EP1745209B1 - Verfahren zum steuern eines kraftstoffeinspritzventils - Google Patents

Verfahren zum steuern eines kraftstoffeinspritzventils Download PDF

Info

Publication number
EP1745209B1
EP1745209B1 EP05735183A EP05735183A EP1745209B1 EP 1745209 B1 EP1745209 B1 EP 1745209B1 EP 05735183 A EP05735183 A EP 05735183A EP 05735183 A EP05735183 A EP 05735183A EP 1745209 B1 EP1745209 B1 EP 1745209B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve member
valve
output signal
sensor
control device
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.)
Active
Application number
EP05735183A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1745209A1 (de
Inventor
Harald Thies
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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 Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP1745209A1 publication Critical patent/EP1745209A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1745209B1 publication Critical patent/EP1745209B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • 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
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/005—Fuel-injectors combined or associated with other devices the devices being sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors
    • F02M2200/244—Force sensors

Definitions

  • the present invention relates to a method of controlling a fuel injection valve comprising a piezo actuator as a valve member which releases or closes a connection to a downstream room, an electric actuator for actuating the valve member and a biasing member biasing the valve member in a biasing direction, and a sensor element which is arranged on an axis with the valve member and which provides an output signal via the forces acting on the valve member to a control device.
  • the invention is based on the object to provide a method of the type mentioned, which makes it possible to control the fuel injection valve reliably throughout the combustion process.
  • the piezoelectric actuator and the sensor element preferably form a unit.
  • a biasing element for the piezoelectric actuator is provided, which the valve member in a biasing direction preferably biased closing.
  • the sensor element is on an axis with the valve member. The output signal then provides information about the forces acting on the valve member.
  • An essential feature of the invention is the course of the electrical energy with which the actuating element is acted upon.
  • a sensor element is preferably used which, like the piezoelectric actuator, is constructed in an electrostrictive manner and is preferably arranged with it on a common axis with the valve member.
  • the effect described above can also be obtained if the sensor element is designed as a magnetostrictive element. As a result, a particularly compact construction is achieved.
  • a magnetostrictive element may also be used.
  • magnetostrictive elements the geometric dimensions of a body change under the influence of a magnetic field. The stretching of the body takes place in dependence of magnetic field strength. The expansion of the body is the greater the greater the magnetic field strength. The reversal of this effect is referred to as a magnetoelastic or magnetomechanical effect. In this case, a change in the magnetic induction is caused under the influence of a mechanical stress.
  • the actuating elements of a plurality of respectively valve elements provided with sensor elements are acted upon independently by an electrical inverse to the output signal of the respective sensor element by the control device in an initial operating phase.
  • a plurality of fuel injection valves in a plurality of cylinders are controlled independently of one another and in a manner identical to one another.
  • a further improvement of the method according to the invention results when the control device in an operating phase subsequent to the operating phase, the actuating elements of a plurality of valve members independently applied to the output signal of each sensor element inverse electrical excitation and the amplitudes of the excitation according to the output of a cylinder-selective lambda Sensors are selected.
