DE102021104645A1 - METHOD OF TESTING REPEATABILITY OF INJECTION IN AN ELECTROMAGNETIC FUEL INJECTOR AND APPROPRIATE TEST BENCH - Google Patents

METHOD OF TESTING REPEATABILITY OF INJECTION IN AN ELECTROMAGNETIC FUEL INJECTOR AND APPROPRIATE TEST BENCH Download PDF

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DE102021104645A1
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Martina La Malfa
Marco Morelli
Ivano Rosselli
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    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors

Abstract

Verfahren zur Überprüfung der Wiederholbarkeit der Einspritzung in einem elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil (2), das aufweist: eine Nadel (23), die zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position eines Einspritzventils (15) bewegbar ist, und einen elektromagnetischen Aktuator (14), der mit einer Spule (16) versehen ist und dazu dient, die Nadel (23) zwischen der geschlossenen Position und der offenen Position zu bewegen. Das Prüfverfahren umfasst die folgenden Schritte Montieren des elektromagnetischen Injektors (2) in einem Prüfstand (1), der dem elektromagnetischen Injektor (2) selbst ein unter Druck stehendes Testfluid zuführt; Ansteuern des elektromagnetischen Injektors (2), um eine Folge von Testeinspritzungen mit der gleichen Zeit (TINJ) der Einspritzung durchzuführen; Bestimmen einer entsprechenden Zeit (TC) des Schließens für jede Testeinspritzung; die Schließzeiten (TC) der Folge von Testeinspritzungen statistisch zu verarbeiten, um eine Streuung der Schließzeiten (TC) zu bestimmen; und den elektromagnetischen Injektor (2) zu verwerfen, wenn die Streuung der Schließzeiten (TC) außerhalb eines vorgegebenen Akzeptanzbereichs liegt.Method for checking the repeatability of the injection in an electromagnetic fuel injector (2), comprising: a needle (23) which is movable between a closed position and an open position of an injector (15), and an electromagnetic actuator (14) which is provided with a spool (16) and serves to move the needle (23) between the closed position and the open position. The test method comprises the following steps: mounting the electromagnetic injector (2) in a test stand (1) which itself supplies a pressurized test fluid to the electromagnetic injector (2); Driving the electromagnetic injector (2) to carry out a sequence of test injections at the same time (TINJ) of the injection; Determining a corresponding time (TC) of closing for each test injection; to statistically process the closing times (TC) of the sequence of test injections in order to determine a spread of the closing times (TC); and to discard the electromagnetic injector (2) if the spread of the closing times (TC) is outside a predetermined acceptance range.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED PATENT APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der italienischen Patentanmeldung Nr. 102020000004003 , eingereicht am 26. Februar 2020, deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.This application claims priority from Italian patent application no. 102020000004003 , filed February 26, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Wiederholbarkeit der Einspritzung in einem elektromagnetischen Kraftstoffinjektor und einen entsprechenden Prüfstand.The present invention relates to a method for checking the repeatability of the injection in an electromagnetic fuel injector and a corresponding test bench.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Eine elektromagnetische Kraftstoffeinspritzdüse (z.B. des in der Patentanmeldung EP1619384A2 beschriebenen Typs) besteht aus einem zylindrischen, rohrförmigen Körper, der einen zentralen Zuführungskanal aufweist, der die Funktion einer Kraftstoffleitung übernimmt und in einer Einspritzdüse endet, die durch ein von einem elektromagnetischen Aktuator gesteuertes Einspritzventil geregelt wird. Das Einspritzventil ist mit einer Nadel versehen, die starr mit einem beweglichen Anker des elektromagnetischen Aktors verbunden ist, um durch die Wirkung des elektromagnetischen Aktors zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position der Einspritzdüse gegen die Wirkung einer Schließfeder, welche die Nadel in die geschlossene Position drückt, bewegt zu werden. Der Ventilsitz ist in einem scheibenförmigen Dichtelement definiert, das den zentralen Kanal des Stützkörpers nach unten abdichtet und von der Einspritzdüse durchdrungen wird. Der elektromagnetische Aktuator besteht aus einer Spule, die außen um den rohrförmigen Körper angeordnet ist, und einem festen Magnetpol, der aus ferromagnetischem Material besteht und im Inneren des rohrförmigen Körpers angeordnet ist, um den beweglichen Anker magnetisch anzuziehen.An electromagnetic fuel injector (e.g. the one in patent application EP1619384A2 described type) consists of a cylindrical, tubular body, which has a central feed channel, which takes on the function of a fuel line and ends in an injection nozzle, which is regulated by an injection valve controlled by an electromagnetic actuator. The injection valve is provided with a needle which is rigidly connected to a movable armature of the electromagnetic actuator in order to counteract the action of a closing spring, which moves the needle into the closed position, through the action of the electromagnetic actuator between a closed position and an open position of the injection nozzle pushes to be moved. The valve seat is defined in a disk-shaped sealing element which seals the central channel of the support body towards the bottom and is penetrated by the injection nozzle. The electromagnetic actuator consists of a coil arranged around the outside of the tubular body and a fixed magnetic pole made of ferromagnetic material and arranged inside the tubular body to magnetically attract the movable armature.

Normalerweise wird das Einspritzventil durch die Schließfeder geschlossen, welche die Nadel in die geschlossene Position drückt, wobei die Nadel gegen einen Ventilsitz des Einspritzventils drückt und der bewegliche Anker vom festen Magnetpol beabstandet ist. Zum Öffnen des Einspritzventils, d.h. zum Bewegen der Nadel aus der Schließstellung in die offene Stellung, wird die Spule des elektromagnetischen Aktors so erregt, dass ein Magnetfeld erzeugt wird, das den beweglichen Anker gegen die von der Schließfeder ausgeübte elastische Kraft zum festen Magnetpol hin anzieht; in der Öffnungsphase wird der Hub des beweglichen Ankers gestoppt, wenn der bewegliche Anker gegen den festen Magnetpol stößt.Normally, the injection valve is closed by the closing spring which pushes the needle into the closed position, the needle pressing against a valve seat of the injection valve and the movable armature being spaced from the fixed magnetic pole. To open the injection valve, i.e. to move the needle from the closed position to the open position, the coil of the electromagnetic actuator is excited in such a way that a magnetic field is generated that attracts the movable armature towards the fixed magnetic pole against the elastic force exerted by the closing spring ; in the opening phase, the stroke of the movable armature is stopped when the movable armature strikes the fixed magnetic pole.

Wie in 3 dargestellt, kann das Einspritzgesetz (d. h. das Gesetz, das die Einspritzzeit TINJ , oder die Steuerzeit, mit der eingespritzten Kraftstoffmenge Q verknüpft und durch die Kurve Einspritzzeit TINJ - eingespritzte Kraftstoffmenge Q dargestellt wird) eines elektromagnetischen Injektors in drei Zonen unterteilt werden: eine anfängliche Nichtöffnungszone A, in der die Einspritzzeit TINJ zu klein ist und daher die der Magnetspule zugeführte Energie nicht ausreicht, um die Kraft der Schließfeder zu überwinden und die Nadel in der geschlossenen Position der Einspritzdüse stehen bleibt; eine ballistische Zone B (stark nichtlinear), in der sich die Nadel aus der geschlossenen Position der Einspritzdüse in Richtung einer vollständig geöffneten Position bewegt (in der der bewegliche Anker, der mit der Nadel verbunden ist, so angeordnet ist, dass er gegen den festen Magnetpol anschlägt), aber die vollständig geöffnete Position nicht erreicht und daher in die geschlossene Position zurückkehrt, bevor er die vollständig geöffnete Position erreicht hat; und eine lineare Zone C, in der sich die Nadel aus der geschlossenen Position der Einspritzdüse in die vollständig geöffnete Position bewegt, die für eine bestimmte Zeit beibehalten wird.As in 3 shown, the injection law (ie the law governing the injection time T INJ , or the timing, with the amount of fuel injected Q linked and through the injection time curve T INJ - amount of fuel injected Q shown) of an electromagnetic injector can be divided into three zones: an initial non-opening zone A. in which the injection time T INJ is too small and therefore the energy supplied to the solenoid is insufficient to overcome the force of the closing spring and the needle remains in the closed position of the injection nozzle; a ballistic zone B. (highly non-linear) in which the needle moves from the closed position of the injector towards a fully open position (in which the movable armature connected to the needle is arranged to strike against the fixed magnetic pole), but does not reach the fully open position and therefore returns to the closed position before reaching the fully open position; and a linear zone C. , in which the needle moves from the closed position of the injector to the fully open position, which is maintained for a specified time.

Die Patentanmeldungen EP2375036A1 , US2013073188A1 und EP3575583A1 beschreiben ein Verfahren zur Bestimmung des Schließzeitpunkts eines elektromagnetischen Kraftstoffinjektors.The patent applications EP2375036A1 , US2013073188A1 and EP3575583A1 describe a method for determining the closing time of an electromagnetic fuel injector.

Am Ende einer Produktionslinie von elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzdüsen werden normalerweise Qualitätstests an jeder Einspritzdüse durchgeführt, so dass Einspritzdüsen, die nicht den Nennspezifikationen entsprechen, aussortiert werden können. Insbesondere wird der Injektor am Ende der Produktionslinie in einem Prüfstand montiert, in den eine kraftstoffähnliche Testflüssigkeit (z. B. ein Lösungsmittel wie „Exxol D40“) unter Druck eingespeist wird; dann wird der Injektor so gesteuert, dass er eine Folge von Testeinspritzungen (z. B. einhundert bis dreihundert aufeinanderfolgende Testeinspritzungen) mit der gleichen Einspritzzeit durchführt, und mit Hilfe eines Durchflussmessers wird die Menge an Testflüssigkeit gemessen, die insgesamt vom Injektor eingespritzt wird, um die durchschnittliche Menge an Testflüssigkeit zu bestimmen, die bei jeder einzelnen Testeinspritzung eingespritzt wird. Die durchschnittliche Menge an Testflüssigkeit, die bei jeder einzelnen Testeinspritzung eingespritzt wird, wird mit einem vorbestimmten Akzeptanzbereich verglichen, um zu überprüfen, ob der Injektor den Spezifikationen entspricht; dieser Test ermöglicht jedoch keine Überprüfung der Wiederholbarkeit der Einspritzung, d.h. ob die einzelnen Testeinspritzungen einander ähnlich sind (d.h. nahe am Durchschnitt liegen, indem bei jeder Einspritzung eine Menge an Testflüssigkeit eingespritzt wird, die nahe an der durchschnittlichen Menge an Testflüssigkeit liegt) oder ob die einzelnen Testeinspritzungen stark voneinander abweichen (d.h. weit vom Durchschnitt entfernt sind, indem bei jeder Einspritzung eine Menge an Testflüssigkeit eingespritzt wird, die sich wesentlich von der durchschnittlichen Menge an Testflüssigkeit unterscheidet). Tatsächlich könnte ein Injektor mit einer sehr schlechten Wiederholbarkeit der Injektion (und damit sicherlich nicht den Spezifikationen entsprechend) im Durchschnitt eine mehr oder weniger korrekte durchschnittliche Menge an Testflüssigkeit präsentieren, wenn sich die bei den einzelnen Testeinspritzungen begangenen Fehler gegenseitig kompensieren (d.h. einmal wird zu viel und das nächste Mal zu wenig Testflüssigkeit eingespritzt).At the end of an electromagnetic fuel injector production line, quality tests are typically performed on each injector so that injectors that do not meet nominal specifications can be discarded. In particular, the injector is installed at the end of the production line in a test stand, into which a fuel-like test liquid (e.g. a solvent such as “Exxol D40”) is fed under pressure; then the injector is controlled so that it carries out a series of test injections (e.g. one hundred to three hundred consecutive test injections) with the same injection time, and a flow meter measures the amount of test liquid that is injected by the injector in total determine the average amount of test fluid injected with each test injection. The average amount of test liquid injected with each test injection is compared with a predetermined acceptance range to check whether the injector meets the specifications; However, this test does not allow checking the repeatability of the injection, ie whether the individual test injections are similar to each other (ie are close to the average by injecting an amount of test liquid that is close to the average amount of test liquid with each injection) or whether the individual test injections are very different from one another (ie, they are far from the average, in that an amount of test liquid is injected with each injection that is substantially different from the average amount of test liquid). In fact, an injector with a very poor repeatability of the injection (and therefore certainly not according to the specifications) could on average present a more or less correct average amount of test liquid if the errors made in the individual test injections compensate each other (i.e. one time becomes too much and the next time too little test liquid is injected).

