakt des elektrischen Schalters führenden Zuleitung verbunden ist. Das vom elektrischen Schalter ausgegebene Schließsignal wird dann über den dritten Kontaktstift einem mit dem Anschlussstecker verbundenen Steuergerät zugeführt und dort ausgewertet.According to an advantageous embodiment of the invention, a for driving the control module on the valve housing existing electrical connector, which has two contact pins connected to the actuator, equipped with a further contact pin which is connected to the feed line leading to the mating contact of the electrical switch. The output from the electrical switch closing signal is then supplied via the third contact pin connected to the connector control unit and evaluated there.

Alternativ ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die zur Übertragung des Schließsignals an das Steuergerät mit dem Gegenkontakt verbundene Zuleitung über einen Widerstand an den das höhere Potenzial aufweisenden Kontaktstift des Anschlusssteckers geführt. Die Größe des Widerstands ist dabei kleiner als 100Ω. Der beim Schließen des elektrischen Schalters auftretende plötzliche Spannungsabfall wird von dem mit dem Anschlussstecker verbundenen Steuergerät detektiert.Alternatively, according to an advantageous embodiment of the invention, the transmission line connected to the control unit to the counter contact via a resistor to the higher potential having contact pin of the connector plug out. The size of the resistor is less than 100Ω. The sudden voltage drop occurring when the electrical switch is closed is detected by the control unit connected to the connector.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der elektrische Aktor als den Axialhub ausführendes Teil eine zwischen zwei Endstücken axial eingespannte über zwei anliegend Elektroden kontaktierbare Piezokeramik auf, die sich über das eine Endstück am Ventilgehäuse und über das andere Endstück an dem von der Zumessöffnung abgekehrten Ende der Ventilnadel abstützt, wobei vorzugsweise die Abstützung eines der Endstücke über einen hydraulischen Koppler vorgenommen ist. Die Piezokeramik besteht in üblicher Weise aus einer Vielzahl von aneinanderliegenden piezoelektrischen Keramikelementen. Der Aktor ist zusammen mit einem vom ventilnadelseitigen Endstück sich fortsetzenden Abschnitt der Ventilnadel und der Ventilschließfeder in einem im Ventilgehäuse festgelegten Rohr fluiddicht aufgenommen. Der Gegenkontakt ist an der Innenwand des Rohrs gegenüber dem Rohr elektrisch isoliert angeordnet, während der Schließkontakt an der Ventilnadel oder vorzugsweise aus Gründen der konstruktiven Vereinfachung am ventilnadelseitigen Endstück angeordnet ist. Steht die mit dem Gegenkontakt verbundene elektrische Zuleitung über einen Widerstand mit dem positives Potenzial führenden Kontaktstift des Anschlusssteckers in Verbindung, so wird vorteilhaft der Widerstand an eine mit diesem Kontaktstift verbundene Kontaktfläche eines auf dem Endstück festgelegten Anschlussglieds angeschlossen, dessen beiden Kontaktflächen mit den Elektroden der Piezokeramik verbunden sind. Durch diese letztgenannte konstruktive Ausbildung ist der gesamte Detektionsmechanismus für den Justier-Öffnungshub des Steuermoduls in dem fluidfreien Rohr integriert, was fertigungstechnisch von besonderem Vorteil ist. According to an advantageous embodiment of the invention, the electric actuator as Axialhub exporting part has an axially clamped between two end pieces via two adjacent electrodes contactable piezoceramic, which extends over the one end on the valve body and the other end to the end facing away from the orifice Valve needle is supported, wherein preferably the support of one of the end pieces is made via a hydraulic coupler. The piezoceramic consists in the usual way of a plurality of adjacent piezoelectric ceramic elements. The actuator is fluid-tightly received together with a portion of the valve needle and the valve closing spring continuing from the valve needle-side end piece in a tube fixed in the valve housing. The mating contact is arranged on the inner wall of the tube with respect to the electrically insulated tube, while the closing contact on the valve needle or preferably for reasons of design simplicity on the valve needle end piece is arranged. If the electrical supply line connected to the mating contact is connected to the positive potential-carrying contact pin of the connection plug via a resistor, the resistor is advantageously connected to a contact surface, connected to this contact pin, of a connection element fixed on the end piece, whose two contact surfaces are connected to the electrodes of the piezoceramic are connected. By this latter design training the entire detection mechanism for the adjustment opening stroke of the control module is integrated in the fluid-free tube, which is manufacturing technology of particular advantage.