  • the single figure shows a schematic sectional view of a particularly suitable for the inventive method fuel injection valve with piezoelectric actuator and integrated sensor element
  • the valve 1 comprises a piezoelectric actuator 2 and a separate piezoelectric sensor 3.
  • the actuator 2 and the sensor 3 are arranged immediately adjacent to each other and positioned between the housing 1 'of the valve 1 and a plate-like element 4.
  • the element 4 is fixedly connected to a valve member 5, which releases a valve seat 6 or closes to connect to a combustion chamber 7.
  • the actuator 2 presses on a spring 8, which holds the valve member in the idle state in the valve seat 6.
  • the spring 8 sets both the piezoelectric actuator 2 and the valve member 5 back.
  • pressurized fuel is fed into a front region of the valve member 5 (shown in dotted lines).
  • valve 1 The operation of the valve 1 shown in the figure is such that the piezoelectric actuator 2 increases in its control its length in the direction of the spring 8, so that the valve member 5 fixedly connected to the piezoelectric actuator 2 lifts off from its valve seat 6 and a fuel injection in the combustion chamber 7 can take place.
  • the forces occurring, for example, caused by pressure changes in the combustion chamber 7, for example by knocking, are transmitted via the valve member 5 to the piezoelectric sensor 3.
  • the forces released during the excitation of the piezoactuator 2 and the thermal forces occurring at the piezoactuator are transmitted to the piezoelectric sensor 3.
  • the resultant of all forces occurring there is forwarded as a signal to a control device (not shown).
  • the same line can be used, which is provided for controlling the piezoelectric actuator 2.
  • the activation of the piezoactuator 2 takes place in an initial operating phase in such a way that the control device applies an electrical excitation to the piezoactuator 2, which has at least approximately a profile inverse to the output signal of the sensor 3.
  • the ratio of the two electrical signals is equal to a cylinder-individual gain factor, which is specified via a characteristic map. This ensures that the piezoelectric actuator 2 remains in an at least approximately invariable position during the entire opening time, apart from the opening and closing process.
  • the piezoelectric actuators provided for a plurality of cylinders of a plurality of respective valve members provided with corresponding sensor elements are acted upon independently of each other by an electrical inverse to the output signal of the respective sensor element, in accordance with the method described above for a piezoactuator.
  • actuating elements of a plurality of valve members are acted upon independently by an electrical inverse to the output signal of the respective sensor element by the control device in an operating phase subsequent to the operating initial phase.
  • the amplitudes of the excitation are selected according to the output signal of a cylinder-selective lambda sensor.
  • a measurement of the fuel throughputs m * assigned to the respective cylinders can take place during operation.
  • the amount of fuel injected into the respective cylinders must be determined by means of an active lambda probe.
  • only one fuel injection valve is opened in each case and this mode of operation is performed in a roulatory manner for the cylinders associated with the lambda probe.
  • a cross comparison of the individual fuel injection valves is performed with each other. This check is carried out in a "lean overrun phase" of the internal combustion engine. This avoids unacceptable engine operation. With the help of this test method can then be dispensed with a Einzellambdegelung.
  • the discontinuity in the signal curve results from a discontinuity in the stiffness curve of the piezoelectric actuator 2. It is caused by a Brennraum- or fuel pressure changes in the valve member 5 at the beginning of the injection process and can be recognized by the noise of the sensor signal. The same happens at the end of the injection process when the valve member 5 returns to the valve seat 6.