Um auch die Wiederholbarkeit der Injektion zu überprüfen, wurde vorgeschlagen, einen präziseren Durchflussmesser zu verwenden, der es ermöglicht, nicht nur die Menge der Testflüssigkeit, die vom Injektor bei allen Testeinspritzungen eingespritzt wird, sondern auch die Menge der Testflüssigkeit, die vom Injektor bei jeder einzelnen Testeinspritzung eingespritzt wird, genau zu messen; die präziseren Durchflussmesser sind jedoch nicht nur sehr komplex und teuer, sondern auch nicht für den kontinuierlichen Einsatz am Ende einer Produktionslinie geeignet, da sie sehr empfindlich auf die Umgebungsbedingungen reagieren und häufig kalibriert werden müssen. Mit anderen Worten: Die genauesten Durchflussmesser sind Instrumente, die für den gelegentlichen Einsatz im Labor und unter kontrollierten Umgebungsbedingungen geeignet sind, aber nur schwerlich kontinuierlich am Ende einer Produktionslinie eingesetzt werden können.In order to also check the repeatability of the injection, it has been proposed to use a more precise flow meter that would allow not only the amount of test liquid injected by the injector with all test injections, but also the amount of test liquid that is injected by the injector with each single test injection is injected to measure accurately; However, the more precise flow meters are not only very complex and expensive, they are also not suitable for continuous use at the end of a production line, as they are very sensitive to the ambient conditions and often have to be calibrated. In other words, the most accurate flow meters are instruments that are suitable for occasional use in the laboratory and under controlled environmental conditions, but are difficult to use continuously at the end of a production line.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verifizierung der Wiederholbarkeit der Einspritzung in einen elektromagnetischen Kraftstoffinjektor und einen entsprechenden Prüfstand bereitzustellen, wobei das Verifizierungsverfahren auch bei kontinuierlicher Anwendung in einem Prüfstand am Ende einer Produktionslinie ausreichend genau und zuverlässig ist und zudem einfach und kostengünstig zu implementieren ist.The object of the present invention is to provide a method for verifying the repeatability of the injection into an electromagnetic fuel injector and a corresponding test bench, the verification method being sufficiently accurate and reliable even when used continuously in a test bench at the end of a production line and also being simple and inexpensive implement is.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Überprüfung der Wiederholbarkeit der Einspritzung in einen elektromagnetischen Kraftstoffinjektor und ein entsprechender Prüfstand gemäß den beigefügten Ansprüchen bereitgestellt.According to the present invention there is provided a method for checking the repeatability of the injection into an electromagnetic fuel injector and a corresponding test stand according to the appended claims.

Die Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und bilden einen integralen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung.The claims describe preferred embodiments of the present invention and form an integral part of the present description.

FigurenlisteFigure list

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel davon zeigen, wobei:

  • - 1 eine schematische Ansicht eines Prüfstandes eines elektromagnetischen Kraftstoffinjektors ist, der das Prüfverfahren der vorliegenden Erfindung implementiert;
  • - 2 eine schematische Seitenansicht und Schnittdarstellung des elektromagnetischen Kraftstoffinjektors ist;
  • - 3 ein Diagramm ist, das die Einspritzcharakteristik des elektromagnetischen Kraftstoffinjektors zeigt;
  • - 4 ein Diagramm ist, das die Verteilung der Schließzeiten des elektromagnetischen Kraftstoffinjektors zeigt;
  • - 5 ein Diagramm ist, das die zeitliche Entwicklung einiger physikalischer Größen der elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzdüse veranschaulicht, die den Befehl erhält, Kraftstoff in eine ballistische Betriebszone einzuspritzen;
  • - 6 ein Diagramm ist, das die zeitliche Entwicklung einiger physikalischer Größen des elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils zeigt, das den Befehl erhält, Kraftstoff für eine so kurze Zeit einzuspritzen, dass eine Kraftstoffeinspritzung vermieden wird;
  • - 7 ein Diagramm ist, das die zeitliche Entwicklung der elektrischen Spannung an einer Spule des elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils, einer entsprechenden elektrischen Referenzspannung und ihrer Differenz zeigt; und
  • - 8 ein Diagramm ist, das die zeitliche Entwicklung der ersten zeitlichen Ableitung der Differenz zwischen der elektrischen Spannung an den Enden der Spule und der elektrischen Referenzspannung darstellt.
The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings which show a non-limiting embodiment thereof, in which:
  • - 1 Figure 3 is a schematic view of an electromagnetic fuel injector test bench implementing the testing method of the present invention;
  • - 2 Figure 3 is a schematic side and sectional view of the electromagnetic fuel injector;
  • - 3 Fig. 13 is a diagram showing the injection characteristic of the electromagnetic fuel injector;
  • - 4th Fig. 13 is a diagram showing the distribution of the closing times of the electromagnetic fuel injector;
  • - 5 Figure 3 is a diagram illustrating the evolution with time of some physical quantities of the electromagnetic fuel injector which is commanded to inject fuel into a ballistic operating zone;
  • - 6th Fig. 13 is a diagram showing the development with time of some physical quantities of the electromagnetic fuel injection valve which is instructed to inject fuel for such a short time that fuel injection is avoided;
  • - 7th Fig. 3 is a diagram showing the development with time of the electrical voltage across a coil of the electromagnetic fuel injection valve, a corresponding electrical reference voltage and their difference; and
  • - 8th FIG. 3 is a diagram showing the development over time of the first derivative with respect to time of the difference between the electrical voltage at the ends of the coil and the electrical reference voltage.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGPREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

In 1 ist ein Prüfstand eines elektromagnetischen Kraftstoffinjektors 2 mit einer Prüfflüssigkeit (z.B. ein Lösungsmittel wie „Exxol D40“) als Ganzes mit der Ziffer 1 bezeichnet.In 1 is a test bench for an electromagnetic fuel injector 2 with a test liquid (eg a solvent such as "Exxol D40") as a whole with the number 1 designated.

Der Prüfstand 1 umfasst einen Ständer 3, in dem der elektromagnetische Kraftstoffinjektor 2 vorübergehend montiert ist, und einen Durchflussmesser 4, der die Menge der vom elektromagnetischen Kraftstoffinjektor 2 eingespritzten Testflüssigkeit misst. Der Prüfstand 1 umfasst ferner eine Hochdruckpumpe 5, welche die Prüfflüssigkeit über eine Leitung 6 dem elektromagnetischen Injektor 2 zuführt; die Hochdruckpumpe 5 wird ihrerseits von einer Niederdruckpumpe 7 gespeist, die in einem Prüfflüssigkeitsreservoir 8 angeordnet ist. Der elektromagnetische Injektor 2 wird von einer elektronischen Steuereinheit 9 gesteuert und spritzt die Prüfflüssigkeit in einen Sammelbehälter, wobei sie den Durchflussmesser 4 passiert.The test bench 1 includes a stand 3 , in which the electromagnetic fuel injector 2 temporarily mounted, and a flow meter 4th showing the amount of fuel from the electromagnetic fuel injector 2 injected test liquid. The test bench 1 also includes a high pressure pump 5 , which the test liquid through a line 6th the electromagnetic injector 2 feeds; the high pressure pump 5 is in turn by a low pressure pump 7th fed in a test liquid reservoir 8th is arranged. The electromagnetic injector 2 is controlled by an electronic control unit 9 controls and injects the test liquid into a collection container, using the flow meter 4th happened.

Gemäß der Darstellung in 2 weist der elektromagnetische Injektor 2 im Wesentlichen eine zylindrische Symmetrie um eine Längsachse 10 auf und wird zum Einspritzen von Kraftstoff aus einer Einspritzdüse 11 gesteuert. Der elektromagnetische Injektor 2 umfasst einen Trägerkörper 12, der eine zylindrische Rohrform mit einer variablen Querschnittsfläche entlang der Längsachse 10 aufweist und einen Zuführkanal 13 besitzt, der sich über die gesamte Länge des Trägerkörpers 12 erstreckt, um der Einspritzdüse 11 unter Druck stehenden Kraftstoff zuzuführen. Der Trägerkörper 12 trägt in einem seiner oberen Abschnitte einen elektromagnetischen Aktuator 14 und in einem seiner unteren Abschnitte ein Einspritzventil 15, das den Zufuhrkanal 13 nach unten begrenzt; im Gebrauch wird das Einspritzventil 15 durch den elektromagnetischen Aktuator 14 betätigt, um den Kraftstoffstrom durch die Einspritzdüse 11 zu regulieren, was in Übereinstimmung mit dem Einspritzventil 15 selbst erreicht wird.As shown in 2 instructs the electromagnetic injector 2 essentially cylindrical symmetry about a longitudinal axis 10 on and is used to inject fuel from an injector 11 controlled. The electromagnetic injector 2 comprises a carrier body 12th , which is a cylindrical tubular shape with a variable cross-sectional area along the longitudinal axis 10 has and a feed channel 13th owns, which extends over the entire length of the support body 12th extends to the injector 11 to supply pressurized fuel. The carrier body 12th carries an electromagnetic actuator in one of its upper sections 14th and in one of its lower portions, an injection valve 15th that is the feed channel 13th limited downwards; in use, the injector 15th by the electromagnetic actuator 14th actuated to flow fuel through the injector 11 to regulate what is in accordance with the injector 15th itself is achieved.

Der elektromagnetische Aktuator 14 besteht aus einer Spule 16, die außen um den rohrförmigen Körper 12 angeordnet und von einem ringförmigen Gehäuse 17 aus einem Kunststoffmaterial umschlossen ist, und einem feststehenden Magnetpol 18 (auch als „Boden“ bezeichnet), der aus einem ferromagnetischen Material besteht und im Inneren des rohrförmigen Körpers 12 in Übereinstimmung mit der Spule 16 angeordnet ist. Außerdem enthält der elektromagnetische Aktor 15 einen beweglichen Anker 19, der eine zylindrische Form hat, aus ferromagnetischem Material besteht und vom Magnetpol 18 magnetisch angezogen wird, wenn die Spule 16 erregt wird (d.h. von einem Strom durchflossen wird). Schließlich umfasst der elektromagnetische Aktuator 15 einen röhrenförmigen magnetischen Anker 20, der aus ferromagnetischem Material besteht, außerhalb des röhrenförmigen Körpers 12 angeordnet ist und einen ringförmigen Sitz 21 zur Aufnahme der Spule 16 in seinem Inneren umfasst, sowie eine ringförmige magnetische Rosette 22, die aus ferromagnetischem Material besteht und oberhalb der Spule 16 angeordnet ist, um das Schließen des magnetischen Flusses um die Spule 16 selbst zu führen.The electromagnetic actuator 14th consists of a coil 16 the outside of the tubular body 12th arranged and by an annular housing 17th is enclosed in a plastic material, and a fixed magnetic pole 18th (also referred to as "floor"), which consists of a ferromagnetic material and is inside the tubular body 12th in accordance with the coil 16 is arranged. In addition, the electromagnetic actuator contains 15th a movable anchor 19th , which has a cylindrical shape, is made of ferromagnetic material, and from the magnetic pole 18th is magnetically attracted when the coil 16 is excited (that is, a current flows through it). Finally, the electromagnetic actuator comprises 15th a tubular magnetic armature 20th made of ferromagnetic material outside the tubular body 12th is arranged and an annular seat 21 to hold the bobbin 16 includes inside, as well as a ring-shaped magnetic rosette 22nd made of ferromagnetic material and above the coil 16 is arranged to close the magnetic flux around the coil 16 to lead yourself.

Der bewegliche Anker 19 ist Teil einer beweglichen Baugruppe, die ferner einen Verschluss oder eine Nadel 23 umfasst, deren oberer Teil mit dem beweglichen Anker 19 fest verbunden ist und deren unterer Teil mit einem Ventilsitz 24 des Einspritzventils 15 zusammenwirkt, um den Kraftstofffluss durch die Einspritzdüse 11 in bekannter Weise zu regulieren. Insbesondere endet die Nadel 23 in einem im Wesentlichen kugelförmigen Verschlußkopf, der so angebracht ist, dass er dicht am Ventilsitz anliegt.The moving anchor 19th is part of a moving assembly that also includes a shutter or needle 23 includes whose upper part with the movable armature 19th is firmly connected and its lower part with a valve seat 24 of the injector 15th cooperates to increase the flow of fuel through the injector 11 to regulate in a known manner. In particular, the needle ends 23 in a substantially spherical closure head which is mounted so that it lies tightly against the valve seat.

Der Magnetpol 18 ist mittig gebohrt und hat eine zentrale Durchgangsbohrung 25, in der teilweise eine Schließfeder 26 untergebracht ist, die den beweglichen Anker 19 in Richtung einer Schließstellung des Einspritzventils 15 drückt. Insbesondere ist in der zentralen Bohrung 25 des Magnetpols 18 ein Gegenstück 27 fest angebracht, welches die Schließfeder 26 gegen den beweglichen Anker 19 zusammengedrückt hält.The magnetic pole 18th is drilled in the middle and has a central through hole 25th , in which partly a closing spring 26th is housed, which is the movable armature 19th in the direction of a closed position of the injection valve 15th presses. In particular is in the central hole 25th of the magnetic pole 18th a counterpart 27 firmly attached which the closing spring 26th against the movable anchor 19th keeps pressed together.

Im Gebrauch, wenn der elektromagnetische Aktor 14 stromlos ist, wird der bewegliche Anker 19 nicht vom Magnetpol 18 angezogen und die elastische Kraft der Schließfeder 26 drückt den beweglichen Anker 19 zusammen mit der Nadel 23 (d.h. die bewegliche Baugruppe) nach unten in eine untere Grenzposition, wobei der Verschlußkopf der Nadel 23 gegen den Ventilsitz 24 des Einspritzventils 15 gedrückt wird, wodurch die Einspritzdüse 11 vom unter Druck stehenden Kraftstoff getrennt wird. Wenn der elektromagnetische Aktuator 14 erregt wird, wird der bewegliche Anker 19 vom Magnetpol 18 gegen die elastische Kraft der Schließfeder 26 magnetisch angezogen und der bewegliche Anker 19 bewegt sich zusammen mit der Nadel 23 (d.h. die bewegliche Baugruppe) aufgrund der vom Magnetpol 18 selbst ausgeübten magnetischen Anziehung nach oben in eine obere Grenzposition, wobei der bewegliche Anker 19 an dem Magnetpol 18 anliegt und der Verschlusskopf der Nadel 23 relativ zu dem Ventilsitz 24 des Einspritzventils 15 angehoben wird, so dass unter Druck stehender Kraftstoff durch die Einspritzdüse 11 fließen kann.In use when the electromagnetic actuator 14th is de-energized, the movable armature becomes 19th not from the magnetic pole 18th attracted and the elastic force of the closing spring 26th pushes the movable armature 19th along with the needle 23 (ie the moveable assembly) down to a lower limit position with the breech head of the needle 23 against the valve seat 24 of the injector 15th is pressed, causing the injector 11 is separated from the fuel under pressure. When the electromagnetic actuator 14th is excited, the movable armature becomes 19th from the magnetic pole 18th against the elastic force of the closing spring 26th magnetically attracted and the movable armature 19th moves along with the needle 23 (ie the moving assembly) due to the magnetic pole 18th self-exerted magnetic attraction upward to an upper limit position, the movable armature 19th at the magnetic pole 18th and the locking head of the needle 23 relative to the valve seat 24 of the injector 15th is raised so that pressurized fuel passes through the injector 11 can flow.