Die Erfindung betrifft im weiteren ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Ventils als Kraftstoffeinspritzventil in einer Kraftstoffeinspritzanlage eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug, bei dem mittels eines in bekannter Weise mit dem Anschlussstecker verbundenen Motorsteuergeräts im Motorbetrieb der elektrische Aktor zum Auslösen von für die genaue Kraftstoffzumessung erforderlichen Öffnungshüben der Ventilnadel über den Anschlussstecker mit Steuersignalen einer elektrischen Steuergröße, wie Strom oder Spannung, angesteuert wird. Bei dem hier vorgestellten Verfahren wird zunächst im Neuzustand des Ventils ein den Justier-Öffnungshub der Ventilnadel zum Schließen des elektrischen Schalters auslösendes Steuersignal der Steuergröße an den Anschlussstecker gelegt. Im Motorsteuergerät wird das Schließsignal des Schalters detektiert und als Kennwerte für den Neuzustand des Ventils die Zeitspanne zwischen dem Anlegen des Steuersignals und der Detektion des Schließsignals und /oder die Amplitude des Steuersignals im Zeitpunkt der Detektion des Schließsignals gemessen und als Neu-Kennwerte abgespeichert. Während des Motorbetriebs wird dann in vorzugsweise festen Intervallen ein den Justier-Öffnungshub der Ventilnadel zum Schließen des elektrischen Schalters auslösendes Steuersignal der Steuergröße an den Anschlussstecker gelegt, das Schließsignal des elektrischen Schalters detektiert und als Kennwerte für den Verschleiß des Ventils die Zeitspanne zwischen dem Anlegen des Steuersignals und der Detektion des Schließsignals und /oder die Amplitude des Steuersignals im Zeitpunkt der Detektion des Schließsignals als Ist-Kennwerte gemessen. Im Motorsteuergerät werden die Ist-Kennwerte mit den Neu-Kennwerten verglichen und die Differenz in eine Hubänderung der Ventilnadel umgerechnet. Zur Kompensation dieser Hubänderung werden im Motorbetrieb die Steuersignale der elektrischen Steuergröße oder die Öffnungsdauer des Ventils entsprechend angepasst. Die Intervalle werden willkürlich gewählt und in das Motorsteuergerät einprogrammiert. Sie betragen z.B. 1000 km Fahrleistung des Kraftfahrzeugs. The invention further relates to a method for operating the valve according to the invention as a fuel injection valve in a fuel injection system of an internal combustion engine in a motor vehicle, in which by means of a connected in a known manner with the connector engine control unit in engine operation of the electric actuator for triggering required for the exact fuel metering opening strokes Valve needle via the connector with control signals of an electrical control variable, such as current or voltage, is controlled. In the method presented here, a control signal of the control variable triggering the adjustment opening stroke of the valve needle to close the electrical switch is first applied to the connector plug in the new condition of the valve. In the engine control unit, the closing signal of the switch is detected and measured as characteristic values for the new condition of the valve, the time period between the application of the control signal and the detection of the closing signal and / or the amplitude of the control signal at the time of detection of the closing signal and stored as new characteristics. During engine operation, a control signal of the control variable triggering the adjustment opening stroke of the valve needle for closing the electrical switch is then applied to the connection plug at preferably fixed intervals, the closing signal of the control signal electrical switch detected and measured as characteristic values for the wear of the valve, the time period between the application of the control signal and the detection of the closing signal and / or the amplitude of the control signal at the time of detection of the closing signal as actual characteristics. In the engine control unit, the actual characteristic values are compared with the new characteristic values and the difference is converted into a stroke change of the valve needle. To compensate for this stroke change, the control signals of the electrical control variable or the opening duration of the valve are adjusted accordingly during engine operation. The intervals are chosen arbitrarily and programmed into the engine control unit. They are, for example, 1000 km driving performance of the motor vehicle.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:

1 einen Längsschnitt eines Ventils zum Zumessen von Fluid mit einem elektrischen Anschlussstecker nach dem Stand der Technik, 1 a longitudinal section of a valve for metering fluid with a electrical connector plug according to the prior art,

2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts II in 1 mit erfindungsgemäß integriertem elektrischen Schalter und elektrischer Zuleitung zum elektrischen Schalter, 2 an enlarged view of the section II in 1 with integrated electrical switch and electrical supply line to the electrical switch according to the invention,

3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts III in 1 mit Anbindung der elektrischen Zuleitung zum elektrischen Schalter an einem Kontaktstift eines Kontaktpaars im Anschlussstecker, 3 an enlarged view of the section III in 1 with connection of the electrical supply line to the electrical switch on a contact pin of a contact pair in the connector,

4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts IV in 1 mit Anbindung der elektrischen Zuleitung zum elektrischen Schalter an einem separaten Kontaktstift im Anschlussstecker. 4 an enlarged view of the section IV in 1 with connection of the electrical supply line to the electrical switch on a separate contact pin in the connector.

