EP1561025A1 - Vorrichtung zum steuern und/oder regeln der einer brennkraft-maschine zugef hrten kraftstoffmenge - Google Patents

Vorrichtung zum steuern und/oder regeln der einer brennkraft-maschine zugef hrten kraftstoffmenge

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EP1561025A1
EP1561025A1 EP03775192A EP03775192A EP1561025A1 EP 1561025 A1 EP1561025 A1 EP 1561025A1 EP 03775192 A EP03775192 A EP 03775192A EP 03775192 A EP03775192 A EP 03775192A EP 1561025 A1 EP1561025 A1 EP 1561025A1
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EP
European Patent Office
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injection
sensor
fuel
actuator
control unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03775192A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gregor Renner
Ulrich Schmid
Winfried Sommerer
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1561025A1 publication Critical patent/EP1561025A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M65/002—Measuring fuel delivery of multi-cylinder injection pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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    • F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3005—Details not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling and / or regulating the amount of fuel supplied to an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • a precise metering of the injection of fuel of an internal combustion engine allows a precise influencing of the subsequent combustion processes dependent on this injection.
  • a precise control of the combustion to achieve good efficiencies at the same time low pollutant levels and noise or the compensation of aging effects.
  • maps have been stored so far, which contain corresponding setpoint values for the fuel quantity.
  • the injection nozzles are subject to the highest demands on the manufacturing tolerances, which leads to high production costs.
  • aging effects can not be compensated by the maps or insufficiently.
  • an injection nozzle of an internal combustion engine is already known, in whose interior a sensor for flow measurement is arranged.
  • the sensor has a conductor track whose resistance is measured. This resistance is known to be temperature-dependent and thus changes depending on the flow or flow rate of the flowing fuel.
  • a generic device is known from DE 199 45 673 AI, in which a sensor for measuring the fuel flow and / or other state parameters of the fuel is provided in the interior or exterior of the injector.
  • the sensor is coupled to a control circuit for controlling the injection quantity.
  • the invention has for its object to provide a simply constructed and inexpensive to manufacture device, with the improved determination of control parameters for the control member of an injection nozzle is ensured.
  • the injection quantity and also the injection quantity course can be precisely influenced.
  • the combustion in the internal combustion engine can be controlled even more precisely and thus an improvement of the running behavior and the efficiency while simultaneously reducing harmful exhaust gases can be achieved.
  • the arrangement of the mass flow sensor in the fuel inlet is particularly advantageous with regard to the existing installation space.
  • the sensor data acquired during an injection process can preferably still be used for influencing the current injection process. If the dynamics of the actuator used are insufficient, the sensor data can be used to determine default values for one or more subsequent injections. By using such improved default values, the control effort during the next injections can be reduced. Furthermore, the mass flow sensor can be used for fault detection (so-called on-board diagnosis). On the basis of the determined sensor data, in particular the failure of an injection nozzle or leaks within an injection nozzle can be detected. Furthermore, such a system of sensor and control unit can be used to compensate for specimen spreads, for the regulation of engine-related environmental conditions and for the correction of aging phenomena.
  • an adapter piece in the fuel inlet with integrated mass flow sensor has the advantage of a simplified assembly.
  • such adapters can be easily replaced or retrofitted to existing injection systems.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an injection nozzle with sensor and control unit partially in section.
  • the generally designated 1 device for controlling and / or regulating the amount of fuel supplied to an internal combustion engine has an injection nozzle 2, a fuel inlet 3, and a control unit 4.
  • the known per se and therefore only schematically illustrated injection nozzle 2 has a nozzle needle 5 and an associated actuator 6 for actuating the nozzle needle 5.
  • the actuator 6 may be formed in two parts if necessary, with a portion 6a of the actuator 6 for coarse adjustment of the nozzle needle 5 and thus for coarse adjustment of the amount of fuel used, while the other part 6b of the actuator 6 for highly dynamic adjustment of the nozzle needle 5 and thus for fine tuning the amount of fuel is used.
  • the fuel inlet 3 is used to supply fuel from a fuel tank, not shown, or from a not illustrated fuel pump in an annular space 7 between the nozzle needle 5 and a housing 8 of the injection nozzle 2.
