DE602004002362T2 - Verfahren zur Steuerung eines Einspritzventils mit Überprüfung der Nadelbewegung - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Einspritzventils mit Überprüfung der Nadelbewegung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils mit Überprüfung, dass die Nadelbewegung stattgefunden hat.
  • Die vorliegende Erfindung wird bevorzugt zur Steuerung eines Einspritzventils in einen Benzin-Direkteinspritzungssystem eingesetzt, auf welches die nachstehende Beschreibung explizit Bezug nimmt, ohne infolgedessen ihren allgemeinen Schutzumfang einzuschränken.
  • Mit direkter Kraftstoffeinspritzung ausgestattete Benzinmotoren wurden vor kurzem auf den Markt eingeführt, wobei diese Motoren sind, in welche das Benzin direkt in die Zylinder durch geeignete Einspritzventile eingespritzt wird, wovon jedes im Scheitel eines entsprechenden Zylinders angeordnet ist, und durch eine zentrale Steuereinheit stromgesteuert wird. Üblicherweise ist die zentrale Steuereinheit in der Lage, eine zeitvariable Stromwelle durch eine Einspritzventiltreiberschaltung fließen zu lassen, wobei die Welle dafür gedacht ist, eine Kraft elektromagnetischer Art zu erzeugen, um die Einspritzventilnadel aus einer geschlossenen Position in eine offene Position gegen die Wirkung einer Feder zu verschieben, die versucht, die Nadel in der geschlossenen Position zu halten.
  • Üblicherweise implementiert eine zentrale Steuereinheit auch Diagnosefunktionen, die dafür ausgelegt sind, den kor rekten Betrieb der verschiedenen Motorkomponenten zu überprüfen, um entweder dem Fahrer die Notwendigkeit einer Wartung zu melden, oder um eine spezielle Steuerstrategie anzuwenden, die sämtliche Fehler oder Fehlfunktionen berücksichtigt. Die in einer bekannten Steuereinheit vorgesehenen verschiedenen Diagnosefunktionen umfassen üblicherweise die Überprüfung, dass die Bewegung der Nadel jedes Einspritzventils stattgefunden hat; mit anderen Worten, es wird für jedes Einspritzventil eine Prüfung durchgeführt, ob sich das Einspritzventil nach jedem Einspritzbefehl tatsächlich geöffnet oder geschlossen hat. Derzeit wird die Überprüfung, dass die Bewegung der Nadel für jedes Einspritzventil stattgefunden hat, mittels einer Software-Überprüfungsstrategie ausgeführt, welche deduktiver Natur ist, und in dem Motorsystem nach einer relativ langen Zeitdauer ausgeführt wird; diese Überprüfungsstrategie ist jedoch langsam, etwas ungenau und erfordert den Einsatz erheblicher Rechenressourcen.
  • In bekannten zentralen Steuereinheiten ist es auch möglich, den elektrischen Widerstand der Treiberschaltung für jedes Einspritzventil zu messen, um zu überprüfen, ob die Treiberschaltung offen ist, kurzgeschlossen ist, oder ob die Treiberschaltung einen Anschluss zum positiven oder negativen Pol der Batterie des Fahrzeugs kurzgeschlossen hat; jedoch könnte die Nadel des Einspritzventils verklemmt sein, selbst wenn die zugeordnete Treiberschaltung keine offensichtlichen Defekte zeigt und dieses Prüfungsverfahren ermöglicht es nicht, alle möglichen Fehlfunktionen des Einspritzventils zu identifizieren. Ferner wird die stetige Zunahme in den Kraftstoffeinspritzdrücken von einer entsprechenden Zunahme in den Steuerströmen und somit einer Abnahme im elektrischen Widerstand der Einspritztreiberschaltungen begleitet; es ist somit zunehmend schwierig und kompliziert, den Widerstand in der Treiberschaltung mit einer ausreichenden Genauigkeit zu mes messen, um einen Kurzschlusszustand von einem akzeptablen Betriebszustand zu unterscheiden.
  • DE-A-3817770 beschreibt, dass der Strom durch die Magnetspule des Einspritzventils überwacht wird, um die Nadelbewegung zu überprüfen.