Das in 1 im Längsschnitt dargestellte Ventil zum Zumessen von Fluid wird vorzugsweise als Einspritzventil zum dosierten Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotor eingesetzt. Ein solches Ventil ist beispielsweise in der DE 10 2009 026 532 A1 dargestellt und beschrieben. Das Ventil weist ein hohlzylindrisches Ventilgehäuse 11, das einen Fluidzulauf 12 und eine Zumessöffnung 13 besitzt, und ein im Ventilgehäuse 11 aufgenommenes, die Zumessöffnung 13 steuerndes Steuermodul 14 auf, das zum gedrosselten Freigeben der Zumessöffnung 13 einen Öffnungshub und zum Schließen der Zumessöffnung 13 einen Schließhub längs der Ventilachse in zueinander gegensinnigen Hubrichtungen ausführt. Die Zumessöffnung 13 ist in einem in dem einen Stirnende des Ventilgehäuses 11 fluiddicht eingesetzten Düsenkörper 15 ausgebildet und der Fluidzulauf 12 mittels eines Anschlussstutzens 16 realisiert, der an einem das andere Stirnende des Ventilgehäuses 11 abschließenden Anschlussstück 17 angesetzt ist. Der Anschlussstutzen 16 steht über eine im Anschlussstück 17 verlaufende Zulaufbohrung 18 mit einem Ringkanal 19 in Verbindung, der zu einer im Düsenkörper 15 der Zumessöffnung 13 vorgelagerten Ventilkammer 20 führt. Der Ringkanal 19 wird durch das Ventilgehäuse 11 und ein im Ventilgehäuse 11 koaxial angeordnetes Rohr 21 hergestellt, das mit seinem einen Stirnende am Düsenkörper 15 und mit seinem anderen Stirnende am Anschlussstück 17 jeweils fluiddicht befestigt ist. Das im Rohr 21 und im Düsenkörper 15 aufgenommene Steuermodul 14 ist über einen am Ventilgehäuse 11 angeordneten Anschlussstecker 22 an ein Steuergerät anschließbar, das bei Einsatz des Ventils als Kraftstoffeinspritzventil in Kraftstoffeinspritzanlagen für Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen das Motorsteuergerät ist. Der Anschlussstecker 22 weist ein Paar mit dem Steuermodul 14 elektrisch verbundene Kontaktstifte 23 und ein die Kontaktstifte 23 umgebendes Steckergehäuse 24 auf, das in einer Kunststoffumspritzung 25 ausgeformt ist, die ihrerseits den Anschlussstutzen 16 und einen aus dem Ventilgehäuse 11 herausragenden Abschnitt des Anschlussstücks 17 umschließt. This in 1 in longitudinal section shown valve for metering fluid is preferably used as an injection valve for the metered injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine. Such a valve is for example in the DE 10 2009 026 532 A1 shown and described. The valve has a hollow cylindrical valve housing 11 that has a fluid inlet 12 and an orifice 13 own, and one in the valve body 11 recorded, the orifice 13 controlling control module 14 on, that to the throttled release of the orifice 13 an opening stroke and to close the orifice 13 performs a closing stroke along the valve axis in opposite directions lifting directions. The orifice 13 is in one in the one end of the valve body 11 fluid-tight nozzle body used 15 trained and the fluid inlet 12 by means of a connecting piece 16 realized, which at one the other front end of the valve housing 11 final fitting 17 is scheduled. The connecting piece 16 is about one in the connector 17 running inlet bore 18 with a ring channel 19 connected to one in the nozzle body 15 the orifice 13 upstream valve chamber 20 leads. The ring channel 19 gets through the valve body 11 and one in the valve body 11 coaxially arranged tube 21 made with his one end on the nozzle body 15 and with its other front end on the connector 17 each is fixed fluid-tight. That in the pipe 21 and in the nozzle body 15 recorded control module 14 is over one on the valve body 11 arranged connector 22 connectable to a control unit, which is the engine control unit when using the valve as a fuel injection valve in fuel injection systems for internal combustion engines in motor vehicles. The connector 22 has a pair with the control module 14 electrically connected contact pins 23 and one of the contact pins 23 surrounding connector housing 24 on, in a plastic extrusion 25 is formed, in turn, the connection piece 16 and one from the valve body 11 outstanding section of the connector 17 encloses.

Das Steuermodul 14 weist eine den Schließ- und Öffnungshub ausführende Ventilnadel 26, eine die Ventilnadel 26 zum Schließhub antreibende Ventilschließfeder 27 und einen die Ventilnadel 26 zum Öffnungshub antreibenden elektrischen Aktor 28 auf. Der elektrische Aktor 28 ist hier als piezoelektrischer Aktor ausgebildet. Er weist in bekannter Weise eine über zwei anliegende Elektroden kontaktierbare Piezokeramik 29 auf, die mittels einer Rohrfeder 30 zwischen zwei Endstücken 31, 32 axial eingespannt ist. Im Allgemeinen besteht die Piezokeramik 29 aus einer Vielzahl von aneinanderliegenden piezoelektrischen Keramikelementen. Der Aktor 28 stützt sich über das eine Endstück 31 an dem fest mit dem Ventilgehäuse 11 verbundenen Anschlussstück 17 und mit seinem anderen Endstück 32 an dem von der Zumessöffnung 13 abgekehrten Ende der Ventilnadel 26 ab. Zur Kompensation von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Ventilgehäuse 11 und Aktor 28 ist zwischen dem Endstück 31 und dem Anschlussstück 17 ein hydraulischer Koppler 33 angeordnet. Die als Druckfeder ausgebildete Ventilschließfeder 27 stützt sich einerseits an der Ventilnadel 26 und andererseits am Düsenkörper 15 ab und drückt die Ventilnadel 26 mit einem an der Ventilnadel 26 ausgebildeten Schließkopf 271 an einen die Zumessöffnung 13 umschließenden Ventilsitz an. Zum Beaufschlagen der Piezokeramik 29 mit einer Steuergröße wie Strom oder Spannung besitzt der Aktor 28 noch ein elektrisches Anschlussglied 34. Das Anschlussglied 34 ist am Endstück 31 befestigt und besitzt zwei mit den Elektroden der Piezokeramik 29 verbundene Kontaktflächen 341, die ihrerseits an den beiden Kontaktstiften 23 des Anschlusssteckers 22 angeschlossen sind. Der elektrische Aktor 28, der hydraulische Koppler 33 und die Ventilschließfeder 27 sowie der von der Ventilschließfeder 27 umgebene Endabschnitt der Ventilnadel 26 sind im Rohr 21 fluiddicht aufgenommen. The control module 14 has a closing and opening stroke exporting valve needle 26 , one the valve needle 26 for the closing stroke driving valve closing spring 27 and a valve needle 26 for the opening stroke driving electric actuator 28 on. The electric actuator 28 is designed here as a piezoelectric actuator. He has in a known manner a contactable via two adjacent electrodes piezoceramic 29 on, by means of a bourdon tube 30 between two end pieces 31 . 32 is axially clamped. In general, the piezoceramic exists 29 from a plurality of juxtaposed piezoelectric ceramic elements. The actor 28 supports itself over the one tail 31 on the fixed to the valve body 11 connected connector 17 and with his other tail 32 at the of the orifice 13 turned off end of the valve needle 26 from. For compensation of different coefficients of thermal expansion of valve housing 11 and actor 28 is between the tail 31 and the fitting 17 a hydraulic coupler 33 arranged. The trained as a compression spring valve closing spring 27 supported on the one hand on the valve needle 26 and on the other hand on the nozzle body 15 and pushes the valve needle 26 with one on the valve needle 26 trained closing head 271 to a the orifice 13 enclosing valve seat. For applying the piezoceramic 29 with a control variable such as current or voltage has the actuator 28 another electrical connection element 34 , The connecting link 34 is at the tail 31 attached and has two with the electrodes of the piezoceramic 29 connected contact surfaces 341 , in turn, at the two contact pins 23 of the connector 22 are connected. The electric actuator 28 , the hydraulic coupler 33 and the valve closing spring 27 as well as that of the valve closing spring 27 surrounded end portion of the valve needle 26 are in the pipe 21 recorded fluid-tight.

