DE102016224326B4 - Verfahren zur Steuerung eines Injektors mittels einer Öffnungsdauer - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Injektors (100) aufgrund einer Öffnungsdauer, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:einen ersten Schritt zum Anlegen eines Antriebssignals (Ti) an jedem mehrerer Injektoren (100) und dann zum Erhalten eines Zeitverlaufs für eine Ausgangsspannung (V) des Antriebssignals (Ti);einen zweiten Schritt zum Bestimmen eines Schließzeitpunktes (Q) jedes der mehreren Injektoren (100) durch das Auswerten des Zeitverlaufs;einen dritten Schritt zum Erlernen einer Öffnungsdauer jedes der mehreren Injektoren (100) aufgrund des Schließzeitpunktes (Q);einen vierten Schritt zum Auswählen eines Referenzinjektors (100) von den mehreren Injektoren (100); undeinen fünften Schritt zum Bestimmen eines jeweils in die restlichen Injektoren (100) außer dem Referenzinjektor (100) einzugebenden Antriebssignals (Ti) aufgrund der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100),wobei in dem vierten Schritt das gleiche Antriebssignal (Ti) an die mehreren Injektoren (100) angelegt wird und der Referenzinjektor (100) durch Vergleichen der eingespritzten Kraftstoffmengen (m) der jeweiligen Injektoren (100) ausgewählt wird, und in dem fünften Schritt die erlernten Öffnungsdauern der restlichen Injektoren (100) mit der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100) abgeglichen werden, die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) jeweils mit dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) verglichen werden, und die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) entsprechend dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) bezüglich der deckungsgleichen Öffnungsdauer festgestellt werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Injektors mittels einer Öffnungsdauer, insbesondere ein Verfahren zur Umwandlung einer Zielkraftstoffmenge eines Injektors in eine Öffnungsdauer und zur Steuerung eines Antriebssignal des Injektors mittels der Öffnungsdauer.
  • Stand der Technik
  • Die in diesem Abschnitt beschriebenen Inhalte bieten einfach nur die Hintergrundinformationen über die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung an und sollten nicht den Stand der Technik aufbauen.
  • Im Allgemeinen kann ein Kraftstoffeinspritzungsverfahren der Motoren für die Fahrzeuge in einen Saugkanal- und einen Direkteinspritzungstyp eingeteilt werden. Hierbei stellt der Saugkanaleinspritzungstyp denjenige Typ dar, welcher hauptsächlich für einen Benzinmotor verwendet wird und bei welchem der Kraftstoff in die jeweiligen Einlaßkanäle eingespritzt und so mit der Luft zu einem Gemisch vermischt wird, das danach folglich der Innenseite der jeweiligen Zylinder zugeführt wird, während der Direkteinspritzungstyp denjenigen Typ darstellt, welcher hauptsächlich für einen Dieselmotor verwendet wird und bei welchem der Kraftstoff direkt in die Innenseite der jeweiligen Zylinder eingespritzt wird.
  • Zwecks der Verbesserung von Kraftstoffsparsamkeit und Leistungsfähigkeit sowie der Verhinderung von Umweltverschmutzung, etc. stehen jedoch heutzutage diejenigen Techniken im Rampenlicht, bei denen der Direkteinspritzungstyp auch auf den Benzinmotor angewandt ist. Dabei wird dieser Benzinmotor als Benzindirekteinspritzmotor (englisch; GID engine, Gasoline Direct Injection Engine) bezeichnet, wobei ein derartiger Motor derart ausgeführt ist, dass beim Eröffnen eines Einlaßventils die Luft aus einem Einlaßkanal in einen Verbrennungsraum angesaugt und durch einen Kolben verdichtet wird und dann ein Kraftstoff direkt gegen diese in den Verbrennungsraum einfließende Luft eingespritzt wird.
  • Beim Benzindirekteinspritzmotor ist jeweils ein Injektor pro jeden Zylinder eingebaut, damit der Kraftstoff unter hohem Druck eingespritzt werden kann. Wird ein Antriebssignal von einem Steuergerät an einem Elektromagnet der jeweiligen Injektoren angelegt, dann wird ein Einspritzdüsenaustritt eröffnet und der Kraftstoff in den Verbrennungsraum eingespritzt, während der Einspritzdüsenaustritt dann geschlossen wird, wenn die Einspritzung zum Ende kommt.
  • Wenn auch die jeweiligen Einspritzdüsenaustritte der Injektoren gleichzeitig eröffnet werden, können sich die Zeitpunkte zum Schließen der Einspritzdüsenaustritte pro jeden Injektor jedoch aufgrund der Differenzen des Verschleißes oder der Verschlechterung der Injektoren selbst, der inneren Reibung der Nadeln oder Anker, des Elastizitätsmoduls der Rückstellfedern, etc. verändern, weshalb sich auch die von den jeweiligen Injektoren eingespritzten Kraftstoffmengen folglich verändern können.
  • Im Stand der Technik wird ein Steuerungsverfahren verwendet, mittels welches durch ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen einer Zielkraftstoffmenge und einem Antriebssignal zur Betätigung eines Injektors eingestellt hat, die Zielkraftstoffmenge gerade in das Antriebssignal umgewandelt und somit der Injektor gesteuert werden kann.
  • Wenn auch bei den derartigen Verfahren die gleichen Antriebssignale an den Injektoren angelegt werden, wie oben erwähnt, werden die Öffnungsgrade der Injektoren jedoch pro jeden Injektor verändert, wobei die Öffnungsgrade der Injektoren zu den Antriebszeiten derselben in keinem Verhältnis stehen, weshalb es schwierig ist, trotz der Verwendung von allerlei Kalibrierungskennfeldern die Kraftstoffmengen genau steuern zu können, woraus sich das Problem ergeben kann, dass bei kleiner Fließrate der eingespritzten Kraftstoffmenge die Verbrennung nicht stabil ist und der Feinstaub überflüssig abgeführt wird, usw.
  • Aus DE 10 2005 032 087 A1 und DE 10 2009 003 212 A1 sind Verfahren und Vorrichtungen zum Steuern eines Einspritzventils bekannt. DE 10 2009 027 311 A1 offenbart ein Verfahren zur Optimierung der Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkraftmaschine. DE 10 2009 032 521 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Kraftstoffeinspritzventils basierend auf der Ansteuerspannung. Aus DE 69 923 245 T2 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem bekannt, bei dem der der Einspritzzeitpunkt und das Kraftstoffvolumen basierend auf der Betriebsbedingung des Motors gesteuert wird. US 2015 / 0226148 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung eines effektiven Einspritzzeitpunkts basierend auf dem Schließ- und Endpunkt des Ventils. JP 2015 - 135 102 A offenbart die Steuerung der Öffnungszeiten eines Kraftstoffeinspritzventils auf Basis einer Änderung des Stromflusses.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung
  • Daher ist ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung zur Lösung der vorstehenden Probleme vorgeschlagen, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge jedes Injektors bereitzustellen, welches zwecks einer noch genaueren Steuerung der Kraftstoffmenge eine Zielkraftstoffmenge in eine Öffnungsdauer umwandelt und dann eine Beziehung zwischen der Öffnungsdauer und einem Injektorantriebssignal einstellt, so dass die Kraftstoffmenge jedes Injektors anhand des Injektorantriebssignal gesteuert werden kann.
