EP2140125B1 - Verfahren und datenträger zum auslesen und/ oder speichern von injektorspezifischen daten zur steuerung eines einspritzsystems einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und datenträger zum auslesen und/ oder speichern von injektorspezifischen daten zur steuerung eines einspritzsystems einer brennkraftmaschine Download PDF

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EP2140125B1
EP2140125B1 EP08736353.7A EP08736353A EP2140125B1 EP 2140125 B1 EP2140125 B1 EP 2140125B1 EP 08736353 A EP08736353 A EP 08736353A EP 2140125 B1 EP2140125 B1 EP 2140125B1
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EP
European Patent Office
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data
time period
injector
data carrier
threshold value
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08736353.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2140125A1 (de
Inventor
Georg Bachmaier
Dominik Bergmann
Bernhard Fischer
Johann GÖRZEN
Christian Tump
Frank Herold
Stefan Lehmann
Thomas Schmid
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration
    • F02D41/2435—Methods of calibration characterised by the writing medium, e.g. bar code
    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors

Definitions

  • the invention relates to a method for reading out and / or storing injector-specific data according to the features of the preamble of patent claim 1 and a data carrier which can be activated in this regard.
  • Fuel injectors for operating an internal combustion engine have generally been known for many years.
  • the fuel supply takes place in the respective combustion chamber of the internal combustion engine by injectors, in particular by piezo injectors.
  • the quality of the combustion depends on the injection accuracy of the injectors.
  • the injector With the calibration data determined thereby, which are stored in a control unit, the injector can then be controlled accordingly.
  • the calibration data must be retransmitted from the injectors to the control unit. For this, a communication possibility between the injectors and the control unit must be ensured.
  • a method for storing and / or reading out data of a fuel injection system of an internal combustion engine is known in which injector-specific data stored in a data carrier is used to control the fuel injection system.
  • the data carrier is connected to the control unit in a first time period and during a second time period, before a startup of the internal combustion engine, electrically and / or mechanically disconnected from the control unit.
  • the object underlying the present invention is now to optimize a method of the type mentioned in terms of storing and reading injector-specific data, as well as to provide a data carrier for storing and / or reading injector-specific data, which only has to be mounted once, and in which an electrical connection between the control unit and the data carrier does not have to be disconnected.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the data carrier is identical to the previously already used in the injector bleeder.
  • the functionality of the bleeder resistor is integrated in the data carrier. Therefore, in the production of injectors, the settings of the production machines must not be changed because now instead of a bleeder a structurally identical data carrier is used. Furthermore, it is also possible to use a data carrier which is not identical to the bleeder resistor, with a cost saving in the case of high-volume production being obtained here.
  • a power unit for discharging the injectors during normal injection operation is located entirely within the data carrier. This offers the advantage that the power loss in the control unit can be reduced. Furthermore, this also reduces the injector-specific electromagnetic interference. This offers a special advantage with overlapping multiple injections. These can now be made much more flexible.
  • Another embodiment of the invention is that a predefinable amount of data is read out or stored before or during or after a shutdown of the internal combustion engine. This reduces the requirements for the components of the data carrier and / or the number of components of the data carrier can be reduced.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that the disk can be clamped directly to the high voltage line connected to the injector.
  • a Power supply unit located on the data carrier is designed in such a way that, on the one hand, it supplies the injector with the necessary voltage, such as 3.3V, and on the other hand, it can be charged with an injector-specific drive voltage, such as, for example, 350V.
  • the present method is applicable to all systems in which an energy-storing element is connected to a control unit.
  • magnetic components such as magnetic injectors or solenoid valves, when the principle of dual voltage and current and thus all voltage signals with current signals, parallel with series connection and the capacitive piezo is reversed with the inductive coil.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that the transmission reliability of the data is increased by error correction methods, in particular parity checks, checksums, or multiple transmissions.
  • operating data can also be stored in the data carrier, which can then be analyzed in returns, callbacks or exchange programs, and quality improvement measures can be initiated as a function of these operating data.
  • FIG. 1 shows a switching arrangement of a data carrier 2 and an injector 1.
  • the switching arrangement includes an injector 1, which can be charged to a voltage value of 0V to 30V by a control unit, not shown.
  • the discharge of the injector 1 is effected by a power unit located in the data carrier 2 or by the control unit, wherein the data carrier 2 is connected in parallel to the injector 1.
  • the data carrier 2 is advantageously designed as an ASIC.
  • the injector voltage is measured by means of a measuring unit 3.
  • the data carrier 2 and the injector 1 are connected by means of connecting lines 4 with the control unit, not shown.
  • FIG. 2 a switching arrangement with a data carrier and an injector according to FIG. 1 in a second embodiment.
  • the disk 2 has here additional connections.
  • the data carrier 2 can have a connection for an additional power supply line 8.