  • a diagnosis of the injection valve can be carried out via the evaluation of the sensor signal.
  • the combustion chamber pressure leads to a force beating of the valve member and thus to a sensor signal noise when the valve member is actually stationary.
  • the cause of the leak can be a spring break within the injector.
  • the spring preloads can be compared with each other by comparing the sensor signal curves of different fuel injection valves.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzventils, umfassend einen Piezoaktor als Ventilglied, das eine Verbindung zu einem nachgeordneten Raum freigibt oder verschließt, ein elektrisches Betätigungselement zur Betätigung des Ventilglieds und ein Vorspannelement, welches das Ventilglied in eine Vorspannrichtung vorspannt, ferner ein Sensorelement, das auf einer Achse mit dem Ventilglied angeordnet ist und das ein Ausgangssignal über die auf das Ventilglied wirkenden Kräfte an eine Regeleinrichtung liefert.
  • Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 101 27 932 A bekannt. Das Sensorelement soll zur Bestimmung von Klopfen des Motors dienen. Die mechanischen Impulse werden dabei mittels des Sensorelements in elektrische Signale umgesetzt, welche von der Regeleinrichtung ausgewertet werden. Allerdings soll es dabei nur möglich sein, den Druck durch das Sensorelement nur in der inaktiven Phase des Ventils (vollständig geöffnetes Ventil oder vollständig geschlossenes Ventil) aufzunehmen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, das Kraftstoffeinspritzventil zuverlässig während des gesamten Verbrennungsvorgangs zu steuern.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln.
  • Voraussetzung der Erfindung ist die besondere Konstruktion des Kraftstoffeinspritzventils. Der Piezoaktor und das Sensorelement bilden vorzugsweise eine Einheit. Zusätzlich ist ein Vorspannelement für den Piezoaktor vorgesehen, welches das Ventilglied in eine Vorspannrichtung vorzugsweise schließend vorspannt. Das Sensorelement ist auf einer Achse mit dem Ventilglied. Das Ausgangssignal liefert dann eine Aussage über die auf das Ventilglied wirkenden Kräfte.
  • Diese Kräfte setzen sich zusammen aus der durch das Vorspannelement ausgeübten Kraft, die durch die elektrische Erregung auf das Piezoelement wirkende Kraft, die durch den Brenndruck in der Brennkammer auf das Ventil wirkende Kraft sowie evtl. thermische Einflüsse. Dabei ist die durch den Brenndruck in der Brennkammer auf das Ventil wirkende Kraft bei entsprechender Dimensionierung deutlich geringer als die durch das Vorspannelement ausgeübte und die durch die elektrische Erregung auf das Piezoelement wirkende Kraft.
  • Wesentliches Merkmal der Erfindung ist der Verlauf der elektrischen Energie, mit der das Betätigungselement beaufschlagt wird. Durch den zumindest annähernd zum Ausgangssignal des Sensorelements inversen Verlauf soll erreicht werden, dass der Piezoaktor während der gesamten Öffnungszeit, von dem Öffnungs- und Schließvorgang abgesehen, in einer zumindest annähernd unveränderlichen Stellung bleibt.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorzugsweise ein Sensorelement verwendet, das wie der Piezoaktor elektrostriktiv aufgebaut und vorzugsweise mit diesem auf einer gemeinsamen Achse mit dem Ventilglied angeordnet ist. Der oben beschriebene Effekt kann auch erhalten werden, wenn das Sensorelement als magnetostriktives Element ausgebildet ist. Dadurch wird ein besonders kompakter Aufbau erreicht.
