DE60109690T2 - Verfahren zur Regelung eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur Regelung eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE60109690T2
DE60109690T2 DE60109690T DE60109690T DE60109690T2 DE 60109690 T2 DE60109690 T2 DE 60109690T2 DE 60109690 T DE60109690 T DE 60109690T DE 60109690 T DE60109690 T DE 60109690T DE 60109690 T2 DE60109690 T2 DE 60109690T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tinjeff
value
tinj
injection valve
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60109690T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60109690D1 (de
Inventor
Paolo Marceca
Luca Poggio
Michele Cagnoni
Piero Carbonaro
Andrea Nepote
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Europe SpA
Original Assignee
Magneti Marelli Powertrain SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magneti Marelli Powertrain SpA filed Critical Magneti Marelli Powertrain SpA
Application granted granted Critical
Publication of DE60109690D1 publication Critical patent/DE60109690D1/de
Publication of DE60109690T2 publication Critical patent/DE60109690T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine bzw. in einem Verbrennungsmotor, und insbesondere zum Steuern eines Einspritzventils einer direkten Benzineinspritzanlage, zu welcher die folgende Beschreibung ausführlichen Bezug nimmt, jedoch ohne von ihrer allgemeinen Beschaffenheit abzuweichen.
  • Benzinmotoren, die mit direkter Kraftstoffeinspritzung versehen sind, das heißt, Motoren, in denen das Benzin direkt in die Zylinder mit geeigneten Einspritzventilen eingespritzt wird, von welchen jedes normalerweise in der Öffnung eines jeden Zylinders angeordnet ist, sind vor kurzem in den Markt eingeführt worden.
  • Für den fehlerfreien Betrieb eines Motors mit Benzindirekteinspritzung muss die von jedem Einspritzventil eingespritzte Menge an Benzin zutreffend sein, das heißt, gleich einem Soll-Wert sein, der von einer Steuereinheit in Realzeit berechnet ist. Bei diesen Motoren hängt das erzeugte Drehmoment im Allgemeinen direkt von der Menge des in die Zylinder eingespritzten Benzins ab; wenn ein Einspritzventil oder eine Vielzahl von Einspritzventilen (in Folge eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion) daher zu viel Benzin in die Zylinder einspritzt bzw. einspritzen, kann dieses eventuell sehr gefährlich für den Fahrer sein, wenn das Fahrzeug zum Beschleunigen neigt, sogar wenn der Fahrer keinerlei Druck auf das Gaspedal ausübt.
  • US5043984 offenbart eine Prüfeinrichtung, welche ein Eingabesignal von einer Steuereinheit erhält; sowohl die Steuereinheit als auch die Prüfeinrichtung verarbeiten die korrespondierenden Daten. Die Steuereinheit liefert eine resultierende Ausgabe an die Prüfeinrichtung; die Prüfeinrichtung vergleicht ihre eigenen Ergebnisdaten und die resultierende Ausgabe der Steuereinheit, um eine Beurteilung zu treffen, ob die Steuereinheit in einem Normalzustand arbeitet oder nicht.
  • DE3046073 offenbart eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil einer Brennkraftmaschine, und welche durch Fehler und Kontaktverschleiß verursachten kontinuierlichen Strom verhindert. Die Sicherheitsvorrichtung weist den Eingang eines Messumsetzers auf, der an einen zu dem Einspritzschaltkreis gehörenden Leistungsschalter angeschlossen ist; der Ausgang ist mit einem Vergleicher bzw. Komparator verbunden, dessen eigener Ausgang an einen Sicherheitsschalter angeschlossen ist. Der Vergleicher ist auch mit dem Ausgang eines Referenzsignalgenerators verbunden, dessen Eingang entweder mit dem Ausgang des Messumsetzers oder an den Steuerteil des Einspritzschaltkreises angeschlossen ist; ein Eingang ist an den Ausgang des Umsetzers angeschlossen und dessen anderer Eingang über den Leistungsschalter mit einer Spannungsquelle und mit mindestens einem Magnetventil verbunden ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welches die korrekte Einspritzung von Kraftstoff sicherstellt, und welches außerdem einfach und wirtschaftlich zu realisieren ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine wie im Anspruch 1 beansprucht.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, welche eine nicht einschränkende Ausführung davon zeigen. Hierbei zeigt:
  • 1 eine schematische Ansicht der Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Ansicht einer Betätigungsschaltung der Steuervorrichtung nach 1;
  • 3 den zeitlichen Kurvenverlauf von einigen elektrischen Größenmerkmalen der Schaltung von 2;
  • 4 den zeitlichen Kurvenverlauf von einigen elektrischen Größenmerkmalen der Schaltung von 1.