  • two further connections are provided on the data carrier 2, via which measured values of at least one measuring unit 6 can be received.
  • Further connections on the data carrier 2 are used to control actuators 7 and / or for data exchange with a data unit 5.
  • a bus line is preferably used for the data exchange.
  • FIG. 3 shows a circuit arrangement with an injector 1 and the individual components of the data carrier 2.
  • the data carrier 2 has a power unit 23, by means of which the injector 1 is discharged. Control signals 25 of a storage unit 22 upstream of the power unit 23 determine the time and duration for the discharge of the injector 1.
  • the data carrier further optionally comprises an activator 20 connected in parallel to the injector 1, which activates a power supply unit 21 only when a stored injector voltage pattern is present.
  • This power supply unit 21 is connected to the voltage applied to the injector 1 line and supplies the memory unit 22 with energy.
  • the memory unit 22 for example, the rewritable calibration data of the injector 1 are stored.
  • the memory unit 22 is communicated before a data exchange with the control unit, not shown, by means of a signal via a line 24, whether calibration data of the injector 1 are read or stored.
  • the line 24 corresponds to a branch of the voltage applied to the power unit 23 line.
  • FIG. 4 shows a temporal voltage curve Sp in a memory or a read operation of a data amount.
  • a threshold range is defined, for example, between 0V and 30V. Furthermore, it has proved to be advantageous that the following relationship applies: 0 ⁇ V ⁇ uu ⁇ uo ⁇ 30 ⁇ V
  • This limit range is chosen such that on the one hand the injector is not yet injected, on the other hand the control unit can charge the injector and measure its voltage.
  • the data carrier is informed by the control unit based on the voltage curve measured at the injector, whether a data volume is to be read out or stored.
  • the voltage curve at the injector is determined by the charge and / or the discharge of the injector.
  • the charging of the injector is always carried out by the control unit, while the discharge of the injector takes place when storing the amount of data by the control unit and when reading the amount of data through the power unit. Further, the discharge of the injector takes place in the period between t2 and t3, as well as during synchronization by the control unit.
  • a read-out of the data quantity is detected by the data carrier when the first time period defined by the two times t1 and t2 is greater than a stored first desired time period, and the voltage curve measured at the injector is greater than the upper threshold value Uo. Furthermore, the voltage curve Sp must be below the threshold defined by the lower threshold value Uu for a second time interval between the times t3 and t4. It has proved to be advantageous that the first setpoint period, in which the voltage curve is greater than an upper threshold Uo, 5ms and the second period in which the voltage curve is below the lower threshold Uu, 1ms.
  • the data carrier recognizes that a data quantity is to be stored if the first period between the two times t1 and t2 is greater than a stored second target period.
  • the voltage curve Sp for the second period between the predeterminable times t3 and t4 must be below the lower threshold value Uu. It has proven to be advantageous that the first setpoint period, in which the voltage curve is greater than an upper threshold Uo, 8ms and the second period in which the voltage curve is below the lower threshold Uu, 1ms.
  • the voltage drop between the times t1 and t2 and between the times t3 and t4 is due to the discharge of the injector by the power supply unit 21 of the data carrier.
  • a predetermined amount of data is respectively read out or stored after the determination as to whether read-out or storage takes place.
  • the amount of data that is read out or stored is five-bit packets, with the fifth bit being used as the stop bit to synchronize the data.
  • the data synchronization without stop bit based on a stored code, such. of the Manchester code.
  • FIG. 4 is the reading or storing of one bit in the period between the times t4 and t6 and for the period between the times t6 and t8 shown.
  • the stored or read bit contains only two possible information.
  • the value contained in the bit can only assume a 0 value or a 1 value, whereby the time period required for reading out or storing a single bit can be predetermined.
  • a 1 value is recognized by the fact that at time t5 the voltage value is below the lower voltage value lies.
  • the time interval between the times t4 and t5 can be predetermined and less than the time between the times t4 and t6, which is available for reading or storing a bit.
  • the voltage value is above the upper voltage value at time t7.
  • the data carrier recognizes that a 0-bit is to be read out or stored.
  • the time interval between the times t6 and t7 corresponds to the time interval between the times t4 and t5.
  • the time interval between the times t6 and t7 is again smaller than the time interval between the times t6 and t8, which is available for reading or storing a bit. It has proven to be advantageous for the period between times t4 and t5 to occupy 80% of the time period between times t4 and t6.
  • FIG. 5 shows a flowchart for reading a data amount from the disk.
  • step S1 the activator and thus the voltage unit is activated when a certain voltage pattern is measured at the injector.
  • step S2 the system waits until the voltage curve is above the upper threshold value for a predefinable time period.
  • step S3 it is checked in step S3 whether a counter value is smaller than a stored value.
  • the counter value depends on the number of bits read. It is incremented each time a bit is read.
  • the counter value can be recognized in the following, when a stop bit is sent for synchronization. This takes place as soon as the counter value is greater than a stored value.
