DE102017221973A1 - A method of determining a characteristic time of fuel injection - Google Patents

A method of determining a characteristic time of fuel injection Download PDF

Info

Publication number
DE102017221973A1
DE102017221973A1 DE102017221973.4A DE102017221973A DE102017221973A1 DE 102017221973 A1 DE102017221973 A1 DE 102017221973A1 DE 102017221973 A DE102017221973 A DE 102017221973A DE 102017221973 A1 DE102017221973 A1 DE 102017221973A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel injector
signal
sensor
fuel
switching valve
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.)
Pending
Application number
DE102017221973.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Bliklen
Erik Tonner
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 DE102017221973.4A priority Critical patent/DE102017221973A1/en
Publication of DE102017221973A1 publication Critical patent/DE102017221973A1/en
Pending 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
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602Fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0618Actual fuel injection timing or delay, e.g. determined from fuel pressure drop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/063Lift of the valve needle
    • 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
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/24Fuel-injection apparatus with sensors
    • F02M2200/247Pressure sensors
    • 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
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • 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
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Zeitpunktes einer mittels eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine durchgeführten, wobei ein Signal eines Sensors zur Erfassung von Kraftstoffdruckänderungen in dem Kraftstoffinjektor für eine Einspritzung des Kraftstoffinjektors erfasst und ab einem Beginn einer Betätigung eines Schaltventils des Kraftstoffinjektors um ein Differenzsignal (D) mit einer Dauer (Δt) korrigiert wird, welches Differenzsignal (D) einer Differenz zweier Test-Signale (S1, S2) des Sensors für zwei unterschiedlich lange Ansteuerdauern des Kraftstoffinjektors in einem Zeitraum zwischen einem Beginn einer Betätigung eines Schaltventils zum Schließen des Kraftstoffinjektors und dem Schließen des Kraftstoffinjektors, jeweils in Bezug auf das Test-Signal (S1) für die kürzere Ansteuerdauer, entspricht, und wobei anhand des korrigierten Signals der charakteristische Zeitpunkt ermittelt wird.

Figure DE102017221973A1_0000
The invention relates to a method for determining a characteristic point in time of a fuel injector of an internal combustion engine, wherein a signal of a sensor for detecting fuel pressure changes in the fuel injector for injection of the fuel injector detected and from a start of actuation of a switching valve of the fuel injector by a difference signal ( D) is corrected with a duration (.DELTA.t), which difference signal (D) of a difference of two test signals (S 1 , S 2 ) of the sensor for two different length of drive times of the fuel injector in a period between a start of operation of a switching valve for closing of the fuel injector and the closing of the fuel injector, in each case with respect to the test signal (S 1 ) for the shorter drive duration, and wherein based on the corrected signal, the characteristic time is determined.
Figure DE102017221973A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Zeitpunktes einer mittels eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine durchgeführten Kraftstoffeinspritzung sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for determining a characteristic point in time of a fuel injection carried out by means of a fuel injector of an internal combustion engine as well as a computing unit and a computer program for its implementation.

Stand der TechnikState of the art

Moderne Brennkraftmaschinen verfügen über Kraftstoffinjektoren, mit denen Kraftstoff gezielt in Brennräume eingebracht werden kann. Für eine genaue Steuerung der Brennkraftmaschine sowie die Einhaltung von Emissions- und Leistungsanforderungen ist es vorteilhaft, charakteristische Zeitpunkte der Einspritzvorgänge, insbesondere ein Öffnen und Schließen der Einspritzventile der Kraftstoffinjektoren und damit einen Einspritzbeginn und ein Einspritzende, bzw. eine abgegebene Kraftstoffmenge möglichst genau zu erfassen.Modern internal combustion engines have fuel injectors, with which fuel can be selectively introduced into combustion chambers. For precise control of the internal combustion engine and compliance with emission and performance requirements, it is advantageous to detect characteristic timing of the injection events, in particular opening and closing of the injectors of the fuel injectors and thus an injection start and an end of injection, or an output amount of fuel as accurately as possible.

Bei Kraftstoffinjektoren, bei denen das Öffnen und Schließen direkt durch Magnetventile, Piezo-Aktoren oder dergleichen erfolgt, können zum Erfassen solcher charakteristischer Zeitpunkte oft die elektrischen Ansteuergrößen selbst verwendet werden.In fuel injectors, in which the opening and closing takes place directly by solenoid valves, piezo actuators or the like, the electrical control variables themselves can often be used to detect such characteristic times.

Bei sog. Servo-Injektoren, bei denen zunächst ein Servo-Ventil bzw. Schaltventil angesteuert wird, um die Einspritzdüse zu betätigen, besteht hingegen kein direkter Zusammenhang zwischen den elektrischen Ansteuergrößen und den Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkten des Kraftstoffinjektors bzw. dessen Düsennadel oder Einspritzventils. Daher können bei solchen Kraftstoffinjektoren zusätzliche Sensoren, die beispielsweise den Kraftstoffdruck in einem Steuerraum des Kraftstoffinjektors oder eine Verformung des Kraftstoffinjektors, insbesondere im Bereich seiner Hochdruckbohrung, erfassen, verwendet werden.In the case of so-called servo-injectors, in which a servo-valve or switching valve is first actuated in order to actuate the injection nozzle, there is no direct relationship between the electrical control variables and the opening or closing times of the fuel injector or its nozzle needle or injection valve , Therefore, in such fuel injectors, additional sensors, which detect, for example, the fuel pressure in a control chamber of the fuel injector or a deformation of the fuel injector, in particular in the region of its high-pressure bore, can be used.