Gemäß der Darstellung in 2 wird die Spule 16 des elektromagnetischen Aktuators 14 des elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils 2 von der elektronischen Steuereinheit 9 versorgt, die an die Klemmen 100 und 101 (d.h. die Enden) der Spule 16 eine zeitlich veränderliche Spannung v anlegt, die einen zeitlich veränderlichen Strom i durch die Spule 16 fließen lässt. Die Klemme 100 der Spule 16 ist die Hochspannungsklemme und ist über mindestens einen ersten Steuertransistor der elektronischen Steuereinheit 9 mit der Versorgungsspannung verbindbar; die Klemme 101 der Spule 16 ist dagegen die Niederspannungsklemme und ist über mindestens einen zweiten Steuertransistor der elektronischen Steuereinheit 9 mit der elektrischen Masse verbindbar. Gemäß der Darstellung in 3 ist das Einspritzgesetz (d.h. das Gesetz, das die Einspritzzeit TINJ oder die Steurzeit mit der eingespritzten Kraftstoffmenge Q verbindet und durch die Kurve Einspritzzeit TINJ - eingespritzte Kraftstoffmenge Q dargestellt wird) des elektromagnetischen Kraftstoffinjektors 2 in drei Zonen unterteilbar: eine anfängliche Nichtöffnungszone A, in der die Einspritzzeit TINJ zu klein ist und somit die der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 zugeführte Energie keine ausreichende Kraft erzeugt, um die Kraft der Schließfeder 26 zu überwinden und die Nadel 23 in der geschlossenen Position des Einspritzventils 15 stehen bleibt; eine ballistische Zone B, in der sich die Nadel 23 von der geschlossenen Position des Einspritzventils 15 in Richtung einer vollständig geöffneten Position bewegt (in der der bewegliche Anker 19, der mit der Nadel 23 fest verbunden ist, gegen den festen Magnetpol 18 angeordnet ist), aber die vollständig geöffnete Position nicht erreicht und daher in die geschlossene Position zurückkehrt, bevor sie die vollständig geöffnete Position erreicht hat; und eine lineare Zone C, in der sich die Nadel 23 von der geschlossenen Position des Einspritzventils 15 in die vollständig geöffnete Position bewegt, die für eine bestimmte Zeit beibehalten wird.As shown in 2 becomes the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th of the electromagnetic fuel injection valve 2 from the electronic control unit 9 supplied to the terminals 100 and 101 (ie the ends) of the coil 16 a time-varying voltage v applies, which a time-varying current i through the coil 16 lets flow. the clamp 100 the coil 16 is the high-voltage terminal and is via at least one first control transistor of the electronic control unit 9 can be connected to the supply voltage; the clamp 101 the coil 16 on the other hand is the low-voltage terminal and is via at least one second control transistor of the electronic control unit 9 connectable to electrical ground. As shown in 3 is the injection law (i.e. the law governing the injection time T INJ or the control time with the amount of fuel injected Q connects and through the injection time curve T INJ - injected fuel quantity Q is shown) of the electromagnetic fuel injector 2 Divisible into three zones: an initial non-opening zone A. in which the injection time T INJ is too small and therefore that of the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th The energy supplied does not generate sufficient force to support the force of the closing spring 26th to overcome and the needle 23 in the injector closed position 15th stop; a ballistic zone B. in which the needle is 23 from the injector closed position 15th moved towards a fully open position (in which the movable armature 19th , the one with the needle 23 is firmly connected, against the fixed magnetic pole 18th is located) but does not reach the fully open position and therefore returns to the closed position before reaching the fully open position; and a linear zone C. in which the needle is 23 from the injector closed position 15th moved to the fully open position, which is maintained for a period of time.

Das Diagramm in 5 veranschaulicht die zeitliche Entwicklung einiger physikalischer Größen eines elektromagnetischen Kraftstoffinjektors 2, der den Befehl zum Einspritzen von Kraftstoff in der ballistischen Zone B des Betriebs erhält. Mit anderen Worten, die Einspritzzeit TINJ wird reduziert (in der Größenordnung von 0,15 - 0. 30 ms in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck und dem Einspritzdüsentyp) und daher bewegt sich die Nadel 23 (zusammen mit dem beweglichen Anker 19) aufgrund der Wirkung der elektromagnetischen Anziehung, die durch den elektromagnetischen Aktuator 14 erzeugt wird, von der geschlossenen Position des Einspritzventils 15 in Richtung einer vollständig geöffneten Position (in der der bewegliche Anker 19, der mit der Nadel 23 fest verbunden ist, gegen den festen Magnetpol 18 anliegt), die jedoch nicht erreicht wird, da der elektromagnetische Aktor 14 abgeschaltet wird, bevor die Nadel 23 (zusammen mit dem beweglichen Anker 19) die vollständig geöffnete Position des Einspritzventils 15 erreichen kann; Folglich wird der elektromagnetische Aktor 14 abgeschaltet, wenn sich die Nadel 23 noch „im Flug“ befindet (d.h. sie befindet sich in einer Zwischenposition zwischen der geschlossenen Position und der vollständig geöffneten Position des Einspritzventils 15) und sich in Richtung der vollständig geöffneten Position bewegt und der von der Schließfeder 26 erzeugte Schub unterbricht die Bewegung der Nadel 23 in Richtung der vollständig geöffneten Position des Einspritzventils 15 und bewegt die Nadel 23 dann in die entgegengesetzte Richtung, bis er die Nadel 23 in die anfängliche geschlossene Position des Einspritzventils 15 bringt.The diagram in 5 illustrates the development over time of some physical quantities of an electromagnetic fuel injector 2 giving the command to inject fuel into the ballistic zone B. of the company. In other words, the injection time T INJ is reduced (on the order of 0.15-0.30 ms depending on fuel pressure and injector type) and therefore the needle moves 23 (together with the movable anchor 19th ) due to the effect of electromagnetic attraction created by the electromagnetic actuator 14th is generated from the closed position of the injector 15th towards a fully open position (in which the movable armature 19th , the one with the needle 23 is firmly connected, against the fixed magnetic pole 18th is applied), but this is not achieved because the electromagnetic actuator 14th is turned off before the needle 23 (together with the movable anchor 19th ) the fully open position of the injector 15th can reach; Consequently, the electromagnetic actuator 14th shut off when the needle 23 is still "in flight" (ie it is in an intermediate position between the closed position and the fully open position of the injector 15th ) and moves towards the fully open position and that of the closing spring 26th generated thrust interrupts the movement of the needle 23 toward the fully open position of the injector 15th and moves the needle 23 then in the opposite direction until he hits the needle 23 to the injector's initial closed position 15th brings.

Gemäß der Darstellung in 5 umfasst die Steuerlogik c der Ansteuerung des elektromagnetischen Injektors 2 die Aktivierung (Erregung) des elektromagnetischen Aktuators 14 zu einem Zeitpunkt t1 (Übergang des Befehls der Steuerlogik c vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand) und die Deaktivierung (Entregung) des elektromagnetischen Aktuators 14 zu einem Zeitpunkt t3 (Übergang des Befehls der Steuerlogik c vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand) . Die Einspritzzeit TINJ ist gleich dem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t1 undt3 und ist klein; folglich arbeitet der elektromagnetische Kraftstoffinjektor 2 in der ballistischen Zone B des Betriebs.As shown in 5 includes the control logic c of the control of the electromagnetic injector 2 the activation (excitation) of the electromagnetic actuator 14th at a time t 1 (Transition of the command of the control logic c from the off state to the on state) and the deactivation (de-energization) of the electromagnetic actuator 14th at a time t 3 (Transition of the command of the control logic c from the on-state to the off-state). The injection time T INJ is equal to the time interval between the points in time t 1 and t 3 and is small; consequently, the electromagnetic fuel injector works 2 in the ballistic zone B. of the company.

Zum Zeitpunkt t1 wird die Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 erregt und beginnt damit, eine Antriebskraft zu erzeugen, die der Kraft der Schließfeder 26 entgegenwirkt; wenn die von der Spule 16 des elektromagnetischen Aktuators 14 erzeugte Antriebskraft die Kraft der Schließfeder 26 übersteigt, d.h. zum Zeitpunkt t2 , beginnt die Position p der Nadel 23 (die mit dem beweglichen Anker 19 fest verbunden ist) von der geschlossenen Position des Einspritzventils 15 (in 5 mit „Close“ gekennzeichnet) zur vollständig geöffneten Position des Einspritzventils 15 (in 5 mit „Open“ gekennzeichnet) zu variieren; mit anderen Worten, das Einspritzventil 15 beginnt zum Zeitpunkt t2 zu öffnen und die Zeit, die zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 verstreicht, wird als Öffnungs-Zeit TO definiert (d.h. die Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt t1 , in dem die Erregung des elektromagnetischen Aktors 14 beginnt, und dem Zeitpunkt t2 , in dem das Einspritzventil 15 tatsächlich zu öffnen beginnt, verstreicht).At the time t 1 becomes the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th energized and begins to generate a driving force equal to the force of the closing spring 26th counteracts; when the off the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th generated driving force is the force of the closing spring 26th exceeds, ie at the time t 2 , position p of the needle begins 23 (the one with the movable anchor 19th is firmly connected) from the closed position of the injector 15th (in 5 marked with "Close") to the fully open position of the injection valve 15th (in 5 marked with "Open") to vary; in other words, the injector 15th starts at the time t 2 to open and the time that is between the points in time t 1 and t 2 elapses is defined as the opening time TO (ie the time that elapses between the point in time t 1 in which the excitation of the electromagnetic actuator 14th begins, and the point in time t 2 in which the injector 15th actually starts to open, elapses).

Im Einspritzgesetz (dargestellt in 3) legt die Öffnungs-Zeit TO an die Grenze zwischen der anfänglichen nicht öffnenden Zone A und der ballistischen Zone B des Betriebs fest: Wenn nämlich die Einspritzzeit TINJ kleiner ist als die Öffnungszeit TO, dann öffnet sich das Einspritzventil 15 nicht und man befindet sich daher in der anfänglichen Nichtöffnungszone A, während, wenn die Einspritzzeit TINJ größer ist als die Öffnungszeit TO, dann öffnet sich das Einspritzventil 15 und man befindet sich daher in der ballistischen Zone B des Betriebs (oder, wenn die Einspritzzeit TINJ ausreichend lang ist, befindet man sich in der linearen Zone C).In the injection law (shown in 3 ) sets the opening time TO at the boundary between the initial non-opening zone A. and the ballistic zone B. of operation: if namely the injection time T INJ is less than the opening time TO, then the injection valve opens 15th not and you are therefore in the initial non-opening zone A. while when the injection time T INJ is greater than the opening time TO, then the injection valve opens 15th and you are therefore in the ballistic zone B. of operation (or if the injection time T INJ is long enough, you are in the linear zone C. ).

Zum Zeitpunkt t3 hat die Position p der Nadel 23 noch nicht die Position der vollständigen Öffnung des Einspritzventils 15 erreicht und aufgrund der Wirkung der Beendigung des logischen Befehls c zur Steuerung des elektromagnetischen Injektors 2 kehrt sie in die Position des Schließens des Einspritzventils 15 zurück, die zum Zeitpunkt t5 erreicht wird (d.h. in dem Moment, in dem der Verschlusskopf der Nadel 23 dicht am Ventilsitz des Einspritzventils 15 anliegt). Vor dem Zeitpunkt t5 (d.h. in dem Moment, in dem das Einspritzventil 15 geschlossen wird) wird der Zeitpunkt t4 identifiziert, in dem der durch die Spule 16 fließende Strom i aufgehoben wird (d.h. den Nullwert erreicht) und in dem die an den Enden der Spule 16 anliegende Spannung v zu sinken beginnt (im Absolutwert), was zum Nullwert führt. Die Schleiß-Zeit Tc wird als das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t3 und t5 identifiziert, d.h. das Zeitintervall zwischen dem Ende des logischen Befehls c der Ansteuerung des elektromagnetischen Injektors 2 und dem Schließen des elektromagnetischen Injektors 2. Die Schließ-Zeit TC ist auch gleich der Summe einer Zeit TZ des Nullstellens zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 , in der der durch die Spule 16 fließende Strom i noch vorhanden ist (und daher der elektromagnetische Aktuator 14 noch eine magnetische Anziehungskraft auf den beweglichen Anker 19 erzeugt) und einer Zeit TF des Fliegens zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 , in der der durch die Spule 16 fließende Strom i null ist und daher nur die von der Schließfeder 26 erzeugte elastische Kraft auf den beweglichen Anker 19 wirkt.At the time t 3 has the position p of the needle 23 not yet the position of the full opening of the injector 15th achieved and due to the effect of the termination of the logic command c for controlling the electromagnetic injector 2 returns it to the position of closing the injector 15th back that at the time t 5 is reached (ie at the moment when the lock head of the needle 23 close to the valve seat of the injector 15th applied). Before the point in time t 5 (i.e. at the moment when the injector 15th is closed) becomes the point in time t 4 identified in which the by the coil 16 flowing current i is canceled (ie the zero value is reached) and in which the at the ends of the coil 16 applied voltage v begins to decrease (im Absolute value), which leads to the zero value. The wear time T c is called the time interval between the points in time t 3 and t 5 identified, ie the time interval between the end of the logical command c of the control of the electromagnetic injector 2 and closing the electromagnetic injector 2 . The closing time TC is also equal to the sum of a time T Z of setting to zero between the points in time t 3 and t 4 in which the by the coil 16 flowing current i is still present (and therefore the electromagnetic actuator 14th another magnetic force of attraction on the movable armature 19th generated) and a time T F of flying between the points in time t 4 and t 5 in which the by the coil 16 flowing current i is zero and therefore only that of the closing spring 26th generated elastic force on the movable armature 19th works.