  • a stop bit for synchronizing the data amount is read out in step S4 'and the counter value is reset to an initial value.
  • step S4 If the counter value is smaller than the stored value, it is checked in step S4 whether the voltage profile is below the predetermined upper threshold value. If the Voltage curve is greater than the upper threshold, so in step S5 a bit is read out with the associated 0 value, otherwise in step S5 'a bit is read out with the associated 1 value. Finally, in step S7, the counter value from step S4 is increased by one value.
  • FIG. 6 shows a flowchart for storing a data amount in the disk.
  • the activator and thus the power supply unit is activated in step S10.
  • step S20 it is waited until the voltage curve is above the upper threshold value for a predefinable time period.
  • step S30 it is checked in step S30 whether a counter value is smaller than a stored value.
  • the counter value depends on the number of bits read. It is incremented each time a bit is stored. By means of the counter value it can therefore be recognized when a stop bit is sent for synchronization. If the counter value should be greater than the stored value, the system waits in step S40 'until the measured voltage curve has fallen below the predefinable lower threshold value. Further, in step S400, the counter value is reset to its starting point.
  • step S40 If the counter value is smaller than the stored value, it is waited in step S40 for a predeterminable period of time until it is checked in step S50 whether the measured voltage profile has dropped below the upper threshold value.
  • step S60 If the voltage curve has dropped below the upper threshold value, a bit with assigned 1 value is stored in the data carrier in step S60. However, if the measured voltage profile has not fallen below the upper threshold value, a bit with the assigned 0 value is stored in the data carrier in step S60. Finally, in step S80, the counter value is increased from step S30.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslesen und/ oder Speichern von injektorspezifischen Daten gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie einen diesbezüglich ansteuerbaren Datenträger.
  • Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zum Betrieb einer Brennkraftmaschine sind generell seit vielen Jahren bekannt. Bei einem sogenannten Common-Rail Einspritzsystem erfolgt die Kraftstoffzuführung in den jeweiligen Brennraum der Brennkraftmaschine durch Injektoren, insbesondere durch Piezoinjektoren. Dabei ist die Güte der Verbrennung unter anderem von der Einspritzgenauigkeit der Injektoren abhängig. Um die Anforderungen, wie z.B. geringere Mengentoleranzen einhalten zu können, ist es erforderlich, jeden einzelnen Injektor bei der Fertigung zu vermessen. Mit den dabei ermittelten Kalibrierdaten, die in einer Steuereinheit abgelegt werden, kann dann der Injektor entsprechend angesteuert werden. Bei der Erstmontage und vor allem beim Tauschen der Injektoren und/oder der Steuereinheit in einer Werkstatt müssen die Kalibrierdaten von den Injektoren in die Steuereinheit erneut übertragen werden. Dazu muss eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen den Injektoren und der Steuereinheit sichergestellt werden.
  • Aus der Druckschrift DE 100 07 691 B4 ist ein Verfahren zum Speichern und/oder Auslesen von Daten eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem in einem Datenträger hinterlegte injektorspezifische Daten zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzsystems verwendet werden. Dabei wird der Datenträger in einem ersten Zeitabschnitt mit der Steuereinheit verbunden und während eines zweiten Zeitabschnitts, vor einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine, elektrisch und/oder mechanisch von der Steuereinheit getrennt.
  • Dabei besteht aber die Gefahr, dass aufgrund eines menschlichen Versagens bei der Montage der Datenträger ein Datenträger dem falschen Injektor zugeordnet wird, oder aufgrund einer fehlerhaften Montage die Daten nicht ausgelesen werden können.
  • Ein weiteres Verfahren ist aus der Druckschrift EP-1026384 bekannt.
  • Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art hinsichtlich des Speicherns und Auslesens injektorspezifischer Daten zu optimieren, sowie einen Datenträger zum Speichern und/ oder Auslesen von injektorspezifischen Daten bereitzustellen, der nur einmal montiert werden muss, und bei dem eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit und dem Datenträger nicht getrennt werden muss.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, sowie durch einen Datenträger gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass keine zusätzlichen schaltungstechnischen Maßnahmen, wie z.B. Verkabelungen oder Steckerpins, und/ oder keine zusätzlichen Bauteile, wie z.B. Schreibgeräte und Lesegeräte, notwendig sind, um eine Kommunikation zwischen der Steuereinheit und dem Datenträger sicherzustellen. Es ist nur eine geänderte Software auf der Steuereinheit notwendig, die von einer Messeinheit Daten zugesandt bekommt und die Daten an den Datenträger sendet. Die Übermittlung der Datenmenge zwischen dem Datenträger und der Steuereinheit erfolgt dabei auf den Leitungen, an denen der Injektor angeschlossen ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Datenträger baugleich mit dem bisher bereits im Injektor verwendeten Ableitwiderstand ist. Die Funktionalität des Ableitwiderstands wird in den Datenträger integriert. Daher müssen bei der Produktion der Injektoren die Einstellungen der Fertigungsmaschinen nicht umgestellt werden, da nun anstelle eines Ableitwiderstandes ein baugleicher Datenträger eingesetzt wird. Ferner kann auch ein zum Ableitwiderstand nicht baugleicher Datenträger eingesetzt werden, wobei sich hier eine Kostenersparnis bei der Fertigung bei hohen Stückzahlen ergibt.