Aus der EP 2 944 799 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Ermitteln solcher charakteristischer Zeitpunkte bekannt, bei dem ein solcher Sensor auf dem Haltekörper des Kraftstoffinjektors angebracht wird und dessen Sensorsignal im Wesentlichen die Verformung des Haltekörpers im Bereich der unterhalb dieses Sensors durch den Haltekörper verlaufenden Hochdruckbohrung wiedergibt.From the EP 2 944 799 A1 For example, a method for determining such characteristic times is known in which such a sensor is mounted on the holding body of the fuel injector and whose sensor signal essentially reproduces the deformation of the holding body in the region of the high-pressure bore running through the holding body below this sensor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Zeitpunktes einer mittels eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine durchgeführten Kraftstoffeinspritzung sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for determining a characteristic point in time of a fuel injection carried out by means of a fuel injector of an internal combustion engine and a computer and a computer program for carrying it out with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Ermitteln eines charakteristischen Zeitpunktes einer mittels eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine durchgeführten Kraftstoffeinspritzung. Als Kraftstoffinjektoren kommen dabei insbesondere Servo-Kraftstoffinjektoren bzw. Kraftstoffinjektoren mit Schaltventil in Frage, da gerade hier eine direkte Bestimmung charakteristischer Zeitpunkte aus Ansteuergrößen nicht möglich ist. Als charakteristische Zeitpunkte sind dabei Zeitpunkte wie Einspritzbeginn bzw. Öffnen des Kraftstoffinjektors (bzw. dessen Düsennadel) sowie Einspritzende bzw. Schließen des Kraftstoffinjektors (bzw. dessen Düsennadel) zu verstehen.An inventive method is used to determine a characteristic point in time of a fuel injection performed by means of a fuel injector of an internal combustion engine. In particular servo-fuel injectors or fuel injectors with switching valve come into question as fuel injectors, since a direct determination of characteristic times from control variables is not possible here. In this case, time points such as start of injection or opening of the fuel injector (or its nozzle needle) and injection end or closing of the fuel injector (or its nozzle needle) are to be understood as characteristic times.

Hierbei wird nun ein Signal eines Sensors zum Erfassen von Kraftstoffdruckänderungen in dem Kraftstoffinjektor für eine Einspritzung des Kraftstoffinjektors erfasst und ab einem Beginn einer Betätigung eines Schaltventils des Kraftstoffinjektors um ein Differenzsignal mit korrigiert.In this case, a signal of a sensor for detecting fuel pressure changes in the fuel injector for an injection of the fuel injector is now detected and corrected from a start of actuation of a switching valve of the fuel injector by a difference signal.

Das Differenzsignal entspricht dabei einer Differenz zweier Test-Signale des Sensors für zwei unterschiedlich lange Ansteuerdauern des Kraftstoffinjektors in einem Zeitraum zwischen einem Beginn einer Betätigung eines Schaltventils zum Schließen des Kraftstoffinjektors und dem Schließen des Kraftstoffinjektors, jeweils in Bezug auf das Test-Signal für die kürzere Ansteuerdauer. Das Differenzsignal hat somit eine bestimmte Dauer, welche sich aus dem Test-Signal mit der kürzeren Ansteuerdauer als Dauer zwischen dem Beginn einer Betätigung des Schaltventils zum Schließen des Kraftstoffinjektors und dem Schließen des Kraftstoffinjektors ergibt. Die Korrekturdauer ergibt sich zweckmäßigerweise durch die Dauer des Differenzsignals.The difference signal corresponds to a difference of two test signals of the sensor for two different lengths of fuel injector driving times in a period between a start of actuation of a switching valve for closing the fuel injector and the closing of the fuel injector, each with respect to the test signal for the shorter control period. The difference signal thus has a certain duration, which results from the test signal with the shorter drive duration as the duration between the beginning of an actuation of the switching valve for closing the fuel injector and the closing of the fuel injector. The correction period is expediently given by the duration of the difference signal.

Anhand des korrigierten Signals wir dann der charakteristische Zeitpunkt ermittelt. Der Kraftstoffinjektor kann dann zweckmäßigerweise, insbesondere in nachfolgenden Einspritzungen, unter Berücksichtigung des ermittelten charakteristischen Zeitpunktes angesteuert werden.Based on the corrected signal we then determined the characteristic time. The fuel injector can then be suitably controlled, in particular in subsequent injections, taking into account the determined characteristic time.

Die von einem solchen Sensor erfassten Signale umfassen Merkmale, anhand welcher charakteristische Zeitpunkte wie Öffnen und Schließen des Kraftstoffinjektors ermittelbar sind. Allerdings kommt es durch das Betätigen des Schaltventils - beispielsweise dem Laden bzw. Entladen eines Piezo-Aktors - zu hydraulischen Effekten, d.h. Druckänderungen im Kraftstoff im Kraftstoffinjektor, die nicht direkt mit den durch das Öffnen bzw. Schließen korrelierten Druckänderungen zusammenhängen. Dem eigentlichen bzw. relevanten Signal wird also ein Störsignal überlagert. Gerade bei kurzen Ansteuerdauern bzw. kurzen Einspritzdauern führt dies zu Abweichungen bei der Erkennung des Einspritzbeginns bzw. der sog. Einspritzbeginnverzugsdauer, welche den Verzug des Einspritzbeginns gegenüber dem Beginn der Ansteuerung des Kraftstoffinjektors angibt.The signals detected by such a sensor comprise features by means of which characteristic times such as opening and closing of the fuel injector can be determined. However, by operating the switching valve - for example, the loading or unloading of a piezo actuator - it comes to hydraulic effects, ie pressure changes in the fuel in the fuel injector, which are not directly related to the correlated by the opening or closing pressure changes. the actual or relevant signal is superimposed so an interference signal. Especially with short activation periods or short injection periods, this leads to deviations in the detection of the start of injection or the so-called. Einspritzbeginnverzugsdauer, which indicates the delay of the injection start relative to the beginning of the control of the fuel injector.

Durch das vorgeschlagene Verfahren können solche Störsignale nun aus dem Signal entfernt werden. Dabei macht man sich zunutze, dass die Signale für verschiedene Ansteuerdauern zunächst gleich oder zumindest nahezu gleich sind und erst dann voneinander abweichen, wenn eine Betätigung des Schaltventils zum Schließen des Kraftstoffinjektors (dann bei dem Signal für die kürzere Ansteuerdauer) erfolgt. Ab dem Zeitpunkt, zu dem die Betätigung des Schaltventils beginnt - also beispielsweise der Piezo-Aktor entladen wird - bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffinjektor bzw. dessen Düsennadel schließt, wird das Signal für die kürzere Ansteuerdauer also von dem Störsignal der Betätigung des Schaltventils überlagert, das Signal für die längere Ansteuerdauer hingegen nicht. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die beiden Ansteuerdauern entsprechend weit auseinanderliegen, d.h. vorzugsweise wenigstens um die relevante Zeitdauer vom Beginn der Betätigung des Schaltventils zum Schließen des Kraftstoffinjektors.By the proposed method such interference signals can now be removed from the signal. In this case, use is made of the fact that the signals for different drive times are initially the same or at least almost the same and only deviate from one another when actuation of the switching valve to close the fuel injector (then in the signal for the shorter drive duration). From the time when the actuation of the switching valve begins - that is, for example, the piezo-actuator is discharged - until the time at which the fuel injector or its nozzle needle closes, the signal for the shorter drive time is thus from the interference signal of the actuation of the Shift valve superimposed, the signal for the longer driving time, however, not. Care should be taken that the two drive times are correspondingly far apart, i. preferably at least the relevant period of time from the start of actuation of the switching valve to close the fuel injector.