Zum Zeitpunkt t1 wird die an den Enden der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 des elektromagnetischen Injektors 2 anliegende Spannung v erhöht, bis sie eine positive Zündspitze erreicht, die dazu dient, den durch die Spule 16 fließenden Strom i schnell zu erhöhen; am Ende der Zündspitze wird die an den Enden der Spule 16 anliegende Spannung v nach der „Chopper“-Technik gesteuert, die vorsieht, die Spannung v zyklisch zwischen einem positiven Wert und einem Nullwert zu variieren, um den Strom i um einen gewünschten Haltewert zu halten (der Einfachheit halber ist die zyklische Variation der Spannung v in 5 nicht dargestellt) . Zum Zeitpunkt t3 wird die an den Enden der Spule 16 anliegende Spannung v schnell verringert, bis sie eine negative Ausschaltspitze erreicht, die dazu dient, den durch die Spule 16 fließenden Strom i schnell zu löschen. Nachdem der Strom i zum Zeitpunkt t4 auf Null zurückgesetzt wurde, nimmt die Restspannung v exponentiell bis auf null ab und während dieser Phase der Abnahme der Spannung v erfolgt das Schließen des elektromagnetischen Injektors 2 (zum Zeitpunkt t4 , in dem die Nadel 23 die Schließposition des Einspritzventils 15 erreicht); die Nadel 23 beginnt den Schließhub in Richtung der Schließposition des Einspritzventils 15 nämlich erst dann, wenn die Kraft der Schließfeder 26 die vom elektromagnetischen Aktor 14 erzeugte, dem Strom i proportionale elektromagnetische Anziehungskraft übersteigt (d.h. sie stellt sich erst zurück, wenn sich der Strom i zurückstellt).At the time t 1 will be the ones at the ends of the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th of the electromagnetic injector 2 applied voltage v increases until it reaches a positive ignition peak, which is used by the coil 16 to increase flowing current i rapidly; at the end of the firing tip becomes the one at the ends of the coil 16 applied voltage v is controlled according to the "chopper" technique, which provides for the voltage v to be varied cyclically between a positive value and a zero value in order to maintain the current i by a desired holding value (for the sake of simplicity, the cyclical variation of the voltage v in 5 not shown) . At the time t 3 will be the ones at the ends of the coil 16 applied voltage v rapidly decreases until it reaches a negative switch-off peak, which is used by the coil 16 to clear flowing current i quickly. After the current i at the time t 4 was reset to zero, the residual voltage v decreases exponentially to zero and during this phase of the decrease in voltage v the electromagnetic injector is closed 2 (at the time t 4 in which the needle 23 the closed position of the injector 15th achieved); the needle 23 begins the closing stroke in the direction of the closing position of the injection valve 15th namely only when the force of the closing spring 26th that of the electromagnetic actuator 14th generated electromagnetic attraction force proportional to the current i exceeds (ie it is only reset when the current i is reset).

Das Diagramm der 6 veranschaulicht die zeitliche Entwicklung einiger physikalischer Größen eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils 2, das mit einer Einspritzzeit TINJ (die wiederum dem Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t1 des Einspritzbeginns und dem Zeitpunkt t3 des Einspritzendes entspricht) angesteuert wird, die so klein ist, dass sie die Öffnung des Einspritzventils 15 nicht erreicht (d.h. eine Einspritzzeit TINJ , die zur anfänglichen Nichtöffnungszone A gehört und kleiner als die Öffnungszeit T0 ist). Mit anderen Worten, die Einspritzzeit TINJ ist kleiner als die Öffnungszeit T0 und damit so klein (in der Größenordnung von 0,05 - 0,15 ms), dass die vom elektromagnetischen Aktuator 14 erzeugte elektromagnetische Anziehungskraft auf die Nadel 23 (zusammen mit dem beweglichen Anker 19) immer kleiner bleibt als die von der Schließfeder 26 erzeugte elastische Kraft. Gemäß der Darstellung in 6 umfasst die Steuerlogik c zur Steuerung des elektromagnetischen Injektors 2 die Aktivierung (Erregung) des elektromagnetischen Aktuators 14 zu einem Zeitpunkt t1 (Übergang des Befehls der Steuerlogik c vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand) und die Deaktivierung (Entregung) des elektromagnetischen Aktuators 14 zu einem Zeitpunkt t3 (Übergang des Befehls der Steuerlogik c vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand) . Die Einspritzzeit TINJ ist gleich dem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t1 und t3 und ist klein; folglich arbeitet der elektromagnetische Kraftstoffinjektor 2 in der anfänglichen Nicht-Öffnungszone A.The diagram of the 6th illustrates the development over time of some physical quantities of an electromagnetic fuel injection valve 2 that with an injection time T INJ (which in turn is the time interval between the point in time t 1 the start of injection and the point in time t 3 of the end of injection), which is so small that it opens the injection valve 15th not reached (ie an injection time T INJ leading to the initial non-opening area A. heard and less than the opening time T 0 is). In other words, the injection time T INJ is shorter than the opening time T 0 and thus so small (in the order of magnitude of 0.05 - 0.15 ms) that that of the electromagnetic actuator 14th generated electromagnetic attraction force on the needle 23 (together with the movable anchor 19th ) always remains smaller than that of the closing spring 26th generated elastic force. As shown in 6th comprises the control logic c for controlling the electromagnetic injector 2 the activation (excitation) of the electromagnetic actuator 14th at a time t 1 (Transition of the command of the control logic c from the off state to the on state) and the deactivation (de-energization) of the electromagnetic actuator 14th at a time t 3 (Transition of the command of the control logic c from the on-state to the off-state). The injection time T INJ is equal to the time interval between the points in time t 1 and t 3 and is small; consequently, the electromagnetic fuel injector works 2 in the initial no-opening zone A. .

Zum Zeitpunkt t1 wird die Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 erregt und beginnt damit, eine Antriebskraft zu erzeugen, die der Kraft der Schließfeder 26 entgegenwirkt; Die vom elektromagnetischen Aktuator 14 erzeugte Antriebskraft kann jedoch niemals die von der Schließfeder 26 erzeugte elastische Kraft überwinden und deshalb bewegt sich die Nadel 23 (die mit dem beweglichen Anker 19 fest verbunden ist) niemals aus der Schließposition des Einspritzventils 15 (in 6 mit „Close“ gekennzeichnet) . Zum Zeitpunkt t4 wird der durch die Spule 16 fließende Strom i aufgehoben (d.h. er erreicht Null) und die an den Enden der Spule 16 anliegende Spannung v beginnt (im Absolutwert) gegen Null zu sinken. Nachdem der Strom i zum Zeitpunkt t4 zu Null geworden ist, entlädt sich die Restspannung v exponentiell bis sie Null ist.At the time t 1 becomes the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th energized and begins to generate a driving force equal to the force of the closing spring 26th counteracts; The ones from the electromagnetic actuator 14th however, the driving force generated can never be that of the closing spring 26th overcoming generated elastic force and therefore the needle moves 23 (the one with the movable anchor 19th is firmly connected) never out of the closed position of the injection valve 15th (in 6th marked with "Close"). At the time t 4 is going through the coil 16 current i flowing is canceled (ie it reaches zero) and applied to the ends of the coil 16 applied voltage v begins (in absolute value) to decrease towards zero. After the current i at the time t 4 has become zero, the residual voltage v discharges exponentially until it is zero.

Nachdem der elektromagnetische Injektor 2 mechanisch im Prüfstand 1 montiert wurde (in 1 dargestellt), wird der elektromagnetische Injektor 2 selbst hydraulisch mit der Hochdruckpumpe 5 (welche die unter Druck stehende Testflüssigkeit liefert) und mit dem Durchflussmesser 4 verbunden und elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit 9 verbunden; an diesem Punkt ist der elektromagnetische Injektor 2 bereit, getestet zu werden. Um die Konformität des elektromagnetischen Injektors 2 zu überprüfen, steuert die elektronische Steuereinheit 9 den elektromagnetischen Injektor 2 an, um eine Folge von Testeinspritzungen (z.B. 100-300 aufeinanderfolgende Testeinspritzungen) mit der gleichen Einspritzzeit TINJ durchzuführen; d.h. alle Testeinspritzungen werden nacheinander und alle mit der exakt gleichen Einspritzzeit TINJ durchgeführt. Über den Durchflussmesser 4 misst die elektronische Steuereinheit 9 die Menge an Testflüssigkeit, die insgesamt durch den elektromagnetischen Injektor 2 eingespritzt wird, um die durchschnittliche Menge an Testflüssigkeit zu bestimmen, die bei jeder einzelnen Testeinspritzung eingespritzt wird; die durchschnittliche Menge an Testflüssigkeit, die bei jeder einzelnen Testeinspritzung eingespritzt wird, wird mit einem vorgegebenen Akzeptanzbereich verglichen, um zu überprüfen, ob der Injektor den Spezifikationen entspricht (d. h., dass die durchschnittliche Menge an Testflüssigkeit, die bei jeder einzelnen Testeinspritzung eingespritzt wird, weder zu groß noch zu klein ist).After the electromagnetic injector 2 mechanically in the test bench 1 was mounted (in 1 shown), the electromagnetic injector 2 even hydraulically with the high pressure pump 5 (which supplies the pressurized test liquid) and with the flow meter 4th connected and electrically to the electronic control unit 9 tied together; at this point is the electromagnetic injector 2 ready to be tested. To ensure the conformity of the electromagnetic injector 2 to check controls the electronic control unit 9 the electromagnetic injector 2 to a sequence of test injections (e.g. 100-300 consecutive test injections) with the same injection time T INJ perform; ie all test injections are carried out one after the other and all with exactly the same injection time T INJ carried out. About the flow meter 4th measures the electronic control unit 9 the total amount of test liquid that is passed through the electromagnetic injector 2 is injected to determine the average amount of test liquid used for each individual Test injection is injected; the average amount of test fluid injected with each individual test injection is compared to a given acceptance range to verify that the injector meets specifications (i.e. that the average amount of test fluid injected with each individual test injection is neither too big nor too small).

Außerdem bestimmt die elektronische Steuereinheit 9 für jede Testeinspritzung eine entsprechende Schließzeit Tc (d.h. das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t3 und t5 , d.h. das Zeitintervall zwischen dem Ende des den elektromagnetischen Injektor 2 ansteuernden logischen Befehls c und dem Schließen des elektromagnetischen Injektors 2), verarbeitet die Schließzeit Tc der Test-Injektionsfolge statistisch, um eine Streuung der Schließzeiten Tc zu bestimmen und signalisiert dann, den elektromagnetischen Injektor 2 zu verwerfen, wenn die Streuung der Schließzeiten Tc außerhalb eines vorbestimmten Akzeptanzbereichs liegt (d. h. wenn die Streuung der Schließzeiten TC Zeiten zu groß ist). In der Tat wurde beobachtet, dass die Streuung (Variation) der Schließzeiten TC der Testeinspritzungen direkt mit der Streuung (Variation) der Menge der in die Testeinspritzungen eingespritzten Testflüssigkeit korreliert; das heißt, anstatt die Streuung (Variation) der Menge der in die Testeinspritzungen eingespritzten Testflüssigkeit statistisch zu messen und zu analysieren, ist es möglich (mit im Wesentlichen der gleichen Beurteilungsgenauigkeit), die Streuung (Variation) der Schließzeiten TC der Testeinspritzungen statistisch zu messen und zu analysieren. Mit anderen Worten: Das statistische Messen und Analysieren der Streuung (Variation) der Menge der in die Testeinspritzungen eingespritzten Testflüssigkeit ist gleichbedeutend mit dem statistischen Messen und Analysieren der Streuung (Variation) der Schließzeiten TC der Testeinspritzungen.In addition, the electronic control unit determines 9 a corresponding closing time T c (ie the time interval between the points in time) for each test injection t 3 and t 5 , ie the time interval between the end of the electromagnetic injector 2 controlling logic command c and the closing of the electromagnetic injector 2 ), processes the closing time T c the test injection sequence statistically to a dispersion of the closing times T c to determine and then signals the electromagnetic injector 2 discard if the spread of the closing times T c lies outside a predetermined acceptance range (ie if the spread of the closing times T C Times is too big). In fact, it was observed that the dispersion (variation) of the closing times T C the test injections are directly correlated with the spread (variation) in the amount of test liquid injected into the test injections; that is, instead of statistically measuring and analyzing the dispersion (variation) of the amount of the test liquid injected into the test injections, it is possible (with substantially the same judgment accuracy) to determine the dispersion (variation) of the closing times T C to statistically measure and analyze the test injections. In other words, the statistical measurement and analysis of the spread (variation) of the amount of test liquid injected into the test injections is equivalent to the statistical measurement and analysis of the spread (variation) of the closing times T C of the test injections.