  • Ferner befindet sich eine Leistungseinheit zum Entladen der Injektoren während des normalen Einspritzbetriebs vollständig innerhalb des Datenträgers. Dies bietet den Vorteil, dass sich die Verlustleistung in der Steuereinheit reduzieren lässt. Weiterhin verringern sich dadurch auch die injektorspezifischen elektromagnetischen Störungen. Einen besonderen Vorteil bietet dies bei sich überlappenden Vielfacheinspritzungen. Diese können so nun wesentlich flexibler gestaltet werden.
  • Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich, dass eine direkte Zuordnung von injektorspezifischen Daten, die auf dem Datenträger gespeichert sind, und den Injektoren stets gewährleistet ist, da jedem Injektor jeweils ein Datenträger zugeordnet ist. Ferner lassen sich dadurch zukünftige, vom Gesetzgeber verlangte, Plausibilitätsanforderungen erfüllen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist es, dass eine vorgebbare Datenmenge vor oder während oder nach einem Abschalten der Brennkraftmaschine ausgelesen oder gespeichert wird. Dadurch sinken die Anforderungen an die Bauelemente des Datenträgers und/oder die Anzahl der Bauelemente des Datenträgers kann reduziert werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Datenträger direkt an die am Injektor angeschlossene Hochspannungsleitung angeklemmt werden kann. Eine sich auf dem Datenträger befindliche Stromversorgungseinheit ist dabei derart ausgelegt, dass sie einerseits den Injektor mit der notwendigen Spannung, wie z.B. 3,3V, versorgt und andererseits mit einer injektorspezifischen Ansteuerspannung, wie z.B. 350V beaufschlagt werden kann.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das vorliegende Verfahren für alle Systeme anwendbar ist, bei denen ein energiespeicherndes Element mit einer Steuereinheit verbunden ist. Insbesondere auch bei magnetischen Bauelementen, beispielsweise magnetischen Injektoren oder Magnetventilen, wenn nach dem Dualitätsprinzip Spannung mit Strom und damit alle Spannungssignale mit Stromsignalen, Parallel- mit Reihenschaltung und der kapazitive Piezo mit der induktiven Spule vertauscht wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Übertragungssicherheit der Daten durch Fehlerkorrekturverfahren, insbesondere Paritätsprüfungen, Prüfsummen, oder Mehrfachübertragungen erhöht wird.
  • Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich, dass im Datenträger auch Betriebsdaten abgespeichert werden können, die dann bei Rückläufern, Rückrufaktionen oder Austauschprogrammen analysiert werden können und abhängig von diesen Betriebsdaten Qualitätsverbesserungsmaßnahmen eingeleitet werden können.
  • Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Figur 1: eine Schaltanordnung mit einem Datenträger und einem Injektor in einer ersten Ausführungsform,
    • Figur 2: eine Schaltanordnung mit einem Datenträger und einem Injektor gemäß Figur 1 in einer zweiten Ausführungsform,
    • Figur 3: eine detaillierte Ausgestaltung der Schaltanordnung gemäß Figur 1,
    • Figur 4: einen Spannungsverlauf, mittels dessen ein Abspeichern oder ein Auslesen einer Datenmenge erfolgt,
    • Figur 5: ein Flussdiagramm zum Auslesen einer Datenmenge aus dem Datenträger,
    • Figur 6: ein Flussdiagramm zum Speichern einer Datenmenge in den Datenträger.
  • Figur 1 zeigt eine Schaltanordnung eines Datenträgers 2 und eines Injektors 1. Die Schaltanordnung beinhaltet einen Injektor 1, der auf einen Spannungswert von 0V bis 30V durch eine nicht dargestellte Steuereinheit aufgeladen werden kann. Die Entladung des Injektors 1 erfolgt dabei durch eine sich im Datenträger 2 befindliche Leistungseinheit oder durch die Steuereinheit, wobei der Datenträger 2 parallel zum Injektor 1 geschaltet ist. Der Datenträger 2 ist vorteilhaft als ASIC ausgebildet. Bei der Injektorentladung durch die Leistungseinheit wird die Injektorspannung mittels einer Messeinheit 3 gemessen. Der Datenträger 2 und der Injektor 1 sind mittels Verbindungsleitungen 4 mit der nicht dargestellten Steuereinheit verbunden.