  • one or more injection openings 9 are further arranged. These injection openings are connected in dependence on the position of the nozzle needle 5 with the annular space 7 or closed by the nozzle needle 5.
  • fuel from the annular space 7 can be injected through the injection openings 9 in the internal combustion engine, not shown.
  • the nozzle needle 5 is moved by means of the actuator 6 down and thereby closed the injection openings 9.
  • a mass flow sensor 10 is arranged in the fuel inlet 3.
  • the fuel inlet extends from the fuel pump, not shown, to the injection nozzle 2.
  • This mass flow sensor 10 is miniaturized to the extent that it can be integrated into the fuel inlet 3.
  • the extreme operating conditions must withstand.
  • thin-film sensors are used.
  • the mass flow sensor 10 is connected via signal lines 12 to a control unit 11.
  • a control signal for the actuator 6 is determined from the measurement signal of the mass flow sensor 10 and optionally further operating parameters of the internal combustion engine and transferred via corresponding control lines 13 to the actuator 6. Further operating parameters are detected, for example, with the aid of an air mass sensor in the air intake duct of the internal combustion engine or via a ⁇ sensor in the exhaust gas line.
  • the combustion chamber pressure or the exhaust gas recirculation can be incorporated into the determination of the required fuel quantity carried out in the control unit 4.
  • an adapter piece 14 inserted by means of schematically illustrated connecting elements 15 can be provided in the fuel inlet 3.
  • the mass flow sensor 10 is in this case in the Adap- ter Swiss 14 integrated.
  • the connecting elements 15 can in this case be made in a flange and connected to each other via screw or welded joints.
  • the connecting elements 15 are designed as plug / screw connections. Since the fuel inlet 3 is usually also connected via corresponding plug / screw with the injection nozzle 2, the adapter piece 14 can be inserted easily. An exchange or retrofitting of adapter pieces 14 is very easy in this case.
  • the mass flow sensor 10 determines the fuel mass per unit time, with an additional integrated pressure sensor can be used to monitor drifts of the mass flow sensor.
  • the fuel temperature is an important parameter because it is needed to reduce the cross sensitivities to the mass flow sensor due to temperature variations, and thus also density and viscosity variations.
  • a separate temperature sensor can be used.
  • the thermal mass flow sensor may be used in temperature-pulsed operation to determine mass flow during the injection event at high sensor temperature with high velocity sensitivity and to measure fuel temperature between individual injections at low sensor temperature with high temperature sensitivity. In addition to saving an additional temperature sensor, this measurement strategy would represent an energy-optimized operation of the thermal mass flow sensor and make a positive contribution to an increased service life through a lower average temperature load.
  • the injection nozzle 2 may have two or more active control members 6a, 6b for influencing the injection process or the position of the nozzle needle 5, which are in operative connection with the control unit 4.
  • the first actuator 6a is used for coarse determination of the amount of fuel
  • the second, highly dynamic actuator 6b is used to fine tune the amount of fuel.
  • the highly dynamic fine tuning of the injection process makes it possible to influence the course of the current injection and thus not only to determine the total amount of fuel supplied, but also the distribution of the fuel flow rate over the injection process as desired. Focuses of injection are determined flexibly, for example, a relatively rapid increase of the fuel volume flow to a maximum and then a relatively slow decrease until the predetermined total amount is reached. By this arrangement can be reacted to existing manufacturing tolerances of the injectors 2 and the control members 6a, 6b, as well as to aging phenomena. A selection of permanently stored parameters only permits this to a limited extent.
  • This type of modulation of the injection rate thus allows not only the division into pre-, main and post-injection, but also a change in the injection rate during an injection process. Since smallest amounts of fuel in the range of 1 mm 3 at injection pressures of 1350 bar or more in common rail injection systems must be displayed stable, in addition to a precise manufacture of the injectors 2, the sensor according to the invention must compensate for manufacturing fluctuations, the aging phenomena, as well as the external conditional fluctuations. Such influencing variables are subject to greater tolerances, which have a considerable influence on the injected fuel quantity and are only roughly classified in advance. If such fluctuations are not compensated by the control, then higher demands must be made with regard to the manufacturing tolerances. This increases the cost of manufacturing. Even with regard to aging phenomena, larger tolerances can be permitted, which increases the service life of the injection nozzles 2. Finally, the device according to the invention can also be used for diagnosis.
  • the actuators ⁇ a, 6b may be formed, for example, as a piezoelectric actuator or as a magnetic actuator. Piezoelectric actuators are currently the fastest switching actuators. Magnetic actuators have larger switching tents. As actuator 6b for the highly dynamic influencing of the fuel volume flow, a piezoelectric actuator is therefore preferably used. Such actuators 6 are particularly necessary when the control unit 4 determines from the sensor data acquired during an injection control parameters for the current injection and the actuator 6 supplies. If the control unit 4 is to determine control parameters for one or more of the following injections from the sensor data acquired during an injection, magnetic actuators can also be used. In this case, the relatively long switching times of the magnetic actuators by means of the sensor system according to the invention would be remedied by the switching times of the magnetic actuators checked for each cycle and preset for the next working cycle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Einspritzanlage (1) für Verbrennungsmotoren, mit einer Einspritzdüse (2), einem Kraftstoffzulauf (3) zur Einspritzdüse (2), einem Sensor zur Messung der zugeführten Kraftstoffmenge und einer Steuereinheit, in der ausgehend von den Sensordaten Steuerparameter für das Stellglied (6) ermittelt werden. Erfindungsgemäß ist im Kraftstoffzulauf (3) der inspritzdüse (2) ein Massenflusssensor (10) angeordnet.

Description

Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine präzise Dosierung der Einspritzung von Kraftstoff einer Brennkraftmaschine, insbesondere im Pilotmengenbereich von 1 mm3, ermöglicht eine exakte Beeinflussung der nachfolgenden von dieser Einspritzung abhängigen Verbrennungsprozesse. Zum Beispiel eine genaue Steuerung der Verbrennung zur Erreichung von guten Wirkungsgraden bei gleichzeitig niedrigen Schadstoffwerten und Geräuschentwicklung oder auch die Kompensation von Alterungseffekten. Hierzu wurden bisher Kennfelder hinterlegt, die entsprechende Sollwerte für die Kraftstoffmenge beinhalten. Gleichzeitig unterliegen die Einspritzdüsen höchsten Anforderungen an die Fertigungstoleranzen, was zu hohen Herstellkosten führt. Außerdem können Alterungseffekte durch die Kennfelder nicht oder nur unzureichend ausgeregelt werden.
Aus der DE 199 45 677 Cl ist bereits eine Einspritzdüse einer Brennkraftmaschine bekannt, in deren Innenraum ein Sensor zur Durchflussmessung angeordnet ist. Der Sensor weist eine Leiterbahn auf, deren Widerstand gemessen wird. Dieser Widerstand ist bekanntlich temperaturabhängig und ändert sich somit in Abhängigkeit von der Fließ- beziehungsweise Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Kraftstoffes. Weiterhin ist aus der DE 199 45 673 AI eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der im Innen- oder Außenraum der Einspritzdüse ein Sensor zur Messung des Kraftstoffdurchflusses und/oder sonstiger Zustandsparameter des Kraftstoffes vorgesehen ist. Der Sensor ist an einen Regelkreis zur Steuerung der Einspritzmenge gekoppelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und günstig herstellbare Vorrichtung zu schaffen, mit der eine verbesserte Ermittlung von Steuerparametern für das Steuerglied einer Einspritzdüse gewährleistet wird.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
Durch die Verwendung eines miniaturisierten Massenflusssen- sors und einer zugeordneten Steuereinheit kann die Einspritzmenge und auch der Einspritzmengenverlauf präzise beeinflusst werden. Dadurch kann die Verbrennung in der Brennkraftmaschine noch exakter gesteuert werden und somit eine Verbesserung des Laufverhaltens und des Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Reduzierung schädlicher Abgase erreicht werden. Die Anordnung des Massenflusssensors im KraftstoffZulauf ist bezüglich des vorhandenen Bauraums besonders vorteilhaft.