Bei einem solchen Ventil wird die jeweils zugemessene Fluidmenge durch die Größe des Öffnungshubs des Steuermoduls und/oder Öffnungsdauer der Zumessöffnung bestimmt. Während der Betriebsdauer kann sich z.B. durch Verschleiß der Hub des Steuermoduls bzw. das Hubintegral verändern, so dass Ungenauigkeiten in der Fluidzumessung auftreten. Um diese Veränderungen in der Fluidzumessung während des laufenden Betriebs des Ventils kompensieren zu können, ist im Hubweg des Steuermoduls 14 ein als Schließer ausgebildeter elektrischer Schalter 35 (2) so angeordnet, dass er bei einem Justier-Öffnungshub des Steuermoduls 14 schließt. Der Justier-Öffnungshub ist dabei so festgelegt, dass er größer ist als ein im Normalbetrieb des Ventils auftretender maximaler Öffnungshub des Steuermoduls 14 und kleiner als ein konstruktiv maximal möglicher Öffnungshub des Steuermoduls 14. Der „Normalbetrieb des Ventils“ ist bei Einsatz des Ventils als Kraftstoffeinspritzventil in Kraftstoffeinspritzanlagen von Verbrennungsmotoren durch die vom Verbrennungsmotor durchlaufenen Betriebsbereiche Leerlauf, Teillast und Volllast festgelegt, wobei zumindest bei Volllast das Kraftstoffeinspritzventil mit maximalem Öffnungshub arbeitet. Der elektrische Schalter 35 weist einen am Steuermodul 14 festgelegten Schließkontakt 351 und einen am Ventilgehäuse 11 festgelegten, elektrisch isoliert angeordneten Gegenkontakt 352 auf, der mit einer elektrischen Zuleitung 36 verbunden ist. Der elektrische Schalter 35 ist vorteilhaft in einem fluidfreien Abschnitt des Ventilgehäuses 11, hier in dem fluiddicht abgeschlossenen Rohr 21, angeordnet. Der Schließkontakt 351 ist im Ausführungsbeispiel der 2 am Aktor 28, genauer gesagt an dem an der Ventilnadel 26 sich abstützenden Endstück 32 angeordnet, kann aber auch unmittelbar an der Ventilnadel 26 befestigt sein. Der Gegenkontakt 352 ist in beiden Fällen elektrisch isoliert an der Innenwand des Rohrs 21 angeordnet. In such a valve, the respective metered amount of fluid is determined by the size of the opening stroke of the control module and / or opening period of the orifice. During the operating time, the stroke of the control module or the stroke integral can change, for example due to wear, so that inaccuracies in the fluid metering occur. To be able to compensate for these changes in the fluid metering during the ongoing operation of the valve is in the stroke of the control module 14 a trained as NO electrical switch 35 ( 2 ) arranged so that it at an adjustment opening stroke of the control module 14 closes. The adjustment opening stroke is set so that it is greater than a occurring during normal operation of the valve maximum opening stroke of the control module 14 and smaller than a structurally maximum possible opening stroke of the control module 14 , The "normal operation of the valve" is set when using the valve as a fuel injection valve in fuel injection systems of internal combustion engines through the engine running through the operating ranges idle, part load and full load, at least at full load, the fuel injection valve operates with maximum opening stroke. The electric switch 35 has one on the control module 14 specified closing contact 351 and one on the valve body 11 fixed, electrically isolated mating contact 352 on that with an electrical supply line 36 connected is. The electric switch 35 is advantageous in a fluid-free section of the valve housing 11 , here in the fluid-tight sealed tube 21 arranged. The closing contact 351 is in the embodiment of 2 at the actuator 28 more precisely on the valve needle 26 supporting tail 32 arranged, but can also directly on the valve needle 26 be attached. The counter contact 352 is in both cases electrically isolated on the inner wall of the tube 21 arranged.

Zur Übertragung des Schließsignals des elektrischen Schalters 35 an das an dem Anschlussstecker 22 angeschlossene Steuergerät ist – wie dies in 3 skizziert ist – die elektrische Zuleitung 36 über einen Widerstand 37 mit demjenigen Kontaktstift 23 des Kontaktstift-Paars des Anschlusssteckers 22 verbunden, der das höhere Potenzial (Pluspotenzial) aufweist. Der Widerstand 36 ist beispielsweise kleiner als 100Ω. Hierzu verbindet in einfacher Weise der Widerstand 37 die elektrische Zuleitung 36 mit der Kontaktfläche 341 des elektrischen Anschlussglieds 34, auf die der genannte Kontaktstift 23 mittels einer hier nicht gezeigten, durch das Anschlussstück 17 geführten elektrischen Anschlussleitung kontaktiert ist. Der beim Schließen des elektrischen Schalters 35 auftretende Spannungsabfall am Anschlussstecker 22 wird als Schließsignal im Steuergerät detektiert.For transmitting the closing signal of the electrical switch 35 to the on the connector 22 connected control unit is - as in 3 outlined - the electrical supply line 36 about a resistance 37 with the contact pin 23 of the contact pin pair of the connector 22 connected, which has the higher potential (positive potential). The resistance 36 is for example less than 100Ω. In a simple way, the resistance connects 37 the electrical supply line 36 with the contact surface 341 of the electrical connection member 34 to which said contact pin 23 by means of a not shown here, through the connector 17 led electrical connection line is contacted. The when closing the electric switch 35 occurring voltage drop at the connector 22 is detected as a closing signal in the control unit.