  • Figur 2 eine Schaltanordnung mit einem Datenträger und einem Injektor gemäß Figur 1 in einer zweiten Ausführungsform. Der Datenträger 2 weist hier noch zusätzliche Anschlüsse auf. So kann der Datenträger 2 dabei einen Anschluss für eine zusätzliche Energieversorgungsleitung 8 aufweisen. Des weiteren sind am Datenträger 2 weitere Anschlüsse vorgesehen, über die Messwerte von mindestens einer Messeinheit 6 empfangen werden können. Weitere Anschlüsse am Datenträger 2 dienen zur Ansteuerung von Aktoren 7 und/oder zum Datenaustausch mit einer Dateneinheit 5. Für den Datenaustausch wird dabei bevorzugt eine Busleitung verwendet.
  • Figur 3 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem Injektor 1 und den einzelnen Bauelementen des Datenträgers 2. Der Datenträger 2 weist eine Leistungseinheit 23 auf, mittels der der Injektor 1 entladen wird. Steuersignale 25 einer der Leistungseinheit 23 vorgeschalteten Speichereinheit 22 bestimmen den Zeitpunkt und die Zeitdauer für die Entladung des Injektors 1. Der Datenträger umfasst weiterhin optional einen parallel zum Injektor 1 geschalteten Aktivator 20, der erst beim Vorliegen eines hinterlegten Injektorspannungsmusters eine Stromversorgungseinheit 21 aktiviert. Diese Stromversorgungseinheit 21 ist dabei an die am Injektor 1 anliegende Leitung angeschlossen und versorgt die Speichereinheit 22 mit Energie. In der Speichereinheit 22 sind beispielsweise die überschreibbaren Kalibrierdaten des Injektors 1 hinterlegt.
  • Der Datenaustausch zwischen der Speichereinheit 22 und der nicht dargestellten Steuereinheit erfolgt über die gleichen Leitungen, wie die Energieversorgung des Datenträgers. So wird der Speichereinheit 22 vor einem Datenaustausch mit der nicht dargestellten Steuereinheit mittels eines Signals über eine Leitung 24 übermittelt, ob Kalibrierdaten des Injektors 1 ausgelesen oder gespeichert werden. Die Leitung 24 entspricht dabei einer Abzweigung der an der Leistungseinheit 23 anliegenden Leitung.
  • Figur 4 zeigt einen zeitlichen Spannungsverlauf Sp bei einem Speicher- bzw. einem Auslesevorgang einer Datenmenge. Durch einen oberen Schwellwert Uo und einen unteren Schwellwert Uu wird ein Grenzbereich beispielsweise zwischen 0V und 30V definiert. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass folgende Beziehung gilt: 0 ⁢ V < Uu < Uo < 30 ⁢ V
    Figure imgb0001
  • Dieser Grenzbereich wird so gewählt, dass einerseits der Injektor noch nicht einspritzt, andererseits die Steuereinheit den Injektor aufladen sowie seine Spannung messen kann.
  • Dem Datenträger wird durch die Steuereinheit anhand des am Injektor gemessenen Spannungsverlaufs mitgeteilt, ob eine Datenmenge ausgelesen oder abgespeichert werden soll. Der Spannungsverlauf am Injektor wird dabei durch die Aufladung und/ oder die Entladung des Injektors bestimmt. Die Aufladung des Injektors erfolgt immer durch die Steuereinheit, während die Entladung des Injektors bei einem Speichern der Datenmenge durch die Steuereinheit und bei einem Auslesen der Datenmenge durch die Leistungseinheit erfolgt. Ferner erfolgt die Entladung des Injektors in dem Zeitraum zwischen t2 und t3, als auch während der Synchronisierung durch die Steuereinheit.
  • Ein Auslesen der Datenmenge wird durch den Datenträger dann erkannt, wenn der durch die beiden Zeitpunkte t1 und t2 definierte erste Zeitraum größer ist als ein hinterlegter erster Sollzeitraum, und der am Injektor gemessene Spannungsverlauf größer ist als der obere Schwellwert Uo. Weiterhin muss sich der Spannungsverlauf Sp für einen zweiten Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 unterhalb des durch den unteren Schwellwert Uu definierten Grenzbereichs befinden. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der erste Sollzeitraum, bei dem der Spannungsverlauf größer ist als ein oberer Schwellwert Uo, 5ms beträgt und der zweite Zeitraum, bei dem sich der Spannungsverlauf unterhalb des unteren Schwellwerts Uu befindet, 1ms beträgt.