  • Anstelle eines elektrostriktiven Elements kann auch ein magnetostriktives Element verwendet werden. Bei magnetostriktiven Elementen ändern sich die geometrischen Abmessungen eines Körpers unter Einfluss eines Magnetfeldes. Die Dehnung des Körpers erfolgt dabei in Abhängigkeit der magnetischen Feldstärke. Dabei ist die Dehnung des Körpers um so größer je größer die magnetische Feldstärke ist. Die Umkehrung dieses Effekts wird als magnetoelastischer oder magnetomechanischer Effekt bezeichnet. Dabei wird eine Änderung der magnetischen Induktion unter dem Einfluss einer mechanischen Spannung hervorgerufen. Dies kann bei der vorliegenden Erfindung zur Verwendung des magnetostriktiven Elements sowohl als Aktor als auch als Sensor verwendet werden, wobei die Kräfte über das Ventilglied auf das magnetostriktive Element übertragen werden und da, entsprechend dem piezoelektrischen Element, aufgrund der auftretenden Änderung der magnetischen Induktion bestimmt werden. Somit kann auch mit einem magnetostriktiven Element als Aktor und als Sensor gearbeitet werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden durch die Regeleinrichtung in einer Betriebs-Anfangsphase die Betätigungselemente mehrerer jeweils mit Sensorelementen versehene Ventilglieder unabhängig voneinander mit einer zum Ausgangssignal des jeweiligen Sensorelements inversen elektrischen Erregung beaufschlagt. Dadurch werden mehrere Kraftstoffeinspritzventile in mehreren Zylindern unabhängig voneinander und in einer untereinander gleichen Art und Weise gesteuert.
  • Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dann, wenn die Regeleinrichtung in einer an die Betriebs-Anfangsphase anschließenden Betriebsphase die Betätigungselemente mehrerer Ventilglieder unabhängig voneinander mit einer zum Ausgangssignal des jeweiligen Sensorelements inversen elektrischen Erregung beaufschlagt und die Amplituden der Erregung entsprechend dem Ausgangssignal eines zylinderselektiven Lambda-Sensors gewählt werden. Dadurch ergibt sich eine Regelung der Kraftstoffeinspritzventile in Anhängigkeit vom Ausgangssignal der Lambda-Sonde(n) mit der Möglichkeit, die Kraftstoffeinspritzventile im Sinne einer Optimierung des Abgasverhaltens noch besser zu steuern.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt eine schematische Schnittansicht eines für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeigneten Kraftstoffeinspritzventils mit Piezoaktor und integriertem Sensorelement
  • Wie in der Figur gezeigt, umfasst das Ventil 1 einen piezoelektrischen Aktor 2 sowie einen separaten piezoelektrischen Sensor 3. Der Aktor 2 und der Sensor 3 sind dabei unmittelbar benachbart zueinander angeordnet und zwischen dem Gehäuse 1' des Ventils 1 und einem plattenartigen Element 4 positioniert. Das Element 4 ist fest mit einem Ventilglied 5 verbunden, welches einen Ventilsitz 6 freigibt bzw. verschließt, um eine Verbindung zu einem Brennraum 7 herzustellen. Dabei drückt der Aktor 2 auf eine Feder 8, die das Ventilglied im Ruhezustand im Ventilsitz 6 hält. Die Feder 8 stellt dabei sowohl den piezoelektrischen Aktor 2 als auch das Ventilglied 5 zurück.
  • Über eine Kraftstoffzuleitung 11 wird unter Druck stehender Kraftstoff in einen vorderen Bereich des Ventilgliedes 5 zugeführt (punktiert dargestellt).
  • Die Funktionsweise des in der Figur gezeigten Ventils 1 ist dabei derart, dass der piezoelektrische Aktor 2 bei seiner Ansteuerung seine Länge in Richtung der Feder 8 vergrößert, so dass das mit dem Piezoaktor 2 fest verbundene Ventilglied 5 von seinem Ventilsitz 6 abhebt und eine Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum 7 erfolgen kann.
  • Die auftretenden Kräfte, beispielsweise hervorgerufen durch Druckänderungen im Brennraum 7 beispielsweise durch Klopfen, werden über das Ventilglied 5 auf den piezoelektrischen Sensor 3 übertragen.
  • Ebenso werden die bei der Erregung des Piezoaktors 2 ausgelösten Kräfte sowie die am Piezoaktor auftretenden thermischen Kräfte auf den piezoelektrischen Sensor 3 übertragen. Die Resultierende aller dort auftretenden Kräfte wird als Signal an eine Regeleinrichtung (nicht dargestellt) weitergeleitet. Dabei kann die gleiche Leitung verwendet werden, weiche zur Ansteuerung des Piezoaktors 2 vorgesehen ist.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung des Piezoaktors 2 in einer Betriebs-Anfangsphase derart, dass die Regeleinrichtung den Piezoaktor 2 mit einer elektrischen Erregung beaufschlagt, die zumindest annähernd einen zum Ausgangssignal des Sensors 3 inversen Verlauf besitzt. Das Verhältnis der beiden elektrischen Signale ist gleich einem zylinderindividuellem Verstärkungsfaktor, der über ein Kennfeld vorgegeben wird. Dadurch wird erreicht, dass der Piezoaktor 2 während der gesamten Öffnungszeit, von dem Öffnungs- und Schließvorgang abgesehen, in einer zumindest annähernd unveränderlichen Stellung bleibt.