  • Schließlich wurde der Vorschlag gemacht, geeignete spezielle Sensoren (Beschleunigungs-, Druck- oder Positionssensoren) zu verwenden, die an den Einspritzventilen angebracht sind, um die korrekte Bewegung der Nadel zu überwachen; diese Lösung ist jedoch aufgrund der Beschaffungs- und Einbaukosten der Sensoren extrem teuer.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern eines Einspritzventils mit Überprüfung, dass die Bewegung der Nadel stattgefunden hat, wobei das Verfahren keinen der vorstehend beschriebenen Nachteile zeigt und ferner einfach und wirtschaftlich zu implementieren ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Steuerung eines Einspritzventils mit Überprüfung, dass die Nadelbewegung stattgefunden hat, gemäß Definition in Anspruch 1 und bevorzugt in einem der nachfolgenden Ansprüche, die direkt oder indirekt von Anspruch 1 abhängen, bereit.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche einige nichteinschränkende Ausführungsformen davon beschreiben, in welchen:
  • 1 eine schematische Ansicht der Steuervorrichtung ist, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine schematische Ansicht einer Betätigungsschaltung der Steuervorrichtung in 1 ist;
  • 3 das Zeitprofil verschiedener charakteristischer elektrischer Parameter der Schaltung von 2 darstellt; und
  • 4 eine schematische Ansicht einer Variante der in 2 dargestellten Betätigungsschaltung ist.
  • In 1 bezeichnet 1 die Gesamtvorrichtung für die Steuerung von vier (in 1 mit den Namen EINSPRITZVENTIL 1, EINSPRITZVENTIL 2, EINSPRITZVENTIL 3, EINSPRITZVENTIL 4 bezeichneten) Einspritzventilen 2 eines bekannten Typs eines mit vier (nicht dargestellten) in Reihe angeordneten Zylindern ausgestatteten (schematisch dargestellten) Verbrennungsmotors 3. Jedes Einspritzventil 2 ist entsprechend dem Scheitel eines entsprechenden (nicht dargestellten) Zylinders des Motors 3 in einer solchen Weise angeordnet, dass es eine vorbestimmte Benzinmenge direkt in den Zylinder einspritzt.
  • Jedes Einspritzventil 2 ist ein bekannter Typ, und weist ein (nicht im Detail dargestelltes) Ventil auf, das den Strom des eingespritzten Benzins steuert und mit einer Nadel versehen ist, die zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position bewegt werden kann; insbesondere ist das Einspritzventil 2 mit einer (nicht im Detail dargestellten) elektromagnetischen Betätigungseinrichtung versehen, welche von einer Treiberschaltung betätigt wird, und in der Lage ist, die Nadel aus der geschlossenen Position in die offene Position gegen die Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder zu bewegen, welche versucht, die Nadel in der geschlossenen Position zu halten.
  • Gemäß Darstellung in 2 ist jedes Einspritzventil 2 stromgesteuert und mit einer Treiberschaltung 4 für die entsprechende elektromagnetische Betätigungseinrichtung versehen, die ein Paar von Anschlüssen 5 und 6 aufweist; um ein Einspritzventil 2 zu betätigen, ist es erforderlich, einen elektrischen Strom mit vorbestimmter Stärke durch die entsprechende Treiberschaltung 4 fließen zu lassen. Die Strömungsrate des durch jedes Ventil 2 während seiner offenen Phase eingespritzten Benzins ist im Wesentlichen konstant, und somit ist die Menge des durch die Einspritzdüse 2 in den (nicht dargestellten) entsprechenden Zylinder eingespritzten Benzins zur offenen Zeit des Einspritzventils 2 direkt proportional.
  • Die Steuervorrichtung 1 wird durch eine Batterie 7 des Motors 3 mit Energie versorgt und weist eine Steuereinheit 8 auf, welche mit einem Controller 9, einem durch die Batterie 7 betriebenen Wandler 10, einer Diagnoseeinheit 11 und einer Leistungsstufe 12 ausgestattet ist.
  • Der Controller 9 arbeitet mit einer Steuereinheit 13 (typischerweise ein Mikroprozessor) zusammen, um von der Steuereinheit 13 für jedes Einspritzventil 2 und für jeden Motorzyklus den gewünschten Wert der offenen Zeit Tinj (direkt proportional zu dem gewünschten Wert der einzuspritzenden Benzinmenge) und den Einspritzstartzeitpunkt zu empfangen. Auf der Basis der aus der Steuereinheit 13 empfangenen Daten steuert der Controller 9 die Leistungsstufe 12, welche jedes Einspritzventil 2 betätigt, indem sie einen vorbestimmten (zeitvariablen) elektrischen Strom Iinj durch die entsprechende Treiberschaltung 4 fließen lässt, indem sie eine (zeitvariable) Spannung Vinj über den entsprechenden Anschlüssen 5 und 6 angelegt.
  • Die Leistungsstufe 12 empfängt die entsprechenden Treibersignale aus dem Controller 9 und wird entweder direkt durch die Batterie 7 mit einer nominellen Spannung Vbatt von 12 Volt oder über den Wandler 10 mit einer nominellen Spannung Vtank von 68 Volt (und im Allgemeinen zwischen 50 und 90 Volt) versorgt. Der Wandler 10 ist ein DC/DC-Wandler bekann ten Typs, welcher in der Lage ist, die Spannung Vbatt der Batterie 7 auf die Spannung Vtank von 68 Volt anzuheben.
  • Die Diagnoseeinheit 11 ist in der Lage, entweder mit dem Controller 9 oder mit der Leistungsstufe 12 in einer solchen Weise zusammenzuarbeiten, dass in einer nachstehend zu beschreibenden Weise die korrekte Betätigung der Einspritzventile 2 überprüft wird.
  • Gemäß Darstellung in 2 weist die Leistungsstufe 12 für jedes Einspritzventil 2 eine entsprechende Steuerschaltung 14 auf, welche mit den Anschlüssen 5 und 6 der entsprechenden Treiberschaltung 4 verbunden ist, und durch den Controller 9 angesteuert wird, um zu bewirken, dass ein vorbestimmter Strom Iinj durch die Treiberschaltung 4 fließt.
  • Jede Steuerschaltung 14 weist einen Transistor 15 auf, der von der Steuerschaltung 9 angesteuert wird und in der Lage ist, den Anschluss 5 der entsprechenden Treiberschaltung 4 mit einem Zwischenanschluss 16 zu verbinden, welcher mit der Spannung Vbatt der Batterie 7 über eine Einwegdiode und mit der Spannung Vtank des Wandlers 10 über einen durch den Controller 9 gesteuerten Transistor 18 verbunden ist. Jede Steuerschaltung 14 weist ferner einen Transistor 19 auf, der durch den Controller 9 gesteuert wird und in der Lage ist, den Anschluss 6 der entsprechenden Treiberschaltung 4 mit einer gemeinsamen Erde 20 zu verbinden, und zwei Rezirkulationsdioden 21 und 22, die jeweils zwischen den Anschluss 5 und die Erde 20 und zwischen den Anschluss 6 und den Zwischenanschluss 16 geschaltet sind. Gemäß einer in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Transistoren 15, 18 und 19 "MOS"-Transistoren.
  • Ein Messnebenschlusswiderstand 23 ist zwischen dem Transistor 19 und der Erde 20 eingefügt, wobei der Widerstand mit einem Messanschluss 24 versehen ist; durch Messen der über dem Widerstand 23 anliegenden Spannung (d.h., der Spannung, die zwischen dem Messanschluss 24 und der Erde 20 vorhanden ist), ist es möglich, die Stärke des Stroms Iinj zu messen, wenn der Transistor 19 leitet. Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten, Ausführungsform ist der Messnebenschlusswiderstand 23 direkt mit dem Anschluss 5 verbunden, um die Stärke des Stroms Iinj kontinuierlich zu messen.
  • Gemäß Darstellung in den 2 und 3 wird eine Einspritzphase eines Einspritzventils 2 nun unter spezieller Bezugnahme auf das Zeitprofil des durch die Anschlüsse 5 und 6 der entsprechenden Treiberschaltung 4 fließenden Stroms Iinj und das Zeitprofil der Spannung Vinj über den Anschlüssen 5 und 6 beschrieben.
  • Zu Beginn sind die Transistoren 15, 18 und 19 alle deaktiviert, die Treiberschaltung 4 ist isoliert, der Strom Iinj hat einen Wert von Null und das Einspritzventil ist geschlossen.