In einem in 4 skizzierten, alternativen Ausführungsbeispiel ist zur Übertragung des Schließsignals des elektrischen Schalters 35 zum Steuergerät die Zuleitung 36 an einem dritten Kontaktstift 38 des Anschlusssteckers 22 angeschlossen, der zusätzlich in dem Steckergehäuse 24 vorgesehen ist. In diesem Fall wird das Schließsignal des elektrischen Schalters 35 über den dritten Kontaktstift 38 zum Steuergerät übertragen. In an in 4 sketched, alternative embodiment is for transmitting the closing signal of the electrical switch 35 to the control unit the supply line 36 on a third contact pin 38 of the connector 22 connected in addition to the connector housing 24 is provided. In this case, the closing signal of the electric switch 35 over the third contact pin 38 transferred to the control unit.

In Verbindung mit dem elektrischen Schalter 35 wird das Ventil als Kraftstoffeinspritzventil in einer Kraftstoffeinspritzanlage eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug wie folgt betrieben:In conjunction with the electrical switch 35 the valve is operated as a fuel injection valve in a fuel injection system of an internal combustion engine in a motor vehicle as follows:

Grundsätzlich wird mittels des mit dem Anschlussstecker 22 verbundenen, hier nicht dargestellten Motorsteuergeräts, im Motorbetrieb (Leerlauf, Teillast, Volllast) des Verbrennungsmotors zum Auslösen von definierten Öffnungshüben der Ventilnadel 26 Steuersignale einer elektrischen Steuergröße, Strom oder Spannung, über den Anschlussstecker 22 an den Aktor 28 gelegt. Der Aktor 28 längt sich und treibt die Ventilnadel 26 zu einem Öffnungshub gegen die Rückstellkraft der Ventilschließfeder 27 an, so dass der Schließkopf 271 sich nach außen vom Ventilsitz abhebt und die Zumessöffnung 13 definiert freigibt. Basically, by means of the with the connector 22 connected, not shown here engine control unit, in engine operation (idle, partial load, full load) of the engine to trigger defined opening strokes of the valve needle 26 Control signals of an electrical control variable, current or voltage, via the connector 22 to the actor 28 placed. The actor 28 lengthens and drives the valve needle 26 to an opening stroke against the restoring force of the valve closing spring 27 on, leaving the closing head 271 stands out from the valve seat and the orifice 13 defined releases.

Im Neuzustand des Ventils wird ein solches Steuersignal der Steuergröße an den Anschlussstecker 22 gelegt, dass die Ventilnadel 26 den zum Schließen des elektrischen Schalters 35 erforderlichen Justier-Öffnungshub ausführt. Im Motorsteuergerät wird das Schließsignal detektiert und als Kennwert für den Neuzustand des Ventils die Zeitspanne zwischen dem Anlegen des Steuersignals und der Detektion des Schließsignals gemessen und als Neu-Kennwert des Ventils abgespeichert. Alternativ oder zusätzlich als weiteren Kennwert für den Neuzustand des Ventils die Amplitude des zum Zeitpunkt der Detektion des Schließsignals an dem Anschlussstecker 22 anliegenden Steuersignals gemessen und als weiteren Neu-Kennwert des Ventils abgespeichert.When the valve is new, such a control signal of the control variable to the connector 22 put that valve needle 26 the closing of the electrical switch 35 required adjustment opening stroke executes. In the engine control unit, the closing signal is detected and measured as a characteristic value for the new condition of the valve, the time period between the application of the control signal and the detection of the closing signal and stored as a new characteristic value of the valve. Alternatively or additionally as a further characteristic value for the new condition of the valve, the amplitude of the time of the detection of the closing signal at the connector 22 measured control signal and stored as another new characteristic value of the valve.

Während des Motorbetriebs wird dann in Intervallen ein zum Ausführen des Justier-Öffnungshubs erforderliches Steuersignal der Steuergröße an den Anschlussstecker 22 gelegt und wiederum das Schließsignal des elektrischen Schalters 35 detektiert. Die Zeitspanne zwischen dem Anlegen der Steuergröße und dem Detektionszeitpunkt des Schließsignals und/oder die Amplitude des Steuersignals im Detektionszeitpunkt werden als Ist-Kennwert und/oder als weiterer Ist-Kennwert gemessen. Das Motorsteuergerät vergleicht die einander zugehörigen Ist- und Neu-Kennwerte miteinander und rechnet die Differenz bzw. die Differenzen in eine Hubänderung der Ventilnadel 26 um. An diese errechnete Hubänderung der Ventilnadel 26 werden dann im Motorbetrieb die an den Anschlussstecker 22 anzulegenden Steuersignale der elektrischen Steuergröße angepasst. Alternativ oder zusätzlich kann auch die momentane Öffnungsdauer an die errechnete Hubänderung angepasst werden.During engine operation, a control signal of the control variable required to execute the adjustment opening stroke is then applied to the connector at intervals 22 placed and turn the closing signal of the electric switch 35 detected. The time span between the application of the control variable and the detection time of the Closing signal and / or the amplitude of the control signal at the detection time are measured as the actual characteristic value and / or as a further actual characteristic value. The engine control unit compares the associated actual and new characteristic values with each other and calculates the difference or the differences in a stroke change of the valve needle 26 around. At this calculated stroke change of the valve needle 26 will then be in motor operation to the connector 22 adapted to be applied control signals of the electrical control variable. Alternatively or additionally, the current opening duration can be adapted to the calculated stroke change.