Wird eine hochdynamische Stelleinheit für die Düsennadel eingesetzt, so können die während eines Einspritzvorganges er- fassten Sensordaten vorzugsweise noch für die Beeinflussung des aktuellen Einspritzvorganges verwendet werden. Reicht die Dynamik des eingesetzten Stellgliedes hierfür nicht aus, so können die Sensordaten für die Ermittlung von Voreinstellwer- ten für eine oder mehrere nachfolgender Einspritzungen verwendet werden. Durch die Verwendung solcher verbesserter Vorgabewerte kann der Regelaufwand während der nächsten Einspritzungen verringert werden. Weiterhin kann der Massenflusssensor zur Fehlererkennung (sogenannte Onboard-Diagnose) eingesetzt werden. Anhand der ermittelten Sensordaten kann insbesondere der Ausfall einer Einspritzdüse oder auch Leckagen innerhalb einer Einspritzdüse erkannt werden. Weiterhin kann ein solches System aus Sensor- und Steuereinheit zum Ausgleich von Exemplarstreuungen, zur Ausregelung von motorbedingten Umgebungsbedingungen und zur Korrektur von Alterungserscheinungen eingesetzt werden.
Die Verwendung eines Adapterstückes im Kraftstoffzulauf mit integriertem Massenflusssensor hat den Vorteil einer vereinfachten Montage. Außerdem können solche Adapterstücke sehr einfach ausgetauscht beziehungsweisein bestehende Einspritz- anlagen nachgerüstet werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor. Dabei zeigt:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Einspritzdüse mit Sensorik und Steuereinheit teilweise im Schnitt.
Die insgesamt mit 1 gekennzeichnete Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge weist eine Einspritzdüse 2, einen Kraftstoffzulauf 3, sowie eine Steuereinheit 4 auf. Die an sich bekannte und daher nur schematisch dargestellte Einspritzdüse 2 weist eine Düsennadel 5 und ein zugehöriges Stellglied 6 zur Betätigung der Düsennadel 5 auf. Das Stellglied 6 kann bei Bedarf zweiteilig ausgebildet sein, wobei ein Teil 6a des Stellgliedes 6 zur groben Verstellung der Düsennadel 5 und damit zur groben Einstellung der Kraftstoffmenge dient, während der andere Teil 6b des Stellgliedes 6 zur hochdynamischen Verstellung der Düsennadel 5 und somit zur Feinabstimmung der Kraftstoffmenge dient.
Der Kraftstof zulauf 3 dient zur Zufuhr von Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstofftank bzw. von einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe in einen Ringraum 7 zwischen Düsennadel 5 und einem Gehäuse 8 der Einspritzdüse 2. Im unteren Bereich des Gehäuses 8 sind weiterhin eine oder mehrere Einspritzöffnungen 9 angeordnet. Diese Einspritzöffnungen sind in Abhängigkeit von der Stellung der Düsennadel 5 mit dem Ringraum 7 verbunden oder durch die Düsennadel 5 verschlossen. In der in Fig. 1 dargestellten geöffneten Stellung kann Kraftstoff aus dem Ringraum 7 durch die Einspritzöffnungen 9 in die nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine eingespritzt werden. Zum Beenden des Einspritzvorganges wird die Düsennadel 5 mit Hilfe des Stellgliedes 6 nach unten bewegt und dadurch die Einspritzöffnungen 9 verschlossen.
In dem Kraftstoffzulauf 3 ist ein Massenflusssensor 10 angeordnet. Der Kraftstoffzulauf erstreckt sich von der nicht dargestellten Kraftstoffpumpe bis zur Einspritzdüse 2. Dieser Massenflusssensor 10 ist soweit miniaturisiert, dass er in den Kraftstoffzulauf 3 integriert werden kann. Gleichzeitig muss der extremen Betriebsbedingungen standhalten. Hierfür werden beispielsweise Dünnfilmsensoren eingesetzt. Der Massenflusssensor 10 ist über Signalleitungen 12 mit einer Steuereinheit 11 verbunden. In der Steuereinheit 11 wird aus dem Messsignal des Massenflusssensors 10 und gegebenenfalls weiterer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ein Steuersignal für das Stellglied 6 ermittelt und über entsprechende Steuerleitungen 13 an das Stellglied 6 übergeben. Weitere Betriebsparameter werden beispielsweise mit Hilfe eines Luftmassensensors im Lufteinlasskanal der Brennkraftmaschine oder über einen λ-Sensor in der Abgasleitung erfasst. Darüber hinaus können beispielsweise der Brennraumdruck oder die Abgaszusammenfassung in die im Steuereinheit 4 vorgenommene Ermittlung der benötigten Kraftstoffmenge einfließen.
