EP4695509A1 - Verfahren zum anpassen einer bestimmten ankerposition eines gasinjektors, gasinjektor sowie fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum anpassen einer bestimmten ankerposition eines gasinjektors, gasinjektor sowie fahrzeug

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EP4695509A1
EP4695509A1 EP24713448.9A EP24713448A EP4695509A1 EP 4695509 A1 EP4695509 A1 EP 4695509A1 EP 24713448 A EP24713448 A EP 24713448A EP 4695509 A1 EP4695509 A1 EP 4695509A1
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EP
European Patent Office
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gas injector
determining
calibration information
control frequency
steps
Prior art date
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Pending
Application number
EP24713448.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten BUROCK
Oezguer Tuerker
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method for adjusting a specific anchor position of a gas injector, a gas injector and a vehicle.
  • the method according to the invention for adjusting a specific armature position of a gas injector with the features of claim 1 has the advantage over the known methods that the detection of the armature position can be further refined or made more precise by means of the control frequency, in that specifics of the respective type of gas injector can be taken into account when determining the position using the calibration information. Furthermore, with the exact determination of the armature position, in particular the start of the armature movement and the position of the armature during the blowing process, the amount blown in can be measured more precisely, so that the efficiency of the gas injector can be increased. Furthermore, by precisely determining the anchor position, a defect in the gas injector's blowing mechanism can be detected in good time, so that the gas injector can either be deactivated or the engine can be stopped.
  • the method for adjusting a specific anchor position of a gas injector comprises the steps:
  • An advantage of this embodiment is that when the calibration information is received, computing capacity can be saved on the control unit or in the vehicle. Furthermore, the calibration information can also be determined in the control unit of the gas injector, which has the advantage that the reaction times for adjusting the injection quantity are significantly shorter, since the information does not have to be transmitted.
  • the control unit and/or the vehicle can establish a data connection with a Server and/or cloud data structure in order to download calibration information, in particular for a specific type of gas injector.
  • the control unit of the gas injector can monitor or record various parameters of the gas injector and use these to create calibration information for the respective type of gas injector.
  • An advantage of this embodiment is that by determining the resistance of the coil, the calibration information can be created in order to be able to detect any changes in the magnetic field, so that the position of the armature can be determined more precisely or the path of the armature can be determined.
  • the resistance of the magnetic field or the magnetic field generation can change based on temperature fluctuations or other environmental influences.
  • An advantage of this embodiment is that the calibration information can be created or determined by monitoring the load state of the gas injector, so that no further sensors are necessary. For example, in the case of a maximum load state, a maximum deflection of the armature can be assumed, so that the further movement of the armature can be set in relation to this reference point using this reference.
  • determining the calibration information comprises the steps:
  • the basic control frequency corresponds to a control frequency at which the predetermined value of the applied current is present and the armature position is substantially constant
  • One advantage of this embodiment is that the accuracy of determining the armature position can be significantly increased with the help of a basic control frequency, since characteristic points in the course of the delta are easier to identify.
  • a counterpressure can be applied to the gas injector, so that when the current is at a predetermined value, the armature essentially does not move due to the counterpressure or the armature position is essentially constant.
  • essentially constant means in particular a deviation of ⁇ 25%.
  • the method comprises the steps:
  • An advantage of this embodiment is that changes in the injection dynamics of the gas injector can be determined over the operating period. This can be particularly advantageous if the control frequency remains unchanged at the stroke stop. By determining the maximum, the armature stroke or a change in the armature stroke over the operating period can be determined.
  • the method comprises the steps:
  • An advantage of this embodiment is that the calibration information can be detected with the aid of a part of the control frequency, in particular the falling edge of the control frequency.
  • the auxiliary frequency can be formed in particular between lA nzug, high and I A nzug, iow, since in this period the voltage is essentially 0 V.
  • the method comprises the step:
  • An advantage of this embodiment is that the efficiency of a gas injector can be further increased, since the consumption of the gas injector can be further reduced by the precisely measured injection quantity.
  • the injection quantity can in particular be a blowing quantity and/or an injection quantity.
  • a further aspect of the invention relates to a gas injector which has a control device which is designed to carry out the method as described above and below.
  • a further aspect of the invention relates to a vehicle having a gas injector as described above and below and/or a control unit which is configured to carry out the method as described above and below.
  • Figures 1a to 1d show an illustration of various parameters of a blowing process according to an embodiment
  • Figure 2a and 2b is a diagram illustrating the needle lift drift according to a
  • Figure 3 is a diagram illustrating different
  • Figure 4 is a diagram illustrating the delta between
  • Figure 5 shows a gas injector according to an embodiment
  • Figure 6 shows a vehicle according to an embodiment
  • Figure 7 is a flow chart illustrating steps of the method according to an embodiment.