Die Intervalle, zu denen das Motorsteuergerät während des Motorbetriebs den Sollwert der Steuergröße an den Anschlussstecker 22 anlegt, sind willkürlich gewählt und in das Steuergerät einprogrammiert. Die Intervalle betragen z.B. 1000 km Fahrleistung des Kraftfahrzeugs.The intervals at which the engine control unit applies the control value setpoint to the connector during engine operation 22 are arbitrarily selected and programmed into the control unit. The intervals are, for example, 1000 km driving performance of the motor vehicle.

Der erfindungsgemäße elektrische Schalter kann in gleicher Weise auch bei Zumessventilen eingesetzt werden, bei denen die Ventilnadel des elektrischen Steuermoduls mit einem elektromagnetischer Aktor zum Öffnungshub angetrieben wird. In diesem Fall ist der Schließkontakt 351 des elektrischen Schalters 35 vorteilhaft an der Ventilnadel 26 selbst angeordnet, kann aber auch an dem Magnetanker des Elektromagneten befestigt sein.The electric switch according to the invention can be used in the same way also in metering valves, in which the valve needle of the electric control module is driven with an electromagnetic actuator for opening stroke. In this case, the closing contact 351 of the electrical switch 35 advantageous to the valve needle 26 arranged itself, but can also be attached to the armature of the electromagnet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10355645 A1 [0002] DE 10355645 A1 [0002]
  • DE 102009026532 A1 [0003, 0018] DE 102009026532 A1 [0003, 0018]

Claims (11)