Zur weiteren Vereinfachung der Vorrichtung 1 kann im Kraftstoffzulauf 3 ein mittels schematisch dargestellter Verbindungselemente 15 eingefügtes Adapterstück 14 vorgesehen werden. Der Massenflusssensor 10 ist in diesem Fall in das Adap- terstück 14 integriert. Die Verbindungselemente 15 können hierbei flanschartig ausgeführt und über Schraub- beziehungsweise Schweißverbindungen miteinander verbunden sein. Vorzugsweise werden die Verbindungselemente 15 jedoch als Steck- /Schraubverbindungen ausgeführt. Da der Kraftstoffzulauf 3 üblicherweise ebenfalls über entsprechende Steck- /Schraubverbindungen mit der Einspritzdüse 2 verbunden ist kann das Adapterstück 14 problemlos eingefügt werden. Ein Austausch bzw. die Nachrüstung von Adapterstücken 14 ist in diesem Fall sehr einfach möglich.
Der Massenflusssensor 10 ermittelt die Kraftstoffmasse pro Zeiteinheit, wobei ein zusätzlich integrierter Drucksensor zur Überwachung von Driften des Massenflusssensors eingesetzt werden kann. Bei den meisten Durchflussmessprinzipien, insbesondere bei dem thermischen, ist die Kraftstofftemperatur ein wichtiger Parameter, weil sie zur Reduzierung der Querempfindlichkeiten auf den Massenflusssensor durch Temperaturschwankungen und damit auch Dichte- beziehungsweise Viskositätsschwankungen benötigt wird. Hierzu kann ein separater Temperatursensor eingesetzt werden. Alternativ kann der thermische Massenflusssensor im Temperatur-gepulsten Betrieb eingesetzt werden, um bei hoher Sensortemperatur mit einer hohen Geschwindigkeitssensitivität den Massenfluss während des Einspritzvorgangs zu bestimmen und bei niedriger Sensortemperatur mit einer hohen Temperatursensitivität die Kraftstofftemperatur zwischen den einzelnen Einspritzvorgängen zu messen. Diese Messstrategie würde neben der Einsparung eines zusätzlichen Temperatursensors einen energieoptimierten Betrieb des thermischen Massenflusssensors darstellen und einen positiven Beitrag zu einer erhöhten Lebensdauer durch eine geringere mittlere Temperaturbelastung leisten.
In einer Ausführungsform kann die Einspritzdüse 2 zwei oder mehrere aktive Steuerglieder 6a, 6b zur Beeinflussung des Einspritzvorganges bzw. der Stellung der Düsennadel 5 aufweisen, die mit der Steuereinheit 4 in Wirkverbindung stehen. Hierbei dient das erste Stellglied 6a zur groben Bestimmung der Kraftstoffmenge, während das zweite, hochdynamische Stellglied 6b zur Feinabstimmung der Kraftstoffmenge dient. Die hochdynamische Feinabstimmung des Einspritzvorganges erlaubt es, den Verlauf der aktuellen Einspritzung zu beeinflussen und damit nicht nur die gesamte zugeführte Kraftstoffmenge, sondern auch die Verteilung des Kraftstoffvolumenstromes über den Einspritzvorgang zeitlich beliebig zu bestimmen. Schwerpunkte der Einspritzung werden flexibel bestimmt, zum Beispiel ein relativ schneller Anstieg des Kraft- stoffvolumenstromes bis auf ein Maximum und dann ein relativ langsames Abfallen, bis die vorgegebene Gesamtmenge erreicht ist. Durch diese Anordnung kann auch auf bestehende Fertigungstoleranzen der Einspritzdüsen 2 bzw. der Steuerglieder 6a, 6b, sowie auf Alterungserscheinungen reagiert werden. Eine Auswahl von fest hinterlegten Kenngrößen lässt dies nur begrenzt zu.