  • Figure 8 is a flow chart illustrating steps of the method according to an embodiment.
  • Figure 1a shows the course of the current 102 over time 110.
  • the current applied to the actuator 12 of the gas injector 10 over time 110 is shown in Figure 1a.
  • Figure 1b shows the course of the needle stroke 104 of the gas injector 10 over time 110.
  • the course of the needle stroke 104 reaches its maximum, the armature reaches its stroke stop 105.
  • the basic curve 107 of the needle stroke is shown in Figure 1b.
  • Figure 1c shows the course of the control frequency 106 over time 110. Furthermore, the basic control frequency 109 is shown over time 110 in Figure 1c.
  • Figure 1 d shows the delta or difference curve 108 over time 110.
  • the difference curve 108 can be determined by subtracting the control frequency 106 with the basic control frequency 109.
  • Figure 2a shows the course of the control frequency 112 over time 110.
  • a course of the control frequency 114 is shown when the gas injector 10 is new.
  • the course of the control frequency 116 is also shown after an advanced operating period of the gas injector 10. Both the course 114 and the course 116 at the maximum 118 have a similar control frequency at the stroke stop of the armature.
  • Figure 2a also shows the basic control frequency 120 when the gas injector 10 is new and the basic control frequency 122 after an advanced operating period.
  • Figure 2b shows a change in the amount of the difference curve 126 at the time of the stroke stop or the time at which the maximum deflection of the armature is reached. Furthermore, Figure 2b shows a drift of the basic control frequency over the operating time of the gas injector 10.
  • Figure 3 shows a curve of the control frequency 130 over time 110 for different degrees of deflection of the needle stroke.
  • Figure 3 shows a needle stroke of 650 pm 132.
  • the deflection or the control frequency reaches a maximum 134 at the time of the stroke stop.
  • the curve of the control frequency 136 is also shown for a needle stroke of 710 pm.
  • the curve 136 reaches a maximum 138 at the time of the stroke stop.
  • Figure 3 also shows a curve of the control frequency 140 for a needle stroke of 750 pm.
  • the curve of the control frequency can reach a maximum 142 for a needle stroke of 750 pm 140, which corresponds to the time of the stroke stop.
  • the basic control frequency 144 is also shown for a needle stroke of 650 pm.
  • the basic control frequency 146 is also shown for a needle stroke of 710 pm. Furthermore, the curve of the basic control frequency 148 is shown for a needle stroke of 750 pm 148. As can be seen in Figure 3, the basic control frequency curve becomes smaller with increasing needle stroke. The control frequency at the time of the stroke stop is independent of the needle stroke.
  • Figure 4 shows a curve of the difference curve of the control frequency 150 between the control frequency and the basic control frequency over time 110.
  • the curve 152 of the delta between the control frequency and the basic control frequency is shown at a needle stroke of 650 pm.
  • the curve 158 of the Deltas between the control frequency and the basic control frequency at a needle stroke of 710 pm are shown.
  • the course 160 of the delta between the control frequency and the basic control frequency over time 110 is shown.
  • the counter pressure was also varied, whereby the counter pressure has only a very small influence on the difference or the delta between the control frequency and the basic control frequency.
  • Figure 5 shows a gas injector 10 according to an embodiment.
  • the gas injector 10 has an actuator 12.
  • the gas injector 10 also has a control unit 14.
  • the gas injector 10 also has a coil 16, which is particularly designed to displace the actuator 12.
  • the gas injector 10 also has an interface 20 for receiving and/or determining calibration information.
  • Figure 6 shows a vehicle 200 which comprises a gas injector 10 and a control unit 202.
  • the control unit 202 can be configured to carry out the method as described above and below.
  • Figure 7 shows a flow chart to illustrate steps of the method 100 according to an embodiment.
  • the method 100 comprises the step of detecting a current S1 which is applied to an actuator 12 for changing the armature position.
  • the method 100 further comprises the step of generating a signal S2 which increases the applied current to a predetermined value when the applied current drops to a predetermined level.
  • the method 100 can comprise the step of detecting a number of generations S3 of the signal over a predetermined period of time in order to form a control frequency.
  • the method 100 further comprises the step of determining the armature position S4 based on a change in the control frequency formed.
  • the method 100 comprises the step of adjusting the determined armature position S5 based on calibration information.
  • Figure 8 shows a flow chart to illustrate steps of the method 100 according to an embodiment.
  • the steps S1 to S5 are essentially the same steps as those already explained with regard to Figure 7.