Ventil zum Zumessen von Fluid, insbesondere zum dosierten Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors, mit einem einen Fluidzulauf (12) und eine Zumessöffnung (13) aufweisenden Ventilgehäuse (11) und mit einem im Ventilgehäuse (11) aufgenommenen, die Zumessöffnung (13) steuernden Steuermodul (14), das zum gedrosselten Freigeben der Zumessöffnung (13) einen Öffnungshub und zum Schließen der Zumessöffnung (13) einen Schließhub längs der Ventilachse in zueinander gegensinnigen Hubrichtungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass im Hubweg des Steuermoduls (14) ein als Schließer ausgebildeter elektrischer Schalter (35) so angeordnet ist, dass er bei einem vorgegebenen Justier-Öffnungshub des Steuermoduls (14) schließt, und dass der Justier-Öffnungshub größer ist als ein im Normalbetrieb des Ventils auftretender maximaler Öffnungshub des Steuermoduls (14) und kleiner als ein konstruktiv maximal möglicher Öffnungshub des Steuermoduls (14). Valve for metering fluid, in particular for the metered injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, with a fluid inlet ( 12 ) and an orifice ( 13 ) having valve housing ( 11 ) and with one in the valve housing ( 11 ), the orifice ( 13 ) controlling control module ( 14 ), which is for the throttled release of the orifice ( 13 ) an opening stroke and to close the orifice ( 13 ) performs a closing stroke along the valve axis in mutually opposite directions of stroke, characterized in that in the stroke of the control module ( 14 ) an electrical switch designed as a make contact ( 35 ) is arranged so that it at a predetermined adjustment opening stroke of the control module ( 14 ) and that the adjustment opening stroke is greater than a maximum opening stroke of the control module occurring during normal operation of the valve ( 14 ) and smaller than a structurally maximum possible opening stroke of the control module ( 14 ). Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schalter (35) einen am Steuermodul (14) festgelegten Schließkontakt (351) und einen am Ventilgehäuse (11) elektrisch isoliert angeordneten Gegenkontakt (352) aufweist, der mit einer elektrischen Zuleitung (36) verbunden ist.Valve according to claim 1, characterized in that the electrical switch ( 35 ) on the control module ( 14 ) ( 351 ) and one on the valve housing ( 11 ) electrically isolated counter contact ( 352 ), which is connected to an electrical supply line ( 36 ) connected is. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schalter (35) in einem fluidfreien Abschnitt des Ventilgehäuses (11) angeordnet ist.Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical switch ( 35 ) in a fluid-free section of the valve housing ( 11 ) is arranged. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (14) eine den Schließ- und Öffnungshub ausführende Ventilnadel (26), eine die Ventilnadel (26) zum Schließhub antreibende Ventilschließfeder (27) und einen die Ventilnadel (26) zum Öffnungshub antreibenden elektrischen Aktor (28) aufweist und dass der Schließkontakt (351) an der Ventilnadel (26) oder an einem einen Axialhub ausführenden Teil des Aktors (28) angeordnet ist.Valve according to claim 2 or 3, characterized in that the control module ( 14 ) a closing and opening stroke exporting valve needle ( 26 ), a valve needle ( 26 ) to the closing stroke driving valve closing spring ( 27 ) and a valve needle ( 26 ) to the opening stroke driving electric actuator ( 28 ) and that the closing contact ( 351 ) on the valve needle ( 26 ) or on a Axialhub exporting part of the actuator ( 28 ) is arranged. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilgehäuse (11) eine elektrischer Anschlussstecker (22) angeordnet ist, der zwei mit dem Aktor (28) verbundene Kontaktstifte (23) und einen zur Übertragung eines Schließsignals des elektrischen Schalters (35) mit der elektrischen Zuleitung (36) zum Gegenkontakt (352) verbundenen dritten Kontaktstift (38) aufweist.Valve according to claim 4, characterized in that on the valve housing ( 11 ) an electrical connector ( 22 ), the two with the actuator ( 28 ) connected contact pins ( 23 ) and one for transmitting a closing signal of the electrical switch ( 35 ) with the electrical supply line ( 36 ) to the counter contact ( 352 ) third contact pin ( 38 ) having. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilgehäuse (11) eine elektrischer Anschlussstecker (22) angeordnet ist, der zwei mit dem Aktor (28) verbundene Kontaktstifte (23) aufweist, und dass die mit dem Gegenkontakt (352) verbundene elektrische Zuleitung (36) zur Übertragung eines Schließsignals des elektrischen Schalters (35) über einen Widerstand (37) an den das höhere Potenzial aufweisenden Kontaktstift (23) geführt ist.Valve according to claim 4, characterized in that on the valve housing ( 11 ) an electrical connector ( 22 ), the two with the actuator ( 28 ) connected contact pins ( 23 ), and that with the mating contact ( 352 ) connected electrical supply line ( 36 ) for transmitting a closing signal of the electrical switch ( 35 ) via a resistor ( 37 ) to the higher potential pin ( 23 ) is guided. Ventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Aktor (28) als den Axialhub ausführendes Teil eine zwischen zwei Endstücken (31, 32) axial eingespannte Piezokeramik (29) mit zwei anliegenden Elektroden aufweist, die Piezokeramik (29) sich über das eine Endstück (31) am Ventilgehäuse (11) und über das andere Endstück (32) an dem von der Zumessöffnung (13) abgekehrten Ende der Ventilnadel (36) abstützt, wobei vorzugsweise die Abstützung eines der Endstücke (31, 32) über einen hydraulischen Koppler (33) vorgenommen ist, dass der Aktor (28) zusammen mit einem vom Endstück (32) sich fortsetzenden Abschnitt der Ventilnadel (26) in einen im Ventilgehäuse (11) festgelegten Rohr (21) fluiddicht aufgenommen ist und dass der Gegenkontakt (352) an der Innenwand des Rohrs (21) elektrisch isoliert angeordnet ist.Valve according to claim 5 or 6, characterized in that the electrical actuator ( 28 ) as the Axialhub executing part one between two end pieces ( 31 . 32 ) axially clamped piezoceramics ( 29 ) with two adjacent electrodes, the piezoceramic ( 29 ) about the one end piece ( 31 ) on the valve housing ( 11 ) and over the other end piece ( 32 ) at the of the orifice ( 13 ) averted end of the valve needle ( 36 ) is supported, wherein preferably the support of one of the end pieces ( 31 . 32 ) via a hydraulic coupler ( 33 ), that the actuator ( 28 ) together with one from the tail ( 32 ) continuing section of the valve needle ( 26 ) in a valve housing ( 11 ) pipe ( 21 ) is received fluid-tight and that the mating contact ( 352 ) on the inner wall of the tube ( 21 ) is arranged electrically isolated. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkontakt (351) an dem an der Ventilnadel (26) sich abstützenden Endstück (32) angeordnet ist.Valve according to claim 7, characterized in that the closing contact ( 351 ) on the at the valve needle ( 26 ) supporting end piece ( 32 ) is arranged. Ventil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Aktor (28) ein an dem am Ventilgehäuse (11) sich abstützenden Endstück (31) angeordneten, mit den Elektroden der Piezokeramik (29) elektrisch verbundenes Anschlussglied (34) mit zwei Kontaktflächen (341) aufweist, die mit den Kontaktstiften (23) des Anschlusssteckers (22) verbunden sind, und dass der Widerstand (37) im Rohr (21) angeordnet und mit der einen Kontaktfläche (341) verbunden ist.Valve according to one of claims 6 to 8, characterized in that the electrical actuator ( 28 ) on the valve housing ( 11 ) supporting end piece ( 31 ), with the electrodes of the piezoceramic ( 29 ) electrically connected terminal member ( 34 ) with two contact surfaces ( 341 ), which are connected to the contact pins ( 23 ) of the connector ( 22 ), and that the resistance ( 37 ) in the pipe ( 21 ) and with the one contact surface ( 341 ) connected is. Verfahren zum Betreiben des Ventils nach einem der Ansprüche 5 bis 9 als Kraftstoffeinspritzventil in einer Kraftstoffeinspritzanlage eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug, bei dem mittels eines mit dem Anschlussstecker (22) verbundenen Motorsteuergeräts im Motorbetrieb Steuersignale einer elektrischen Steuergröße zum Auslösen von definierten Öffnungshüben der Ventilnadel (26) an den Anschlussstecker (22) gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Neuzustand des Ventils ein den Justier-Öffnungshub der Ventilnadel (26) zum Schließen des elektrischen Schalters (35) auslösendes Steuersignal an den Anschlussstecker (22) gelegt, das Schließsignal des elektrischen Schalters (35) detektiert und als mindestens ein Kennwert für den Neuzustand des Ventils die Zeitspanne bis zur Detektion und/oder die Amplitude des Steuersignals zum Zeitpunkt der Detektion des Schließsignals gemessen und als mindestes ein Neu-Kennwert abgespeichert wird und dass während des Motorbetriebs in Intervallen eine den Justier-Öffnungshub der Ventilnadel (26) zum Schließen des elektrischen Schalters (35) auslösendes Steuersignal der Steuergröße an den Anschlussstecker (22) gelegt, das Schließsignal des elektrischen Schalters (35) detektiert und als mindestens ein Kennwert für den Verschleiß des Ventils die Zeitspanne bis zur Detektion des Schließsignals und/oder die Amplitude des Steuersignals im Zeitpunkt der Detektion des Schließsignals als mindestens ein Ist-Kennwert gemessen wird, der mindestens eine Ist-Kennwert mit dem mindestens einen Neu-Kennwert verglichen und die Differenz in eine Hubänderung der Ventilnadel (26) umrechnet wird und dass zur Kompensation dieser Hubänderung im Motorbetrieb die Steuersignale der elektrischen Steuergröße oder die Öffnungsdauer des Ventils im Motorbetrieb angepasst werden.Method for operating the valve according to one of claims 5 to 9 as a fuel injection valve in a fuel injection system of an internal combustion engine in a motor vehicle, in which by means of a with the connector ( 22 ) associated engine control unit in the engine operation control signals of an electrical control variable for triggering defined opening strokes of the valve needle ( 26 ) to the connector ( 22 ), characterized in that in the new condition of the valve, the adjusting opening stroke of the valve needle ( 26 ) for closing the electrical Switch ( 35 ) triggering control signal to the connector ( 22 ), the closing signal of the electrical switch ( 35 ) and measured as at least one characteristic value for the new condition of the valve, the time period until the detection and / or the amplitude of the control signal at the time of detection of the closing signal and stored as at least a Neu-characteristic value and that during engine operation at intervals an adjusting Opening stroke of the valve needle ( 26 ) for closing the electrical switch ( 35 ) triggering control signal of the control variable to the connector ( 22 ), the closing signal of the electrical switch ( 35 ) Is detected and at least one characteristic value for the wear of the valve, the time until the detection of the closing signal and / or the amplitude of the control signal at the time of detection of the closing signal as at least one actual characteristic value is measured, the at least one actual characteristic value with the at least compared a new characteristic value and the difference in a stroke change of the valve needle ( 26 ) is converted and that the control signals of the electrical control variable or the opening duration of the valve are adjusted during engine operation to compensate for this stroke change in engine operation. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervalle willkürlich gewählt und im Motorsteuergerät einprogrammiert sind, z.B. 1000 km Fahrleistung des Kraftfahrzeugs betragen.A method according to claim 10, characterized in that the intervals are chosen arbitrarily and programmed in the engine control unit, for example, amount to 1000 km driving performance of the motor vehicle.
DE201210215777 2012-09-06 2012-09-06 Fluid metering valve used as fuel injection valve of fuel injection system for combustion engine used in motor car, has electrical switch that is closed at predetermined adjusting opening stroke of control module Withdrawn DE102012215777A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210215777 DE102012215777A1 (en) 2012-09-06 2012-09-06 Fluid metering valve used as fuel injection valve of fuel injection system for combustion engine used in motor car, has electrical switch that is closed at predetermined adjusting opening stroke of control module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210215777 DE102012215777A1 (en) 2012-09-06 2012-09-06 Fluid metering valve used as fuel injection valve of fuel injection system for combustion engine used in motor car, has electrical switch that is closed at predetermined adjusting opening stroke of control module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012215777A1 true DE102012215777A1 (en) 2014-03-06