Diese Art der Modulation der Einspritzrate erlaubt also nicht nur die Aufteilung in Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung, sondern auch eine Veränderung der Einspritzrate während eines Einspritzvorgangs. Da kleinste Kraftstoffmengen im Bereich von 1 mm3 bei Einspritzdrücken von 1350 bar oder mehr bei Common-Rail-Einspritzsystemen stabil dargestellt werden müssen, muss neben einer präzisen Fertigung der Einspritzdüsen 2 die erfindungsgemäße Sensorik die Fertigungsschwankungen, die Alterungserscheinungen, sowie die äußeren Bedingungsschwankungen ausgleichen. Solche Einflussgrößen sind größeren Toleranzen unterworfen, die erheblichen Einfluss auf die eingespritzte Kraftstof menge aufweisen und im Vorfeld nur grob einzuordnen sind. Werden solche Schankungen nicht durch die Ansteuerung ausgeglichen, so müssen höhere Anforderungen bezüglich der Fertigungstoleranzen gestellt werden. Dadurch erhöhen sich die Kosten bei der Herstellung. Auch hinsichtlich Alterungserscheinungen können größere Toleranzen zugelassen werden, wodurch sich die Lebensdauer der Einspritzdüsen 2 erhöht. Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Diagnose verwendet werden.
Die Stellglieder βa, 6b können beispielsweise als piezoelektrischer Aktuator oder als Magnetaktuator ausgebildet sein. Piezoelektrische Aktuatoren sind zur Zeit die am schnellsten schaltenden Aktuatoren. Magnetaktuatoren weisen größere Schaltzelten auf. Als Stellglied 6b zur hochdynamischen Beeinflussung des Kraftstoffvolumenstroms wird daher vorzugsweise ein piezoelektrischer Aktuator eingesetzt. Solche Stellglieder 6 sind insbesondere dann notwendig, wenn die Steuereinheit 4 aus den während einer Einspritzung erfassten Sensordaten Steuerparameter für die aktuelle Einspritzung ermittelt und dem Stellglied 6 zuführt. Soll die Steuereinheit 4 aus den während einer Einspritzung erfassten Sensordaten Steuerparameter für eine oder mehrere der folgenden Einspritzungen ermitteln, so können auch Magnetaktuatoren eingesetzt werden. In diesem Fall wäre den verhältnismäßig langen Schaltzeiten der Magnetaktuatoren mittels der erfindungsgemäßen Sensorik abzuhelfen, indem die Schaltzeitpunkte der Magnetaktuatoren für jedes Arbeitsspiel überprüft und für das nächste Arbeitsspiel voreingestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Steuern und/oder Regeln der einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge mit einer Einspritzdüse (2) , die eine Düsennadel (5) und eine zugeordnetes Stellglied (6) zur Beeinflussung der Stellung der Düsennadel (5) aufweist, mit einem Kraftstoffzulauf (3) für die Einspritzdüse (2) , mit einem Sensor (10) zur Erfassung von Einspritzparametern, sowie mit einer Steuereinheit (4), in der ausgehend von den Sensordaten Steuerparameter für das Stellglied (6) ermittelt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sensor als Massenflusssensor (10) ausgebildet und im Kraftstoffzulauf (3) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinheit (4) aus den während einer Einspritzung erfassten Sensordaten Steuerparameter für die aktuelle Einspritzung ermittelt und dem Stellglied (6) zuführt .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinheit (4) aus den während einer Einspritzung erfassten Sensordaten Voreinstellwerte für eine oder mehrere der folgenden Einspritzungen ermittelt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinheit (4) zur Fehlerdiagnose basierend auf den Sensordaten ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Massenflusssensor (10) in einem im KraftstoffZulauf (3) integrierten Adapterstück (14) angeordnet ist.
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