  • In 1 ist eine Vorrichtung zum Steuern von vier Einspritzventilen 2 von bekannter Ausführung (in 1 als EINSPRITZVENTIL1, EINSPRITZVENTIL2, EINSPRITZVENTIL3, EINSPRITZVENTIL4 dargestellt) einer Brennkraftmaschine bzw. eines Verbrennungsmotors 3 (schematisch dargestellt) mit vier in Reihe angeordneten Zylindern (nicht dargestellt) als Gesamtes mit Bezugszeichen 1 gezeigt. Jedes Einspritzventil 2 ist an der Stelle der Öffnung eines jeweiligen Zylinders (nicht dargestellt) des Motors 3 vorgesehen, um eine vorher festgelegte Menge an Benzin direkt in diesen Zylinder einzuspritzen.
  • Wie in 2 gezeigt ist, wird jedes Einspritzventil 2 durch Strom angetrieben und ist mit einer Steuerschaltung 4 mit einem Paar von Anschlüssen 5 und 6 versehen; um ein Einspritzventil 2 zu betätigen, ist es notwendig, einen elektrischen Strom von einer vorher festgelegten Stärke durch die jeweilige Steuerschaltung 4 fließen zu lassen. Bei experimentellen Versuchen wurde beobachtet, dass die Steuerschaltung 4 jedes Einspritzventils 2 elektrische Komponenten. von induktiver Ausführung und von ohmschem Widerstandstyp aufweist. Der Durchfluss von Benzin, der durch jedes Einspritzventil 2 während seiner Öffnungsphase eingespritzt wird, ist im Allgemeinen konstant, und deshalb ist die vom Einspritzventil 2 in den jeweiligen Zylinder (nicht dargestellt) eingespritzte Benzinmenge direkt proportional zu der Öffnungszeit dieses Einspritzventils 2.
  • Die Steuervorrichtung 1 wird von einer Batterie 7 des Motors 3 versorgt und weist eine Steuereinheit 8 auf, die mit einem Steuerbauteil 9, einem von der Batterie versorgten Wandler 10, einem Sicherheitsbauteil 11 und einer Leistungsstufe 12 versehen ist.
  • Die Steuereinheit 9 steht im Dialog bzw. Zusammenwirken mit einer Steuereinheit 13 (typischerweise ein Mikroprozessor) des Motors 3, um den Soll-Wert der Öffnungszeit Tinj (direkt proportional zu dem Soll-Wert der einzuspritzenden Benzinmenge) und die Zeit des Einspritzbeginns von dieser Steuereinheit 13 für jedes Einspritzventil 2 und für jeden Motortakt zu erhalten. Auf der Grundlage der von der Steuereinheit 13 empfangenen Daten steuert das Steuerbauteil 9 die Leistungsstufe 12, welche jedes Einspritzventil 2 betätigt, indem es bewirkt, dass ein vorher festgelegter Strom Iinj (zeitlich variabel) durch die jeweilige Steuerschaltung 4 durch Anlegen einer Spannung Vinj (zeitlich variabel) an die korrespondierenden Anschlusspunkte 5 und 6 fließt.
  • Die Leistungsstufe 12 empfängt die Steuersignale vom Steuerbauteil 9 und wird sowohl direkt von der Batterie 7 mit einer Spannung Vbatt, die einen Nennwert von gleich 12 Volt aufweist, als auch von dem Wandler 10 mit einer Spannung Vtank versorgt, die einen Nennwert von gleich 80 Volt aufweist. Der Wandler 10 ist ein DC/DC-Wandler von bekannter Ausführung, der dazu geeignet ist, die Spannung Vbatt der Batterie 7 auf die Spannung Vtank von 80 Volt anzuheben.
  • Das Sicherheitsbauteil 11 ist dazu geeignet, sowohl mit dem Steuerbauteil 9 als auch mit der Leistungsstufe 12 so zu kommunizieren, dass unter Verwendung von unten beschriebenen Verfahren die korrekte Betätigung der Einspritzventile 2 geprüft wird.