  • Ferner erkennt der Datenträger, dass eine Datenmenge abgespeichert werden soll, wenn der erste Zeitraum zwischen den beiden Zeitpunkten t1 und t2 größer ist als ein hinterlegter zweiter Sollzeitraum. Zusätzlich muss sich der Spannungsverlauf Sp für den zweiten Zeitraum zwischen den vorgebbaren Zeitpunkten t3 und t4 unterhalb des unteren Schwellwerts Uu befinden. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der erste Sollzeitraum, bei dem der Spannungsverlauf größer ist als ein oberer Schwellwert Uo, 8ms beträgt und der zweite Zeitraum, bei der sich der Spannungsverlauf unterhalb des unteren Schwellwerts Uu befindet, 1ms beträgt.
  • Der Spannungsabfall zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 bzw. zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 ist auf die Entladung des Injektors durch die Stromversorgungseinheit 21 des Datenträgers zurückzuführen.
  • Ab dem Zeitpunkt t4, bei dem sich der Spannungsverlauf unterhalb des unteren Schwellwerts Uu befindet, wird der Injektor durch die Steuereinheit aufgeladen und der Spannungsverlauf Sp steigt daher erneut über den oberen Schwellwert Uo. Nachdem im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t1 und t4 ermittelt wird, ob ein Auslesen oder ein Abspeichern einer Datenmenge erfolgt, muss diese Datenmenge in den folgenden Schritten ausgelesen oder gespeichert werden.
  • Für einen vorgebbaren dritten Zeitraum wird nach der Ermittlung, ob ein Auslesen oder ein Speichern erfolgt, jeweils eine vorgebbare Datenmenge ausgelesen oder gespeichert. Bei der Datenmenge, die ausgelesen oder gespeichert wird, handelt es sich beispielsweise um Pakete von jeweils fünf Bits, wobei jeweils das fünfte Bit als Stoppbit zum Synchronisieren der Daten verwendet wird. Weiterhin ist auch vorstellbar, dass die Datensynchronisation ohne Stoppbit, anhand eines hinterlegten Codes, wie z.B. des Manchester-Codes, durchgeführt wird.
  • In Figur 4 ist das Auslesen oder Speichern von jeweils einem Bit im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t4 und t6 und für den Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t6 und t8 dargestellt. Das gespeicherte oder ausgelesene Bit beinhaltet dabei lediglich zwei mögliche Informationen. Der im Bit enthaltene Wert kann nur einen 0-Wert oder einen 1-Wert einnehmen, wobei der Zeitraum, der für das Auslesen oder Speichern eines einzelnen Bits benötigt wird, vorgebbar ist.
  • Anhand des gemessenen Injektorspannungsverlaufs kann nun erkannt werden, ob ein Bit einen 0-Wert oder ein 1-Wert beinhaltet. Dabei wird ein 1-Wert dadurch erkannt, dass zum Zeitpunkt t5 der Spannungswert unterhalb des unteren Spannungswerts liegt. Außerdem ist der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 vorgebbar und kleiner als der Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t4 und t6, der für das Auslesen oder Speichern eines Bits zur Verfügung steht. Ausgehend vom Zeitpunkt t6, bei dem der Injektor aufgeladen wird, befindet sich zum Zeitpunkt t7 der Spannungswert oberhalb des oberen Spannungswerts. Dadurch erkennt der Datenträger, dass ein 0-bit ausgelesen oder gespeichert werden soll. Dabei entspricht der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 dem zeitlichen Abstand zwischen den Zeitpunkten t4 und t5. Der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 ist wiederum kleiner als der zeitliche Abstand zwischen den Zeitpunkten t6 und t8, der zum Auslesen oder Abspeichern eines Bits zur Verfügung steht. Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, dass der Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 80% des Zeitraums zwischen den Zeitpunkten t4 und t6 einnimmt.
  • Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm zum Auslesen einer Datenmenge aus dem Datenträger. Dabei wird im Schritt S1 der Aktivator und damit die Spannungsseinheit aktiviert, wenn ein bestimmtes Spannungsmuster am Injektor gemessen wird. Im Schritt S2 wird solange gewartet, bis sich der Spannungsverlauf für eine vorgebbare Zeitdauer oberhalb des oberen Schwellwerts befindet. Ferner wird im Schritt S3 überprüft, ob ein Zählerwert kleiner ist als ein hinterlegter Wert. Dabei hängt der Zählerwert von der Anzahl der gelesenen Bits ab. Er wird bei jedem Auslesen eines Bits erhöht. Mittels des Zählerwerts kann im Folgenden erkannt werden, wann ein Stoppbit zur Synchronisation gesendet wird. Dies erfolgt, sobald der Zählerwert größer ist als ein hinterlegter Wert. In diesem Fall wird im Schritt S4' ein Stoppbit zum Synchronisieren der Datenmenge ausgelesen und der Zählerwert wieder auf einen Ausgangswert zurückgesetzt.