Durch die Bildung der Differenz zweier solcher Signale - hier als Test-Signale bezeichnet - kann also das Störsignal bzw. die Störung, die dem eigentlichen Signal überlagert ist, sehr genau ermittelt und dann bei einer späteren Einspritzung von dem zugehörigen, erfassten Signal abgezogen werden. Das auf diese Weise korrigierte Signal lässt damit eine deutlich genauere Ermittlung des charakteristischen Zeitpunkts zu, insbesondere für kurze Ansteuerdauern.By forming the difference between two such signals - referred to here as test signals - so the interference signal or the interference that is superimposed on the actual signal can be determined very accurately and then subtracted from the associated, detected signal at a later injection. The thus corrected signal thus allows a much more accurate determination of the characteristic time, in particular for short drive times.

Vorzugsweise umfassen der charakteristische Zeitpunkt ein Öffnen des Kraftstoffinjektors und der Beginn der Betätigung des Schaltventils bei der Einspritzung einen Beginn der Betätigung des Schaltventils zum Schließen des Kraftstoffinjektors. Gerade bei kurzen Ansteuerdauern, d.h. wenn das Schaltventil kurz nach dem Öffnen wieder geschlossen wird, wird das Signal in für das Öffnen des Kraftstoffinjektors relevanten Bereichen bereits von dem Störsignal überlagert.Preferably, the characteristic timing includes opening the fuel injector and starting the actuation of the switching valve in the injection includes starting to actuate the switching valve to close the fuel injector. Especially with short drive times, i. If the switching valve is closed again shortly after opening, the signal is already superimposed in relevant for the opening of the fuel injector areas of the interference signal.

Der charakteristische Zeitpunkt wird vorteilhafterweise anhand des korrigierten Signals ermittelt, indem eine zweite Ableitung des korrigierten Signals ermittelt und der charakteristische Zeitpunkt anhand eines Extremums, insbesondere eines Minimums, in der zweiten Ableitung ermittelt wird. Während das Öffnen des Kraftstoffinjektors im Signal selbst nur einen Knick verursacht, lässt sich dieser Knick in der zweiten Ableitung als Minimum identifizieren und daher sehr einfach ermitteln. Es sei darauf hingewiesen, dass als Ableitung ggf. auch nur eine Differenzenquotientenbildung in Betracht kommt, da das Signal selbst in aller Regel nur quasikontinuierlich bzw. in Messpunkten vorliegt.The characteristic point in time is advantageously determined on the basis of the corrected signal by determining a second derivative of the corrected signal and determining the characteristic instant in terms of an extremum, in particular a minimum, in the second derivative. While opening the fuel injector in the signal itself only causes a kink, this kink in the second derivative can be identified as a minimum and therefore very easily determined. It should be pointed out that, if necessary, only a difference quotient formation is also possible as a derivation, since the signal itself as a rule only exists quasi-continuously or in measuring points.

Zweckmäßigerweise wird das Differenzsignal initial und/oder wiederholt über eine Lebensdauer des Kraftstoffinjektors ermittelt. So kann dies beispielsweise vor erstmaliger, realer Verwendung der Brennkraftmaschine erfolgen und das Differenzsignal kann in einer ausführenden Recheneinheit hinterlegt werden. Anhand einer wiederholten Ermittlung können zudem etwaigen Abweichungen über die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors Rechnung getragen werden.The difference signal is expediently determined initially and / or repeatedly over a service life of the fuel injector. For example, this can be done before the first, real use of the internal combustion engine and the difference signal can be stored in an executing processing unit. On the basis of a repeated determination also any deviations over the life of the fuel injector can be taken into account.

Als Kraftstoffinjektor kommt bevorzugt ein Piezo-Kraftstoffinjektor mit einem mittels Piezo-Aktor betätigbaren Schaltventil in Betracht, da dieser zum einen besonders schnelle und präzise Schaltvorgänge erlaubt, andererseits aber auch relevante Störsignale erzeugt.As a fuel injector is preferably a piezo fuel injector with an actuatable by means of a piezo actuator switching valve into consideration, as this allows for a particularly fast and precise switching operations, on the other hand also generates relevant noise.

Vorteilhafterweise wird als Sensor, der insbesondere an einem Haltekörper des Kraftstoffinjektors angeordnet ist, ein piezoelektrischer Sensor, ein piezoresistiver Sensor oder ein kapazitiver Sensor verwendet. Zusätzlich oder alternativ kann der Sensor auch derart ausgebildet sein, dass mittels des Sensors ein Öffnen und/oder Schließen des Kraftstoffinjektors anhand von während der jeweiligen Einspritzung in dem Kraftstoffinjektor auftretenden Druckänderungen erfasst werden können.Advantageously, a piezoelectric sensor, a piezoresistive sensor or a capacitive sensor is used as the sensor, which is arranged in particular on a holding body of the fuel injector. Additionally or alternatively, the sensor can also be designed such that an opening and / or closing of the fuel injector can be detected by means of the sensor on the basis of pressure changes occurring in the fuel injector during the respective injection.