  • Wie in 2 dargestellt ist, weist die Leistungsstufe 12 für jedes Einspritzventil 2 eine jeweilige Treiberschaltung 14 auf, welche mit den Anschlüssen 5 und 6 der jeweiligen Steuerschaltung 4 verbunden ist und von dem Steuerbauteil 9 gesteuert wird, um zu bewirken, dass ein vorher festgelegter elektrischer Strom Iinj durch diese Steuerschaltung 4 fließt.
  • Jede Treiberschaltung 14 weist einen Transistor 15 auf, der von dem Steuerbauteil 9 gesteuert wird und dazu angepasst ist, den Anschluss 5 der jeweiligen Steuerschaltung 4 mit einem Zwischenanschluss 16 zu verbinden, der an die Spannung Vbatt der Batterie 7 über eine Sperrdiode 17 und an die Spannung Vtank des Wandlers 10 über einen Transistor 18 angeschlossen ist, der von dem Steuerbauteil 9 gesteuert wird. Jede Treiberschaltung 14 weist weiterhin einen Transistor 19, der von dem Steuerbauteil 9 gesteuert wird und zur Verbindung des Anschlusses 6 der jeweiligen Steuerschaltung 4 mit einer gemeinsamen Erde bzw. Masse 20 angepasst ist, und zwei Rücklaufdioden 20 und 22 auf, die jeweils zwischen dem Anschluss 5 und der Erde 20 und zwischen dem Anschluss 6 und dem Zwischenanschluss 16 angeschlossen sind. Gemäß einer in 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind die Transistoren 15, 18, 19 als MOS-Typen ausgebildet.
  • Ein mit einem Messanschluss 24 versehener Shunt-Widerstand 23 ist zwischen dem Transistor 19 und der Erde 20 eingefügt; durch Messung der Spannung an den Anschlüssen des Widerstands 23 (das heißt: die Spannung, welche zwischen den Messanschlüssen 24 und der Erde 20 vorhanden ist) ist es möglich, die Stärke des Stroms Iinj bei leitendem Transistor 19 zu messen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) ist der Shunt-Widerstand 23 direkt an den Anschluss 6 angeschlossen, um die Stärke des Stroms Iinj kontinuierlich zu messen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) ist der Shunt-Widerstand 23 eher in Stromflussrichtung oberhalb des Transistors 19 als unterhalb des Transistors 19 wie in 2 gezeigt angeschlossen.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt ist, wird eine Einspritzphase eines Einspritzventils 2 unten mit besonderer Bezugnahme auf den zeitlichen Kurvenverlauf bzw. den zeitlichen Verlauf des Stroms Iinj, der über die Anschlüsse 5 und 6 der jeweiligen Steuerschaltung 4 fließt, und den zeitlichen Verlauf der Spannung Vinj an den Anschlusspunkten dieser Anschlüsse 5 und 6 beschrieben.
  • Anfänglich sind alle Transistoren 15, 18 und 19 deaktiviert, die Steuerschaltung 4 ist isoliert, der Strom Iinj weist einen Nullwert auf und das Einspritzventil ist geschlossen.
  • Zum Start der Einspritzphase werden die Transistoren 15, 18 und 19 leitend geschaltet, dann wird der Anschluss 5 mit der Spannung Vtank über die Transistoren 15 und 18 verbunden, der Anschluss 6 wird über den Transistor 19 mit der Erde 20 verbunden, und die Spannung Vinj ist gleich Vtank. Unter diesen Bedingungen steigt der Strom Iinj für eine Zeit T1 schnell auf einen Spitzenwert Ip an, und das Einspritzventil 2 öffnet und beginnt Benzin einzuspritzen.