  • In dieser Betriebs-Anfangsphase werden die für mehrere Zylinder vorgesehenen Piezoaktoren mehrerer jeweils mit entsprechenden Sensorelementen versehene Ventilglieder entsprechend dem oben für einen Piezoaktor beschriebenen Verfahren unabhängig voneinander mit einer zum Ausgangssignal des jeweiligen Sensorelements inversen elektrischen Erregung beaufschlagt.
  • Dadurch ergibt sich eine Hubgleichstellung der Einspritzventile mehrerer Zylinder und damit eine Vergleichmäßigung der Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern. Unter Hubgleichstellung ist dabei alternativ ein messtechnisch gleicher Hub der Ventile oder ein auf gleichen Kraftstoffdurchsatz abzielender "gleicher", d. h. nicht notwendigerweise physikalisch gleicher Hub der Einspritzventile zu verstehen.
  • Schließlich werden durch die Regeleinrichtung in einer an die Betriebs-Anfangsphase anschließenden Betriebsphase die Betätigungselemente mehrerer Ventilglieder unabhängig voneinander mit einer zum Ausgangssignal des jeweiligen Sensorelements inversen elektrischen Erregung beaufschlagt. Die Amplituden der Erregung werden entsprechend dem Ausgangssignal eines zylinderselektiven Lambda-Sensors gewählt.
  • Dadurch ergibt sich eine Lambdagleichstellung, d. h. eine sich über sämtliche Zylinder ergebende Vergleichmäßigung des Kraftstoff-Luftgemischs.
  • Alternativ zu den beiden oben genannten Betriebsmodi kann eine Vermessung der den jeweiligen Zylindern zugemessenen Kraftstoffdurchsätze m* im Betrieb erfolgen. In diesem Fall muss mittels einer aktiven Lambdasonde die in die jeweiligen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt werden. Hierfür wird nur jeweils ein Kraftstoffeinspritzventil geöffnet und diese Betriebsweise roulierend für die der Lambdasonde zugeordneten Zylinder durchgeführt. Ferner wird ein Quervergleich der einzelnen Kraftstoffeinspritzventile untereinander durchgeführt. Diese Überprüfung erfolgt in einer "mageren Schubphase" der Brennkraftmaschine. Dadurch lässt sich ein inakzeptabler Motorlauf vermeiden. Mit Hilfe dieser Prüfmethode kann dann auf eine Einzellambdaregelung verzichtet werden. Nach einer roulierenden Vermessung der Durchsätze und einem Quervergleich von mehreren Kraftstoffeinspritzventilen kann eine Gleichstellung der Kraftstoffdurchsätze m* erfolgen. Ein ansonsten üblicher bzw. erforderlicher Abgleich über die Lauf(un)ruhe / Dreh(un)gleichförmigkeit kann dann entfallen.
  • Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus nachfolgender Überlegung:
  • Aus dem vom Sensor 3 gelieferten Signal lässt sich eine Aussage über die Steifigkeit des Piezoaktors 2 gewinnen. In der Regel tritt zu Beginn des Einspritzvorganges ein unstetiger Verlauf des Signals auf. Dadurch ist die Bestimmung der Nullpunktenergie möglich, d. h. die Energie, welche dem Piezoaktor 2 aufgeprägt werden kann, damit das Ventilglied 5 gerade noch nicht aus dem Ventilsitz 6 abhebt. Diese Information ist sehr wichtig für schnelle Regel-Reaktionen bzw. für die Bestimmung der Energiebilanzen.
  • Die Unstetigkeit im Signalverlauf ergibt sich aus einer Unstetigkeit im Steifigkeitsverlauf des Piezoaktors 2. Sie entsteht durch einen Brennraum- bzw. Kraftstoffdruckänderungen im Ventilglied 5 bei Beginn des Einspritzvorganges und ist am Rauschen des Sensorsignals erkennbar. Dasselbe geschieht am Ende des Einspritzvorgangs, wenn das Ventilglied 5 in den Ventilsitz 6 zurückkehrt.
  • Entsprechend kann über die Auswertung des Sensorsignals auch eine Diagnose des Einspritzventils durchgeführt werden. Bei einem undichten Einspritzventil führt der Brennraumdruck zu einer Kraft-Beautschlagung des Ventilglieds und damit zu einem Sensor-Signalrauschen bei eigentlich ruhendem Ventilglied 5. Ursache für die Undichtigkeit kann ein Federbruch innerhalb des Injektors sein.
  • Zusätzlich können durch einen Vergleich der Sensorsignalverläufe unterschiedlicher Kraftstoffeinspritzventile auch die Federvorspannungen untereinander verglichen werden.

Claims (3)

  1. Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzventils, umfassend einen Piezoaktor als Ventilglied, das eine Verbindung zu einem nachgeordneten Raum freigibt oder verschließt, ein elektrisches Betätigungselement zur Betätigung des Ventilglieds und ein Vorspannelement, welches das Ventilglied in eine Vorspannrichtung vorspannt, ferner ein Sensorelement, das auf einer Achse mit dem Ventilglied angeordnet ist und das ein Ausgangssignal über die auf das Ventilglied wirkenden Kräfte an eine Regeleinrichtung liefert, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung das Betätigungselement mit einer elektrischen Erregung beaufschlagt, die zumindest annähernd einen zum Ausgangssignal des Sensorelements inversen Verlauf besitzt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung in einer Betriebs-Anfangsphase die Betätigungselemente mehrerer jeweils mit Sensorelementen versehene Ventilglieder unabhängig voneinander mit einer zum Ausgangssignal des jeweiligen Sensorelements inversen elektrischen Erregung beaufschlagt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung in einer an die Betriebs-Anfangsphase anschließenden Betriebsphase die Betätigungselemente mehrerer Ventilglieder unabhängig voneinander mit einer zum Ausgangssignal des jeweiligen Sensorelements inversen elektrischen Erregung beaufschlagt und die Amplituden der Erregung entsprechend dem Ausgangssignal eines zylinderselektiven Lambda-Sensors gewählt werden.
EP05735183A 2004-05-06 2005-04-26 Verfahren zum steuern eines kraftstoffeinspritzventils Active EP1745209B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004022371A DE102004022371A1 (de) 2004-05-06 2004-05-06 Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzventils
PCT/EP2005/004436 WO2005108771A1 (de) 2004-05-06 2005-04-26 Verfahren zum steuern eines kraftstoffeinspritzventils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1745209A1 EP1745209A1 (de) 2007-01-24
EP1745209B1 true EP1745209B1 (de) 2007-09-05