Auf diese Weise ist es auch möglich, die Wiederholbarkeit der Injektion zu überprüfen, d.h. ob die einzelnen Testeinspritzungen einander ähnlich sind (d.h. nahe am Durchschnitt, indem jeweils eine Testflüssigkeitsmenge injiziert wird, die nahe an der durchschnittlichen Testflüssigkeitsmenge liegt) oder ob die einzelnen Testeinspritzungen sehr unterschiedlich sind (d.h. weit vom Durchschnitt entfernt, indem jeweils eine Testflüssigkeitsmenge injiziert wird, die sich wesentlich von der durchschnittlichen Testflüssigkeitsmenge unterscheidet); mit anderen Worten, die Wiederholbarkeit des elektromagnetischen Injektors 2 ist seine Fähigkeit, gleiche Injektionen zu liefern (d.h. die gleiche Menge an Testflüssigkeit zu injizieren), wenn er mit der gleichen Einspritzzeit TINJ betrieben wird. Tatsächlich könnte ein elektromagnetischer Injektor 2 mit einer sehr schlechten Wiederholbarkeit der Injektion (also sicher nicht spezifikationskonform) im Mittel eine mehr oder weniger korrekte Durchschnittsmenge an Testflüssigkeit abgeben, wenn sich die Fehler bei den einzelnen Testeinspritzungen gegenseitig kompensieren (d.h. einmal wird zu viel und das nächste Mal zu wenig Testflüssigkeit eingespritzt).In this way, it is also possible to check the repeatability of the injection, that is, whether the individual test injections are similar to one another (ie close to the average, in that a test liquid amount is injected in each case that is close to the average test liquid amount) or whether the individual test injections are very much are different (ie far from the average, in that an amount of test liquid is injected in each case that is substantially different from the average amount of test liquid); in other words, the repeatability of the electromagnetic injector 2 is its ability to deliver equal injections (i.e., inject the same amount of test fluid) when using the same injection time T INJ is operated. Indeed, it could be an electromagnetic injector 2 With a very poor repeatability of the injection (i.e. certainly not in accordance with the specification), on average, a more or less correct average amount of test liquid is released if the errors in the individual test injections compensate each other (i.e. one time too much and the next time too little test liquid is injected) .

Die Wiederholbarkeit des elektromagnetischen Injektors 2 wird quantitativ durch die Streuung der durchschnittlichen Flüssigkeitsmenge ausgedrückt, die bei jeder Testeinspritzung eingespritzt wird, und ist (wie oben erwähnt) äquivalent zur Streuung der Schließzeiten Tc der Testeinspritzungen, die eine Gaußsche Verteilung aufweist (wie in 4 dargestellt).The repeatability of the electromagnetic injector 2 is expressed quantitatively by the dispersion of the average amount of liquid injected with each test injection and is (as mentioned above) equivalent to the dispersion of the closing times T c of the test injections, which has a Gaussian distribution (as in 4th shown).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, berechnet die elektronische Steuereinheit 9 eine Standardabweichung σ der Schließzeiten TC der Folge von Testeinspritzungen; insbesondere die Standardabweichung σ ist ein statistischer Streuungsindex (d. h. eine Schätzung der Variabilität der Schließzeiten TC ), entspricht der quadratischen Mittelwertabweichung und ist eine der Möglichkeiten, die Streuung der Daten um einen Positionsindex, wie z. B. das arithmetische Mittel oder eine Schätzung davon, auszudrücken (sie hat daher die gleiche Maßeinheit wie die Schließzeiten TC im Gegensatz zur Varianz, die das Quadrat der Maßeinheit der TK-Schließzeiten hat). Darüber hinaus verwirft die elektronische Steuereinheit 9 den elektromagnetischen Injektor 2, wenn die Standardabweichung σ höher ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (d.h. wenn sie zu hoch ist); vorzugsweise verwirft die elektronische Steuereinheit 9 den elektromagnetischen Injektor 2, wenn die dreifache Standardabweichung σ (die sogenannte 3σ) höher ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (d.h. wenn sie zu hoch ist), aber natürlich könnte die Standardabweichung σ oder die zweifache (oder vier-/fünffache) Standardabweichung σ direkt berücksichtigt werden.According to a preferred embodiment, which is shown in 4th is shown, the electronic control unit calculates 9 a standard deviation σ the closing times T C the sequence of test injections; especially the standard deviation σ is a statistical index of dispersion (ie, an estimate of the variability in closing times T C ), corresponds to the root mean square deviation and is one of the possibilities to measure the spread of the data around a position index, e.g. B. the arithmetic mean or an estimate of it, to express (it therefore has the same unit of measurement as the closing times T C in contrast to the variance, which is the square of the unit of measurement for the TK closing times). It also discards the electronic control unit 9 the electromagnetic injector 2 when the standard deviation σ is higher than a predetermined threshold (ie when it is too high); preferably discards the electronic control unit 9 the electromagnetic injector 2 when three times the standard deviation σ (the so-called 3σ) is higher than a predetermined threshold (i.e. when it is too high), but of course the standard deviation could be σ or twice (or four / five times) the standard deviation σ can be taken into account directly.

Um die Zeiten TC für das Schließen der Testeinspritzungen bestimmen zu können, ermittelt die elektronische Steuereinheit 9 vor dem Start der Testeinspritzungen selbst einen Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 an mindestens einem Ende der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 (dargestellt in 7), d.h. vor dem Start der Testeinspritzungen steuert die Steuereinheit 9 die Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 an (ohne eine Testfluideinspritzung zu erzeugen), um den Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 zu ermitteln. Anschließend ermittelt die elektronische Steuereinheit 9 (für jede Testeinspritzung) einen Ansteuerzeitverlauf der Spannung v1 an mindestens einem Ende der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 (dargestellt in 7), berechnet (für jede Testeinspritzung) eine Spannungsdifferenz Δv (dargestellt in 7) zwischen dem Ansteuerzeitverlauf der Spannung v1 und dem Vergleichszeitverlauf der Spannung v2 , identifiziert (für jede Testeinspritzung) einen Zeitpunkt t5 des Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 als eine Funktion der Spannungsdifferenz Δv und bestimmt dann (für jede Testeinspritzung) die Schließzeit Tc als eine Funktion des Schließzeitpunkts t5 .About the times T C The electronic control unit determines to be able to determine the closing of the test injections 9 before the start of the test injections itself a time curve of the comparison voltage v 2 at at least one end of the spool 16 of the electromagnetic actuator 14th (shown in 7th ), ie before the start of the test injections, the control unit controls 9 the sink 16 of the electromagnetic actuator 14th on (without generating a test fluid injection) to the time course of the comparison voltage v 2 to investigate. The electronic control unit then determines 9 (for each test injection) a control time profile of the voltage v1 at at least one end of the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th (shown in 7th ), calculates (for each test injection) a voltage difference Δ v (shown in 7th ) between the control time curve of the voltage v 1 and the comparison time course of the voltage v 2 , identifies a point in time (for each test injection) t 5 the closing of the electromagnetic injector 2 as a function of the voltage difference Δ v and then determines (for each test injection) the closing time T c as a function of the closing time t 5 .

Gemäß der Darstellung in 6 und zur Bestimmung des Zeitverlaufs der Vergleichsspannung v2 (dargestellt in 7) legt die elektronische Steuereinheit 9 zu einem Zeitpunkt t1 des Beginns einer Erfassung eine positive Spannung v an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 an, um durch die Spule 16 einen elektrischen Erfassungsstrom i zirkulieren zu lassen, der nicht die Öffnung des Einspritzventils 15 bestimmt, legt zu einem Zeitpunkt t3 des Endes der Erfassung eine negative Spannung v an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 an, um den elektrischen Prüfstrom i aufzuheben, und erfasst den Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 an mindestens einem Ende der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 nach der Aufhebung des elektrischen Prüfstroms i.As shown in 6th and for determining the time course of the comparison voltage v 2 (shown in 7th ) sets the electronic control unit 9 at a time t 1 the beginning of a detection a positive voltage v across the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th to get through the coil 16 to circulate a sense electrical current i other than the fuel injector opening 15th determined, lays at a time t 3 at the end of the detection a negative voltage v is applied to the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th to cancel the electrical test current i, and records the time course of the comparison voltage v 2 at at least one end of the spool 16 of the electromagnetic actuator 14th after the elimination of the electrical test current i.

Gemäß einer bevorzugten, aber nicht verbindlichen Ausführungsform erfasst die elektronische Steuereinheit 9 vor dem Start der Testeinspritzungen den Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 mehrmals (z.B. 3-10 mal), um anschließend einen entsprechenden Mittelwert zu berechnen; dadurch wird das Auftreten von zufälligen Fehlern reduziert. Gemäß der Darstellung in 5 legt die elektronische Steuereinheit 9 bei jeder Testeinspritzung und zur Bestimmung des Betätigungszeitverlaufs der Spannung v1 (dargestellt in 7) zu einem Zeitpunkt t1 des Beginns der Testeinspritzung eine positive Spannung v an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 an, um durch die Spule 16 einen elektrischen Betätigungsstrom i fließen zu lassen, der die Öffnung des Einspritzventils 15 bestimmt, legt zu einem Zeitpunkt t3 des Endes der Testeinspritzung eine negative Spannung v an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 an, um den elektrischen Betätigungsstrom i aufzuheben, und erfasst den Betätigungszeitverlauf der Spannung v1 an mindestens einem Ende der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 nach der Aufhebung des elektrischen Betätigungsstroms i.According to a preferred, but not mandatory embodiment, the electronic control unit records 9 the time curve of the comparison voltage before the start of the test injections v 2 several times (e.g. 3-10 times) in order to then calculate a corresponding mean value; this reduces the occurrence of random errors. As shown in 5 attaches the electronic control unit 9 at each test injection and to determine the voltage actuation time profile v 1 (shown in 7th ) at a time t 1 at the beginning of the test injection a positive voltage v is applied to the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th to get through the coil 16 to allow an electrical actuation current i to flow, which opens the injection valve 15th determined, lays at a time t 3 at the end of the test injection, a negative voltage v is applied to the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th to cancel the actuation electric current i, and detects the actuation timing of the voltage v 1 at at least one end of the spool 16 of the electromagnetic actuator 14th after the elimination of the electrical actuation current i.

Der Modus, der von der elektronischen Steuereinheit 9 verwendet wird, um während einer einzelnen Testeinspritzung den Zeitpunkt t5 des Schließens des elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils 2 zu bestimmen (d.h. um die Schließzeit TC zu bestimmen, die dem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t3 und t5 entspricht, d.h. dem Zeitintervall zwischen dem Ende des logischen Befehls c der Steuerung des elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils 2 und dem Schließen des elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils 2), wird weiter unten ausführlicher beschrieben.The mode used by the electronic control unit 9 used to determine the timing during a single test injection t 5 the closing of the electromagnetic fuel injection valve 2 to determine (ie to the closing time T C to determine the the time interval between the points in time t 3 and t 5 corresponds to, that is, the time interval between the end of the logic command c of the control of the electromagnetic fuel injection valve 2 and closing the electromagnetic fuel injector 2 ), is described in more detail below.

Wie oben in Bezug auf 5 erwähnt, legt die elektronische Steuereinheit 9 zum Zeitpunkt t1 des Beginns der Testeinspritzung eine positive Spannung v an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktuators 14 an, um durch die Spule 16 einen elektrischen Betätigungsstrom i fließen zu lassen, der die Öffnung des Einspritzventils 15 bestimmt, und zum Zeitpunkt t3 Ende der Testeinspritzung legt die elektronische Steuereinheit 9 an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktuators 14 eine negative Spannung v an, um (zum Zeitpunkt t4 ) den durch die Spule 16 fließenden elektrischen Betätigungsstrom i aufzuheben.As above in relation to 5 mentioned, attaches the electronic control unit 9 at the time t 1 at the beginning of the test injection a positive voltage v is applied to the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th to get through the coil 16 to allow an electrical actuation current i to flow, which opens the injection valve 15th determined and at the time t 3 The electronic control unit establishes the end of the test injection 9 to the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th a negative voltage v in order to (at the time t 4 ) the one through the coil 16 Cancel flowing electrical actuation current i.

Am Ende der Testeinspritzung (d.h. nach dem Zeitpunkt t3 des Endes der Einspritzung) detektiert (misst) die elektronische Steuereinheit 9 einen Betätigungszeitverlauf der Spannung v1 (dargestellt in 7) an mindestens einem Ende (d.h. einem Anschluss 100 oder 101) der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 nach der Aufhebung des durch die Spule 16 fließenden Betätigungsstroms i (d.h. nach dem Zeitpunkt t4 ) und bis zur Aufhebung der Spannung v selbst. Anschließend vergleicht das elektronische Steuergerät 9 den Ansteuerzeitverlauf der Spannung v1 mit dem zuvor (d.h. vor Beginn der Folge von Testeinspritzungen) ermittelten Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2. Schließlich bestimmt die elektronische Steuereinheit 9 den Zeitpunkt t5 des Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 entsprechend dem Vergleich des Ansteuerzeitverlaufs der Spannung v1 mit dem Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 .At the end of the test injection (i.e. after the point in time t 3 the end of the injection) detects (measures) the electronic control unit 9 an actuation timing of the voltage v 1 (shown in 7th ) at at least one end (ie a connector 100 or 101 ) the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th after lifting the by the coil 16 flowing actuation current i (ie after the point in time t 4 ) and until the voltage v itself is canceled. The electronic control unit then compares 9 the control time profile of the voltage v1 with the time profile of the comparison voltage v2 determined previously (ie before the start of the sequence of test injections). Finally, the electronic control unit determines 9 the time t 5 the closing of the electromagnetic injector 2 according to the comparison of the control timing of the voltage v 1 with the time course of the equivalent stress v 2 .

Um den Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 (dargestellt in 7) zu ermitteln, führt die elektronische Steuereinheit 9 vorbereitend, d. h. vor der Durchführung der Folge von Testeinspritzungen, eine vorläufige Erfassung an demselben elektromagnetischen Injektor 2, der mit einer Einspritzzeit TINJ (die wiederum gleich dem Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt t1 des Beginns der Einspritzung und dem Zeitpunkt t3 des Endes der Einspritzung ist) gesteuert wird, die so klein ist, dass sie die Öffnung des Einspritzventils 15 nicht erreicht (d.h. eine Einspritzzeit TINJ , die zur anfänglichen Nichtöffnungszone A gehört und kleiner als die Öffnungszeit T0 ist), wie in 6 dargestellt. Mit anderen Worten, die elektronische Steuereinheit 9 legt zu einem Zeitpunkt t1 des Erfassungsbeginns eine positive Spannung v an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktuators 14 an, um durch die Spule 16 einen elektrischen Abtaststrom i fließen zu lassen, der nicht zum Öffnen des Einspritzventils 15 führt und die elektronische Steuereinheit 9 legt zu einem Zeitpunkt t3 des Erfassungsendes eine negative Spannung v an die Spule 16 des elektromagnetischen Aktuators 14 an, um den elektrischen Abtaststrom i, der durch die Spule 16 fließt, aufzuheben, ohne zum Öffnen des Einspritzventils 15 zu führen. Schließlich detektiert (misst) die elektronische Steuereinheit 9 den Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 (dargestellt in 7) an mindestens einem Ende (d.h. einer Klemme 100 oder 101) der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 nach Aufhebung des durch die Spule 16 fließenden elektrischen Messstroms i, ohne das Einspritzventil 15 zu öffnen; d.h. das elektronische Steuergerät 9 identifiziert den Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 als Zeitverlauf nach Aufhebung des durch die Spule 16 fließenden elektrischen Abtaststroms i, ohne die Öffnung des Einspritzventils 15 zu ermitteln.To the time course of the Equivalent stress v 2 (shown in 7th ) is carried out by the electronic control unit 9 preparatory, ie before the execution of the sequence of test injections, a preliminary detection on the same electromagnetic injector 2 that with an injection time T INJ (which in turn is equal to the time interval between the point in time t 1 the start of the injection and the point in time t 3 the end of the injection), which is so small that it opens the injection valve 15th not reached (ie an injection time T INJ leading to the initial non-opening area A. heard and less than the opening time T 0 is), as in 6th shown. In other words, the electronic control unit 9 lays at a time t 1 at the start of detection, a positive voltage v is applied to the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th to get through the coil 16 to allow an electrical sensing current i to flow, which does not cause the injection valve to open 15th leads and the electronic control unit 9 lays at a time t 3 of the detection end a negative voltage v to the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th to the electrical sensing current i flowing through the coil 16 flows, can be canceled without opening the injector 15th respectively. Finally, the electronic control unit detects (measures) 9 the time course of the equivalent stress v 2 (shown in 7th ) at at least one end (i.e. a clamp 100 or 101 ) the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th after lifting the by the coil 16 flowing electrical measurement current i, without the injection valve 15th to open; ie the electronic control unit 9 identifies the time course of the equivalent stress v 2 as the time lapse after the lifting of the by the coil 16 flowing electrical sensing current i without opening the injection valve 15th to investigate.

Gemäß einer möglichen, aber nicht zwingenden Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit 9 mit einem Hardware-Anti-Aliasing-Filter (d.h. einem physikalischen Anti-Aliasing-Filter, der auf das Analogsignal vor der Digitalisierung einwirkt) versehen, das auf die Messung der Spannung v an mindestens einem Ende (d.h. einem Anschluss 100 oder 101) der Spule 16 des elektromagnetischen Aktors 14 einwirkt. Der Anti-Aliasing-Filter ist ein analoger Filter, der vor der Abtastung des Signals der Spannung v verwendet wird, um die Bandbreite des Signals selbst so zu verengen, dass das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem annähernd erfüllt wird.According to one possible, but not mandatory, embodiment, the electronic control unit 9 provided with a hardware anti-aliasing filter (i.e. a physical anti-aliasing filter that acts on the analog signal prior to digitization) that acts on the measurement of the voltage v at at least one end (i.e. a terminal 100 or 101 ) the coil 16 of the electromagnetic actuator 14th acts. The anti-aliasing filter is an analog filter that is used before the signal of voltage v is sampled in order to narrow the bandwidth of the signal itself so that the Nyquist-Shannon sampling theorem is approximately fulfilled.

Wenn der Verschlusskopf der Nadel 23 gegen den Ventilsitz des Einspritzventils 15 stößt (d.h. wenn der elektromagnetische Injektor 2 geschlossen wird), ändert der bewegliche Anker 19, der mit der Nadel 23 fest verbunden ist, in sehr kurzer Zeit sein eigenes Bewegungsgesetz (d.h. er geht fast augenblicklich von einer relativ hohen Geschwindigkeit auf die Geschwindigkeit Null über und kann eventuell auch einen kleinen Rückprall ausführen, der die Richtung der Geschwindigkeit umkehrt) und diese im wesentlichen impulsive Modifikation des Bewegungsgesetzes des beweglichen Ankers 19 erzeugt eine Störung im Magnetfeld, die mit der Spule 16 verkettet ist und daher auch eine Störung der Spannung v an den Enden der Spule 16 erzeugt. Folglich besteht ein (nachweisbarer) Unterschied zwischen dem zeitlichen Verlauf der Umsetzung der Spannung v1 , der ein Schließen des Einspritzventils 15 am Ende der Verschiebung der Nadel 23 vorsieht, und dem zeitlichen Verlauf der Vergleichsspannung v2 , der kein Schließen des Einspritzventils 15 vorsieht, da sich die Nadel 23 nicht bewegt; dieser Unterschied ist darauf zurückzuführen, dass im zeitlichen Verlauf der Implementierung der Spannung v1 , die ein Schließen des Einspritzventils 15 am Ende der Verschiebung der Nadel 23 vorsieht, eine Störung durch das Auftreffen der Nadel 23 auf den Ventilsitz des Einspritzventils 15 auftritt, während im zeitlichen Verlauf der Vergleichsspannung v2 , die kein Schließen des Einspritzventils 15 vorsieht, da sich die Nadel 23 nicht bewegt, keine Störung durch das Auftreffen der Nadel 23 auf den Ventilsitz des Einspritzventils 15 auftritt. Durch die Suche nach einer solchen Störung (aufgrund des Auftreffens der Nadel 23 auf den Ventilsitz des Einspritzventils 15) im Vergleich des zeitlichen Verlaufs der Implementierung der Spannung v1 , die ein Schließen des Einspritzventils 15 am Ende der Verschiebung der Nadel 23 vorsieht, und des Zeitverlaufs der Vergleichsspannung v2 , der kein Schließen des Einspritzventils 15 vorsieht, da sich die Nadel 23 nicht verschiebt, ist es möglich, den Zeitpunkt t5 des Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 zu bestimmen.When the bolt head of the needle 23 against the valve seat of the injector 15th bumps (i.e. when the electromagnetic injector 2 is closed), the movable armature changes 19th , the one with the needle 23 is firmly connected, its own law of motion in a very short time (i.e. it changes almost instantly from a relatively high speed to zero speed and can possibly also perform a small rebound that reverses the direction of the speed) and this essentially impulsive modification of the Law of motion of the movable anchor 19th creates a disturbance in the magnetic field associated with the coil 16 is chained and therefore also a disturbance of the voltage v at the ends of the coil 16 generated. As a result, there is a (demonstrable) difference between the time course of the conversion of the voltage v 1 showing a closing of the injector 15th at the end of the movement of the needle 23 provides, and the temporal course of the equivalent voltage v 2 that does not close the injector 15th provides as the needle 23 not moved; this difference is due to the fact that over time the implementation of the voltage v 1 showing a closing of the injector 15th at the end of the movement of the needle 23 provides for interference from the impact of the needle 23 on the valve seat of the injector 15th occurs, while the equivalent stress over time v 2 not closing the injector 15th provides as the needle 23 not moved, no interference from the impact of the needle 23 on the valve seat of the injector 15th occurs. By looking for such a disorder (due to the impact of the needle 23 on the valve seat of the injector 15th ) in comparison of the time course of the implementation of the voltage v 1 showing a closing of the injector 15th at the end of the movement of the needle 23 provides, and the time course of the equivalent stress v 2 that does not close the injector 15th provides as the needle 23 not postpones, it is possible to change the timing t 5 the closing of the electromagnetic injector 2 to determine.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform synchronisiert die elektronische Steuereinheit 9 den Ansteuerungszeitverlauf der Spannung v1 mit dem Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 , indem sie einen ersten Zeitpunkt t4 , zu dem der durch die Spule 16 fließende Ansteuerungsstrom i aufgehoben wird, mit einem zweiten Zeitpunkt t4 ausrichtet, zu dem der durch die Spule 16 fließende Abtaststrom i aufgehoben wird.According to a preferred embodiment, the electronic control unit synchronizes 9 the control timing of the voltage v 1 with the time course of the equivalent stress v 2 by making a first date t 4 to which the by the coil 16 flowing control current i is canceled with a second point in time t 4 aligns with the one by the coil 16 flowing sampling current i is canceled.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform berechnet die elektronische Steuereinheit 9 (durch einfache Subtraktion) eine Spannungsdifferenz Δv (dargestellt in 7) zwischen dem Ansteuerungszeitverlauf der Spannung v1 und dem Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 und bestimmt den Zeitpunkt t5 des Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz Δv. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, wendet die elektronische Steuereinheit 9 einen Tiefpassfilter, insbesondere einen Moving-Window-Filter, auf die Spannungsdifferenz Δv an, um hochfrequentes Rauschen zu eliminieren.According to a preferred embodiment, the electronic control unit calculates 9 (by simple subtraction) a voltage difference Δ v (shown in 7th ) between the control time curve of the voltage v 1 and the time course of the equivalent voltage v 2 and determines the point in time t 5 the closing of the electromagnetic injector 2 depending on the voltage difference Δv. Preferably, but not necessarily, the electronic control unit turns 9 a low-pass filter, in particular a moving window filter, to the voltage difference Δv in order to eliminate high-frequency noise.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform berechnet die elektronische Steuereinheit 9 eine erste Ableitung dAv/dt nach der Zeit der Spannungsdifferenz Δv (dargestellt in 8) und bestimmt dann den Zeitpunkt t5 des Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 in Abhängigkeit von der ersten Ableitung dAv/dt nach der Zeit der Spannungsdifferenz Δv . Insbesondere bestimmt die elektronische Steuereinheit 9 ein absolutes Minimum der ersten Ableitung dΔv/dt nach der Zeit der Spannungsdifferenz Δv und identifiziert den Zeitpunkt t5 des Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 in Übereinstimmung mit dem absoluten Minimum der ersten Ableitung dAv/dt nach der Zeit zuerst in der Zeit der Spannungsdifferenz Δv nach der Zeit (wie in 8 dargestellt).According to a preferred embodiment, the electronic control unit calculates 9 a first derivative dAv / dt according to the time of the voltage difference Δ v (shown in 8th ) and then determines the point in time t 5 the closing of the electromagnetic injector 2 as a function of the first derivative dAv / dt after the time of the voltage difference Δ v . In particular, the electronic control unit determines 9 an absolute minimum of the first derivative dΔv / dt after the time of the voltage difference Δ v and identifies the point in time t 5 the closing of the electromagnetic injector 2 in accordance with the absolute minimum of the first derivative dAv / dt after the time first in the time of the voltage difference Δ v according to the time (as in 8th shown).

Gemäß einer möglichen, aber nicht einschränkenden Ausführungsform wird auf den wie oben beschriebenen ermittelten Zeitpunkt t5 des Schließens ein vorbestimmter Zeitvorlauf angewandt, um die Phasenverzögerungen zu kompensieren, die durch die gesamten Filterungen eingeführt werden, der die Spannung v unterworfen ist; mit anderen Worten, der wie oben beschrieben ermittelte Zeitpunkt t5 des Schließens wird um ein vorbestimmtes Zeitintervall vorgezogen, um die Phasenverzögerungen zu berücksichtigen, die durch die gesamten Filterungen eingeführt werden, der die Spannung v an den Enden der Spule 16 unterworfen ist. Die elektronische Steuereinheit 9 erkennt das Vorhandensein eines Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 nur, wenn die Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert größer als ein erster Schwellenwert ist, und/oder erkennt das Vorhandensein eines Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 nur, wenn die erste Ableitung dAv/dt nachj der Zeit der Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Mit anderen Worten: Die elektronische Steuereinheit 9 erkennt das Fehlen eines Schließens des elektromagnetischen Injektors 2, wenn die Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert kleiner als der erste Schwellenwert ist und/oder wenn die erste Ableitung dAv/dt nach der Zeit der Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert kleiner als der zweite Schwellenwert ist. Wenn also die Spannungsdifferenz Δv und/oder die erste zeitliche Ableitung dAv/dt der Spannungsdifferenz Δv zu klein sind (im Absolutwert), dann stellt die elektronische Steuereinheit 9 fest, dass der Betätigungszeitverlauf der Spannung v1 dem Zeitverlauf der Vergleichsspannung v2 völlig ähnlich ist und somit kein Schließen des elektromagnetischen Injektors 2 stattgefunden hat (d. h. ein Schließen des elektromagnetischen Injektors 2 liegt nicht vor).According to a possible but non-limiting embodiment, the point in time determined as described above is used t 5 A predetermined time advance of closing is applied to compensate for the phase delays caused by the overall filterings are introduced to which the voltage v is subjected; in other words, the point in time determined as described above t 5 of closing is brought forward by a predetermined time interval in order to take into account the phase delays introduced by the overall filtering of the voltage v at the ends of the coil 16 is subject. The electronic control unit 9 detects the presence of the electromagnetic injector closing 2 only if the voltage difference Δ v is greater in absolute value than a first threshold value, and / or detects the presence of a closure of the electromagnetic injector 2 only if the first derivative dAv / dt is after the time of the voltage difference Δ v is greater in absolute value than a second threshold value. In other words: the electronic control unit 9 detects the lack of closing of the electromagnetic injector 2 when the voltage difference Δ v is smaller in absolute value than the first threshold value and / or if the first derivative dAv / dt according to the time of the voltage difference Δ v is smaller in absolute value than the second threshold value. So if the voltage difference Δ v and / or the first time derivative dAv / dt of the voltage difference Δ v are too small (in absolute value), then the electronic control unit 9 notes that the actuation time course of the voltage v 1 the time course of the equivalent stress v 2 is completely similar and therefore does not close the electromagnetic injector 2 has taken place (ie a closing of the electromagnetic injector 2 is not available).