  • Wenn der Strom Iinj den Wert Ip erreicht, behält eine Stromregelung (welche die Messung des Stroms Iinj unter Verwendung des Widerstands 23 ausführt) den Strom Iinj innerhalb eines Amplitudenbereiches ΔIp bei, der um einen Hauptwert Ipm herum für eine Zeit T2 zentriert ist, indem die Steuerung des Transistors 19 in Betrieb ist, welcher zyklisch zwischen einem leitenden Zustand und einem deaktivierten Zustand umschaltet. Während des leitenden Zustands des Transistors 19 ist der Anschluss 5 mit der Spannung Vtank über die Transistoren 15 und 18 verbunden, der Anschluss 6 ist mit der Erde 20 über den Transistor 20 verbunden, die Spannung Vinj ist gleich Vtank und der Wert von Iinj nimmt zu; wohingegen während des deaktivierten Zustands des Transistors 19 die Rücklaufdiode 22 zu leiten beginnt und die Anschlüsse 5 und 6 über den Transistor 15 kurzschließt, die Spannung Vinj Null ist und der Wert von Iinj abnimmt. Die Stärke des Stroms Iinj wird nur gemessen, wenn der Transistor 19 leitend ist, da der Messwiderstand 23 in Stromflussrichtung unterhalb des Transistors 19 angeordnet ist; jedoch ist die Zeitkonstante der Steuerschaltung 4 bekannt und konstant, und daher ist das Steuerbauteil 9 in der Lage zu berechnen, wann der Strom Iinj die untere Grenze (Ipm – ΔIp/2) erreicht und der Transistor 19 zum Leiten wieder eingeschaltet werden muss.
  • Nachdem der Strom Iinj für die Zeit T2 im Wesentlichen auf dem Wert Ip verblieben ist, bewirkt das Steuerbauteil 9, dass die Transistoren 15 und 19 weiterhin leitend bleiben und deaktiviert den Transistor 18, und deshalb wird der Anschluss 5 mit der Spannung Vbatt über den Transistor 15 und die Diode 17 verbunden, der Anschluss 6 ist über den Transistor 19 mit der Erde 20 verbunden, und die Spannung Vinj ist gleich Vbatt. Unter diesen Umständen sinkt der Strom Iinj in einer vorher festgelegten Zeit T3 langsam auf einen Wert IpF; an diesem Punkt deaktiviert das Steuerbauteil 9 gleichzeitig alle drei Transistoren 15, 18 und 19, und als ein Ergebnis, dass der Strom Iinj nicht sofort abgestellt werden kann, beginnen die Rücklaufdiode 21 und in einer inversen Weise der Transistor 18 zu leiten, mit dem Ergebnis, dass der Anschluss 5 über die Rücklaufdiode 21 mit der Erde verbunden ist, der Anschluss 6 über die Rücklaufdiode 22 und den Transistor 18 mit der Spannung Vtank verbunden ist, die Spannung Vinj gleich -Vtank ist, und der Strom Iinj schnell abnimmt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass der Transistor 18 in einer inversen Weise zu leiten beginnt, was aus den Eigenschaften der MOS-Verbindung resultiert, wobei eine parasitäre Diode parallel zu dieser Verbindung angeordnet und so angepasst ist, dass sie in einer inversen Weise in Bezug auf die Verbindung vorgespannt ist.
  • Nach einer Zeit T4, die ausreichend ist, um im Wesentlichen den Strom Iinj auszuschalten, bewirkt das Steuerbauteil 9, dass der Strom Iinj im Wesentlichen einen Wert Im annimmt und auf diesem verbleibt, indem es auf den Transistor 15 einwirkt, den leitenden Zustand weiterzuführen und auf die Steuerung des Transistors 19 einwirkt, welcher zyklisch zwischen einem leitenden Zustand und einem deaktivierten Zustand umschaltet. In dieser Situation wird der Transistor 19 stromgesteuert, um den Strom Iinj gemäß den oben beschriebenen Verfahren für eine Zeit T5 innerhalb eines um Im zentrierten Amplitudenbereiches ΔIm beizubehalten. Am Ende der Zeit T5 werden alle Transistoren 15, 18 und 19 deaktiviert, und der Strom Iinj geht gemäß den oben beschriebenen Verfahren auf Null zurück.
  • Sobald der Strom Iinj auf Null zurück gegangen ist und für eine vorher festgelegte Zeit auf Null verbleibt, schließt das Einspritzventil und stoppt eine Benzineinspritzung. Wie in 3 deutlich dargestellt ist, ist die Summe der Zeiten T1, T2, T3, T4, T5 gleich der Gesamteinspritzzeit Tinj, das heißt: die gesamte Zeit, während der das Einspritzventil 2 geöffnet bleibt.