Family

ID=34965488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05735183A Active EP1745209B1 (de) 2004-05-06 2005-04-26 Verfahren zum steuern eines kraftstoffeinspritzventils

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7372188B2 (de)
EP (1) EP1745209B1 (de)
JP (1) JP4789929B2 (de)
DE (2) DE102004022371A1 (de)
ES (1) ES2290909T3 (de)
WO (1) WO2005108771A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2907544B1 (fr) * 2006-10-19 2009-02-13 Renault Sas Systeme d'estimation du debit d'un injecteur de moteur a combustion interne
DE102009055136A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-30 Robert Bosch GmbH, 70469 Einspritzsystem
US8733097B2 (en) 2011-03-16 2014-05-27 GM Global Technology Operations LLC Multi-stage actuation for an active materials-based actuator
DE102011007393B3 (de) * 2011-04-14 2012-09-13 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Detektion eines Düsenraumdrucks in einem Injektor und Einspritzsystem
US20130068200A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Paul Reynolds Injector Valve with Miniscule Actuator Displacement
DE102012204251B4 (de) * 2012-03-19 2013-12-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzventilen mit Piezo-Direktantrieb
US20150052905A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 General Electric Company Pulse Width Modulation for Control of Late Lean Liquid Injection Velocity

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56113044A (en) * 1980-02-13 1981-09-05 Nissan Motor Co Ltd Injection timing sensor
JPS61232381A (ja) * 1985-04-08 1986-10-16 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 燃料噴射装置の燃料噴射時期検出装置
JPH0762502B2 (ja) * 1986-06-09 1995-07-05 日本電装株式会社 制御弁
JP2935499B2 (ja) * 1988-10-27 1999-08-16 株式会社デンソー ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置
JP3809919B2 (ja) * 1995-06-09 2006-08-16 株式会社日立製作所 シリンダ内圧検出装置
DE19827287A1 (de) * 1998-06-19 1999-12-23 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil-Drucksensor- Kombination
JP4123499B2 (ja) * 1998-11-30 2008-07-23 株式会社デンソー 圧電式制御弁
DE19903721C1 (de) * 1999-01-30 2000-07-13 Daimler Chrysler Ag Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit Lambdawertregelung und Brennkraftmaschine
DE19960971A1 (de) * 1999-12-17 2001-03-08 Bosch Gmbh Robert Piezoaktor
DE19963134A1 (de) * 1999-12-24 2001-06-28 Delphi Tech Inc Einspritzvorrichtung
DE10032022B4 (de) * 2000-07-01 2009-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Ansteuerspannung für ein Einspritzentil mit einem piezoelektrischen Aktor
JP4479113B2 (ja) * 2001-02-23 2010-06-09 株式会社デンソー ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置
DE10127932A1 (de) * 2001-06-08 2002-12-19 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Fluiden sowie Verfahren zur Bestimmung von Drücken
DE10135735B4 (de) * 2001-07-21 2009-04-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, sowie Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät
DE10236615A1 (de) * 2002-08-09 2004-02-26 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Erfassen eines den Druck im Brennraum einer mit Direkteinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschine darstellenden Signals
US6910449B2 (en) * 2002-12-30 2005-06-28 Ford Global Technologies, Llc Method for auto-ignition operation and computer readable storage device for use with an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
US7372188B2 (en) 2008-05-13
EP1745209A1 (de) 2007-01-24
DE502005001438D1 (de) 2007-10-18
JP2007536462A (ja) 2007-12-13
US20070046146A1 (en) 2007-03-01
ES2290909T3 (es) 2008-02-16
WO2005108771A1 (de) 2005-11-17
JP4789929B2 (ja) 2011-10-12
DE102004022371A1 (de) 2005-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1745209B1 (de) Verfahren zum steuern eines kraftstoffeinspritzventils
EP1825124B1 (de) Verfahren zum steuern eines piezoelektrischen aktors und steuereinheit zum steuern eines piezoelektrischen aktors
DE102009018289B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils
EP2694795B1 (de) Kraftstoffinjektor
EP2640955B1 (de) Kraftstoffinjektor
EP3286428B1 (de) Kraftstoffinjektor
EP1399665A1 (de) Ventil zum steuern von fluiden sowie verfahren zur bestimmung von drücken
DE102006059070A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem und Verfahren zum Ermitteln eines Nadelhubanschlags in einem Kraftstoffeinspritzventil
DE102006035412A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102013222603A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Fehlers im Öffnungsverhalten eines Injektors
DE102011005285A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Leerhubes eines Piezoinjektors mit direkt betätigter Düsennadel
DE10135735B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, sowie Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät
DE102012204251B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzventilen mit Piezo-Direktantrieb
DE102011085926A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102012210134A1 (de) Brennstoffeinspritzventil
DE102007002028A1 (de) Verfahren zur Regelung einer Einspritzmenge an einer Einspritzdüse
EP2527633A2 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102019202392A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Funktion eines Aktors
DE19541819A1 (de) Einspritzdüse
DE102017216942A1 (de) Verfahren zum Kalibrieren eines Kraft- oder Drucksensors
DE102014100338A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102004015045B4 (de) Verfahren zur Ermittlung der Position eines beweglichen Verschlusselementes eines Einspritzventils
DE102017209692A1 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Einspritzbeginnverzugsdauer bei einem Kraftstoffinjektor
EP1516117A2 (de) Piezo-sensor-system zur detektion des nadelhubs einer einspritzdüse eines common-rail-injektors
EP1347168B1 (de) Einspritzinjektor für Brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060923

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20070905

REF Corresponds to:

Ref document number: 502005001438

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20071018

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2290909

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

EN Fr: translation not filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: EERR

Free format text: CORRECTION DE BOPI 08/18 - BREVETS EUROPEENS DONT LA TRADUCTION N A PAS ETE REMISE A L INPI. IL Y A LIEU DE SUPPRIMER : LA MENTION DE LA NON-REMISE. LA REMISE DE LA TRADUCTION EST PUBLIEE DANS LE PRESENT BOPI.

26N No opposition filed

Effective date: 20080606

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080502

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230502

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20230428

Year of fee payment: 19

Ref country code: FR

Payment date: 20230417

Year of fee payment: 19

Ref country code: ES

Payment date: 20230517

Year of fee payment: 19

Ref country code: DE

Payment date: 20230411

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20230419

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20230420

Year of fee payment: 19