Insbesondere berechnet die elektronische Steuereinheit 9 einen Maximalwert der ersten Ableitung dAv/dt nach der Zeit der Spannungsdifferenz Δv , identifiziert das Vorhandensein eines Schließens des elektromagnetischen Injektors 2, wenn der Maximalwert der ersten Ableitung dΔv/dt nachder Zeit der Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert den zweiten Schwellenwert überschreitet, und identifiziert das Nichtvorhandensein eines Schließens des elektromagnetischen Injektors 2, wenn der Maximalwert der ersten Ableitung dAv/dt nach der Zeit der Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert kleiner als der zweite Schwellenwert ist.In particular, the electronic control unit calculates 9 a maximum value of the first derivative dAv / dt after the time of the voltage difference Δ v , identifies the presence of electromagnetic injector closure 2 if the maximum value of the first derivative dΔv / dt after the time of the voltage difference Δ v exceeds the second threshold in absolute value and identifies the absence of closing of the electromagnetic injector 2 if the maximum value of the first derivative dAv / dt after the time of the voltage difference Δ v is smaller in absolute value than the second threshold value.

Weiterhin berechnet die elektronische Steuereinheit 9 einen Maximalwert der Spannungsdifferenz Δv , erkennt das Vorhandensein eines Schließens des elektromagnetischen Injektors 2 nur, wenn der Maximalwert der Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert den ersten Schwellenwert überschreitet, und erkennt das Nichtvorhandensein eines Schließens des elektromagnetischen Injektors 2, wenn der Maximalwert der Spannungsdifferenz Δv im Absolutwert kleiner als der erste Schwellenwert ist.The electronic control unit also calculates 9 a maximum value of the voltage difference Δ v , detects the presence of the electromagnetic injector closing 2 only if the maximum value of the voltage difference Δ v exceeds the first threshold value in absolute value, and recognizes the absence of closing of the electromagnetic injector 2 when the maximum value of the voltage difference Δ v is smaller in absolute value than the first threshold value.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird die Spannung v von der elektronischen Steuereinheit 9 zwischen den beiden Klemmen 100 und 101 der Spule 16 gemessen, wenn der erste und der zweite zeitliche Verlauf der Spannung v1 und v2 erfasst werden; diese Lösung beinhaltet eine Differenzmessung, die komplexer ist, da sie die Verwendung von zwei verschiedenen Spannungssensoren erfordert, die an die beiden Klemmen 100 und 101 der Spule 16 angeschlossen sind. Alternativ wird die Spannung v von der elektronischen Steuereinheit 9 zwischen der Niederspannungsklemme 101 der Spule 16 und einer elektrischen Masse gemessen, wenn die zeitlichen Trends der Spannung v1 und v2 erkannt werden; diese Lösung ist einfacher, da sie die Verwendung eines einzigen Spannungssensors beinhaltet, der an die Niederspannungsklemme 101 der Spule 16 angeschlossen ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform führt die Steuereinheit 9 die oben beschriebenen Überprüfungen (Überprüfung der durchschnittlichen Menge an eingespritzter Testflüssigkeit in jeder einzelnen Testeinspritzung und Überprüfung der Streuung der Schließzeiten Tc der Testeinspritzungen, die direkt mit der Streuung der Menge an eingespritzter Testflüssigkeit in den Testeinspritzungen korreliert ist) für mindestens zwei verschiedene Einspritzzeiten TINJ durch; insbesondere für eine kürzere Einspritzzeit TINJ , die im ballistischen Bereich B liegt (wobei zum Zeitpunkt t3 des Einspritzendes der Nadel 23 noch nicht die vollständig geöffnete Position des Einspritzventils 15 erreicht hat) und für eine längere Einspritzzeit TINJ , die im linearen Bereich C liegt (wobei zum Zeitpunkt t3 des Einspritzendes der Nadel 23 die vollständig geöffnete Position des Einspritzventils 15 erreicht hat). Nach anderen Ausführungsformen führt das Steuergerät 9 die oben beschriebenen Prüfungen für einen einzigen Einspritzzeitpunkt TINJ oder für drei oder mehr verschiedene Einspritzzeitpunkte TINJ durch.According to one possible embodiment, the voltage v is obtained from the electronic control unit 9 between the two terminals 100 and 101 the coil 16 measured when the first and the second time course of the voltage v1 and v2 are recorded; this solution involves a differential measurement, which is more complex as it requires the use of two different voltage sensors applied to the two terminals 100 and 101 the coil 16 are connected. Alternatively, the voltage v is obtained from the electronic control unit 9 between the low voltage terminal 101 the coil 16 and an electrical ground measured when the voltage trends over time v 1 and v 2 be recognized; this solution is simpler as it involves the use of a single voltage sensor connected to the low voltage terminal 101 the coil 16 connected. According to a preferred embodiment, the control unit performs 9 the checks described above (checking the average amount of test liquid injected in each individual test injection and checking the spread of the closing times T c of the test injections, which is directly correlated with the scatter of the amount of injected test liquid in the test injections) for at least two different injection times T INJ by; especially for a shorter injection time T INJ that are in the ballistic field B. lies (where at the time t 3 the injection end of the needle 23 not yet the fully open position of the injector 15th reached) and for a longer injection time T INJ that are in the linear domain C. lies (where at the time t 3 the injection end of the needle 23 the fully open position of the injector 15th has reached). According to other embodiments, the control unit performs 9 the tests described above for a single injection time T INJ or for three or more different injection times T INJ by.

Die hier beschriebenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The embodiments described here can be combined with one another without departing from the scope of protection of the present invention.

Das oben beschriebene Verfahren zur Überprüfung der Einspritzwiederholbarkeit in einem elektromagnetischen Kraftstoffinjektor 2 hat mehrere Vorteile.The method described above for checking the injection repeatability in an electromagnetic fuel injector 2 has several advantages.

Erstens ermöglicht die oben beschriebene Verifizierungsmethode eine effektive (d.h. mit hoher Genauigkeit und exzellenter Zuverlässigkeit) und effiziente (d.h. relativ schnelle) Prfung der Wiederholbarkeit der Einspritzung.First, the verification method described above enables an effective (i.e., with high accuracy and excellent reliability) and efficient (i.e., relatively rapid) test of the repeatability of the injection.

Darüber hinaus kann die oben beschriebene Prüfmethode auch am Ende einer Produktionslinie, also im Dauereinsatz und in einer unkontrollierten Umgebung, problemlos eingesetzt werden.In addition, the test method described above can also be used without problems at the end of a production line, i.e. in continuous use and in an uncontrolled environment.

Schließlich hat das oben beschriebene Prüfverfahren sehr geringe Implementierungskosten, da es im Vergleich zu einem ähnlichen bekannten Prüfstand 1 im Wesentlichen Updates der Software der elektronischen Steuereinheit 9 erfordert; folglich ist das oben beschriebene Prüfverfahren einfach und kostengünstig auch in einem bestehenden Prüfstand 1 zu implementieren, da es keine zusätzliche Hardware in Bezug auf die normalerweise bereits vorhandene Hardware erfordert, keine hohe Rechenleistung benötigt und keine große Speicherbelegung mit sich bringt.Finally, the test method described above has very low implementation costs since, compared to a similar known test stand 1, it essentially requires updates to the software of the electronic control unit 9; consequently, the test method described above is simple and inexpensive, even in an existing test stand 1, as it does not require any additional hardware in relation to the hardware that is normally already available, does not require high computing power and does not involve large memory requirements.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
EinspritzsystemInjection system
22
Motorengine
33
Zylindercylinder
44th
EinspritzdüsenInjectors
55
gemeinsamer Kanalcommon channel
66th
Hochdruckpumpehigh pressure pump
77th
NiederdruckpumpeLow pressure pump
88th
Behältercontainer
99
Elektronisches SteuergerätElectronic control unit
1010
Längsachse von 4Longitudinal axis of 4
1111
EinspritzdüseInjector
1212th
TragkörperSupport body
1313th
EinspeisekanalFeed channel
1414th
elektromagnetischer Aktorelectromagnetic actuator
1515th
EinspritzventilInjector
1616
SpuleKitchen sink
1717th
RingkerngehäuseToroidal core housing
1818th
fester Magnetpolfixed magnetic pole
1919th
beweglicher Ankermovable anchor
2020th
MagnetankerMagnet armature
2121
ringförmiger Sitzannular seat
2222nd
Magnetische UnterlegscheibeMagnetic washer
2323
Nadelneedle
2424
VentilsitzValve seat
2525th
zentrale Bohrungcentral hole
2626th
SchließfederClosing spring
2727
GegenstückCounterpart
100100
KlemmeClamp
101101
KlemmeClamp
t1t1
Zeitpunkttime
t2t2
Zeitpunkttime
t3t3
Zeitpunkttime
t4t4
Zeitpunkttime
t5t5
Zeitpunkttime
AA.
AnfangsbereichStarting area
BB.
ballistische Zoneballistic zone
CC.
lineare Zonelinear zone
QQ
KraftstoffmengeFuel quantity
TINJTINJ
EinspritzzeitInjection time
THYDTHYD
HydraulikzeitHydraulic time
TCTC
SchließzeitClosing time
TZTZ
RückstellzeitReset time
TFTF
FlugzeitFlight time
TOTO
ÖffnungszeitOpening time
v1v1
Ansteuerungszeitverlauf der SpannungControl timing of the voltage
v2v2
Zeitverlauf der VergleichsspannungTime course of the equivalent stress
ΔvΔv
SpannungsdifferenzVoltage difference
σσ
StandardabweichungStandard deviation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • IT 102020000004003 [0001]IT 102020000004003 [0001]
  • EP 1619384 A2 [0003]EP 1619384 A2 [0003]
  • EP 2375036 A1 [0006]EP 2375036 A1 [0006]
  • US 2013073188 A1 [0006]US 2013073188 A1 [0006]
  • EP 3575583 A1 [0006]EP 3575583 A1 [0006]

Claims (13)