  • Es ist aus dem Obigen ersichtlich, dass die Steuerschaltung 4 während der Einspritzphase von einer Stromwelle durchquert wird, welche zeitlich variabel ist und Folgendes aufweist: einen Anfangsabschnitt (korrespondierend zu den Zeitabschnitten T1, T2 und T3), der im Wesentlichen in Impulsform ausgeführt ist und eine relativ hohe Stromstärke Iinj gleich dem Spitzenwert Ip besitzt; einen Zwischenabschnitt (korrespondierend zu dem Zeitabschnitt 74), in dessen Verlauf die Stromstärke Iinj schnell auf im Wesentlichen Nullwerte reduziert wird; und einen folgenden Endabschnitt (korrespondierend zu dem Zeitabschnitt T5), der eine relativ niedrige Stromstärke Iinj gleich einem Wert Im aufweist.
  • Der Anfangsabschnitt der Stromwelle Iinj weist Folgendes auf: einen ersten Abschnitt (korrespondierend zu dem Zeitabschnitt T1), in welchem die Stärke des Stroms Iinj schnell auf den Wert Ip ansteigt; einen zweiten Abschnitt (korrespondierend zu dem Zeitabschnitt T2), in welchem die Stärke des Stroms Iinj im Wesentlichen konstant und gleich dem Wert Ip beibehalten wird; und einen dritten Abschnitt (korrespondierend zu dem Zeitabschnitt T3), in welchem die Stärke des Stroms Iinj fortschreitend abnimmt.
  • Der Anfangsabschnitt in Impulsform ist durch einen schnellen Anstieg der Stärke des Stroms Iinj auf hohe Werte gekennzeichnet, und ist notwendig, eine schnelle Öffnung des Einspritzventils 2 sicherzustellen; um das Einspritzventil 2 schnell zu öffnen, ist eine hohe Kraft (proportional zum Quadrat der Stromstärke Iinj) erforderlich, so dass mechanische Trägheit und sowohl statische als auch dynamische Reibung schnell überwunden werden kann. Sobald das Einspritzventil 2 geöffnet ist, benötigt es eine relativ kleine Kraft um geöffnet zu bleiben, und deshalb wird der Strom Iinj in der Endphase auf dem relativ niedrigen Wert Im beibehalten.
  • Während der Zwischenphase wird der Strom für eine extrem kurze Periode unterbrochen, welche als ein Resultat der mechanischen Systemträgheit nicht ausreicht, um es dem Einspritzventil 2 zu ermöglichen, sich wieder zu schließen; der Strom Iinj muss unterbrochen werden, um die während der Anfangsphase angesammelte Energie in den Induktivitäten der Steuerschaltung 4 angesammelte Energie zu entladen. Auf diese Weise schließt sich das Einspritzventil 2 wieder exakt am Ende der Zeit T5, sogar wenn die Zeit T5 extrem klein ist, das heißt, wenn die gesamte Einspritzzeit Tinj klein ist (typisch während Leerlauf), und bleibt nicht auf Grund der während der Anfangsphase in den Induktivitäten gespeicherten Energie für eine längere Zeit geöffnet.
  • Aus dem Obigen wird klar, dass der Strom Iinj während der Zeitintervalle T2 und T5 im Wesentlichen konstant (geringer als eine Toleranz gleich ΔIp/2 und ΔIm/2) beibehalten wird, indem eine „Chopper"-Technik verwendet wird, das heißt durch zyklisches Anlegen einer positiven Spannung (Vtank oder Vbatt) und einer Nullspannung an die Anschlusspunkte der Steuerschaltung 4 (das heißt zwischen den Anschlüssen 5 und 6). Diese Steuerungstechnik besitzt Hauptvorteile zur Beibehaltung des Soll-Wertes des Stroms (Ip oder Im) und gleichzeitig zur Verringerung von Gesamtverlusten auf ein Minimum.
  • Es sollte erwähnt werden, dass die Spannung Vbatt der Batterie 7 gleich 12 V ist, während die Spannung Vtank des Wandlers 10 einen Nennwert aufweist, der vorzugsweise zwischen 60 und 90 V liegt; außerdem kann der Ist-Wert der Spannung Vtank des Wandlers 10 in Bezug auf den anfänglichen Nennwert während des Antriebs eines Einspritzventils 2 als ein Resultat der Belastungswirkung auf Grund der jeweiligen Steuerschaltung 4 abnehmen.