Zum Erkennen des Druckverlaufes kann der Sensor an einer geeigneten Stelle in dem Kraftstoffinjektor angeordnet sein, beispielsweise am Umfang eines Haltekörpers des Kraftstoffinjektors, insbesondere an der Stelle einer Hochdruckbohrung. Ein solcher Haltekörper bzw. dessen Hochdruckbohrung ist den Druckänderungen im Kraftstoffinjektor ausgesetzt. Druckänderungen führen zu einer elastischen Verformung am Halteköper im Bereich der Hochdruckbohrung. Die Verformung des Haltekörpers bzw. der Leitung wird als die vom Sensor zu erfassende Größe genutzt. Der dafür benötigte Sensor kann am Haltekörper oder der Zulaufleitung angebracht werden und muss weder im Hochdruck noch im Niederdruck des Injektors verbaut sein. Vorzugsweise ist der Sensor in der Nähe der bzw. über der Hochdruckbohrung angeordnet, da die Dehnung des Haltekörpers aufgrund von Druckänderungen an solchen Stellen am größten ist.For detecting the pressure profile, the sensor may be arranged at a suitable location in the fuel injector, for example at the periphery of a holding body of the fuel injector, in particular at the location of a high-pressure bore. Such a holding body or its high-pressure bore is exposed to the pressure changes in the fuel injector. Pressure changes lead to an elastic deformation on the holding body in the region of the high-pressure bore. The deformation of the holding body or the line is used as the size to be detected by the sensor. The required sensor can be mounted on the holding body or the supply line and must be installed neither in the high pressure nor in the low pressure of the injector. Preferably, the sensor is located in proximity to or over the high pressure bore because the elongation of the retainer body is greatest due to pressure changes at such locations.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for the provision of the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard disks, flash memories, EEPROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below with reference to the drawing.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt schematisch einen Kraftstoffinjektor mit Sensor, wie er im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. 1 schematically shows a fuel injector with sensor, as it can be used in the context of a method according to the invention.
  • 2 bis 4 zeigen Signale im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 to 4 show signals in the context of a method according to the invention.
  • 5 zeigt anhand verschiedener Signale eine Korrektur bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. 5 shows on the basis of various signals a correction when performing a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • 6 zeigt korrigierte Signale bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. 6 shows corrected signals when carrying out a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • 7 zeigt ein Verhältnis von Einspritzbeginnverzugsdauer zu Ansteuerdauer mit und ohne Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 7 shows a ratio of Einspritzbeginnverzugsdauer to Ansteuerdauer with and without the use of a method according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist schematisch ein Kraftstoffinjektor mit Sensor, wie er im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, gezeigt. Der Kraftstoffinjektor 10 kann dabei in einem nicht gezeigten Brennraum einer Brennkraftmaschine eingebracht sein. Der Kraftstoffinjektor 10 dient zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine und kann Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems sein.In 1 schematically a fuel injector with sensor, as it can be used in the context of a method according to the invention shown. The fuel injector 10 can be incorporated in a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine. The fuel injector 10 serves to inject fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine and may be part of a common rail injection system.

Der Kraftstoffinjektor 10 weist ein Injektorgehäuse (bzw. einen Haltekörper) 11 auf, mit dem beispielhaft ein dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandter Düsenkörper 12 sowie eine weitere, zwischen dem Düsenkörper 12 und dem Haltekörper 11 angeordnete ortsfeste Funktionsgruppe 13 verbunden ist. Der Düsenkörper 12, die Funktionsgruppe 13 und der Haltekörper 11 sind durch eine Düsenspannmutter 14 kraftschlüssig zueinander fixiert. In dem Düsenkörper 12 sind ein oder mehrere Einspritzöffnungen 15 ausgebildet. Die Funktionsgruppe 13 enthält hier ein nur schematisch dargestelltes Servo-Ventil bzw. Schaltventil 40 mit Piezo-Aktor 41 sowie nicht dargestellte hydraulische Funktionselemente zur Übertragung des Schaltzustands des Servo-Ventils auf die Düsennadel. Der Haltekörper 11 nimmt üblicherweise den Piezo-Aktor sowie die zugehörige Schaltkette zur Betätigung des Servo-Ventils durch den Piezo-Aktor auf.The fuel injector 10 has an injector housing (or a holding body) 11 on, with the example of a combustion chamber of the internal combustion engine facing nozzle body 12 and another, between the nozzle body 12 and the holding body 11 arranged fixed functional group 13 connected is. The nozzle body 12 , the function group 13 and the holding body 11 are through a nozzle retaining nut 14 positively fixed to each other. In the nozzle body 12 are one or more injection ports 15 educated. The function group 13 contains here only a schematically illustrated servo-valve or switching valve 40 with piezo actuator 41 and not shown hydraulic functional elements for transmitting the switching state of the servo-valve on the nozzle needle. The holding body 11 usually picks up the piezo actuator and the associated switching chain for actuating the servo valve by the piezo actuator.

Weiterhin ist in dem Düsenkörper 12 eine im Wesentlichen sacklochförmige Ausnehmung 16 ausgebildet, in der entlang einer Längsachse eine Düsennadel 18 axial beweglich angeordnet ist. In der in der 1 dargestellten, abgesenkten Position der Düsennadel 18 verschließt diese die Einspritzöffnungen 15 mittelbar unter Ausbildung eines Dichtsitzes 19 an der Innenseite des Düsenkörpers 12.Furthermore, in the nozzle body 12 a substantially blind hole-shaped recess 16 formed, in which along a longitudinal axis a nozzle needle 18 is arranged axially movable. In the in the 1 shown, lowered position of the nozzle needle 18 this closes the injection openings 15 indirectly with the formation of a sealing seat 19 on the inside of the nozzle body 12 ,

Die sacklochförmige Ausnehmung 16 ist über einen Zulaufkanal 30 und eine Kraftstoffzuführleitung 60 mit einem Kraftstoff-Hochdruckspeicher (dem sog. Rail) 31 verbunden.The blind hole-shaped recess 16 is via an inlet channel 30 and a fuel supply line 60 with a high-pressure fuel storage (the so-called. Rail) 31 connected.

Die Düsennadel 18 wird durch eine Düsenfeder 25 mit einer in Richtung des Dichtsitzes 19 wirkenden Axialkraft beaufschlagt. Der Druck in der Ausnehmung 16 bewirkt eine vom Dichtsitz 19 weg weisende hydraulische Kraft auf die Düsennadel 18. Auf die vom Dichtsitz 19 abgewandte Stirnfläche der Düsennadel 18 bewirkt üblicherweise ein dort anliegender, veränderbarer Druck eine damit ebenfalls veränderbare, in Richtung des Dichtsitzes 19 weisende Axialkraft auf die Düsennadel. Der veränderbare Druck und damit die durch diesen erzeugte Axialkraft sind durch den Schaltzustand des Servo-Ventils steuerbar. Das hier nicht dargestellte Servo-Ventil beeinflusst auf diese Weise die Kräftebilanz zwischen öffnenden und schließenden Axialkräften an der Düsennadel 18 und steuert so deren Öffnungs- und Schließbewegung.The nozzle needle 18 is through a nozzle spring 25 with one in the direction of the sealing seat 19 acting axial force applied. The pressure in the recess 16 causes one from the sealing seat 19 pointing away hydraulic force on the nozzle needle 18 , On the from the sealing seat 19 opposite end face of the nozzle needle 18 usually causes a resident there, variable pressure thus also changeable, in the direction of the sealing seat 19 pointing axial force on the nozzle needle. The variable pressure and thus the axial force generated by this are controllable by the switching state of the servo-valve. The servo valve not shown here influences in this way the balance of forces between opening and closing axial forces on the nozzle needle 18 and thus controls their opening and closing movement.