Verfahren zum Prüfen der Einspritzwiederholbarkeit in einem elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil (2), mit: einer Nadel (23), die zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position eines Einspritzventils (15) bewegbar ist, und einem elektromagnetischen Aktuator (14), der mit einer Spule (16) versehen ist und betätigt wird, um die Nadel (23) zwischen der geschlossenen Position und der offenen Position zu bewegen; wobei das Verifikationsverfahren die folgenden Schritte umfasst: Montage des elektromagnetischen Injektors (2) in einem Prüfstand (1), der den elektromagnetischen Injektor (2) selbst mit einer unter Druck stehenden Testflüssigkeit versorgt; und Ansteuerung des elektromagnetischen Injektors (2) zur Durchführung einer Folge von Testeinspritzungen mit gleicher Einspritzzeit (TINJ); das Verifikationsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden weiteren Schritte umfasst: für jede Testeinspritzung einzig und allein eine entsprechende Schließzeit (TC) zu bestimmen; die Schließzeiten (TC) der Folge von Testeinspritzungen statistisch verarbeiten, um eine Streuung der Schließzeiten (TC) zu bestimmen; und Aussortieren des elektromagnetischen Injektors (2), wenn die Streuung der Schließzeiten (TC) außerhalb eines vorgegebenen Akzeptanzbereichs liegt.A method of testing injection repeatability in an electromagnetic fuel injector (2), comprising: a needle (23) movable between a closed position and an open position of an injector (15), and an electromagnetic actuator (14) connected to a coil (16) is provided and actuated to move the needle (23) between the closed position and the open position; wherein the verification method comprises the following steps: mounting the electromagnetic injector (2) in a test stand (1) which supplies the electromagnetic injector (2) itself with a pressurized test liquid; and control of the electromagnetic injector (2) to carry out a sequence of test injections with the same injection time (T INJ ); the verification method is characterized in that it comprises the following further steps: to determine a corresponding closing time (T C) for each test injection; statistically processing the closing times (T C ) of the sequence of test injections in order to determine a spread of the closing times (T C); and sorting out the electromagnetic injector (2) when the spread of the closing times (T C ) is outside a predetermined acceptance range. Prüfverfahren nach Anspruch 1, das die folgenden weiteren Schritte umfasst: Berechnen einer Standardabweichung (σ) der Schließzeiten (Tc) der Folge von Testeinspritzungen; und Zurückweisen des elektromagnetischen Injektors (2), wenn die Standardabweichung (σ), insbesondere die dreifache Standardabweichung (σ), größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.Test procedure according to Claim 1 which further comprises the following steps: calculating a standard deviation (σ) of the closing times (T c ) of the sequence of test injections; and rejecting the electromagnetic injector (2) if the standard deviation (σ), in particular three times the standard deviation (σ), is greater than a predetermined threshold value. Prüfverfahren nach Anspruch 2, wobei die Standardabweichung (σ) der mittleren quadratischen Abweichung entspricht.Test procedure according to Claim 2 , where the standard deviation (σ) is the mean square deviation. Prüfverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das die folgenden weiteren Schritte umfasst: Ermitteln eines Zeitverlaufs der Vergleichsspannung (v2) an mindestens einem Spulenende (16) des elektromagnetischen Aktors (14) vor Beginn der Testeinspritzungen; Ermitteln eines Ansteuerzeitverlaufs der Spannung (v1) an mindestens einem Spulenende (16) des elektromagnetischen Aktors (14) für jede Testeinspritzung; Berechnen einer Spannungsdifferenz (Δv) zwischen dem Zeitverlauf der Spannungsansteuerung (v1) und dem Zeitverlauf der Vergleichsspannung (v2) für jede Testeinspritzung; Identifizieren eines Zeitpunkts (t5) des Schließens des elektromagnetischen Injektors (2) als Funktion der Spannungsdifferenz (Δv) für jede Testeinspritzung; und Bestimmen der Schließzeit (Tc) in Abhängigkeit des Zeitpunkts (t5) des Schließens ie für jede Testeinspritzung.Test procedure according to Claim 1 , 2 or 3 which comprises the following further steps: determining a time profile of the comparison voltage (v 2 ) at at least one coil end (16) of the electromagnetic actuator (14) before the start of the test injections; Determining a control time profile of the voltage (v 1 ) at at least one coil end (16) of the electromagnetic actuator (14) for each test injection; Calculating a voltage difference (Δv) between the time profile of the voltage control (v 1 ) and the time profile of the comparison voltage (v 2 ) for each test injection; Identifying a point in time (t 5 ) of the closing of the electromagnetic injector (2) as a function of the voltage difference (Δv) for each test injection; and determining the closing time (T c ) as a function of the point in time (t 5 ) of closing ie for each test injection. Prüfverfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Ermittelns des Zeitverlaufs der Vergleichsspannung (v2) die weiteren Schritte umfasst: Anlegen einer positiven Spannung (v) an die Spule (16) des elektromagnetischen Aktuators (14) zu einem Zeitpunkt (t1) des Beginns einer Abtastung, um durch die Spule (16) einen elektrischen Abtaststrom (i) zirkulieren zu lassen, der nicht das Öffnen des Einspritzventils (15) bewirkt; Anlegen einer negativen Spannung (v) an die Spule (16) des elektromagnetischen Aktuators (14) zu einem Zeitpunkt (t3) des Endes der Erfassung, um eine Aufhebung des elektrischen Abtaststroms (i) zu induzieren; und Erfassen des Zeitverlaufs der Vergleichsspannung (v2) an mindestens einem Ende der Spule (16) des elektromagnetischen Aktors (14) nach der Aufhebung des elektrischen Abtaststroms (i) .Test procedure according to Claim 4 wherein the step of determining the time profile of the comparison voltage (v 2 ) comprises the further steps: applying a positive voltage (v) to the coil (16) of the electromagnetic actuator (14) at a point in time (t 1 ) of the start of a sampling, to circulate through the coil (16) an electrical sensing current (i) which does not cause the injection valve (15) to open; Applying a negative voltage (v) to the coil (16) of the electromagnetic actuator (14) at a time (t 3 ) of the end of detection to induce cancellation of the electrical sensing current (i); and detecting the time curve of the comparison voltage (v 2 ) at at least one end of the coil (16) of the electromagnetic actuator (14) after the electrical sampling current (i) has been canceled. Prüfverfahren nach Anspruch 4 und 5, wobei vor dem Start der Prüfinjektionen der Zeitverlauf der Vergleichsspannung (v2) mehrfach erfasst wird, um anschließend einen entsprechenden Mittelwert zu bilden.Test procedure according to Claim 4 and 5 , the time course of the comparison voltage (v 2 ) being recorded several times before the start of the test injections in order to subsequently form a corresponding mean value. Prüfverfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei der Schritt des Bestimmens des Ansteuerzeitverlaufs der Spannung (v1) für jede Testeinspritzung die weiteren Schritte umfasst: Anlegen einer positiven Spannung (v) an die Spule (16) des elektromagnetischen Aktuators (14) zu einem Zeitpunkt (t1) des Beginns der Testeinspritzung, um durch die Spule (16) einen elektrischen Betätigungsstrom (i) zirkulieren zu lassen, der das Ventil (15) der Einspritzung zum Öffnen bringt; Anlegen einer negativen Spannung an die Spule (16) des elektromagnetischen Aktuators (14) zu einem Zeitpunkt (t3) des Endes der Testeinspritzung, um den elektrischen Betätigungsstrom (i) aufzuheben; Erfassen des zeitlichen Verlaufs der Ansteuerung der Spannung (v1) an mindestens einem Ende der Spule (16) des elektromagnetischen Aktors (14) nach dem Wegfall des Ansteuerstroms (i).Test procedure according to Claim 4 , 5 or 6th wherein the step of determining the control timing of the voltage (v 1 ) for each test injection comprises the further steps: applying a positive voltage (v) to the coil (16) of the electromagnetic actuator (14) at a point in time (t 1 ) of the start the test injection to circulate through the coil (16) an electrical actuating current (i) which causes the valve (15) of the injection to open; Applying a negative voltage to the coil (16) of the electromagnetic actuator (14) at a point in time (t 3 ) of the end of the test injection in order to cancel the electric actuation current (i); Detection of the time profile of the control of the voltage (v 1 ) at at least one end of the coil (16) of the electromagnetic actuator (14) after the control current (i) has ceased to exist. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Schritt des Identifizierens des Zeitpunkts (t5) des Schließens des elektromagnetischen Injektors (2) für jede Testeinspritzung die weiteren Schritte umfasst: Berechnung einer ersten Ableitung (dAv/dt) nach der Zeit von der Differenz (Δv) der Spannung; Bestimmen eines absoluten Minimums der ersten Ableitung (dAv/dt) nach der Zeit der Spannungsdifferenz (Δv); und Identifizieren des Schließteitpunkts (t5) des elektromagnetischen Injektors (2) beim absoluten Minimum der ersten Ableitung (dΔv/dt) nach der Zeit der Spannungsdifferenz (Δv).Test method according to one of the Claims 4 until 7th wherein the step of identifying the time (t 5 ) of the closing of the electromagnetic injector (2) for each test injection comprises the further steps of: calculating a first derivative (dAv / dt) with respect to time of the difference (Δv) in the voltage; Determining an absolute minimum of the first derivative (dAv / dt) with respect to the time of the voltage difference (Δv); and identifying the closing time (t 5 ) of the electromagnetic injector (2) at the absolute minimum of the first derivative (dΔv / dt) after the time of the voltage difference (Δv). Prüfverfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Identifizierens des Zeitpunkts (t5) des Schließens des elektromagnetischen Injektors (2) für jede Testeinspritzung die weiteren Schritte umfasst: Berechnen eines Maximalwerts der ersten Ableitung (dΔv/dt) nach der Zeit der Differenz (Δv) der Spannung; Erkennen eines Schließens des elektromagnetischen Injektors (2) nur erkennen, wenn der Maximalwert der ersten Ableitung (dΔv/dt) nach der Zeit der Spannungsdifferenz (Δv) im Absolutwert größer als ein erster Schwellenwert ist; und Erkennen des Fehlens eines Schließens des elektromagnetischen Injektors (2), wenn der Maximalwert der ersten zeitlichen Ableitung (dΔv/dt) der Spannungsdifferenz (Δv) im Absolutwert kleiner als ein erster Schwellenwert ist.Test procedure according to Claim 8 wherein the step of identifying the time (t 5 ) of closing of the electromagnetic injector (2) for each test injection comprises the further steps of: calculating a maximum value of the first derivative (dΔv / dt) with respect to the time of the difference (Δv) in the voltage; Detecting a closing of the electromagnetic injector (2) only recognize when the maximum value of the first derivative (dΔv / dt) according to the time of the voltage difference (Δv) is greater than a first threshold value in absolute value; and recognizing the lack of a closing of the electromagnetic injector (2) if the maximum value of the first time derivative (dΔv / dt) of the voltage difference (Δv) is smaller in absolute value than a first threshold value. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Schritt des Identifizierens des Zeitpunkts (t5) des Schließens des elektromagnetischen Injektors (2) für jede Testeinspritzung die weiteren Schritte umfasst: Berechnung eines Maximalwerts der Differenz (Δv) der Spannung; Erkennen das Vorhandensein einer Schließung des elektromagnetischen Injektors (2) nur, wenn der Maximalwert der Spannungsdifferenz (Δv) im Absolutwert größer als ein zweiter Schwellenwert ist; und Erkennen des Fehlens eines Schließens des elektromagnetischen Injektors (2), wenn der Maximalwert der Spannungsdifferenz (Δv) im Absolutwert kleiner als der zweite Schwellenwert ist.Procedure according to Claim 8 or 9 wherein the step of identifying the time (t 5 ) of the closing of the electromagnetic injector (2) for each test injection comprises the further steps of: calculating a maximum value of the difference (Δv) in the voltage; Detect the presence of a closure of the electromagnetic injector (2) only if the maximum value of the voltage difference (Δv) is greater than a second threshold value in absolute value; and recognizing the lack of closing of the electromagnetic injector (2) when the maximum value of the voltage difference (Δv) in absolute value is smaller than the second threshold value. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, das den weiteren Schritt umfasst, zum Zeitpunkt (t5) des absoluten Minimums der ersten Ableitung (dΔv/dt) nach der Zeit der Spannungsdifferenz (Δv) einen vorbestimmten Zeitvorlauf anzuwenden, der die Phasenverzögerungen kompensiert, die durch die gesamten angewandten Filterungen entstehen.Procedure according to Claim 8 , 9 or 10 which comprises the further step of applying, at the time (t 5 ) of the absolute minimum of the first derivative (dΔv / dt) after the time of the voltage difference (Δv), a predetermined time advance which compensates for the phase delays caused by the total filtering applied. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Schließzeit (Tc) das Zeitintervall zwischen einem Ende des Befehls (c), der den elektromagnetischen Injektor (2) ansteuert, und einem Schließen des elektromagnetischen Injektors (2) ist.Test method according to one of the Claims 1 until 11 , wherein the closing time (T c ) is the time interval between an end of the command (c) which controls the electromagnetic injector (2) and a closing of the electromagnetic injector (2). Prüfstand (1) zum Prüfen der Wiederholbarkeit der Einspritzung in einem elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventil (2), mit: einer Nadel (23), die zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position eines Einspritzventils (15) bewegbar ist, und einem elektromagnetischen Aktuator (14), der mit einer Spule (16) versehen ist und die Nadel (23) zwischen der geschlossenen Position und der offenen Position bewegen kann; wobei der Prüfstand (1) umfasst: mindestens eine Pumpe (5, 7), die geeignet ist, dem elektromagnetischen Injektor (2) eine Testflüssigkeit unter Druck zuzuführen; und eine elektronische Steuereinheit (9) zum Ansteuern des elektromagnetischen Injektors (2), um eine Folge von Testeinspritzungen mit der gleichen Einspritzzeit (TINJ) durchzuführen; der Prüfstand (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass die elektronische Steuereinheit (9) konfiguriert ist, um für jede Testeinspritzung und eine entsprechende Zeit (TC) des Schließens zu bestimmen; die Schließzeiten (TC) der Folge von Testeinspritzungen statistisch verarbeiten, um eine Streuung der Schließzeiten (TC) zu bestimmen; und den elektromagnetischen Injektor (2) zurückweisen, wenn die Steruung der Schließzeiten (TC) außerhalb eines vorgegebenen Akzeptanzbereichs liegt.Test stand (1) for testing the repeatability of the injection in an electromagnetic fuel injection valve (2), comprising: a needle (23) which can be moved between a closed position and an open position of an injection valve (15), and an electromagnetic actuator (14) provided with a spool (16) and capable of moving the needle (23) between the closed position and the open position; wherein the test stand (1) comprises: at least one pump (5, 7) which is suitable for supplying the electromagnetic injector (2) with a test liquid under pressure; and an electronic control unit (9) for controlling the electromagnetic injector (2) in order to carry out a sequence of test injections with the same injection time (T INJ ); the test stand (1) is characterized in that the electronic control unit (9) is configured to determine for each test injection and a corresponding time (T C ) of closing; statistically process the closing times (T C ) of the sequence of test injections in order to determine a spread of the closing times (TC); and reject the electromagnetic injector (2) if the control of the closing times (T C ) is outside a predetermined acceptance range.
DE102021104645.9A 2020-02-26 2021-02-26 METHOD OF TESTING REPEATABILITY OF INJECTION IN AN ELECTROMAGNETIC FUEL INJECTOR AND APPROPRIATE TEST BENCH Pending DE102021104645A1 (en)

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IT102020000004003A IT202000004003A1 (en) 2020-02-26 2020-02-26 METHOD FOR VERIFYING THE REPEATABILITY OF THE INJECTION IN AN ELECTROMAGNETIC FUEL INJECTOR AND CORRESPONDING TEST BENCH
IT102020000004003 2020-02-26

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