  • Die Steuereinheit 13 fordert zyklisch eine Bestätigung des Ist-Wertes der Einspritzzeit Tinjeff der Einspritzventile 2 von dem Sicherheitsbauteil 11 an, so dass sie prüft, ob jedes Einspritzventil 2 exakt (offensichtlich geringer als eine bestimmte Toleranz) die Menge an Benzin einspritzt, welche von der Steuereinheit 13 auf der Grundlage von von einem Treiber erhaltenen Befehlen und auf der Grundlage der Betriebsbedingungen des Motors 3 in dem jeweiligen Zylinder (nicht dargestellt) berechnet ist. Diese Prüfung ist äußerst wichtig, da bei Motoren mit Benzindirekteinspritzung das erzeugte Drehmoment direkt von der eingespritzten Benzinmenge abhängt (und daher von dem Ist-Wert der Einspritzzeit Tinjeff), und ein falsches Antreiben bzw. Ansteuern der Einspritzventile 2 kann den Motor 3 dazu veranlassen, ein Antriebsmoment zu erzeugen, welches viel höher ist als das von dem Fahrer gewünschte Antriebsmoment, das offensichtlich gefährlich für den Fahrer sein würde.
  • Zur Durchführung einer Prüfung von Übereinstimmung mit den Soll-Werten der Einspritzzeiten Tinj sendet die Steuereinheit 13 in dem folgenden Motortakt eine Anforderung zusammen mit den Soll-Werten der Einspritzzeiten Tinj für jedes Einspritzventil 2 an das Sicherheitsbauteil 11; das Sicherheitsbauteil 11 misst dann in Folge die Ist-Werte der Einspritzzeiten Tinjeff von allen Einspritzventilen 2, und vergleicht, sobald diese Messungen vollständig sind, jeden Ist-Wert der Einspritzzeit Tinjeff mit dem jeweiligen Soll-Wert der Einspritzzeit Tinj, der zuvor von der Steuereinheit 13 berechnet worden ist.
  • In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis zwischen jedem Ist-Wert der Einspritzzeit Tinjeff und dem jeweiligen Soll-Wert der Einspritzzeit Tinj entscheidet das Steuerbauteil 11, ob ein Fehlersignal erzeugt wird oder nicht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Fehlersignal erzeugt, wenn für zumindest ein Einspritzventil 2 die Differenz zwischen dem Soll-Wert der Einspritzzeit Tinj und dem Ist-Wert der Einspritzzeit Tinjeff außerhalb eines vorher festgelegten Akzeptanzbereiches liegt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Fehlersignal auf der Grundlage einer Kombination der Vergleichsergebnisse zwischen den Ist-Werten der Einspritzzeiten Tinjeff und den Soll-Werten der Einspritzzeiten Tinjeff aller Einspritzventile 2 erzeugt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ist-Wert der Einspritzzeit Tinjeff eines Einspritzventils 2 sowohl durch Detektieren bzw. Abtasten der Stärke des durch die jeweilige Steuerschaltung 4 hindurch fließenden Stroms Iinj als auch durch Detektieren des Steuersignals des jeweiligen Transistors 15 (wie der Haupttransistor der jeweiligen Treiberschaltung 14) berechnet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Ist-Wert der Einspritzzeit Tinjeff eines Einspritzventils 2 sowohl durch Detektieren der Stärke des durch die jeweilige Steuerschaltung 4 hindurch fließenden Stroms Iinj als auch durch Detektieren des Steuersignals aller Transistoren 15, 18 und 19 der jeweiligen Treiberschaltung 14 berechnet.