  • Sollte der Zählerwert kleiner sein als der hinterlegte Wert, so wird im Schritt S4 überprüft, ob der Spannungsverlauf unterhalb des vorgegebenen oberen Schwellwerts liegt. Falls der Spannungsverlauf größer ist, als der obere Schwellwert, so wird im Schritt S5 ein Bit mit dem zugeordneten 0-Wert ausgelesen, ansonsten wird im Schritt S5' ein Bit mit dem zugeordneten 1-Wert ausgelesen. Schließlich wird im Schritt S7 der Zählerwert aus dem Schritt S4 um einen Wert erhöht.
  • Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm zum Speichern einer Datenmenge in den Datenträger. Dabei wird im Schritt S10 der Aktivator und damit die Stromversorgungseinheit aktiviert. Im Schritt S20 wird solange gewartet, bis sich der Spannungsverlauf für eine vorgebbare Zeitdauer oberhalb des oberen Schwellwerts befindet.
  • Weiterhin wird im Schritt S30 überprüft, ob ein Zählerwert kleiner ist als ein hinterlegter Wert. Dabei hängt der Zählerwert von der Anzahl der gelesenen Bits ab. Er wird bei jedem Abspeichern eines Bits erhöht. Mittels des Zählerwerts kann daher erkannt werden, wann ein Stoppbit zur Synchronisation gesendet wird. Sollte dabei der Zählerwert größer sein als der hinterlegte Wert, so wird im Schritt S40' solange gewartet, bis der gemessene Spannungsverlauf unter den vorgebbaren unteren Schwellwert gefallen ist. Ferner wird im Schritt S400 der Zählerwert auf seinen Ausgangspunkt zurückgesetzt.
  • Wenn der Zählerwert kleiner ist als der hinterlegte Wert, so wird im Schritt S40 für eine vorgebbare Zeitdauer gewartet, bis im Schritt S50 überprüft wird, ob der gemessene Spannungsverlauf unterhalb des oberen Schwellwerts gefallen ist.
  • Sollte der Spannungsverlauf unter den oberen Schwellwert gefallen sein, so wird im Datenträger im Schritt S60 ein Bit mit zugeordnetem 1-Wert abgespeichert. Wenn der gemessene Spannungsverlauf aber nicht unter den oberen Schwellwert gefallen ist, wird im Datenträger im Schritt S60 ein Bit mit dem zugeordneten 0-Wert abgespeichert. Schließlich wird im Schritt S80 der Zählerwert aus dem Schritt S30 erhöht.

Claims (23)

  1. Verfahren zum Speichern und/oder Auslesen von injektorspezifischen Daten zur Steuerung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Injektorspannungswert gemessen wird, und abhängig davon, ob sich für mindestens eine vorgegebene Zeitdauer der jeweils ermittelte Spannungswert innerhalb oder außerhalb eines vorgebbaren Grenzbereichs befindet, eine vorgebbare Datenmenge ausgelesen oder gespeichert wird, wobei
    die Datenmenge ausgelesen wird, wenn
    - ein durch Zeitpunkte t1 und t2 definierter erster Zeitraum größer ist als ein hinterlegter erster Sollzeitraum und
    - ein an einem Injektor gemessener Spannungsverlauf Sp größer ist als ein oberer Schwellwert Uo und
    - sich der Spannungsverlauf Sp für einen zweiten Zeitraum zwischen Zeitpunkten t3 und t4 unterhalb eines durch einen unteren Schwellwert Uu definierten Grenzbereichs befindet
    oder wobei
    die Datenmenge gespeichert wird, wenn
    - ein durch Zeitpunkte t1 und t2 definierter erster Zeitraum größer ist als ein hinterlegter zweiter Sollzeitraum und
    - ein an einem Injektor gemessener Spannungsverlauf Sp größer ist als ein oberer Schwellwert Uo und
    - sich der Spannungsverlauf Sp für einen zweiten Zeitraum zwischen Zeitpunkten t3 und t4 unterhalb eines durch einen unteren Schwellwert Uu definierten Grenzbereichs befindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgebbare Datenmenge ausgelesen oder gespeichert wird, wenn der jeweils ermittelte Spannungswert für eine vorgebbare erste Zeitdauer einen oberen Schwellwert überschreitet und sich im Anschluss an die erste Zeitdauer der jeweils ermittelte Spannungswert für eine vorgebbare zweite Zeitdauer unterhalb des unteren Schwellwerts befindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgebbare Datenmenge gespeichert wird, wenn der jeweils ermittelte Spannungswert für eine erste Zeitdauer größer als 8ms einen oberen Schwellwert überschreitet und im Anschluss an die erste Zeitdauer von 8ms der jeweils ermittelte Spannungswert für die zweite Zeitdauer von 1ms unterhalb des unteren Schwellwerts liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgebbare Datenmenge ausgelesen wird, wenn der jeweils ermittelte Spannungswert für eine erste Zeitdauer größer als 5ms einen oberen Schwellwert überschreitet und im Anschluss an die erste Zeitdauer von 5ms der jeweils ermittelte Spannungswert für eine zweite Zeitdauer von 1ms unterhalb des unteren Schwellwerts liegt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzbereich, der durch den unteren und den oberen Schwellwert umfasst wird, zwischen den Spannungswerten 0V und 30V liegt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Spannungswert des Injektors unterhalb eines vorgegebenen unteren Schwellwerts fällt, der Injektor