Der Zulaufkanal 30 weist im Haltekörper 11 zwei Bohrungsabschnitte 32, 33 auf, deren Achsen um einen Winkel gegeneinander verschwenkt sind. Während der Bohrungsabschnitt 32 im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Haltekörpers 11 verläuft, neigt sich der zweite Bohrungsabschnitt 33 in Richtung zum Hochdruckanschluss 34 des Injektors 10 hin. Zudem ist in dem zweiten Bohrungsabschnitt 33 üblicherweise ein Filterelement 36 aufgenommen, welches die Aufgabe hat, störende Partikel vom Kraftstoffinjektor 10 fernzuhalten oder diese auf eine unschädliche Größe zu zerkleinern.The inlet channel 30 points in the holding body 11 two bore sections 32 . 33 on, whose axes are pivoted by an angle to each other. During the bore section 32 substantially parallel to the longitudinal axis of the holding body 11 runs, the second bore section tilts 33 towards the high pressure port 34 of the injector 10 out. In addition, in the second bore section 33 usually a filter element 36 which has the task of disturbing particles from the fuel injector 10 keep away or crush them to a harmless size.

Weiterhin ist nun ein Sensor 50, insbesondere mit einem Piezoelement, zur Erfassung der Haltekörperverformung im Bereich des Zulaufkanals 30 vorgesehen. Der Sensor ist hier an der äußeren Umfangswand des Haltekörpers 11 angeordnet. In vorteilhafter Weise ist der Sensor direkt über dem Zulaufkanal 11 angeordnet, besonders vorteilhaft auf Höhe der Verschneidung der beiden Bohrungsabschnitte 32, 33. Der Sensor 50 ist über eine geeignete elektrische Anschlussleitung mit einer als Steuergerät ausgebildeten Recheneinheit 80 verbunden, die zumindest mittelbar auch der Ansteuerung des Kraftstoffinjektors 10 dient. Furthermore, now is a sensor 50 , In particular with a piezoelectric element, for detecting the holding body deformation in the region of the inlet channel 30 intended. The sensor is here on the outer peripheral wall of the holding body 11 arranged. Advantageously, the sensor is directly above the inlet channel 11 arranged, particularly advantageous at the level of the intersection of the two bore sections 32 . 33 , The sensor 50 is via a suitable electrical connection line with a computer designed as a control unit 80 connected, at least indirectly, the control of the fuel injector 10 serves.

Die Funktionsweise des Kraftstoffinjektors 10 sowie des Sensors 50 wird wie folgt erläutert: In der in 1 dargestellten, abgesenkten Stellung der Düsennadel 18 verschließt diese den Dichtsitz 19. Dadurch wird ein Abgeben von Kraftstoff über die Einspritzöffnungen 15 verhindert und es herrscht in dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 31, der Kraftstoff-Zuführleitung 60, dem Zulaufkanal 30 und in der sacklochförmigen Ausnehmung 16 ein einheitlicher, im Wesentlichen konstanter, hoher Druck (Systemdruck).The operation of the fuel injector 10 as well as the sensor 50 is explained as follows: In the in 1 illustrated, lowered position of the nozzle needle 18 this closes the sealing seat 19 , This will release fuel via the injection ports 15 prevented and prevails in the high-pressure fuel storage 31 , the fuel supply line 60 , the inlet channel 30 and in the blind hole-shaped recess 16 a uniform, substantially constant, high pressure (system pressure).

Eine Ansteuerung des Kraftstoffinjektors 10 bzw. von dessen Aktor bewirkt über das Servo-Ventil bzw. Schaltventil 40 eine Hubbewegung der Düsennadel 18 nach oben, wodurch der Dichtsitz 19 geöffnet wird. Dadurch strömt Kraftstoff aus der sacklochförmigen Ausnehmung 16 über die Einspritzöffnungen 15 in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Dies führt zu einem Druckeinbruch in der sacklochförmigen Ausnehmung und am dem Düsenkörper 12 zugewandten Ende des Zulaufkanals 30. Dieser Druckeinbruch pflanzt sich in Form einer Druckwelle mit der Schallgeschwindigkeit des Kraftstoffs durch den Zulaufkanal 30 und die Kraftstoff-Zuführleitung 60 in Richtung des Kraftstoff-Hochdruckspeichers 31 fort. Infolgedessen kommt es mit einer definierten zeitlichen Verzögerung nach dem Öffnen des Dichtsitzes 19 zu einem Druckeinbruch im Zulaufkanal auf Höhe des Sensors 50 und damit zu einer elastischen Verformung des Haltekörpers 11 an dieser Stelle. Diese elastische Verformung wird vom Sensor in ein üblicherweise fallendes Spannungssignal umgesetzt.A control of the fuel injector 10 or by its actuator effected via the servo-valve or switching valve 40 a lifting movement of the nozzle needle 18 up, causing the sealing seat 19 is opened. As a result, fuel flows out of the blind-hole-shaped recess 16 over the injection openings 15 in the combustion chamber of the internal combustion engine. This leads to a pressure drop in the blind hole-shaped recess and on the nozzle body 12 facing the end of the inlet channel 30 , This pressure drop propagates in the form of a pressure wave with the speed of sound of the fuel through the inlet channel 30 and the fuel supply line 60 in the direction of the fuel high-pressure accumulator 31 continued. As a result, it comes with a defined time delay after the opening of the sealing seat 19 to a pressure drop in the inlet channel at the level of the sensor 50 and thus to an elastic deformation of the holding body 11 at this point. This elastic deformation is converted by the sensor into a normally falling voltage signal.

Endet die Ansteuerung des Piezo-Aktors 41, so wird dadurch die Bewegungsrichtung der Düsennadel 18 umgekehrt und sie beginnt, sich in Richtung des Dichtsitzes 19 zu bewegen. Sobald die Düsennadel 18 den Dichtsitz 19 erreicht, endet die Einspritzung. Dadurch kommt es zu einem Druckanstieg in der sacklochförmigen Ausnehmung 16, die sich dann wiederum in Form einer Druckwelle durch den Zulaufkanal 30 und die Kraftstoff-Zuführleitung 60 zum Kraftstoff-Hochdruckspeicher fortpflanzt. Infolgedessen kommt es mit einer definierten zeitlichen Verzögerung nach dem Schließen des Dichtsitzes 19 zu einem Druckanstieg im Zulaufkanal 30 auf Höhe des Sensors 50 und damit zu einer elastischen Verformung des Haltekörpers 11 an dieser Stelle. Diese elastische Verformung wird vom Sensor in ein üblicherweise steigendes Spannungssignal umgesetzt.Ends the activation of the piezo actuator 41 , Thus, the direction of movement of the nozzle needle 18 she reverses and she begins to move toward the sealing seat 19 to move. As soon as the nozzle needle 18 the seal seat 19 reached, the injection ends. This leads to an increase in pressure in the blind-hole-shaped recess 16 , which then in turn in the form of a pressure wave through the inlet channel 30 and the fuel supply line 60 to fuel high pressure storage. As a result, it comes with a defined time delay after closing the sealing seat 19 to a pressure increase in the inlet channel 30 at the height of the sensor 50 and thus to an elastic deformation of the holding body 11 at this point. This elastic deformation is converted by the sensor into a normally rising voltage signal.

In den 2 bis 4 sind Signale aufgetragen, wie sie im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten können. Hierzu sind eine Einspritzrate R, eine Spannung U sowie ein Strom I über der Zeit t aufgetragen.In the 2 to 4 Signals are applied as they can occur in the context of a method according to the invention. These are an injection rate R , a tension U as well as a stream I applied over time t.

In 2 sind zunächst die Einspritzrate R eines Kraftstoffinjektors bei der Einspritzung von Kraftstoff und das zughörige Signal S eines Sensors, wie er in Bezug auf 1 näher erläutert wurde, gezeigt. Hier ist bereits zu erkennen, dass der Einspritzbeginn tEB bzw. ein Öffnen des Kraftstoffinjektors, also ein Anstieg der Einspritzrate R, sowie ein Ende der Einspritzung bzw. ein Schließen des Kraftstoffinjektors, also ein Absinken der Einspritzrate R, in dem Signal S anhand eines Knicks, der in eine fallende Flanke übergeht, bzw. anhand einer steigenden Flanke zu finden sind.In 2 are first the injection rate R of a fuel injector in the injection of fuel and the sympathetic signal S of a sensor, as described in relation to 1 has been explained in more detail. Here it can already be seen that the start of injection t EB or an opening of the fuel injector, ie an increase in the injection rate R , As well as an end of the injection or a closing of the fuel injector, ie a drop in the injection rate R , in which signal S can be found by means of a bend, which changes into a falling edge, or by means of a rising edge.

In 3 ist ein Verlauf eines Stroms I, wie er zur Ansteuerung des Kraftstoffinjektors bzw. des Schaltventils verwendet wird, gezeigt. Zunächst wird das Schaltventil zum Öffnen des Kraftstoffinjektors angesteuert (Ansteuerbeginn tAB ), d.h. der Piezo-Aktor wird geladen, später wird das Schaltventil zum Schließen des Kraftstoffinjektors angesteuert, d.h. der Piezo-Aktor wird entladen.In 3 is a course of a stream I , as used to drive the fuel injector or the switching valve shown. First, the switching valve is actuated to open the fuel injector (start of control t AB ), ie the piezo actuator is charged, later the switching valve is activated to close the fuel injector, ie the piezo actuator is discharged.

In dem zugehörigen Verlauf des Signals sind in den beiden Bereichen B1 und B2 jeweils Störungen im Signalverlauf zu sehen, die auf das Betätigen des Schaltventils bzw. das Laden und Entladen des Piezo-Aktors zurückzuführen sind.In the associated course of the signal are in the two areas B 1 and B 2 to see any disturbances in the signal curve, which are due to the actuation of the switching valve or the charging and discharging of the piezo actuator.

In 4 sind nun das Signal S (hier nur in einem Ausschnitt gegenüber den 2 und 3) sowie ein zugehöriges Ableitungssignal S" gezeigt. Das Ableitungssignal S" entspricht hier der zweiten Ableitung des Signals S, das durch geeignete Verarbeitung des Signals S gewonnen werden kann. In dem Ableitungssignal S" stellt sich der Knick im Signal S, der dem Öffnen des Kraftstoffinjektors entspricht, nun als Minimum dar. Ein solches Minimum lässt sich deutlich einfacher und genauer auffinden bzw. identifizieren als der Knick im Signal S.In 4 are now the signal S (here only in a section opposite the 2 and 3 ) as well as an associated derivation signal S ", the derivation signal S " corresponds here to the second derivative of the signal S, by suitable processing of the signal S can be won. In the derivation signal S " the kink turns in the signal S , which corresponds to the opening of the fuel injector, now as a minimum. Such a minimum can be found much easier and more accurate or identify than the kink in the signal S ,

Wie bereits erwähnt, kann nun insbesondere bei kurzen Ansteuerdauern des Kraftstoffinjektors der Einfluss des Störsignals, insbesondere im in 3 gezeigten Bereich B2 , auf das Signal S dazu führen, dass der tatsächliche Einspritzbeginn bzw. die zugehörige Einspritzbeginnverzugsdauer falsch ermittelt wird. Bei kurzen Ansteuerdauern verschiebt sich dieser Bereich B2 nach links hin zu dem Bereich des Knicks. Hierzu sei auch auf die 7 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.As already mentioned, the influence of the interference signal, in particular in the case of the short-term activation periods of the fuel injector, can now be achieved 3 shown area B 2 , on the signal S cause the actual start of injection or the associated start of injection delay time to be determined incorrectly. For short activation periods, this range shifts B 2 to the left to the area of Knicks. This is also on the 7 and the associated description.

In 5 ist nun anhand verschiedener Signale eine Korrektur bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Hierzu sind ein Strom I bzw. eine Spannung U über der Zeit t aufgetragen.In 5 is now illustrated by means of various signals, a correction in carrying out a method according to the invention in a preferred embodiment. This is a stream I or a voltage U applied over time t.

Im oberen Diagramm sind zwei verschiedene Verläufe I1 und I2 von Strömen gezeigt, nämlich für eine kurze Ansteuerdauer (Verlauf I1 ) und eine lange Ansteuerdauer (Verlauf I2 ). Im mittleren Diagramm sind die zugehörigen Signale, hier im Sinne von Test-Signalen, S1 und S2 gezeigt. Hier ist zu sehen, dass die beiden Test-Signale zunächst übereinander liegen, jedoch mit Beginn der Betätigung des Schaltventils, hier mit Beginn des Zeitbereichs Δt, auseinanderlaufen.In the upper diagram are two different gradients I 1 and I 2 shown by currents, namely for a short Ansteuerdauer (course I 1 ) and a long driving time (course I 2 ). In the middle diagram are the associated signals, here in the sense of test signals, S 1 and S 2 shown. Here it can be seen that the two test signals are initially superimposed, but with the beginning of the actuation of the switching valve, here at the beginning of the time range .delta.t , diverge.