  • 4 zeigt für jedes Einspritzventil 2 ein Beispiel der Wellenform der Stärke des Stroms Iinj und des Steuersignals des jeweiligen Transistors 15 während eines Steuerzyklus, der von dem Sicherheitsbauteil 11 ausgeführt wird. In dem Zeitpunkt Tstart sendet die Steuereinheit 13 die Anforderung zur Ausführung eines Prüfzyklus an das Sicherheitsbauteil 11; an diesem Punkt ignoriert das Sicherheitsbauteil 11 die schon laufenden Einspritzimpulse (EINSPRITZVENTIL1 und EINSPRITZVENTIL4) und misst den Ist-Wert der Einspritzzeit Tinjeff für jedes Einspritzventil 2 während der folgenden Einspritzimpulse.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils (2) in einer Brennkraftmaschine (3), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Berechnen eines Soll-Wertes (Tinj) der Öffnungszeit des Einspritzventils (2) für einen gegebenen Motortakt (3), – Weiterleiten des Soll-Wertes (Tinj) zu einer Treibervorrichtung (12) des Einspritzventils (2), – Berechnen eines Ist-Wertes (Tinjeff) der Öffnungszeit des Einspritzventils (2) während der Einspritzphase, – Vergleichen des Ist-Wertes (Tinjeff) mit dem Soll-Wert (Tinj), und – eventuell Generieren eines Fehlersignals auf der Basis des Ergebnisses des Vergleichs zwischen dem Ist-Wert (Tinjeff) und dem Soll-Wert (Tinj), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ist-Wert (Tinjeff) der Öffnungszeit des Einspritzventils (2) sowohl durch Detektieren des Wertes des aktuellen Durchlaufs (Iinj) durch eine Steuerschaltung (4) des Einspritzventils (2) als auch durch Detektieren eines Steuersignals eines Haupttransistors (15) der Treibervorrichtung (12) berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fehlersignal generiert wird, falls die Differenz zwischen dem Soll-Wert (Tinj) und dem Ist-Wert (Tinjeff) außerhalb eines vorbestimmten Akzeptanzbereiches ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ist-Werte (Tinjeff) der Öffnungszeiten aller Einspritzventile (2) während der entsprechenden aufeinanderfolgenden Einspritzphasen berechnet werden, wobei jeder Ist-Wert (Tinjeff) mit dem entsprechenden Soll-Wert (Tinj) verglichen wird, sobald die Ist-Werte (Tinjeff) aller Einspritzventile (2) berechnet worden sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Fehlersignal auf Basis einer Kombination der Ergebnisse der Vergleiche zwischen den Ist-Werten (Tinjeff) und den Soll-Werten (Tinj) aller Einspritzventile (2) generiert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Vergleich zwischen den Ist-Wert (Tinjeff) und dem Soll-Wert (Tinj) nur während vorbestimmter Takte des Motors (3) ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Ist-Werte (Tinjeff) der Öffnungszeiten aller Einspritzventile (2) während der entsprechenden aufeinanderfolgenden Einspritzphasen berechnet werden, wobei jeder Ist-Wert (Tinjeff) mit dem entsprechenden Soll-Wert (Tinj) verglichen wird, sobald die Ist-Werte (Tinjeff) aller Einspritzventile (2) berechnet worden sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem das Fehlersignal auf der Basis einer Kombination der Ergebnisse der Vergleiche zwischen den Ist-Werten (Tinjeff) und den Soll-Werten (Tinj) aller Einspritzventile (2) generiert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Vergleich zwischen dem Ist-Wert (Tinjeff) und dem Soll-Wert (Tinj) nur während vorbestimmter Takte des Motors (3) ausgeführt wird.
DE60109690T 2000-08-04 2001-08-02 Verfahren zur Regelung eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE60109690T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITBO000488 2000-08-04
IT2000BO000488A ITBO20000488A1 (it) 2000-08-04 2000-08-04 Metodo per il controllo di un iniettore in un motore a combustione interna .