  • Die durch die vorliegende Erfindung zu erreichende technische Aufgabe sollte nicht auf die obenerwähnte technische Aufgabe beschränkt werden, wobei andere oben nicht beschriebene technische Aufgaben für einen Fachmann im Technikbereich der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung eindeutig verständlich sein können.
  • Lösung der Aufgabe der Erfindung
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung eines Injektors gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge für einen Motor gemäß Anspruch 11 oder eine Vorrichtung zur Steuerung eines Motors mit mehreren Injektoren gemäß Anspruch 14.
  • Zur Lösung der vorstehend gestellten Aufgabe kann ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Injektors aufgrund einer Öffnungsdauer bereitstellen, welches folgende Verfahrensschritte umfasst:
    • einen ersten Schritt zum Anlegen eines Antriebssignals an jedem mehrerer Injektoren und dann zum Erhalten eines Zeitverlaufs für eine Ausgangsspannung des Antriebssignal; einen zweiten Schritt zum Bestimmen eines Schließzeitpunktes jedes der mehreren Injektoren durch das Auswerten des Zeitverlaufs;
    • einen dritten Schritt zum Erlernen einer Öffnungsdauer jedes der mehreren Injektoren aufgrund des Schließzeitpunktes;
    • einen vierten Schritt zum Auswählen eines Referenzinjektor von den mehreren Injektoren; und
    • einen fünften Schritt zum Bestimmen eines jeweils in die restlichen Injektoren außer dem Referenzinjektor einzugebenden Antriebssignals aufgrund der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem ersten Schritt die Ausgangsspannung diejenige magnetisch induzierte Spannung darstellt, die dadurch erzeugt wird, dass ein elektrischer Stromfluss durch das Antriebssignal jeweils an den mehreren Injektoren erzeugt und dann unterbrochen wird.
  • Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem zweiten Schritt ein Wendepunkt in dem Zeitverlauf der magnetisch induzierten Spannung gesucht und dann auf Grund vom Wendepunkt der Schließzeitpunkt bestimmt wird.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass der Wendepunkt in einem Vorgang ausgebildet wird, bei dem die magnetisch induzierte Spannung abklingt.
  • Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass der dritte Schritt einen Teilschritt zum Bestimmen eines Eröffnungszeitpunkt aufgrund eines elektrischen Stromspitzenwertes des Antriebssignals, einen Teilschritt zum Bestimmen eines Zeitintervalls von dem Eröffnungs- bis zu dem Schließzeitpunk als eine Öffnungsdauer, und einen Teilschritt zum Speichern der bestimmten Öffnungsdauer umfasst.
  • Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem vierten Schritt der Referenzinjektor durch das Vergleichen der jeweiligen erlernten Öffnungsdauer der mehreren Injektoren miteinander ausgewählt wird.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass der Referenzinjektor von den Injektoren ausgewählt wird, die beim Einteilen der den erlernten Öffnungsdauern entsprechenden Kraftstoffmengen der mehreren Injektoren in einen Maximal-, Median- und Minimalwert den Medianwert aufweisen.
  • Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem fünften Schritt die erlernten Öffnungsdauer der restlichen Injektoren mit der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors übereinstimmen lassen, die jeweiligen Antriebssignale der restlichen Injektoren jeweils mit dem Antriebssignal des Referenzinjektors verglichen werden, und die jeweiligen Antriebssignale der restlichen Injektoren entsprechend dem Antriebssignal des Referenzinjektors bezüglich der deckungsgleichen Öffnungsdauer festgestllt werden, so dass die jeweiligen, in die restlichen Injektoren einzugebenden Antriebssignale jeweils bestimmt werden.
  • Schließlich kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren zur Steuerung eines Injektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen sechsten Schritt zum Steuern einer Kraftstoffmenge der jeweiligen Injektoren durch das Anlegen jedes in dem fünften Schritt bestimmten Antriebssignals an den jeweiligen restlichen Injektoren umfasst.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass in dem sechsten Schritt die Kraftstoffmenge gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch das Anwenden der Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge und erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors bestimmt werden kann.
  • Außerdem kann es dabei vorgesehen sein, dass in dem sechsten Schritt die Kraftstoffmenge gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch das Anwenden der Beziehung zwischen einer vorher abgebildeten Öffnungsdauer und Kraftstoffmenge bestimmt werden kann.
  • Außerdem kann ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben gestellten Aufgabe ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge für einen Motor, in dem mehrere Injektoren mit jeweils einer Magnetspule eingebaut sind, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: das Anlegen eines Antriebssignals, bei dem das Antriebssignal an die Magnetspule für jeden der mehreren Injektoren angelegt wird;
    das Unterbrechen eines Stromflusses, bei dem ein Fluss eines durch die Magnetspule fließenden, elektrischen Stroms durch das Anlegen des Antriebssignals unterbrochen wird, so dass die Spule in einen stromlosen Zustand gebracht wird;
    das Ermitteln eines Zeitverlaufs, bei dem ein Zeitverlauf einer von der stromlosen Spule induzierten Spannung ermittelt wird;
    das Bestimmen eines Schließzeitpunktes, bei dem ein Schließzeitpunkt der jeweiligen Injektoren aufgrund des ermittelten Zeitverlaufs bestimmt wird;
    das Erlernen einer Öffnungsdauer, bei dem jeweils ein Eröffnungszeitpunkt der jeweiligen Injektoren aufgrund des entsprechenden Antriebssignals bestimmt wird, und eine Beziehung zwischen der durch den Eröffnungs- und den Schließzeitpunkt definierten Öffnungsdauer und dem entsprechenden Antriebssignal erlernt wird; und
    das Feststellen eines Antriebssignals, bei dem ein Referenzinjektor von den mehreren Injektoren ausgewählt wird, woraufhin jeweils ein Antriebssignal jedes der restlichen Injektoren außer dem Referenzinjektor auf Grund von der Beziehung zwischen der Öffnungsdauer und dem Antriebssignal des Referenzinjektors festgestllt wird.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Bestimmen eines Schließzeitpunktes dieser Schließzeitpunkt aufgrund eines Wendepunktes des Zeitverlaufs bestimmt wird. Ferner kann das Verfahren auch dadurch gekennzeichnet sein, dass beim Erlernen einer Öffnungsdauer diese Öffnungsdauer durch ein Zeitintervall zwischen dem Eröffnungs- und dem Schließzeitpunkt definiert ist.