Family

ID=50098423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210215777 Withdrawn DE102012215777A1 (en) 2012-09-06 2012-09-06 Fluid metering valve used as fuel injection valve of fuel injection system for combustion engine used in motor car, has electrical switch that is closed at predetermined adjusting opening stroke of control module

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012215777A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3023875A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-22 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl FUEL INJECTOR
DE202018100337U1 (en) * 2018-01-22 2019-04-24 Liebherr-Components Deggendorf Gmbh Injector and device for detecting the state of such an injector

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10355645A1 (en) 2003-11-28 2005-07-07 Robert Bosch Gmbh fuel injection system
DE102009026532A1 (en) 2009-05-28 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Fluid e.g. oil, injection valve for internal combustion engine, has piston and housing connected by diaphragm, which limits balancing area connected with gap and running over channel in piston and containing throttle point

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10355645A1 (en) 2003-11-28 2005-07-07 Robert Bosch Gmbh fuel injection system
DE102009026532A1 (en) 2009-05-28 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Fluid e.g. oil, injection valve for internal combustion engine, has piston and housing connected by diaphragm, which limits balancing area connected with gap and running over channel in piston and containing throttle point

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3023875A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-22 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl FUEL INJECTOR
DE202018100337U1 (en) * 2018-01-22 2019-04-24 Liebherr-Components Deggendorf Gmbh Injector and device for detecting the state of such an injector
US11555464B2 (en) 2018-01-22 2023-01-17 Liebherr-Components Deggendorf Gmbh Injector, and device for detecting the condition of such an injector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010000827A1 (en) fuel injector
EP0741244B1 (en) Injection nozzle
EP1399665A1 (en) Valve for controlling fluids and method for measuring pressures
DE102013222613A1 (en) Valve for metering fluid
DE102014220795A1 (en) Method for setting a current in a solenoid valve
DE102016212075A1 (en) Valve for injecting gaseous fuel
WO2017102208A1 (en) Fuel injection nozzle
DE102009027214A1 (en) Fuel injection device
DE102008008111A1 (en) Injector, method and apparatus for controlling an injector
DE102012215777A1 (en) Fluid metering valve used as fuel injection valve of fuel injection system for combustion engine used in motor car, has electrical switch that is closed at predetermined adjusting opening stroke of control module
EP1613851B1 (en) Method for determining the individual control voltage of a piezoelectric element
DE202012007128U1 (en) Valve for metering fluid
DE102015104107B4 (en) ACTUATOR WITH INTEGRATED DRIVER
DE10345967B4 (en) Fuel injector
DE102012210134A1 (en) Fuel injector
DE102004015045B4 (en) Method for determining the position of a movable closure element of an injection valve
EP2426348B1 (en) Fuel injector valve
EP2990639B1 (en) Fuel injector
DE102013210841A1 (en) Fuel injector and fuel injection system with a fuel injector
DE102017209010B3 (en) Method for detecting the bias of a calibration spring of a magnetically operated fuel injection valve
DE102013206383A1 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
WO2014202473A1 (en) Pressure regulating valve
DE102013211658A1 (en) Fuel Einspritzinjektor
DE102012005543B4 (en) Pressure control device
DE102019216102A1 (en) Fuel injector with an electrical connector

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee