DE10356858B4 - Betriebsverfahren für einen Aktor eines Einspritzventils und zugehörige Vorrichtung - Google Patents

Betriebsverfahren für einen Aktor eines Einspritzventils und zugehörige Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Betriebsverfahren für einen Aktor (13) eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Piezoaktor, mit den folgenden Schritten:
– Messung des zeitlichen Verlaufs (UIST) einer elektrischen Betriebsgröße des Aktors (13) während des Einspritzbetriebs,
– Ermittlung einer das Einspritzverhalten des Einspritzventils wiedergebenden Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von der gemessenen Betriebsgröße,
gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
– Vergleich des gemessenen Verlaufs (UIST) der Betriebsgröße mit einer gespeicherten Referenzkurve (UREF), die den zeitlichen Verlauf der Betriebsgröße bei einem Referenzmuster wiedergibt,
– Ermittlung der interessierenden Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von dem Vergleich.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für einen Aktor eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Piezoaktor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.
  • Aus DE 199 58 262 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufladen eines piezoelektrischen Aktors bekannt, bei dem die Aufladung des Aktors gemäß einer Referenzkurve in mehreren Schritten durchgeführt wird, wobei nach jedem Schritt die am Aktor anliegende Spannung gemessen wird und mit der entsprechenden Spannung der Referenzkurve verglichen wird. Aus der Spannungsabweichung wird die dem Aktor zuzuführende Energie berechnet.
  • Aus DE 199 30 309 A1 sowie aus DE 100 24 662 A1 ist es bekannt, bei einer Einspritzanlage mit Piezoaktoren zur Ansteuerung der Einspritzventile die Aktorspannung auszuwerten, um daraus den Einspritzbeginn zu ermitteln.
  • Nachteilig an diesem bekannten Verfahren zur Ermittlung des Einspritzbeginns aus der Aktorspannung ist jedoch die verbesserungsfähige Genauigkeit.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine möglichst genaue Bestimmung des Einspritzbeginns aus der gemessenen Aktorspannung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und – hin sichtlich einer entsprechenden Vorrichtung – durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.
  • Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, eine elektrische Betriebsgröße des Aktors zu messen und in Abhängigkeit davon eine Einspritzgröße zu ermitteln, die das Einspritzverhalten des Einspritzventils wiedergibt, wobei die gemessene elektrische Betriebsgröße des Aktors mit einer gespeicherten Referenzkurve verglichen wird, die den zeitlichen Verlauf der Betriebsgröße bei einem Referenzmuster wiedergibt.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei der gemessenen elektrischen Betriebsgröße um die Aktorspannung, jedoch ist es grundsätzlich auch möglich, andere elektrische Betriebsgrößen des Aktors zu messen und auszuwerten, um in Abhängigkeit davon die interessierende Einspritzgröße zu ermitteln.
  • Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht auf die Bestimmung des Einspritzbeginns als interessierende Einspritzgröße beschränkt ist. Vielmehr können im Rahmen der Erfindung grundsätzlich auch andere Einspritzgrößen ermittelt werden, die das Einspritzverhalten des jeweiligen Einspritzventils wiedergeben, wobei lediglich beispielhaft die Einspritzmenge und die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel zu erwähnen sind.
  • Die vorgegebene Referenzkurve gibt vorzugsweise den zeitlichen Verlauf der gemessenen Betriebsgröße bei einem Referenzmuster eines Injektor wieder, bei dem die Düsennadel festgebremst ist, was beispielsweise durch Festlöten der Düsennadel erreicht werden kann. Die Bestimmung der Referenzkurve der zu messenden elektrischen Betriebsgröße an dem Referenzmuster erfolgt vorzugsweise in einem separaten Kalibrierverfahren außerhalb des normalen Einspritzbetriebs, da das Festlöten der Düsennadel zu einer Beschädigung des zugehörigen Injektors führt. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, die Düsennadel in einer Weise fest zu bremsen, die nicht zu einer Beschädigung des jeweiligen Injektors führt. Beispielsweise kann der Aktor bei der Ermittlung der Referenzkurve mit einem elektrischen Steuersignal angesteuert werden, das nicht ausreicht, um das Einspritzventil zu öffnen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Spannungsamplitude des elektrischen Steuersignals oder die zeitliche Dauer des Steuersignals entsprechend gering gewählt wird.
  • Vorzugsweise wird im Rahmen des Vergleichs zwischen der gemessenen elektrischen Betriebsgröße und der entsprechenden Referenzkurve eine Spannungsdifferenz gebildet und die interessierende Einspritzgröße in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz bestimmt.
  • Die Bestimmung der Spannungsdifferenz erfolgt vorzugsweise für einen bestimmten Zeitpunkt nach der Aufladung des Aktors, wobei hierfür ein Zeitpunkt gewählt wird, der möglichst aussagekräftig ist. Hierzu eignen sich insbesondere lokale Maxima der gemessenen Aktorspannung, wobei sich das zweite lokale Maximum der gemessenen Aktorspannung nach dem Aufladen des Aktors als besonders aussagekräftig für die Bestimmung der Spannungsdifferenz erwiesen hat.
  • In bestimmten Betriebszuständen der Einspritzanlage kann es jedoch vorkommen, dass die Aktorspannung nach dem Aufladen des Aktors kein zweites lokales Maximum aufweist, da der Entladevorgang bereits vor dem Auftreten des zweiten lokalen Maximums eingeleitet wurde. In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, die Berechnung der Spannungsdifferenz zwischen der gemessenen Aktorspannung und dem entsprechenden Spannungswert der Referenzkurve spätestens zu Beginn des Entladevorgangs durchzuführen.
  • Die Berechnung der Spannungsdifferenz für die Bestimmung der interessierenden Einspritzgröße erfolgt also vorzugsweise zum Zeitpunkt des zweiten lokalen Maximums der Aktorspannung, spätestens jedoch zu Beginn des Entladevorgangs.
  • In einer anderen Variante der Erfindung erfolgt bei dem Vergleich des zeitlichen Verlaufs der gemessenen elektrischen Betriebsgröße des Aktors mit der gespeicherten Referenzkurve eine flächenmäßig Betrachtung, indem das von dem gemessenen Verlauf der Betriebsgröße und der Referenzkurve eingeschlossene Flächenintegral bestimmt wird.
  • Die Bestimmung des Flächenintegrals erfolgt hierbei vorzugsweise zwischen dem Zeitpunkt des ersten lokalen Maximums der gemessenen Betriebsgröße und entweder dem zweiten lokalen Maximum der gemessenen Betriebsgröße oder dem Beginn des Entladevorgangs.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht einer Steuereinheit eines Injektors für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Piezoaktor,
  • 2 ein Kalibrierverfahren zur Erzeugung einer Referenzkurve in Form eines Flussdiagramms,
  • 3a eine erste Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens in Form eines Flussdiagramms,
  • 3b eine Vorrichtung zur Durchführung der ersten Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens,
  • 3c einen vereinfachten Verlauf des Aktorstroms bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens entsprechend der ersten Variante,
  • 3d den zeitlichen Verlauf der Aktorspannung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens entsprechend der ersten Variante,
  • 4a eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens in Form eines Flussdiagramms,
  • 4b eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens entsprechend der zweiten Variante,
  • 4c den zeitlichen Verlauf des Aktorstroms bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens entsprechend der zweiten Variante,
  • 4d den zeitlichen Verlauf der Aktorspannung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens entsprechend der zweiten Variante sowie
  • 5 ein regelungstechnisches Ersatzschaltbild zur Regelung eines Piezoaktors unter Verwendung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.
  • Die in 1 dargestellte Steuereinheit eines Injektors einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine ist weitgehend herkömmlich aufgebaut und dient zur Ansteuerung einer Düsennadel 1, die in der Steuereinheit linear verschiebbar gelagert ist und die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von ihrer Position freigibt oder sperrt.
  • Die Steuereinheit besteht aus drei übereinander angeordneten Modulen 2, 3, 4, wobei durch die Module 2, 3, 4 ein Hochdruckkanal 5 verläuft, über den der einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird. Der Hochdruckkanal 5 mündet in dem unteren Modul 4 in einem zylindrischen Kanal 6, über den der einzuspritzende Kraftstoff zu der Ventilöffnung gelangt.
  • Darüber hinaus ist in dem unteren Modul 4 ein Ringkanal 7 angeordnet, der die Düsennadel 1 ringförmig umgibt, wobei von dem Ringkanal 7 auf der dem Hochdruckkanal 5 gegenüberliegenden Seite ein weiterer Kanal abzweigt, der über eine Zulaufdrossel 8 in einen Steuerraum 9 mündet.
  • In dem mittleren Modul 3 befindet sich ein Ventilsitz 10 und ein verschiebbar gelagerter Ventilkörper 11, wobei der Ventilkörper 11 in Abhängigkeit von seiner Position den Ventilsitz 10 freigibt oder sperrt.
  • Der Ventilkörper 11 wird hierbei durch eine Feder 12 in Richtung auf den Ventilsitz 10 vorgespannt, so dass der Ventilkörper 11 ohne Anliegen äußerer Kräfte den Ventilsitz 10 abdichtet, so dass kein Kraftstoff aus dem Steuerraum 9 nach oben entweichen kann.
  • Zum mechanischen Antrieb des Ventilkörpers 11 ist ein Piezoaktor 13 vorgesehen, der über eine Bodenplatte 14 und einen Hubzapfen 15 auf einen an der Oberseite des Ventilkörpers 11 angeformten Ventilpilz 16 drückt. Der Piezoaktor 13 kann also den Ventilkörper 11 in Abhängigkeit von der an den Piezoaktor 13 angelegten elektrischen Spannung aus dem Ventilsitz 9 herausdrücken, so dass Kraftstoff aus dem Steuerraum 9 durch den Ventilsitz 10 und über eine nicht dargestellte Ablaufdrossel entweichen kann.
  • Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das in 2 dargestellte Flussdiagramm zunächst beschrieben, wie eine Referenzkurve aufgenommen wird, die den Spannungsverlauf UREF (t) bei einem Labormuster des Aktors wiedergibt, bei dem die Düsennadel festgebremst ist.
  • Hierzu wird die Düsennadel bei dem Labormuster zunächst festgelötet, so dass sich die Düsennadel unabhängig von der Ansteuerung durch die in 1 dargestellte Steuereinheit nicht bewegen kann.
  • Anschließend wird der Piezoaktor 13 wie im normalen Einspritzbetrieb elektrisch angesteuert, wobei der Spannungsverlauf UREF gemessen wird.
  • Die entstehende Referenzkurve wird gespeichert und während des normalen Einspritzbetriebs berücksichtigt, wie noch detailliert beschrieben wird.
  • Im Folgenden wird nun eine erste Variante der Erfindung beschrieben, die in den 3a3d dargestellt ist.
  • Hierbei erfolgt eine Ansteuerung des Aktors im normalen Einspritzbetrieb ohne Besonderheiten.
  • Während der elektrischen Ansteuerung des Aktors wird jedoch laufend die elektrische Spannung UIST an dem Piezoaktor 13 gemessen und zwischengespeichert.
  • Nach einem Einspritzvorgang wird dann geprüft, ob der Spannungsverlauf UIST ein zweites lokales Maximum 17 aufweist, dessen zeitliche Lage tMAX2 einen Rückschluss auf den tatsächlichen Einspritzbeginn zulässt.
  • So führt das Aufladen des Piezoaktors 13 zwischen dem Zeitpunkt t = tLADE und dem Zeitpunkt t = tMAX1 zunächst zu einem Anstieg der Aktorspannung U.
  • Zum Zeitpunkt t = tMAX1 wird der Ventilkörper 11 dann aufgrund der Längung des Piezoaktors 13 aus dem Ventilsitz 10 gehoben, so dass Kraftstoff aus dem Steuerraum 9 nach oben in den darüber befindlichen Leckageraum entweichen kann. Dadurch sinkt der auf den Piezoaktor 13 wirkende hydraulische Druck in dem Steuerraum 9, was zunächst zu einem entsprechenden Spannungsabfall zwischen dem Zeitpunkt t = tMAX1 und dem Zeitpunkt t = tMIN führt.
  • Der Druckabfall in dem Steuerraum 9 hat jedoch auch zur Folge, dass sich die Düsennadel 1 in Richtung des Steuerraums 9 bewegt und dabei Kraftstoff verdrängt. Diese Düsennadelbewegung überwiegt ab dem Zeitpunkt t = tMIN den Druckverlust durch abströmenden Kraftstoff, so dass der Druck in dem Steu erraum 9 und damit die Spannung U bis zum Zeitpunkt t = tMAX2 wieder ansteigen.
  • Zum Zeitpunkt t = tMAX2 hat die Düsennadel 1 dann ihren Anschlag erreicht und verdrängt keinen weiteren Kraftstoff aus dem Steuerraum 9, so dass der Kraftstoffdruck in dem Steuerraum 9 durch den abfließenden Kraftstoff abnimmt, bis sich in dem Steuerraum 9 ein Gleichgewicht zwischen Zulauf und Ablauf eingestellt hat.
  • Zum Zeitpunkt t = tENTLADE wird der Piezoaktor 13 dann entladen, wodurch sich der Piezoaktor 13 verkürzt, so dass der Ventilkörper 11 den Ventilsitz 10 wieder verschließt.
  • Falls die Entladung so früh erfolgt, dass sich das zweite lokale Maximum 17 nicht ausbilden kann, so macht es keinen Sinn, auf das zweite lokale Maximum 17 zu warten.
  • In diesem Fall wird eine Vergleichsgröße x1 bestimmt, die gleich der gemessenen Aktorspannung U zu Beginn des Entladevorgangs ist. Darüber hinaus wird eine weitere Vergleichsgröße y1 bestimmt, die gleich dem entsprechenden Spannungswert der gespeicherten Referenzkurve ist.
  • Falls der gemessene Spannungsverlauf UIST dagegen das zweite lokale Maximum 17 aufweist, so werden die beiden Vergleichsgrößen x1, y1 für den Zeitpunkt tMAX2 des zweiten lokalen Maximums 17 ermittelt.
  • In einem weiteren Schritt wird dann eine Differenz z1 der beiden Vergleichsgrößen x1, y1 berechnet, um daraus anschließend den Einspritzbeginn tBEGINN berechnen zu können.
  • Das Blockschaltbild in 3b zeigt eine stark vereinfachte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 18 zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens.
  • Als Eingangsgrößen erhält die Vorrichtung 18 die aktuelle Zeit t, ein Entladesignal sowie die aktuelle Aktorspannung UIST.
  • Die aktuelle Zeit t wird einem Kennlinienglied 19 zugeführt, in dem die Referenzkurve UREF gespeichert wird und das in Abhängigkeit von der Zeit t einen zugehörigen Spannungswert y1 als Vergleichsgröße ausgibt.
  • Die aktuelle Aktorspannung UIST wird als Vergleichsgröße x1 zusammen mit der Vergleichsgröße y1 einem Subtrahierer 20 zugeführt, der eine Differenzspannung z1 berechnet und diese an ein nachgeordnetes Abtast-/Halteglied 21 weitergibt. Das Abtast-/Halteglied wird von einer Steuereinheit 22 angesteuert, die zum einen die aktuelle Aktorspannung UIST und zum anderen ein Entladesignal auswertet. Die Steuereinheit 22 triggert das Abtast-/Halteglied 21 dann, wenn die aktuelle Aktorspannung UIST das zweite lokale Maximum 17 aufweist oder spätestens, wenn das Entladesignal erscheint.
  • Das Abtast-/Halteglied 21 gibt dann die Spannungsdifferenz z1 an eine Auswertungseinheit 23 weiter, die in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz z1 und weiteren Größen den Einspritzbeginn tBEGINN,IST berechnet.
  • Im folgenden wird nun anhand der 4a4d eine zweite Variante der Erfindung beschrieben. Diese Variante stimmt jedoch weitgehend mit der vorstehend beschriebenen ersten Variante der Erfindung überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung zu den 3a3d verwiesen wird und im Folgenden für entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet werden wie in den 3a3d, die jedoch lediglich zur Unterscheidung durch ein Apostroph gekennzeichnet sind.
  • Eine Besonderheit dieser zweiten Variante der Anmeldung besteht darin, dass bei dem Vergleich des gemessenen tat sächlichen Spannungsverlaufs UIST der Aktorspannung mit der gespeicherten Referenzkurve UREF eine flächenmäßige Betrachtung erfolgt, indem die Spannungsdifferenz z1 durch einen Integrierer 21' aufintegriert wird, wobei mit dem Zeitpunkt tMAX1 des ersten lokalen Maximums begonnen wird, wohingegen die Integration entweder zum Zeitpunkt tMAX2 des zweiten lokalen Maximums 17' oder spätestens mit dem Beginn des Entladevorgangs beendet wird.
  • Die von dem Integrierer 21' berechnete Fläche A wird dann der Auswertungseinheit 23' zugeführt, die in Abhängigkeit davon und unter Berücksichtigung weiterer Größen den Einspritzbeginn tBEGINN,IST berechnet.
  • 5 zeigt schließlich ein regelungstechnisches Ersatzschaltbild zur Regelung des Piezoaktor 13 unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens.
  • Als Sollwert wird hierbei der gewünschte Einspritzbeginn tBEGINN,SOLL vorgegeben, der einem Subtrahierer 24 zugeführt wird.
  • Der Subtrahierer 24 erhält als weitere Eingangsgröße über eine Rückkopplungsschleife 25 den Ist-Wert tBEGINN,IST für den Einspritzbeginn, der von der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 18 ermittelt wird. Hierzu ist die Vorrichtung 18 eingangsseitig mit einem Spannungssensor 26 verbunden, der die Aktorspannung UIST misst.
  • Ausgangsseitig ist der Subtrahierer 24 mit einem Regler 27 verbunden, der in Abhängigkeit von der Regelabweichung Δt eine Endstufe 28 ansteuert.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.

Claims (20)

  1. Betriebsverfahren für einen Aktor (13) eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Piezoaktor, mit den folgenden Schritten: – Messung des zeitlichen Verlaufs (UIST) einer elektrischen Betriebsgröße des Aktors (13) während des Einspritzbetriebs, – Ermittlung einer das Einspritzverhalten des Einspritzventils wiedergebenden Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von der gemessenen Betriebsgröße, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Vergleich des gemessenen Verlaufs (UIST) der Betriebsgröße mit einer gespeicherten Referenzkurve (UREF), die den zeitlichen Verlauf der Betriebsgröße bei einem Referenzmuster wiedergibt, – Ermittlung der interessierenden Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von dem Vergleich.
  2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Referenzmuster die Düsennadel festgebremst ist, so dass die Referenzkurve (UREF) den zeitlichen Verlauf der Betriebsgröße bei festgebremster Düsennadel wiedergibt.
  3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Betriebsgröße des Aktors (13) die Aktorspannung ist.
  4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Berechnung einer Spannungsdifferenz (z1) zwischen der gemessenen Aktorspannung und einem entsprechenden Spannungswert der Referenzkurve (UREF), – Bestimmung der interessierenden Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz (z1).
  5. Betriebsverfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Bestimmung eines lokalen Maximums (17) der gemessenen Aktorspannung, – Berechnung der Spannungsdifferenz (z1) für den Zeitpunkt des lokalen Maximums (17).
  6. Betriebsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das lokale Maximum (17) für die Berechnung der Spannungsdifferenz das zweite lokale Maximum nach dem Aufladen des Aktors (13) ist.
  7. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Entladen des Aktors (13) zu einem vorgegebenen Entladezeitpunkt (tENTLADE), – Berechnung der Spannungsdifferenz für den Entladezeitpunkt (tENTLADE).
  8. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsdifferenz (z1) nur beim Fehlen des zweiten lokalen Maximums (17) der Aktorspannung für den Entladezeitpunkt (tENTLADE) berechnet wird.
  9. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Berechnung des von dem gemessenen Verlauf (UIST) der Betriebsgröße und der Referenzkurve (UREF) eingeschlossenen Flächenintegrals (A), – Bestimmung der interessierenden Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von dem Flächenintegral (A).
  10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenintegral (A) zwischen dem ersten lokalen Maximum (tMAX1) der gemessenen Betriebsgröße und entweder dem zweiten lokalen Maximum (tMAX2) der gemessenen Betriebsgröße oder dem Entladezeitpunkt (tENTLADEN) ermittelt wird.
  11. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die interessierende Einspritzgröße der Einspritzbeginn (tBEGINN) ist.
  12. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße des Aktors (13) während und/oder nach einem Ladevorgang, aber vor dem folgenden Entladevorgang gemessen wird.
  13. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (13) in Abhängigkeit von der ermittelten Einspritzgröße (tBEGINN) geregelt wird.
  14. Vorrichtung zur Überwachung eines Aktors (13) für ein Einspritzventil einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Piezoaktor, mit einer mit dem Aktor (13) verbundenen Messeinheit (26) zur Messung des zeitlichen Verlaufs (UIST) einer elektrischen Betriebsgröße des Aktors (13), einer mit der Messeinheit (26) verbundenen Auswertungseinheit (18) zur Bestimmung einer das Einspritzverhalten des Ein spritzventils wiedergebenden Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von der elektrischen Betriebsgröße des Aktors (13), gekennzeichnet durch ein Kennlinienglied (19, 19') zur Speicherung einer Referenzkurve (UREF), die den zeitlichen Verlauf der Betriebsgröße bei einem Referenzmuster wiedergibt sowie eine Vergleichseinheit (20, 20') zum Vergleich des gemessenen Verlaufs (UIST) der Betriebsgröße mit der gespeicherten Referenzkurve (UREF) und zur Bestimmung der Einspritzgröße (tBEGINN) in Abhängigkeit von dem Vergleich.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Referenzmuster die Düsennadel festgebremst ist, so dass die Referenzkurve (UREF) den zeitlichen Verlauf der Betriebsgröße bei festgebremster Düsennadel wiedergibt.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Betriebsgröße des Aktors (13) die Aktorspannung ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinheit einen Subtrahierer (20) aufweist, um die Differenz zwischen der gemessenen Betriebsgröße des Aktors (13) und dem entsprechenden Wert der Referenzkurve (UREF) zu bilden.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch einen Integrierer (21') zur Bildung des von der Referenzkurve (UREF) und dem gemessenen Verlauf (UIST) der Betriebsgröße eingeschlossenen Flächenintegrals (A).
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die interessierende Einspritzgröße der Einspritzbeginn (tBEGINN) ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet durch einen Regler (27) zur elektrischen Regelung des Aktors (13) in Abhängigkeit von der ermittelten Einspritzgröße.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032521A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-13 Continental Automotive Gmbh Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Kraftstoffeinspritzventils basierend auf einer Auswertung der Ansteuerspannung
DE102010022109B3 (de) * 2010-05-31 2011-09-29 Continental Automotive Gmbh Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Einspritzventils basierend auf einer Auswertung der Ansteuerspannung unter Verwendung eines adaptierten Referenzspannungssignals
DE102013214412A1 (de) * 2013-07-24 2015-01-29 Continental Automotive Gmbh Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors
DE102013216192A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Bestimmung von wenigstens einem Einspritzparameter einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102014208753A1 (de) * 2014-05-09 2015-11-12 Continental Automotive Gmbh Ermittlung von Parameterwerten für einen Kraftstoffinjektor

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005024876B4 (de) * 2005-05-31 2007-08-16 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Einspritzventils
DE102006001375A1 (de) * 2006-01-11 2007-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines piezoelektrischen Aktors, insbesondere eines Einspritzventils
DE102010018290B4 (de) * 2010-04-26 2016-03-31 Continental Automotive Gmbh Elektrische Ansteuerung eines Ventils basierend auf einer Kenntnis des Schließzeitpunkts des Ventils
DE102011081161A1 (de) 2011-08-18 2013-02-21 Continental Automotive Gmbh Ansteuerung und Ansteuerverfahren für einen piezoelektrischen Aktor
DE102013205518B4 (de) * 2013-03-27 2023-08-10 Vitesco Technologies GmbH Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors
DE102014218626A1 (de) * 2014-09-17 2016-03-17 Continental Automotive Gmbh Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19930309A1 (de) * 1999-07-01 2001-01-11 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Einspritzmenge bei einem Kraftstoffeinspritzventil mit Piezoelement-Aktor
DE19958262A1 (de) * 1999-12-03 2001-07-05 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen eines piezoelektrischen Aktors
DE10024662A1 (de) * 2000-05-18 2001-12-06 Siemens Ag Einspritzventil mit einer Steuerschaltung und Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60022734T2 (de) * 2000-04-01 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Brennstoffeinspritzverfahrens

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19930309A1 (de) * 1999-07-01 2001-01-11 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Einspritzmenge bei einem Kraftstoffeinspritzventil mit Piezoelement-Aktor
DE19958262A1 (de) * 1999-12-03 2001-07-05 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen eines piezoelektrischen Aktors
DE10024662A1 (de) * 2000-05-18 2001-12-06 Siemens Ag Einspritzventil mit einer Steuerschaltung und Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032521B4 (de) * 2009-07-10 2016-03-31 Continental Automotive Gmbh Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Kraftstoffeinspritzventils basierend auf einer Auswertung der Ansteuerspannung
DE102009032521A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-13 Continental Automotive Gmbh Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Kraftstoffeinspritzventils basierend auf einer Auswertung der Ansteuerspannung
DE102010022109B3 (de) * 2010-05-31 2011-09-29 Continental Automotive Gmbh Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Einspritzventils basierend auf einer Auswertung der Ansteuerspannung unter Verwendung eines adaptierten Referenzspannungssignals
WO2011151128A1 (de) 2010-05-31 2011-12-08 Continental Automotive Gmbh BESTIMMUNG DES SCHLIEßZEITPUNKTS EINES EINSPRITZVENTILS BASIEREND AUF EINER AUSWERTUNG DER ANSTEUERSPANNUNG UNTER VERWENDUNG EINES ADAPTIERTEN REFERENZSPANNUNGSSIGNALS
US9494100B2 (en) 2010-05-31 2016-11-15 Continental Automotive Gmbh Determining the closing point in time of an injection valve on the basis of an analysis of the actuation voltage using an adapted reference voltage signal
DE102013214412A1 (de) * 2013-07-24 2015-01-29 Continental Automotive Gmbh Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors
DE102013214412B4 (de) * 2013-07-24 2016-03-31 Continental Automotive Gmbh Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors
US10024264B2 (en) 2013-07-24 2018-07-17 Continental Automotive Gmbh Determination of the point in time of a predetermined open state of a fuel injector
DE102013216192A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Bestimmung von wenigstens einem Einspritzparameter einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102013216192B4 (de) 2013-08-14 2020-08-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Bestimmung von wenigstens einem Einspritzparameter einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102014208753B4 (de) * 2014-05-09 2016-03-31 Continental Automotive Gmbh Ermittlung von Parameterwerten für einen Kraftstoffinjektor
DE102014208753A1 (de) * 2014-05-09 2015-11-12 Continental Automotive Gmbh Ermittlung von Parameterwerten für einen Kraftstoffinjektor
US9957909B2 (en) 2014-05-09 2018-05-01 Continental Automotive Gmbh Device and method for controlling an injection valve

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DE10356858A1 (de) 2005-07-14
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