  • Schließlich kann ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung eines Motors mit mehreren Injektoren bereitstellen, welche die Folgenden aufweist:
    • eine Übertragungseinheit zur Übertragung eines Antriebssignals, die jeweils ein Antriebssignal auf jeden der mehreren Injektoren überträgt;
    • eine Empfangseinheit zur Empfangung eines Ausgangssignals, die von jedem der mehreren Injektoren jeweils eine dem Antriebssignal entsprechende Ausgangsspannung empfängt; und
    • eine Steuereinheit, die dazu dient, durch das Erhalten eines Zeitverlaufs für die Ausgangsspannung und das Auswerten dieses Zeitverlaufs jeweils einen Schließzeitpunkt jedes der mehreren Injektoren zu bestimmen, durch das Auswerten des jeweiligen Antriebssignals jeseils einen Eröffnungszeitpunkt jedes der mehreren Injektoren zu bestimmen,
    • eine Beziehung zwischen einer durch den Eröffnungs- und den Schließzeitpunkt definierten Öffnungsdauer und dem jeweiligen Antriebssignal zu erlernen, und
    • von den mehreren Injektoren einen Referenzinjektor auszuwählen und dann auf Grund von einer Öffnungsdauer des Referenzinjektors jeweils ein Antriebssignal jedes der restlichen Injektoren außer dem Referenzinjektor festzustellen.
  • Effekt der Erfindung
  • Wie es oben beschrieben ist, wird gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge jedes Injektors bereitgestellt, welches zwecks einer noch genaueren Steuerung der Kraftstoffmenge eine Zielkraftstoffmenge in eine Öffnungsdauer umwandelt und dann eine Beziehung zwischen der Öffnungsdauer und einem Injektorantriebssignal einstellt, so dass die Kraftstoffmenge jedes Injektors anhand des Injektorantriebssignal gesteuert werden kann.
  • Darüber hinaus weist die vorliegenden Erfindung verschiedene Effekte, wie z.B gute Dauerhaftigkeiten, etc. gemäß den Ausführungsbeispielen auf, wobei die solchen Effekte der später erwähnten Beschreibung der Ausführungsbeispielen deutlich entnommen werden können.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehungen zwischen den jeweils von den jeweiligen Injektoren eingespritzten Kraftstoffmengen und den jeweiligen Betriebszeiten, während deren die jeweiligen Injektoren elektrisch betrieben werden,
    • 2 schematisch einen prizipiellen Aufbau eines Injektors,
    • 3 (a) schematisch ein Diagramm zur Darstellung eines herkömmlichen, elektrischen Strom-Betriebs-Verlaufs für einen Injektor,
    • 3 (b) ein Diagramm zur Darstellung eines Eröffnungs- und eines Schließzeitpunktes eines Einspritzdüsenaustrittes des Injektors,
    • 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer Abweichung der Öffnungsgrade der Einspritzdüsenaustritte der jeweiligen Injektoren, die jeweils pro jeden Zylinder eingebaut sind, in einem ballistischen Abschnitt,
    • 5 ein Diagramm zur Darstellung eines ausgeglichenen Zustandes der in 4 entstehenden Abweichung, der durch das Erlernen einer Öffnungsdauer für jeden der mehreren, jeweils pro jeden Zylinder eingebauten Injektoren und dann durch das feine und genaue Steuern der Öffnungsdauer mittels der Lernergebnisse erreicht werden kann,
    • 6 (a) ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Antriebssignal und einer Öffnungsdauer, welche beiden durch das Erlernen der Öffnungsdauer erhalten werden,
    • 6 (b) ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einer Kraftstoffmenge und Öffnungsdauer,
    • 7 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Steuerung eines Injektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
    • 8 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Steuerung einer Kraftstoffmenge der jeweiligen Injektoren gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
    • 9 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Motors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bevorzugte Ausführungsbezspiele der Erfindung
  • Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme der beispielhaften Zeichnungen näher erläutert.
  • Zunächst bezüglich der Belegung der Bestandteile mit den Bezugszeichen in jeder Figur, sei es darauf hingewiesen, dass gleiche Bestandteile möglichst mit einem gleichen Bezugszeichen verwehen werden können, obwohl sie in den verschiedenen Figuren eingezeichnet sind. Wenn es ferner so beurteilt wird, dass konkrete Erklärung eines/einer betreffenden bekannten Aufbaus oder Funktion bei der Erläuterung der vorliegenden Erfindung den Hauptpunkt derselben unklar macht, dann wird es auf die solche konkrete Erklärung verzichtet.
  • Ferner könnten die Größe, Gestalt, etc. der in den Figuren dargestellten Bestandteile aufgrund der Übersichtlichkeit und der Einfachheit halber übertrieben dargestellt werden. Ferner dienen die Ausdrücke, die unter Berücksichtigung des Aufbaus und der Wirkung der vorliegenden Erfindung speziell definiert sind, nur zur Erklärung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wobei sie einen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die solchen Ausführungsbeispiele beschränken sollten.
  • 1 stellt die Beziehungen zwischen den jeweils von den jeweiligen Injektoren eingespritzten Kraftstoffmengen m und den jeweiligen Betriebszeiten Ti dar, während deren die jeweiligen Injektoren elektrisch betrieben werden. In 1 ist eine X-Achse in Mikrosekunde µs und eine Y-Achse in Milligramm mg eingezeichnet. Ferner ist in 1 mehrere Verläufe dargestellt, welche jeweils auf einen Verlauf der Beziehung zwischen einer Kraftstoffmenge m und Betriebszeit Ti jedes mehrerer Injektoren hinweisen.
  • Hierbei können die Kraftstoffmengen m, die die jeweiligen Injektoren jeweils in einen entsprechenden Verbrennungsraum einspritzen, als Zeitfunktion der jeweiligen Betriebszeiten Ti verdeutlicht werden, während deren die Injektoren elektrisch betrieben werden.
  • In Bezug auf 1 können die jeweils von den jeweiligen Injektoren eingespritzten Kraftstoffmengen m in mehrere Abschnitte eingeteilt werden, die abhängig von den Betriebszeiten Ti, während deren die Injektoren elektrisch betrieben werden, jeweils verschiedene Tendenzen aufzeigen, wobei diese Abschnitte allgemein jeweils einen ballistischen A, einen transienten B und einen nichtballistischen Abschnitt C genannt werden können.
  • Der ballistische Abschnitt A bedeutet denjenigen Abschnitt, bei dem sich die Kraftstoffmenge m trotz der nur wenigen Veränderung der Betriebszeit Ti rasch erhöhen kann. Der transienten Abschnitt B bedeutet denjenigen Abschnitt, bei dem die Veränderung der Kraftstoffmenge m trotz der großen Veränderung der Betriebszeit Ti nicht so groß ist. Dabei sind der ballistische A und der transiente Abschnitt nichtlinear. Demgegenüber kann der nichtballistische Abschnitt C als linearer Abschnitt denjenigen Abschnitt bedeuten, bei dem die Betriebszeit Ti und die Kraftstoffmenge m in linearen Beziehungen zueinander stehen. Im nichtlinearen Abschnitt aus 1 stimmen die Beziehungsverläufe der mehreren Injektoren nicht miteinander überein, während sie im linearen Abschnitt überhaupt miteinander übereinstimmen.
  • Demgegenüber entsprechen die Betriebszeiten Ti, während deren die Injektoren elektrisch betrieben werden, jeweils einem Antriebssignal Ti, das von einem Steuergerät jeweils an die jeweiligen Injektoren angelegt wird, oder einer Antriebszeit Ti, während der ein elektrisches Signal zum Antreiben eines Injektors an diesen angelegt wird. Hierbei kann das Antriebssignal Ti dasjenige darstellen, das z.B. in Form vom PWM-Steuersignal (PWM; Pulsweitenmodulation) in einen entsprechenden Injektor eingegeben wird. Daher ist die Antriebszeit Ti, während der die Injektoren elektrisch betrieben werden, nachfolgend in der vorliegenden Beschreibung, als Antriebssignal beschrieben, das jeweils an die jeweiligen Injektoren angelegt wird.
  • 2 zeigt schematisch einen prizipiellen Aufbau eines Injektors.
  • Dabei zeigt 2 (a) einen Zustand, bei dem der Injektor geschlossen ist, während 2 (b) einen Zustand zeigt, bei dem er eröffnet ist.
  • Dabei kann es gemäß diesem Ausführungsbeispiel so ausgestaltet sein, dass jeder Injektor 100 ein Ventil 120 zum Eröffnen oder Schließen eines Einspritzdüsenaustrittes 110, eine Nadel 130, deren ein Ende mit dem Ventil 120 verbunden ist, einen Anker 140 mit der Nadel 130 verbunden ist und so diese geradlinig bewegt, ein magnetisches Element 150, das den Anker 140 umschließend angeordnet ist und so einen Pfad eines elektromagnetischen Feldes bildet, eine Magnetspule 160, die ein quellenfreies Magnetfeld bildet, und eine Rückstellfeder 170, die die bewegte Nadel 130 und den bewegten Anker 140 jeweils zurücksetzt, aufweist, wobei die Magnetspule 160 über einen Kabelstrang 180 elektrisch mit einem Steuergerät (nicht dargestellt) verbunden ist und so von diesem ein Steuersignal erhalten kann.
  • In einem Ausführungsbeispiel bezüglich eines Betriebs des Injektors 100 kann der Betrieb derart erfolgen, dass, wenn das Steuersignal an der Magnetspule 160 angelegt ist, dann ein elektromagnetisches Feld am magnetischen Element 150 gebildet wird, und dann eine Absaugkraft durch das magnetische Element 150 und eine magnetische Kraftkonzentration erzeugt wird, so dass der Anker 140 bewegt und so durch diesen Anker 140 auch die Nadel 130 bewegt wird, was dazu führt, dass der Einspritzdüsenaustritt 110 eröffnet oder geschloßen werden kann.
  • 2 (b) zeigt einen Zustand, bei dem sich der Anker, die Nadel und das Ventil nach oben bewegen und so den Einspritzdüsenaustritt 110 eröffenen.
  • 3 (a) zeigt schematisch ein Diagramm zur Darstellung eines herkömmlichen, elektrischen Strom-Betriebs-Verlaufs für einen Injektor, und 3 (b) ein Diagramm zur Darstellung eines Eröffnungs- und eines Schließzeitpunktes eines Einspritzdüsenaustrittes des Injektors. In 3 (a) stellt eine X-Achse eine Zeit t dar, und eine Y-Achse eine Intensität eines elektrischen Stroms I oder einer elektrischen Spannung V. Hierbei stellt eine dicke Linie einen Zeitverlauf für den elektrischen Strom I dar, während eine dünne Linie einen Zeitverlauf für die elektrischen Spannung V darstellt.
  • Dabei zeigt 3 (b) einen Zeitpunkt P, zu dem ein Ventil des Injektors gehoben und dann mechanisch verzögert und somit der Einspritzdüsenaustritt 110 eröffnet wird, und einen Zeitpunkt Q, zu dem das Ventil 120 aufgesetzt und so der Einspritzdüsenaustritt 110 geschlossen wird. Ebenfalls ist es aus 3 (b) ersichtlich, dass das Ventil 120 zum Eröffnungszeitpunkt P sprungweise beschleunigt eröffnet und dann im eröffneten Zustand gehalten wird und zum Shließzeitpunkt Q geschlossen wird.
  • Dabei entspricht der Eröffnungspunkt P einer Stellung, die nur wenig einen Strommaximalwert I_Spirtze eines Zeitverlaufs für einen elektrischen Strom I unterschritet, während der Schließzeitpunkt Q einem Wendepunkt I_Punkt eines Zeitverlaufs für eine Spannung V entspricht.
  • Dabei dient eine Steuereinheit dazu, die einen Eröffnungs- P und einen Schließzeitpunk Q eines Injektors 100 steuert, ein Steuersignal auf den Injektor 100 zu übertragen und so einen Einspritzdüsenaustritt 110 des Injektors zu eröffnen oder schließen.
  • Wird eine Verstärkungsspannung V_Verstärkung angelegt, bis der elektrische Strom I, der mittels des Steuersignals durch eine Magnetspule 160 des Injektors 100 fließt, den Strommaximalwert I_Spitze erreicht, dann wird der Strom I schlagartig erhöht, was folglich dazu führt, dass der Einspritzdüsenaustritt 110 des Injektors 100 beschleunigt eröffnet wird.
  • Dabei wird ein Anfangszeitpunkt eines elektrischen Betriebs des Injektors 100 in einem Vorgang bestimmt, bei dem die Verstärkungsspannung V_Verstärkung angelegt und der elektrische Strom seine Strommaximalwert I_Spitze erreicht, wobei der Anfangszeitpunkt eines elektrischen Betriebs dabei zum Eröffnungszeitpunkt P des Einspritzdüsenaustritt 110 des Injektors 100 werden kann.
  • Da der Eröffnungszeitpunkt P des Einspritzdüsenaustrittes 110 ferner denjenigen Zeitpunkt, zu dem das elektrische Signal in den Injektor 100 eingegeben wird und so die Nadel 130 plötzlich beschleunigt gehoben wird, sind alle jeweilige Injektoren 100, die jewiels pro jeden Zylinder eingebaut sind, einander gleich oder ähnlich. Daher wird es in der vorliegenden Beschreibung nicht auf den Eröffnungspunkt P des Einspritzdüsenaustrittes 110 des Injektors 100 eingegangen. Auch wenn es nicht darauf eingegangen wird, sollte der Rechtsumfang bezüglich eines Falls, in dem sich der Eröffnungspunkt P des Einspritzdüsenaustrittes 110 verändern würde, nicht ausgeschlossen werden.
  • Wird der elektrische, durch die Magnetspule 160 des Injektors 100 fließende Strom durch das Ausschalten unterbrochen, dann wird eine magnetisch induzierte Spannung V an der stromlosen Magnetspule 160 gebildet, wobei die magnetisch induzierte Spannung V dabei einen elektrischen, die Magnetspule 160 passierenden Stromfluss verursacht, der dann ein megentisches Feld reduziert und wiederum die magnetisch induzierte Spannung V erzeugt. Die magnetisch induzierte Spannung V ist in 3 (a) als negative Spannung V beschrieben, und konvergiert folglich in der Lauf der Zeit gegen Null Volt V. Nach der Reduzierung der magnetischen Kraft wird der Einspritzdüsenaustritt 110 des Injektors 100 durch eine durch eine Federkraft einer Rückstellfeder 170, einen Druck des Kraftstoffs, etc. hervorgerufene Rückstellkraft geschlossen.
  • Im Vorgang, bei dem die magnetisch induzierte Spannung V durch das Ausschalten gegen Null Volt V konvergiert, kann eine Wendepunkt I_Punkt in dem Zeitverlauf für eine Spannung V gebildet werden, wobei ein Zeitpunkt, zu dem der Wendepunkt I_Punkt gebildet wird, zum Schließzeitpunkt Q des Einspritzdüsenaustrittes 110 des Injektors 100 werden kann.
  • Dabei entspricht die Öffnungsdauer einem Zeitraum, während dessen der Injektor 100 geöffnet ist, und bedeutet ein Zeitintervall, während dessen der Kraftstoff eingespritz wird, wobei sie auch durch das Zeitintervall zwischen dem Eröffnungs- und dem Schließzeitpunkt des Injektors 100 definiert werden kann.
  • Da die Eröffnugnszeitpunkte P von allerlei Injektoren 100, die jeweils pro jeden Zylinder eingebaut sind, ferner einander gleich oder ähnlich sind, hingegen sich nur die Schließzeitpunkte Q derselben verändern, kann das Erlernen des dem Antriebssignal Ti entsprechenden Schließzeitpunktes Q also das Erlernen der Öffnungsdauer darstellen.
  • 4 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung einer Abweichung der Öffnungsgrade der Einspritzdüsenaustritte der jeweiligen Injektoren, die jeweils pro jeden Zylinder eingebaut sind, in einem ballistischen Abschnitt. In 4 stellt eine X-Achse eine Zeitachse t dar, die als Einheit von Mikrosekunde µs bezeichnet ist, während eine Y-Achse eine Hubmenge einer Nadel 130 des Injektors darstellt, die als Einheit von Mikrometer µm bezeichnet ist.
  • 5 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines ausgeglichenen Zustandes der in 4 entstehenden Abweichung, der durch das Erlernen einer Öffnungsdauer für jeden der mehreren, jeweils pro jeden Zylinder eingebauten Injektoren und dann durch das feine und genaue Steuern der Öffnungsdauer mittels der Lernergebnisse erreicht werden kann
  • Da im ballistische Abschnitt A die Eröffnungspunkte P der jeweiligen Einspritzdüsenaustritte 110 einander gleich sind, während die Schließzeitpunkte Q derselben voneinander unterschiedlich sind, kann irgendein Injektor 100 einen Vollhub erreichen, während irgendander Injektor 100 den Vollhub nicht erreichen kann, obwohl eine gleiches Antriebssignal Ti jeweils an den jeweiligen Injektoren 100 angelegt wurde. Das heißt, dass alle Öffnungsdauer der jeweils pro jeden Zylinder eingebauten Injektoren 100 trotz des Anlegens des gleichen Antriebssignals Ti voneinander unterschiedlich sind. Diese Differenzen der Öffnungsdauer verursachen auch die Differenzen der in die jeweiligen Verbrennungsräume eingespritzten Kraftstoffmengen, was zur Erschwerung der genauen Steuerung der Injektoren führen kann.
  • Die Art der jeweiligen, pro jeden Zylinder eingebauten Injektoren können je nach der Größe der beim Anlegen des gleichen Antriebssignals von den jeweiligen Injektoren 100 eingespritzten Kraftstoffmengen m in einen minimalen 100, einen nominalen 100 und einen maximalen Injektor 100 eingeteilt werden, wobei der nominale Injektor 100 als Referenzinjektor 100 ausgewählt wird, dann eine Beziehung zwischen einem Antriebssignal Ti und einer Öffnungsdauer für den Referenzinjektor 100 festgestellt und abgebildet wird, und dann jeweils ein Antriebssignal Ti der anderen Injektoren 100 so festgestellt wird, dass jeweils eine mit der Öffnungsdauer des Referenzinjektors 100 gleiche Öffnungsdauer ausgegeben werden kann, so dass die Öffnungsdauer von allerlei Injektoren 100 gleich ausgegeben werden können.
  • Wird es wiederum in Bezug auf 1 und 3 erklärt, dann ist es nötig, die Öffnungsdauer für alle Injektoren 100 zu erlernen, damit die Öffnungsdauer von allerlei Injektoren 100 gleich ausgegeben werden können. Dabei kann das Erlerden der Öffnungsdauer mittels eines Verfahrens erfolgen, bei welchem die vorgegebenen, verschiedenen Antriebssignale Ti für alle Injektoren 100 angelegt werden, und dann beim Ausschalten eine durch das magnetische Induzieren erzeugte Ausgangsspannung V erhalten wird, woraufhin ein Zeitverlauf der Ausgangsspannung V anlalysiert und so ein Wendepunkt I_Punkt erfasst wird,
  • Auf diese Weise werden die Öffnungsdauer für die jeweiligen Injektoren 100 erlernt, die Beziehungen zwischen den Antriebssignalen Ti und den Öffnungsdauern für alle Injektoren 100 festgestellt und abgebildet (vergl. später geschilderte 6 (a)), und dann die Antriebssignale Ti der restlichen Injektoren 100 außer dem Referenzinjektor 100 so festgestellt, dass die mit der Öffnungsdauer des Referenzinjektors 100 gleichen oder ähnlichen Öffungsdauer ausgegeben werden können, so dass die Öffnungsdauer von allen Injektoren 100 miteinander übereinstimmen lassen können.
  • 6 (a) zeigt ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Antriebssignal und einer Öffnungsdauer, welche beiden durch das Erlernen der Öffnungsdauer erhalten werden. Dabei ist der Verlauf aus 6 (a) derart dargestellt, dass ein mehreren vorgegebenen Lernpunkten entsprechendes Antriebssignal Ti jeweils an einem Injektor 100 angelegt, dann ein Wendepunkt I_Punkt im Zeitverlauf der entsprechenden Ausgangsspannung V gesucht, und somit ein Schließzeitpunkt Q, d.h. eine Öffnungsdauer des Injektors 100 bestimmt und so folglich abgebildet wird.
  • Ferner ist es aus 6 (a) ebenfalls ersichtlich, dass die Beziehung zwischen der Öffnungsdauer und dem Antriebssignal Ti in einen ballistischen A, einen transienten B und einen nichtballistischen Abschnitt eingeteilt wird und eine sehr hohe Ähnlichkeit mit der Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge m und dem Antriebssignal Ti darstellt, wobei der Grund für die solche Ähnlichkeit in der später beschriebenen 6 (b) näher erklärt ist.
  • 6 (b) zeigt ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einer Kraftstoffmenge und Öffnungsdauer.
  • Demgegenüber, wie oben ausgeführt ist, ist die Öffnungsdauer die Kraftstoffeinspritzungszeit, beeinflussst dadurch unmittelbar auf die Kraftstoffmenge m, die in den Verbrennungsraum eingespritzt wird. Daher wird die Kraftstoffmenge m, die der Injektor 100 einspritzt, in der Beziehung mit der Öffnungsdauer ein wenig versetzt, muss die Beziehung doch nur die lineare Beziehung sein. Daher kann das Steuergerät das Antriebssignal Ti wählen und ausgeben, das der aufgeforderten Kraftstoffmenge, die der Fahrer auffordert, entspricht, indem die Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge m und der Öffnungsdauer abgebildet wird (vergl. 6(b)) und die Beziehung zwischen der oben ausgeführten Öffnungsdauer und dem Antriebssignal Ti abgebildet wird (vergl. 6(a)).
  • 7 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Steuerung eines Injektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Das Verfahren zur Steuerung eines Injektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann auf der Öffnungsdauer beruhen, und umfasst: einen ersten Schritt S100 zum Anlegen eines Antriebssignals an jedem mehrerer Injektoren 100 und dann zum Erhalten eines Zeitverlaufs für eine Ausgangsspannung V des Antriebssignal;
    einen zweiten Schritt S110 zum Bestimmen eines Schließzeitpunktes ! jedes der mehreren Injektoren 100 durch das Auswerten des Zeitverlaufs; einen dritten Schritt S120 zum Erlernen einer Öffnungsdauer jedes der mehreren Injektoren 100 aufgrund des Schließzeitpunktes; einen vierten Schritt S130 zum Auswählen eines Referenzinjektor 100 von den mehreren Injektoren 100; und
    einen fünften Schritt S140 zum Bestimmen eines jeweils in die restlichen Injektoren 100 außer dem Referenzinjektor 100 einzugebenden Antriebssignals Ti aufgrund der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors.
  • Dabei kann der Zeitverlauf für die Ausgangsspannung V ein Aspekt sein, der die Ausgestaltung darstellt, in der die Intensität der Ausgangsspannung V mit dem Ablauf der Zeit verändet wird.
  • Außerdem kann die Ausgangsspannung V in dem erseten Schritt S100 die magnetisch induzierte Spannung V sein, die dadurch erzeugt wird, dass ein elektrischer Stromfluss durch das Antriebssignal Ti an dem Injektor 100 erzeugt und dann unterbrochen wird. In konkreter Weise kann die Ausgangsspannung V die magnetisch induzierte Spannung V sein, die derart erzeugt wird, dass der elektrischer Stromfluss an der Magnetspule 160 des Injektors 100 durch die Stromversorgung vom ausssen erzeugt wird und dann durch die Unterbrechung der Stromversorgung vom ausssen unterbrochen wird.
  • In dem zweiten Schritt S110 durch das Auswerten des Zeitverlaufs einen Schließzeitpunkt Q des Injektors 100 zu bestimmen, ist es derart verstehen, dass man den Wendepunkt I_Punkt an dem Zeitverlauf der magnetisch induzierten Spannung V gemäss dem Ausführungsbeispiel findet und den Schließzeitpunkt Q aufgrund des Wendepunkts I_Punkt bestimmt. Zum Beispiel kann der Wendepunkt I_Punkt in einem Vorgang ausgebildet werden, bei dem die magnetisch induzierte Spannung in dem Zeitverlauf der magnetisch induzierten Spannung V abgeklingt wird, und der Ort, in dem der zutreffende Wendepunkts I_Punkt erzeugt wird, kann als Schließzeitpunkt Q bestimmt werden.
  • Das heißt, kann der zweite Schritt S110 den Vorgang umfassen, in dem man den Wendepunkt I_punkt an dem Zeitverlauf durch das Auswerten des Zeitverlaufs der Ausgangsspannung V findet und den Schließzeitpunkt Q aufgrund des Wendepunkts I_Punkt bestimmt.
  • In dem vierten Schritt S130, kann der Referenzinjektor 100 aus den mehreren Injektoren 100 beliebig ausgewählt warden, ist es auch möglich, die erlernten Öffnungsdauern der mehreren Injektoren 100 gemäss dem Ausführungsbeispiel jeweils miteinander zu vergleichen und auszuwählen. In konkreter Weise kann der Referenzinjektor 100 von den Injektoren 100 ausgewählt werden, die beim Einteilen der den erlernten Öffnungsdauern der mehreren Injektoren 100 entsprechenden Öffnungsgrade in einen Maximal-, Median- und Minimalwert aufweisen.
  • Dabei kann die der Öffnungsdauer entsprechende Kraftstoffmenge m durch die Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge m und der Öffnungsdauer ausgewählt werden, wobei die Injektoren mit dem Maximal-, Median- und Minimalwert jeweils dem maximalen Injektor 100, nominalen Injektor 100 und minimalen Injektor 100 entsprechen können.
  • In dem fünften Schritt S140 kann die erlernten Öffnungsdauer der restlichen Injektoren 100 außer dem Referenzinjektor 100 mit der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors 100 übereinstimmen, die jeweiligen Antriebssignale Ti der restlichen Injektoren 100 jeweils mit dem Antriebssignal Ti des Referenzinjektors 100 verglichen werden, und die jeweiligen Antriebssignale Ti der restlichen Injektoren 100 entsprechend dem Antriebssignal Ti des Referenzinjektors 100 festgestllt werden, so dass die jeweilige beim Steuern der restlichen Injektoren 100 einzugebenden Antriebssignale Ti jeweils bestimmt werden.
  • Dabei kann ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung den sechsten Schritt S150 umfassen, in dem man das in dem fünften Schritt S140 bestimmten Antriebssignal Ti an die restlichen jeweiligen Injektoren 100 anlegt und damit die Kraftstoffmenge m des Injektors 100 steuert. In dem sechsten Schritt S150 kann die Kraftstoffmenge m gemäss dem Ausführungsbeispiel durch die Anwendung der Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge m und der vorher abgebildeten Öffnungsdauer bestimmt werden. Weiterhin, kann die Kraftstoffmenge m in dem sechsten Schritt S150 gemäss dem Ausführungsbeispiel durch die Anwendung der Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge m und der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors 100 bestimmt werden. Dabei kann die Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge m und der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors 100 die vorher abgebildete Beziehung sein.