  • Zum Starten der Einspritzphase werden die Transistoren 15, 18 und 19 simultan zur Leitung veranlasst, wobei der Anschluss 5 über die Transistoren 15 und 18 mit der Spannung Vtank verbunden wird, der Anschluss 6 somit mit der Erde 20 über den Transistor 19 verbunden wird, und die Spannung Vinj gleich Vtank ist. Unter diesen Bedingungen nimmt der Strom Iinj rasch für eine Zeit T1 bis zu einem Spitzenwert Ip zu und das Einspritzventil 2 beginnt mit der Nadelbewegungsphase.
  • Wenn der Strom Iinj den Wert Ip erreicht, hält eine Stromregelung (welche die unter Verwendung des Widerstands 23 durchgeführte Messung des Stroms Iinj verwendet) den Strom Iinj für eine Zeit T2 innerhalb eines auf einen Mittelwert Ipm zentrierten Amplitudenbereichs ΔIp, indem auf die Steuerung des Transistors 19 eingewirkt wird, welcher zyklisch zwischen einem leitenden Zustand und einem deaktivierten Zustand schaltet. Während des leitenden Zustands des Transistors 19 ist der Anschluss 5 mit der Spannung Vtank über die Transistoren 15 und 18 verbunden, und der Anschluss 6 ist mit der Erde 20 über den Transistor 19 verbunden, die Spannung Vinj ist gleich Vtank und der Wert von Iinj nimmt zu; wogegen während des deaktivierten Zustands des Transistors 19 die Rezirkulationsdiode 22 zu arbeiten beginnt, und die Anschlüsse 5 und 6 über den Transistor 15 kurzschließt, die Spannung Vinj im Wesentlichen Null ist, und der Wert von Iinj abnimmt. Die Stärke des Stroms Iinj wird nur gemessen, wenn der Transistor 19 leitet, da der Messwiderstand 23 stromab von dem Transistor 19 angeordnet ist; die Zeitkonstante der Treiberschaltung 4 ist jedoch bekannt, und daher kann der Controller 9 berechnen, wann der Strom Iinj den unteren Grenzwert (Ipm – Δip/2) erreicht und der Transistor 19 wieder zum Leiten veranlasst werden muss.
  • Nachdem der Strom Iinj im Wesentlichen für die Zeit T2 auf dem Wert Ip geblieben ist, veranlasst der Controller 9 die Transistoren 15 und 19, weiter zu leiten und deaktiviert den Widerstand 18, womit der Anschluss 5 somit mit der Spannung Vbatt über den Widerstand 15 und die Diode 17 verbunden ist, der Anschluss 6 mit der Erde 20 über den Transistor 19 verbunden ist, und die Spannung Vinj gleich Vbatt ist. Unter diesen Bedingungen sinkt der Strom Iinj langsam über eine vorbestimmte Zeitdauer T3 auf einen Wert IpF; an diesem Punkt deaktiviert der Controller 9 alle drei Transistoren 15, 18 und 19, und als eine Folge des Stroms Iinj, der nicht sofort aufhören kann, beginnen die Rezirkulationsdiode 21 und, invertiert, der Transistor 18 zu leiten, womit der Anschluss 5 somit mit der Erde 20 über die Rezirkulationsdiode 21 verbunden ist, und der Anschluss 6 mit der Spannung Vtank über die Rezirkulationsdiode 22 und den Transistor 18 verbunden ist, wobei die Spannung Vinj gleich -Vtank ist, und der Strom Iinj rasch ab nimmt. Es sei angemerkt, dass der Transistor 18 als Folge der Eigenschaften des MOS-Überganges, welcher eine parasitäre Diode aufweist, die parallel zu dem Übergang angeordnet ist, und rückwärts in Bezug auf den Übergang vorgespannt werden kann, umgekehrt zu leiten beginnt.
  • Nach einer Zeit T4, die im Wesentlichen ausreicht, um den Strom Iinj abklingen zu lassen, stellt der Controller 9 den Strom Iinj im Wesentlichen auf einen Wert Im ein und belässt ihn, indem er den Transistor 15 veranlasst, weiter zu leiten und auf die Ansteuerung des Transistors 19 einwirkt, welcher zyklisch zwischen einem leitenden Zustand und einem deaktivierten Zustand schaltet. In dieser Situation wird der Transistor 19 angesteuert, um den Strom Iinj innerhalb eines auf Im zentrierten Amplitudenbereichs ΔIm für eine Zeit T5 gemäß den vorstehend beschriebenen Verfahren zu halten. Am Ende der Zeit T5 werden alle Transistoren 15, 18 und 19 deaktiviert, und der Strom Iinj fällt rasch aufgrund der vorstehend beschriebenen Verfahren auf Null.
  • Sobald der Strom Iinj auf Null fällt und für eine vorbestimmte Zeit auf einem Nullwert bleibt, schließt das Einlassventil 2 und beendet die Benzineinspritzung. Wie es deutlich in 3 dargestellt ist, ist die Summe der Zeiten T1, T2, T3, T4 und T5 gleich der Gesamteinspritzzeit Tinj, d.h., der gesamten Zeit, während welcher das Einspritzventil 2 offen bleibt. Die Diagnoseeinheit 11 ist in der Lage, für jedes Einspritzventil 2 zu überprüfen, dass die Bewegung der entsprechenden Nadel stattgefunden hat, indem sie die Zuführung einer Welle des Stroms Iinj zu der zugeordneten Treiberschaltung 4 verfolgt. Um zu überprüfen, dass die Bewegung der Nadel eines Einspritzventils 2 erfolgte, macht die Diagnoseeinheit 11 von der Spannung Vv des Anschlusses 6 der entsprechenden Treiberschaltung 4 Gebrauch (d.h., des Anschlusses 6 der Treiberschaltung 4, der nicht versorgt wird). Die Diagnoseeinheit 11 detektiert die Dauer der Zeit Tv, während welcher die Spannung Vv des Anschlusses 6 über einem vorbestimmten Schwellenwert SVv beginnend mit dem Moment liegt, an welchem der Strom Iinj abgeklungen ist, bis zu dem Ende der Einspritzphase; wenn die Zeit Tv kürzer als ein entsprechender vorbestimmter Schwellenwert STv ist, meldet die Diagnoseeinheit 11, dass die Nadel sich nicht bewegt hat. Offensichtlich bevorzugt man es, um irrtümliche Fehlersignale zu vermeiden, dass die Diagnoseeinheit 11 nur dann Bewegungsausfälle der Nadel meldet, wenn die Häufigkeit, mit welcher die entsprechenden gemessenen Zeiten Tv unter dem Schwellenwert STv liegen, wiederum größer als ein Minimalwert ist; mit anderen Worten, in dem Falle eines tatsächlichen Ausfalls eines Einspritzventils ist eine große Anzahl von nacheinander detektierten Zeiten, kleiner als der Schwellenwert STv, während ein isolierter Fall, in welchem eine einzige Zeit Tv kleiner als der Schwellenwert STv ist, wahrscheinlich einem zufälligen Fehler in der Messung der Zeit Tv zuzuordnen ist.
  • Die vorstehend beschriebene Messung der Zeit Tv basiert auf der Tatsache, dass, wenn der Strom Iinj ausreichend schnell auf Null fällt (was in modernen Einspritzventilen 2, in welchen der Strom Iinj mittels einer hohen Umkehrspannung gleich -Vtank auf Null gestellt wird, immer der Fall ist) der Magnetkreis des elektromagnetischen Betätigungselementes des Einspritzventils 2 noch magnetisiert bleibt, und somit die Verschiebung der in die geschlossene Position unter der Wirkung der Feder innerhalb eines Magnetfeldes, das noch vorhanden ist, zurückkehrende Nadel eine gegenelektromotorische Kraft zwischen den Anschlüssen 5 und 6 des Steuerkreises 4 erzeugt; diese gegenelektromotorische Kraft kann zwischen den Anschlüssen 5 und 6 der Treiberschaltung 4 gemessen werden, und ist eine deutliche Anzeige, dass sich die Nadel tatsäch lich bewegt hat. Mit anderen Worten, bewegt sich, wenn nach dem Abfall des durch die Treiberschaltung fließenden Strom Iinj auf Null noch eine Spannung Vv (d.h., eine gegenelektromotorische Kraft) zwischen den Anschlüssen 5 und 6 der Treiberschaltung 4 für eine Zeit Tv vorhanden ist, dann die Nadel noch, womit eine Bewegung der Nadel tatsächlich während der Einspritzphase detektiert wird; andererseits hat sich, wenn nach dem Abfall des durch die Treiberschaltung 4 fließenden Stroms Iinj auf Null keine Spannung Vv (d.h., keine gegenelektromotorische Kraft) zwischen den Anschlüssen 5 und 6 der Treiberschaltung 4 vorhanden ist, die Nadel dann während der Einspritzphase nicht bewegt.
  • Wie vorstehend erwähnt, trifft die vorstehende Erläuterung zu, wenn der Strom Iinj ausreichend schnell auf Null fällt, wobei dieses in modernen Einspritzventilen 2 immer der Fall ist, in welchen der Strom Iinj mittels einer hohen Umkehrspannung gleich -Vtank auf Null gebracht wird; insbesondere fällt in einem Einspritzventil 2 des normalerweise eingesetzten Typs der Strom Iinj in einigen wenigen zehn Mikrosekunden auf Null, während die mechanische Schließzeit der Nadel und somit die Dauer der Spannung Tv eine höhere Größenordnung hat (einige hundert Mikrosekunden).
  • Gemäß einer in 4 dargestellten weiteren Ausführungsform ist eine Steuerschaltung 14 in der Lage, zwei Einspritzventile 2 (z.B. gemäß Darstellung in 4 das EINSPRITZVENTIL 1 und das EINSPRITZVENTIL 4) unter Verwendung von zwei Transistoren 19 (in 4 mit 19a und 19b bezeichnet und zu dem EINSPRITZVENTIL 1 bzw. EINSPRITZVENTIL 4 zugeordnet) anzusteuern, wovon jeder einen entsprechenden Anschluss 6 mit der Erde 20 verbindet. Auf diese Weise ist es möglich, eine kleinere Anzahl von Gesamtkomponenten zu verwenden, da die Transistoren 15 und 18 jeder Steuerschaltung 14 gemeinsam durch die Treiberschaltungen 4 von zwei unterschiedlichen Einspritzventilen 2 genutzt werden können. Der Betrieb der Steuerschaltung 14 in 4 ist vollständig identisch mit dem vorstehend beschriebenen Betrieb der Steuerschaltung 14 in 2; offensichtlich wird der Transistor 19a betrieben, um das EINSPRITZVENTIL 1 zu öffnen, während der Transistor 19b betrieben wird, um das EINSPRITZVENTIL 4 zu öffnen.
  • Während der Haupteinspritzphase eines Einspritzventils (z.B. des EINSPRITZVENTILS 1) ermöglicht es die in 4 dargestellte Steuerschaltung 14 auch, eine sekundäre Einspritzung des anderen Einspritzventils (EINSPRITZVENTIL 4) auszuführen, wobei die sekundäre Einspritzung einfach ausgeführt wird, indem der entsprechende Transistor 19 (19b für das EINSPRITZVENTIL 4) zum Leiten gebracht wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die sekundäre Einspritzung ausgeführt werden, indem der Transistor 18 konstant deaktiviert gehalten wird, oder indem der Transistor 18 zum Leiten gebracht wird; der Unterschied zwischen den zwei Lösungen liegt in dem Umstand, dass in dem einen Falle (Transistor 18 konstant deaktiviert) die Stromwelle Iinj der sekundären Einspritzung einen sanfteren Impuls (und somit eine langsamere und weniger genaue Öffnung) aufweist, da er durch eine Spannung Vinj gleich Vbatt erzeugt wird, und in dem anderen Falle (Transistor 18 zu Beginn zum Leiten gebracht) die Stromwelle Iinj der sekundären Einspritzung einen wesentlich steileren Impuls hat, da er durch eine Spannung Vinj gleich Vtank erzeugt wird.
  • Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Überprüfen, dass die Bewegung der Nadel eines Einspritzventils 2 stattgefunden hat, bietet verschiedene Vorteile: Es ermöglicht in einer extrem schnellen und genauen Weise zu erkennen, dass die Bewegung der Nadel für jede einzelne Betätigung des ent sprechenden Einspritzventils stattgefunden hat, es wird weder durch die von der Batterie gelieferte Spannung Vbatt noch durch die Umgebungstemperatur beeinflusst, es kann in Abhängigkeit von den spezifischen Anforderungen des Motors 1 (Benzineinspritzdruck, Aufbaueigenschaften des Einspritzventils 2, mechanischer Auslegungsstrategie usw.) kalibriert werden, und schließlich ist es einfach und wirtschaftlich, dahingehend zu implementieren, dass es keine zusätzlichen Schaltungen oder Hardwarekomponenten im Vergleich zu denen erfordert, die normalerweise für die Steuerung der Einspritzventile 2 vorgesehen sind.
  • Aufgrund der zahlreichen Vorteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Überprüfen, dass eine Bewegung der Nadel eines Einspritzventils 2 stattgefunden hat, kann das Verfahren offensichtlich mit einem Einspritzventil angewendet werden, das jede Art von Kraftstoff, wie z.B. Benzin, Dieselkraftstoff, Alkohol, Methan, LPG usw. einspritzen kann.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Einspritzventils (2) mit Überprüfung, dass die Nadelbewegung stattgefunden hat; wobei das Verfahren das Anlegen einer zeitvariablen Spannung (Vinj) an die Anschlüsse (5, 6) einer Treiberschaltung (4) des Einspritzventils (2) bereitstellt, um zu bewirken, das eine Stromwelle (Iinj) die Treiberschaltung (4) durchfließt; wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch Detektion einer Überprüfungsspannung (Vv) zwischen den Anschlüssen (5, 6) der Treiberschaltung (4) sobald der Strom (Iinj) durch die Treiberschaltung (4) am Ende der Einspritzphase abgeklungen ist, Messung einer Überprüfungszeit (Tv), während welcher die Überprüfungsspannung (Vv) größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (SVv) ist, und Diagnose einer fehlenden Nadelbewegung, wenn die Überprüfungszeit (Tv) kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert (STv) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem die Überprüfungsspannung (Vv) zwischen einem Anschluss (6) der Treiberschaltung (4) und einer elektrischen Erde (20) detektiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, in welchem ein erster Anschluss (5) der Treiberschaltung (4) selektiv mit einer Versorgungsspannung verbunden wird, während ein zweiter Anschluss (6) der Treiberschaltung (4) selektiv mit der elektrischen Erde verbunden wird; wobei die Überprüfungsspannung (Vv) zwischen dem zweiten Anschluss (6) der Treiberschaltung (4) und der elektrischen Erde (20) detektiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, in welchem die zeitvariable Stromquelle (Iinj) einen Anfangsimpulsabschnitt (T1, T2, T3) aufweist, der eine relativ hohe Intensität des Stroms (Iinj) zeigt, einen Zwischenabschnitt (T4), während welchem die Intensität des Stroms (Iinj) rasch auf im wesentlichen Null fällt und einen anschließenden Endabschnitt (T5), der eine relativ niedrige Intensität des Stroms (Iinj) zeigt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, in welchem während des Anfangsabschnitts (T1, T2, T3) die Treiberschaltung (4) des Einspritzventils (2) mittels einer ersten Spannung (Vtank) gesteuert wird, und während des Endabschnitts (5) die Treiberschaltung (4) des Einspritzventils (2) mittels einer zweiten Spannung (Vbat) gesteuert wird, welche gleich der Batteriespannung ist, und kleiner als die erste Spannung (Vtank) ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in welchem die zeitvariable Spannung (Vinj) an die Anschlüsse (5, 6) der Treiberschaltung (4) des Einspritzventils (2) durch eine Betätigungsschaltung (14) angelegt wird, welche eine erste Transistoreinrichtung (15, 18) zum Verbinden eines ersten Anschlusses (5) der Treiberschaltung (4) mit einem Spannungsgenerator (7; 10), eine zweite Transistoreinrichtung (19) zum Verbinden eines zweiten Anschlusses (6) der Treiberschaltung (4) mit einer Erde (20) des Spannungsgenerators (7; 10), und Rücklaufdioden (21; 22), die die Entladung der Induktivitäten der Treiberschaltung (4) ermöglichen, aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem die erste Transistoreinrichtung (15) ein Paar von Transistoren (15, 18) aufweist, um selektiv den ersten Anschluss (5) mit einem ersten und einem zweiten Spannungsgenerator (7; 10) zu verbinden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem eine erste Rücklaufdiode (21) den ersten Anschluss (5) mit der elektrischen Erde (20) verbindet, und eine zweite Rücklaufdiode (22) den zweiten Anschluss (6) mit dem Spannungsgenerator (7; 10) verbindet.
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