Im unteren Diagramm ist nun ein Differenzsignal D gezeigt, das einer Differenz der beiden Test-Signale S1 und S2 entspricht. Innerhalb des gezeigten Zeitbereichs Δt, der mit dem Schließen des Kraftstoffinjektors endet, stellt das Differenzsignal dabei das durch die Betätigung des Schaltventils hervorgerufene Störsignal dar.The lower diagram now shows a difference signal D shown that a difference of the two test signals S 1 and S 2 equivalent. Within the shown time range .delta.t , which ends with the closing of the fuel injector, represents the difference signal while the caused by the actuation of the switching valve noise.

Dieses Differenzsignal D kann nun in einem erfassten Signal ab Beginn der Betätigung des Schaltventils von diesem Signal abgezogen werden, um ein korrigiertes Signal zu erhalten.This difference signal D can now be subtracted from this signal in a detected signal from the beginning of the actuation of the switching valve to obtain a corrected signal.

In 6 sind nun korrigierte Signale bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Hierzu sind ein Strom I bzw. eine Spannung U über der Zeit t aufgetragen.In 6 are now shown corrected signals when performing a method according to the invention in a preferred embodiment. This is a stream I or a voltage U applied over time t.

Im oberen Diagramm sind neben dem Verlauf des Stroms I, der ähnlich dem gemäß 3 ist, jedoch für eine kürzere Ansteuerdauer, das zugehörige Signal S selbst und damit für eine kurze Ansteuerdauer, das Test-Signal S2 , also ein Signal für eine lange Ansteuerdauer, sowie ein gemäß Erläuterungen zu 5 korrigiertes Signal SK gezeigt.In the upper diagram are next to the course of the current I , similar to the according to 3 is, however, for a shorter drive time, the associated signal S itself and thus for a short drive time, the test signal S 2 , so a signal for a long drive time, as well as a comment to 5 corrected signal S K shown.

Da beim Test-Signal S2 aufgrund der - im hier gezeigten Ausschnitt - noch nicht einsetzenden Betätigung des Schaltventils kein Störsignal vorhanden ist, kann dieses Test-Signal S2 hier als Referenz herangezogen werden. Im Vergleich des Test-Signals S2 mit dem korrigierten Signal SK ist zu sehen, dass das korrigierte Signal SK sehr gut um das Störsignal bereinigt ist und daher eine genauere Ermittlung des Einspritzbeginns zulässt.Because the test signal S 2 Due to the - in the section shown here - not yet onset of operation of the switching valve no interference signal is present, this test signal S 2 used here as a reference. In comparison of the test signal S 2 with the corrected signal S K you can see that the corrected signal S K is very well adjusted to the interference signal and therefore allows a more accurate determination of the start of injection.

In 7 ist ein Verhältnis von Einspritzbeginnverzugsdauer ΔtEV , also dem Verzug des Einspritzbeginns zum Ansteuerbeginn, zu Ansteuerdauer ΔtA mit (Verlauf V2 ) und ohne (Verlauf V1 ) Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.In 7 is a ratio of injection start delay time Δt EV , ie the delay of the start of injection to the start of control, to control period Δt A with (history V 2 ) and without (history V 1 ) Using a method according to the invention.

Bei dem Vergleich ist zu sehen, dass ohne Korrektur ab Ansteuerdauern von etwa 250 µs hin zu kleineren Ansteuerdauern eine längere Einspritzbeginnverzugsdauer ermittelt wird, als eigentlich vorliegt (diese sollte unabhängig von der Ansteuerdauer und abgesehen von sehr kurzen Ansteuerdauern, bei denen gar keine Einspritzung möglich ist, zumindest im Wesentlichen konstant sein). Durch die Korrektur im Rahmen der Erfindung hingegen kann eine deutlich genauere Einspritzbeginnverzugsdauer ermittelt werden. In der Folge sind auch genauere Kraftstoffzumessungen möglich.In the comparison, it can be seen that without correction from drive times of about 250 μs to shorter drive times a longer Einspritzbeginn delay time is determined, as actually exists (this should regardless of the drive time and apart from very short Ansteuerdauern, where no injection is possible be at least substantially constant). The correction within the scope of the invention, however, a significantly more accurate Einspritzbeginn delay time can be determined. As a result, more accurate fuel metering is possible.

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

  • EP 2944799 A1 [0005]EP 2944799 A1 [0005]

Claims (10)

Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Zeitpunktes (tEB) einer mittels eines Kraftstoffinjektors (10) einer Brennkraftmaschine durchgeführten Kraftstoffeinspritzung, wobei ein Signal (S) eines Sensors (50) zur Erfassung von Kraftstoffdruckänderungen in dem Kraftstoffinjektor (10) für eine Einspritzung des Kraftstoffinjektors (10) erfasst und ab einem Beginn einer Betätigung eines Schaltventils (40) des Kraftstoffinjektors (10) um ein Differenzsignal (D) mit einer Dauer (Δt) korrigiert wird, welches Differenzsignal (D) einer Differenz zweier Test-Signale (S1, S2) des Sensors (50) für zwei unterschiedlich lange Ansteuerdauern (ΔtA) des Kraftstoffinjektors (10) in einem Zeitraum zwischen einem Beginn einer Betätigung eines Schaltventils (40) zum Schließen des Kraftstoffinjektors (10) und dem Schließen des Kraftstoffinjektors (10), jeweils in Bezug auf das Test-Signal (S1) für die kürzere Ansteuerdauer, entspricht, und wobei anhand des korrigierten Signals (SK) der charakteristische Zeitpunkt (tEB) ermittelt wird.Method for determining a characteristic point in time (t EB ) of a fuel injection performed by a fuel injector (10) of an internal combustion engine, wherein a signal (S) of a sensor (50) for detecting fuel pressure changes in the fuel injector (10) for injection of the fuel injector (10 ) is detected and from a start of actuation of a switching valve (40) of the fuel injector (10) by a difference signal (D) with a duration (.DELTA.t) is corrected, which difference signal (D) a difference between two test signals (S 1 , S 2 ) of the sensor (50) for two different drive durations (Δt A ) of the fuel injector (10) in a period between a start of operation of a switching valve (40) for closing the fuel injector (10) and the closing of the fuel injector (10), respectively with respect to the test signal (S 1 ) for the shorter drive duration, and where based on the corrected signal (S 1 ) S K ) the characteristic time (t EB ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der charakteristische Zeitpunkt (tEB) ein Öffnen des Kraftstoffinjektors und der Beginn der Betätigung des Schaltventils (40) bei der Einspritzung einen Beginn der Betätigung des Schaltventils (40) zum Schließen des Kraftstoffinjektors (10) umfassen.Method according to Claim 1 wherein the characteristic time (t EB ) opening of the fuel injector and the beginning of the actuation of the switching valve (40) in the injection comprise a start of the actuation of the switching valve (40) to close the fuel injector (10). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der charakteristische Zeitpunkt (tEB) anhand des korrigierten Signals (SK) ermittelt wird, indem eine zweite Ableitung (SK") des korrigierten Signals ermittelt und der charakteristische Zeitpunkt (tEB) anhand eines Extremums in der zweiten Ableitung (S") ermittelt wird.Method according to Claim 1 or 2 , wherein the characteristic time (t EB ) is determined based on the corrected signal (S K ) by a second derivative (S K ") of the corrected signal determined and the characteristic time (t EB ) based on an extremum in the second derivative (S ") is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Differenzsignal (D) initial und/oder wiederholt über eine Lebensdauer des Kraftstoffinjektors (10) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the difference signal (D) is determined initially and / or repeatedly over a lifetime of the fuel injector (10). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Kraftstoffinjektor (10) ein Piezo-Kraftstoffinjektor mit einem mittels Piezo-Aktor (41) betätigbaren Schaltventil (40) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a piezo fuel injector with a switching valve (40) which can be actuated by means of a piezo actuator (41) is used as the fuel injector (10). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Sensor (50) ein piezoelektrischer Sensor, ein piezoresistiver Sensor oder ein kapazitiver Sensor verwendet wird, wobei der Sensor insbesondere an einem Haltekörper des Kraftstoffinjektors (10) angeordnet ist, und/oder wobei mittels des Sensors (50) ein Öffnen und/oder Schließen des Kraftstoffinjektors (10) anhand von während der jeweiligen Einspritzung in dem Kraftstoffinjektor (10) auftretenden Druckänderungen erfasst werden.Method according to one of the preceding claims, wherein a piezoelectric sensor, a piezoresistive sensor or a capacitive sensor is used as sensor (50), wherein the sensor is arranged in particular on a holding body of the fuel injector (10), and / or wherein by means of the sensor ( 50) an opening and / or closing of the fuel injector (10) are detected on the basis of during the respective injection in the fuel injector (10) occurring pressure changes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kraftstoffinjektor (10), insbesondere in nachfolgenden Einspritzungen, unter Berücksichtigung des ermittelten charakteristischen Zeitpunktes (tEB) angesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the fuel injector (10), in particular in subsequent injections, is controlled taking into account the determined characteristic time (t EB ). Recheneinheit (80), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit (80) adapted to perform a method according to any one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (80) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (80) ausgeführt wird.Computer program that causes a computing unit (80) to perform a method according to any one of Claims 1 to 7 when executed on the arithmetic unit (80). Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon Claim 9 ,
DE102017221973.4A 2017-12-05 2017-12-05 A method of determining a characteristic time of fuel injection Pending DE102017221973A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017221973.4A DE102017221973A1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 A method of determining a characteristic time of fuel injection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017221973.4A DE102017221973A1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 A method of determining a characteristic time of fuel injection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017221973A1 true DE102017221973A1 (en) 2019-06-06

Family

ID=66548292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017221973.4A Pending DE102017221973A1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 A method of determining a characteristic time of fuel injection

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017221973A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024088704A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-02 Robert Bosch Gmbh Method for determining one or more characteristic times of a fuel injection

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2944799A1 (en) 2014-05-16 2015-11-18 Robert Bosch Gmbh Device for detecting the fuel pressure for a fuel injector, fuel injector, and fuel supplying conduit to a fuel injector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2944799A1 (en) 2014-05-16 2015-11-18 Robert Bosch Gmbh Device for detecting the fuel pressure for a fuel injector, fuel injector, and fuel supplying conduit to a fuel injector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024088704A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-02 Robert Bosch Gmbh Method for determining one or more characteristic times of a fuel injection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2478200B1 (en) Method and apparatus to detect the movement of a needle of a fuel injector
DE102011005285B4 (en) Method for determining the idle stroke of a piezo injector with directly actuated nozzle needle
EP1825124B1 (en) Method for controlling a piezoelectric actuator and control unit for controlling a piezoelectric actuator
DE102011003751A1 (en) Injector
DE102011075732A1 (en) Control method for an injection valve and injection system
DE102013206600B4 (en) Injection system for injecting fuel into an internal combustion engine and control method for such an injection system
DE102005050338A1 (en) Method for checking a valve
DE102011004613A1 (en) Method for monitoring the state of a piezo injector of a fuel injection system
DE102016200743A1 (en) Method for determining an opening delay duration of a fuel injector
DE102004023545A1 (en) Method for determining the position of a movable closure element of an injection valve
EP1613851B1 (en) Method for determining the individual control voltage of a piezoelectric element
EP1551065B1 (en) Method and device for determining the drive voltage of a piezoelectric actuator of an injection valve
DE102015212119A1 (en) Method for determining a characteristic point in time of an injection process caused by activation of a fuel injector
DE102017221973A1 (en) A method of determining a characteristic time of fuel injection
DE102017213126A1 (en) A method of determining an amount of fuel delivered by a fuel injector
DE102017216942A1 (en) Method for calibrating a force or pressure sensor
DE102017209692A1 (en) A method for determining an injection start delay time at a fuel injector
DE102010044210A1 (en) Method for operating internal combustion engine, involves adjusting reference operational mode in which parameter is provided for characterizing temporal difference between end of one partial injection and start of other partial injection
DE102020208057A1 (en) Method for determining a characteristic point in time of an injection process of a fuel injector
DE102019210751A1 (en) Method for determining interference coupling when activating a fuel injector
DE102015217776A1 (en) A method of detecting damage to a nozzle needle of a fuel injector or the nozzle needle seat
DE102015212085B4 (en) Method and device for determining the minimum hydraulic spraying distance of a piezo-servo-injector
DE102017215967A1 (en) A method of determining a characteristic time of fuel injection
DE102016206476B3 (en) A method of operating a diesel common rail piezobetriebenen Servoinjektors and motor vehicle
DE102016213606A1 (en) Method for determining at least one characteristic time for opening and / or closing a fuel injector