  • 8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Steuerung einer Kraftstoffmenge der jeweiligen Injektoren gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Das Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge der Injektoren 100 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann bei dem Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge des Motors, in dem die mehreren Injektoren 100 mit der Magnetspule 160 angebracht sind, umfassen:
    • das Anlegen S200 eines Antriebssignals, bei dem das Antriebssignal Ti an die Magnetspule 160 für jeden der mehreren Injektoren 100 angelegt wird; das Unterbrechen S210 eines Stromflusses, bei dem ein Fluss eines durch die Magnetspule 160 fließenden, elektrischen Stroms durch das Anlegen des Antriebssignals Ti unterbrochen wird, so dass die Spule in einen stromlosen Zustand gebracht wird;
    • das Ermitteln S220 eines Zeitverlaufs, bei dem ein Zeitverlauf einer von der stromlosen Spule induzierten Spannung V ermittelt wird; das Bestimmen S230 eines Schließzeitpunktes, bei dem ein Schließzeitpunkt Q der jeweiligen Injektoren 100 aufgrund des ermittelten Zeitverlaufs bestimmt wird;
    • das Erlernen S240 einer Öffnungsdauer, bei dem jeweils ein Eröffnungszeitpunkt P der jeweiligen Injektoren 100 aufgrund des entsprechenden Antriebssignals Ti bestimmt wird, und eine Beziehung zwischen der durch den Eröffnungs- P und den Schließzeitpunkt Q definierten Öffnungsdauer und dem entsprechenden Antriebssignal Ti erlernt wird; und
    • das Feststellen S250 eines Antriebssignals, bei dem ein Referenzinjektor 100 von den mehreren Injektoren 100 ausgewählt wird, woraufhin jeweils ein Antriebssignal Ti jedes der restlichen Injektoren 100 außer dem Referenzinjektor 100 auf Grund von der Beziehung zwischen der Öffnungsdauer und dem Antriebssignal Ti des Referenzinjektors 100 festgestllt wird.
  • Dabei kann der Schließzeitpunkt Q beim Bestimmen S230 eines Schließzeitpunktes gemäß dem Ausführungsbeispiel aufgrund eines Wendepunktes I_Punkt des Zeitverlaufs bestimmt werden. Ferner kann diese Öffnungsdauer beim Erlernen S240 einer Öffnungsdauer gemäß dem Ausführungsbeispiel durch ein Zeitintervall zwischen dem EröffnungsZeitpunkt p und dem Schließzeitpunkt Q definiert werden.
  • 9 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung eines Motors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Die Vorrichtung 200 zur Steuerung eines Motors gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei der Motor mehrere Injektoren 100 aufweist, kann so ausgestaltet sein, dass sie die Folgenden aufweist:
    • eine Übertragungseinheit 220 zur Übertragung eines Antriebssignals, die jeweils ein Antriebssignal Ti auf jeden der mehreren Injektoren 100 überträgt;
    • eine Empfangseinheit 230 zur Empfangung eines Ausgangssignals, die von jedem der mehreren Injektoren 100 jeweils eine dem Antriebssignal Ti entsprechende Ausgangsspannung V empfängt; und
    • eine Steuereinheit 210, die dazu dient, durch das Erhalten eines Zeitverlaufs für die Ausgangsspannung V und das Auswerten dieses Zeitverlaufs jeweils einen Schließzeitpunkt Q jedes der mehreren Injektoren 100 zu bestimmen, durch das Auswerten des jeweiligen Antriebssignals jeseils einen Eröffnungszeitpunkt P jedes der mehreren Injektoren 100 zu bestimmen, eine Beziehung zwischen einer durch den Eröffnungs-P und den Schließzeitpunkt Q definierten Öffnungsdauer und dem jeweiligen Antriebssignal Ti zu erlernen, und von den mehreren Injektoren 100 einen Referenzinjektor 100 auszuwählen und dann auf Grund von einer Öffnungsdauer des Referenzinjektors 100 jeweils ein Antriebssignal Ti jedes der restlichen Injektoren 100 außer dem Referenzinjektor 100 festzustellen.
  • Die vorstehende Beschreibung ist so weit nicht mehr als eine Exemplifizierung der technischen Gedanken dieser Erfindung, und ein Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, kann, ohne den Umfang der wessentlichen Merkmale dieser Erfindung zu verlassen, dieses Beispiele ändern und abwandeln.
  • Aus dieser Sicht sollen die bevorzugten Ausführungsbeispiele, die in dieser Erfindung gezeigt sind, die technischen Gedanken dieser Erfindung nicht beschränken, sondern erklären, während der Umfang der technischen Gedanken dieser Erfindung innerhalb solcher Ausführungsbeispiele beschränkt sein soll.
  • Der Schutzumfang für diese Erfindung sollte auf der Grundlage der nachstehenden Ansprüche interpretiert werden, und all die technischen Gedanken in dem Umfang, der demjeinigen dieser Ansprüche äquivalent ist, sollten als in dem Umfang der Rechte dieser Erfindung eingeschlossen verstanden werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Injektor
    110
    Einspritzdüsenaustritt
    120
    Ventil
    130
    Nadel
    140
    Anker
    150
    Magnetisches Element
    160
    Magnetspule
    170
    Rückstellfeder
    180
    Kabelstrang
    200
    Steuergerät eines Motors
    210
    Steuereinheit
    220
    Übertragungseinheit zur Übertragung eines Antriebssignals
    230
    Empfangseinheit zur Empfangung eines Ausgangssignals

Claims (14)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Injektors (100) aufgrund einer Öffnungsdauer, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: einen ersten Schritt zum Anlegen eines Antriebssignals (Ti) an jedem mehrerer Injektoren (100) und dann zum Erhalten eines Zeitverlaufs für eine Ausgangsspannung (V) des Antriebssignals (Ti); einen zweiten Schritt zum Bestimmen eines Schließzeitpunktes (Q) jedes der mehreren Injektoren (100) durch das Auswerten des Zeitverlaufs; einen dritten Schritt zum Erlernen einer Öffnungsdauer jedes der mehreren Injektoren (100) aufgrund des Schließzeitpunktes (Q); einen vierten Schritt zum Auswählen eines Referenzinjektors (100) von den mehreren Injektoren (100); und einen fünften Schritt zum Bestimmen eines jeweils in die restlichen Injektoren (100) außer dem Referenzinjektor (100) einzugebenden Antriebssignals (Ti) aufgrund der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100), wobei in dem vierten Schritt das gleiche Antriebssignal (Ti) an die mehreren Injektoren (100) angelegt wird und der Referenzinjektor (100) durch Vergleichen der eingespritzten Kraftstoffmengen (m) der jeweiligen Injektoren (100) ausgewählt wird, und in dem fünften Schritt die erlernten Öffnungsdauern der restlichen Injektoren (100) mit der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100) abgeglichen werden, die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) jeweils mit dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) verglichen werden, und die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) entsprechend dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) bezüglich der deckungsgleichen Öffnungsdauer festgestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Schritt die Ausgangsspannung (V) diejenige magnetisch induzierte Spannung (V) darstellt, die dadurch erzeugt wird, dass ein elektrischer Stromfluss durch das Antriebssignal (Ti) jeweils an den mehreren Injektoren (100) erzeugt und dann unterbrochen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schritt ein Wendepunkt (I-Punkt) in dem Zeitverlauf der magnetisch induzierten Spannung (V) gesucht und dann auf Grund vom Wendepunkt (I-Punkt) der Schließzeitpunkt (Q) bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendepunkt (I-Punkt) in einem Vorgang ausgebildet wird, bei dem die magnetisch induzierte Spannung (V) abklingt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schritt der Zeitverlauf ausgewertet, dann ein Wendepunkt (I-Punkt) in dem Zeitverlauf gesucht, und so der Schließzeitpunkt (Q) folglich auf Grund von dem Wendepunkt (1-Punkt) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Schritt einen Teilschritt zum Bestimmen eines Eröffnungszeitpunkts (P) aufgrund eines elektrischen Stromspitzenwertes (I-Spitze) des Antriebssignals (Ti), einen Teilschritt zum Bestimmen eines Zeitintervalls von dem Eröffnungs- (P) bis zu dem Schließzeitpunkt (Q) als eine Öffnungsdauer, und einen Teilschritt zum Speichern der bestimmten Öffnungsdauer umfasst.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzinjektor (100) von den Injektoren (100) ausgewählt wird, die beim Einteilen der den erlernten Öffnungsdauern entsprechenden Kraftstoffmengen (m) der mehreren Injektoren (100) in einen Maximal-, Median- und Minimalwert den Medianwert aufweisen.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner einen sechsten Schritt zum Steuern einer Kraftstoffmenge (m) der jeweiligen Injektoren (100) durch das Anlegen jedes in dem fünften Schritt bestimmten Antriebssignals (Ti) an den jeweiligen restlichen Injektoren (100) umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem sechsten Schritt die Kraftstoffmenge (m) durch das Anwenden der Beziehung zwischen einer vorher abgebildeten Öffnungsdauer und Kraftstoffmenge (m) bestimmt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem sechsten Schritt die Kraftstoffmenge (m) durch das Anwenden der Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge (m) und erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100) bestimmt wird.