aufgeladen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgebbare Datenmenge vor oder während oder nach einem Abschalten der Brennkraftmaschine ausgelesen oder gespeichert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Datenpakete von jeweils 4 Bit zuzüglich eines Stoppbits übertragen werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein 0-Wert eines Bits dadurch identifiziert wird, dass nach einer Entscheidung, ob eine Datenmenge ausgelesen oder gespeichert werden soll, nach einer dritten Zeitdauer der gemessene Injektorspannungswert oberhalb des oberen Schwellwerts liegt, wobei die dritte Zeitdauer kleiner ist, als die Zeitdauer, die zum Auslesen oder Speichern eines Bits benötigt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein 1-Wert dadurch identifiziert wird, dass nach einer Entscheidung, ob eine Datenmenge ausgelesen oder gespeichert werden soll, nach einer vorgebbaren dritten Zeitdauer der gemessene Injektorspannungswert einen unteren Schwellwert unterschreitet, wobei die dritte Zeitdauer kleiner ist als die Zeitdauer, die zum Auslesen oder Speichern eines Bits benötigt wird
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Stoppbit der Datenaustausch zwischen dem Datenträger und der Steuereinheit synchronisiert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisieren der Daten zwischen der Steuereinheit und dem Datenträger anhand eines Codes oder eines vorgebbaren Bitmusters erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung der Datenübertragung durch Fehlerkorrekturverfahren, insbesondere Paritätsprüfungen, Prüfsummen oder Mehrfachübertragungen erfolgt.
  14. Datenträger zum Speichern und/ oder Auslesen von injektorspezifischen Daten durch eine Steuereinheit, zur Steuerung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, mit einer Messeinheit zur kontinuierlichen Messung der am Injektor anliegenden Spannung, wobei der Datenträger eine Speichereinheit zum Auslesen und/ oder Speichern der Datenmenge, und eine Leistungseinheit zum Entladen des Injektors aufweist, und abhängig davon, ob sich der jeweils an der Messeinheit gemessene Spannungswert für eine vorgegebene Zeitdauer innerhalb oder außerhalb eines vorgebbaren Grenzbereichs befindet, eine vorgebbare Datenmenge mittels der Steuereinheit aus der Speichereinheit auslesbar bzw. in diese speicherbar ist, wobei die Datenmenge auslesbar ist, wenn
    - ein durch Zeitpunkte t1 und t2 definierter erster Zeitraum größer ist als ein hinterlegter erster Sollzeitraum und
    - ein an einem Injektor gemessener Spannungsverlauf Sp größer ist als ein oberer Schwellwert Uo und
    - sich der Spannungsverlauf Sp für einen zweiten Zeitraum zwischen Zeitpunkten t3 und t4 unterhalb eines durch einen unteren Schwellwert Uu definierten Grenzbereichs befindet
    oder wobei
    die Datenmenge speicherbar ist, wenn
    - ein durch Zeitpunkte t1 und t2 definierter erster Zeitraum größer ist als ein hinterlegter zweiter Sollzeitraum und
    - ein an einem Injektor gemessener Spannungsverlauf Sp größer ist als ein oberer Schwellwert Uo und
    - sich der Spannungsverlauf Sp für einen zweiten Zeitraum zwischen Zeitpunkten t3 und t4 unterhalb eines durch einen unteren Schwellwert Uu definierten Grenzbereichs befindet.
  15. Datenträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektoren durch die Steuereinheit aufladbar sind.
  16. Datenträger nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger innerhalb eines Injektorgehäuses angeordnet oder fest mit dem Injektorgehäuse verbunden ist.
  17. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger als ASIC ausgebildet ist.
  18. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger mindestens eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit einer Messeinheit und/ oder einer Aktoreinheit aufweist.
  19. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger mindestens eine Busschnittstelle zum Datenaustausch aufweist.
  20. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger eine Schnittstelle zu einer zusätzlichen Energieversorgung aufweist.
  21. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauform des Datenträgers der eines Ableitwiderstandes entspricht.
  22. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromversorgungseinheit zur Energieversorgung des Datenträgers vorgesehen ist, die mit dem Injektor verbunden oder direkt in den Datenträger integriert ist.
  23. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromversorgungseinheit zur Energieversorgung des Datenträgers vorgesehen ist, die mit dem Injektor verbunden oder direkt in den Datenträger integriert ist, wobei die Stromversorgungseinheit durch einen dem Datenträger zugeordneten Aktor nur dann aktiviert wird, wenn die gemessene Injektorspannung ein vorgebbares Datenmuster aufweist.
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