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60109690D1 DE60109690D1 (de) 2005-05-04
DE60109690T2 true DE60109690T2 (de) 2006-03-09

Family

ID=11438678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60109690T Expired - Lifetime DE60109690T2 (de) 2000-08-04 2001-08-02 Verfahren zur Regelung eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6601567B2 (de)
EP (1) EP1179669B1 (de)
BR (1) BRPI0104201B1 (de)
DE (1) DE60109690T2 (de)
ES (1) ES2239081T3 (de)
IT (1) ITBO20000488A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1379769A1 (de) * 2001-04-10 2004-01-14 Robert Bosch Gmbh System und verfahren zum korrigieren des einspritzverhaltens von mindestens einem injektor
US6923161B2 (en) * 2002-03-28 2005-08-02 Siemens Vdo Automotive Corporation Fuel injection timer and current regulator
DE60325905D1 (de) * 2003-08-11 2009-03-05 Dainippon Ink & Chemicals Verfahren zur herstellung von wasserbasierenden pigmentdispersionen für den tintenstrahldruck
ITBO20030642A1 (it) * 2003-10-31 2005-05-01 Magneti Marelli Powertrain Spa Metodo per il pilotaggio di un iniettore con verifica
DE102008007211B4 (de) * 2008-02-01 2017-10-26 Continental Automotive Gmbh Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer induktiven Last und Verwendung einer solchen Schaltungsanordnung
US8161946B2 (en) * 2009-11-20 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Fuel injector interface and diagnostics
DE102012211994A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-16 Continental Automotive Gmbh Steuergerät zur Ansteuerung zumindest einen Kraftstoffeinspritzventils und Schaltungsanordnung mit einem solchen Steuergerät

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1055675B (it) * 1975-11-12 1982-01-11 Fiat Spa Procedimento e dispositivo di stabilizzazione della portata degli iniettori elettromagnetici mediante rilevamento del tempo di apertura definito tra due soglie di correnti prefissat
DD159511A3 (de) * 1980-03-06 1983-03-16 Rolf Sobadky Sicherheitsvorrichtungen fuer impulsgesteuerte elektronische brennstoffeinspritzvorrichtungen,insbesondere an brennkraftmaschinen
US4589401A (en) * 1985-04-12 1986-05-20 Motorola, Inc. Injector driver fault detect and protection device
US5043984A (en) * 1987-04-14 1991-08-27 Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. Method and system for inspecting microprocessor-based unit and/or component thereof
JP3494383B2 (ja) * 1993-05-21 2004-02-09 富士重工業株式会社 エンジンの燃料噴射弁駆動回路

Also Published As

Publication number Publication date
US20020017279A1 (en) 2002-02-14
BR0104201A (pt) 2002-04-09
EP1179669A1 (de) 2002-02-13
ITBO20000488A1 (it) 2002-02-04
ES2239081T3 (es) 2005-09-16
BRPI0104201B1 (pt) 2016-02-10
DE60109690D1 (de) 2005-05-04
ITBO20000488A0 (it) 2000-08-04
US6601567B2 (en) 2003-08-05
EP1179669B1 (de) 2005-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60120795T2 (de) Vorrichtung zur Steuerung eines Injektors in einer Brennkraftmaschine
DE60018549T2 (de) Brennstoffeinspritzanlage
WO2000019549A1 (de) Verfahren und anordnung zur diagnose eines kapazitiven aktors
DE19539071A1 (de) Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines elektromagnetischen Verbrauchers
DE10033343A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor
EP0812461B1 (de) Vorrichtung zur ansteuerung wenigstens eines elektromagnetischen verbrauchers
WO2011000650A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE602004002362T2 (de) Verfahren zur Steuerung eines Einspritzventils mit Überprüfung der Nadelbewegung
DE19813138A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers
DE102006027823B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anpassen der Ventilcharakteristik eines Kraftstoff-Einspritzventils
DE60109690T2 (de) Verfahren zur Regelung eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine
EP2635784A1 (de) Verfahren zum betreiben eines schaltgliedes
EP1154140A2 (de) Ansteuerschaltung zur Ansteuerung wenigstens eines Magnetventils für die Kraftstoffzumessung in einer Brennkraftmaschine
DE102007000064A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Brennstoffeinspritzung
DE19931823B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19701471A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers
DE3729954C2 (de)
DE4134495A1 (de) Steuereinrichtung fuer elektrische motoren in fahrzeugen
DE19821561A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers
DE3544564A1 (de) Schaltung zum steuern und anzeigen des betriebes von treibstoffinjektoren
DE10357872A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerspannung für einen piezoelektrischen Aktor eines Einspritzventils
DE10311141A1 (de) Verfahren, Computerprogramm, Speichermedium und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP1287250A1 (de) Verfahren zur überprüfung eines kapazitiven stellgliedes
DE102006050171A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Kennfeldes der Einspritzmenge über einer elektrischen Größe eines elektrisch angesteuerten Einspritzventils
WO1996003758A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines elektromagnetischen verbrauchers

Legal Events

Date Code Title Description
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: MAGNETI MARELLI POWERTRAIN S.P.A., CORBETTA, IT

8364 No opposition during term of opposition