  11. Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffmenge (m) für einen Motor, in dem mehrere Injektoren (100) mit jeweils einer Magnetspule (160) eingebaut sind, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: das Anlegen eines Antriebssignals (Ti), bei dem das Antriebssignal (Ti) an die Magnetspule (160) für jeden der mehreren Injektoren (100) angelegt wird; das Unterbrechen eines Stromflusses, bei dem ein Fluss eines durch die Magnetspule (160) fließenden, elektrischen Stroms durch das Anlegen des Antriebssignals (Ti) unterbrochen wird, so dass die Spule (160) in einen stromlosen Zustand gebracht wird; das Ermitteln eines Zeitverlaufs, bei dem ein Zeitverlauf einer von der stromlosen Spule (160) induzierten Spannung (V) ermittelt wird; das Bestimmen eines Schließzeitpunktes (Q), bei dem ein Schließzeitpunkt (Q) der jeweiligen Injektoren (100) aufgrund des ermittelten Zeitverlaufs bestimmt wird; das Erlernen einer Öffnungsdauer, bei dem jeweils ein Eröffnungszeitpunkt (P) der jeweiligen Injektoren (100) aufgrund des entsprechenden Antriebssignals (Ti) bestimmt wird, und eine Beziehung zwischen der durch den Eröffnungs- (P) und den Schließzeitpunkt (Q) definierten Öffnungsdauer und dem entsprechenden Antriebssignal (Ti) erlernt wird; und das Feststellen eines Antriebssignals (Ti), bei dem ein Referenzinjektor (100) von den mehreren Injektoren (100) ausgewählt wird, woraufhin jeweils ein Antriebssignal (Ti) jedes der restlichen Injektoren (100) außer dem Referenzinjektor (100) auf Grund von der Beziehung zwischen der Öffnungsdauer und dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) festgestellt wird, wobei das gleiche Antriebssignal (Ti) an die mehreren Injektoren (100) angelegt wird und der Referenzinjektor (100) durch Vergleichen der eingespritzten Kraftstoffmengen (m) der jeweiligen Injektoren (100) ausgewählt wird, und wenn die Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) bestimmt sind, die erlernten Öffnungsdauern der restlichen Injektoren (100) mit der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100) abgeglichen werden, die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) jeweils mit dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) verglichen werden, und die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) entsprechend dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) bezüglich der deckungsgleichen Öffnungsdauer festgestellt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestimmen eines Schließzeitpunktes (Q) dieser Schließzeitpunkt (Q) aufgrund eines Wendepunktes (1-Punkt) des Zeitverlaufs bestimmt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erlernen einer Öffnungsdauer diese Öffnungsdauer durch ein Zeitintervall zwischen dem Eröffnungs- (P) und dem Schließzeitpunkt (Q) definiert ist.
  14. Vorrichtung zur Steuerung eines Motors mit mehreren Injektoren (100), wobei die Vorrichtung die Folgenden aufweist: eine Übertragungseinheit (220) zur Übertragung eines Antriebssignals (Ti), die jeweils ein Antriebssignal (Ti) auf jeden der mehreren Injektoren (100) überträgt; eine Empfangseinheit (230) zum Empfang eines Ausgangssignals, die von jedem der mehreren Injektoren (100) jeweils eine dem Antriebssignal (Ti) entsprechende Ausgangsspannung (V) empfängt; und eine Steuereinheit (210), die dazu dient, durch das Erhalten eines Zeitverlaufs für die Ausgangsspannung (V) und das Auswerten dieses Zeitverlaufs jeweils einen Schließzeitpunkt (Q) jedes der mehreren Injektoren (100) zu bestimmen, durch das Auswerten des jeweiligen Antriebssignals (Ti) jeweils einen Eröffnungszeitpunkt (P) jedes der mehreren Injektoren (100) zu bestimmen, eine Beziehung zwischen einer durch den Eröffnungs- (P) und den Schließzeitpunkt (Q) definierten Öffnungsdauer und dem jeweiligen Antriebssignal (Ti) zu erlernen, und von den mehreren Injektoren (100) einen Referenzinjektor (100) auszuwählen und dann auf Grund von einer Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100) jeweils ein Antriebssignal (Ti) jedes der restlichen Injektoren (100) außer dem Referenzinjektor (100) festzustellen, wobei die Steuereinheit (210) den Referenzinjektor (100) durch Vergleichen der eingespritzten Kraftstoffmengen (m) der jeweiligen Injektoren (100) auswählt, wobei das gleiche Antriebssignal (Ti) an die mehreren Injektoren (100) angelegt wird, und die Steuereinheit (210) die Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) bestimmt, wobei die erlernten Öffnungsdauern der restlichen Injektoren (100) mit der erlernten Öffnungsdauer des Referenzinjektors (100) abgeglichen werden, die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) jeweils mit dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) verglichen werden, und die jeweiligen Antriebssignale (Ti) der restlichen Injektoren (100) entsprechend dem Antriebssignal (Ti) des Referenzinjektors (100) bezüglich der deckungsgleichen Öffnungsdauer festgestellt werden.
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