  • the method 100 has the step S6 detecting a change.
  • the method 100 has the step S7 of comparing the change in the armature position.
  • the method 100 has the step of determining and/or receiving the calibration information S8.
  • the method 100 has the step of repeating the determining and/or receiving S9.
  • the method 100 has the steps of detecting a current S10, detecting a voltage S11, determining a resistance and determining the calibration information S13.
  • the method 100 has the step of checking S14.
  • the method 100 has the step of detecting S15.
  • the method 100 has the step of determining S16.
  • the method 100 can include the step of detecting a course of a load state S17.
  • the method 100 has the step of checking S18.
  • the method 100 has the step of determining the calibration information S19.
  • the method 100 comprises the step of forming a curve S20.
  • the method 100 comprises the step of comparing S21.
  • the method 100 comprises the step of determining S22.
  • the method 100 comprises the step of determining S23, determining S24 and determining S25.
  • the method 100 comprises the step of generating S26.
  • the method 100 comprises the step of detecting S27.
  • the method 100 comprises the step of determining the calibration information S28.
  • the method 100 comprises the step of adjusting an injection quantity S29.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Anpassen einer bestimmten Ankerposition eines Gasinjektors (10), aufweisend die Schritte Erfassen eines Stroms (S1), welcher an einem Stellglied (12) zur Veränderung der Ankerposition anliegt, Erzeugen eines Signals (S2), welches den anliegenden Strom auf einen vorbestimmten Wert erhöht, wenn der anliegende Strom auf ein vorbestimmtes Niveau abfällt, Erfassen einer Anzahl der Erzeugung (S3) des Signals über einen vorbestimmten Zeitraum, zum Ausbilden einer Regelfrequenz, Bestimmen der Ankerposition (S4) basierend auf einer Veränderung der gebildeten Regelfrequenz, Anpassen der bestimmten Ankerposition (S5) basierend auf einer Kalibrierungsinformation.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Anpassen einer bestimmten Ankerposition eines Gasinjektors, Gasinjektor sowie Fahrzeug
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen einer bestimmten Ankerposition eines Gasinjektors, einen Gasinjektor sowie ein Fahrzeug.
Derzeit bestehen eine Vielzahl an unterschiedlichen Lösungen zum Einblasen von Gasen im Fahrzeugbereich. Durch die zunehmend steigenden Anforderungen im Bereich der Einblastechnik im Fahrzeugbereich steigt kontinuierlich der Bedarf an innovativen und robusten sowie energieeffizienten Einblasmethoden.
Die stetige Gewichtsreduzierung im Fahrzeugbereich zur Verbrauchsverringerung sowie der zunehmende Wettbewerb sorgt für Kostendruck, sodass günstige und effizientere Komponenten für Fahrzeuge stärker nachgefragt werden.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anpassen einer bestimmten Ankerposition eines Gasinjektors mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber den Bekannten den Vorteil auf, dass die Erfassung der Ankerposition mittels der Regelfrequenz weiter verfeinert bzw. präzisiert werden kann, indem Spezifika des jeweiligen Typs von Gasinjektor bei der Bestimmung der Position mittels der Kalibrierungsinformation berücksichtigt werden können. Ferner kann mit der exakten Bestimmung der Ankerposition insbesondere der Beginn der Ankerbewegung und der Position des Ankers während des Einblasvorganges die eingeblasene Menge exakter zugemessen werden, sodass die Effizienz des Gasinjektors gesteigert werden kann. Ferner kann mittels der exakten Bestimmung der Ankerposition ein Defekt der Einblasmechanik des Gasinjektors rechtzeitig erkannt werden, so dass der Gasinjektor entweder deaktiviert oder der Motor gestoppt werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Verfahren zum Anpassen einer bestimmten Ankerposition eines Gasinjektors die Schritte aufweist:
- Erfassen eines Stroms, welcher an einem Stellglied zur Veränderung der Ankerposition anliegt,
- Erzeugen eines Signals, welches den anliegenden Strom auf einen vorbestimmten Wert erhöht, wenn der anliegende Strom auf ein vorbestimmtes Niveau abfällt,
- Erfassen einer Anzahl der Erzeugung des Signals über einen vorbestimmten Zeitraum, zum Ausbilden einer Regelfrequenz,
- Bestimmen der Ankerposition basierend auf einer Veränderung der gebildeten Regelfrequenz,
- Anpassen der bestimmten Ankerposition basierend auf einer Kalibrierungsinformation.
In anderen Worten kann mit Hilfe der erfassten Regelfrequenz die Ankerposition bestimmt werden, wobei mittels der Kalibrierungsinformation die bestimmte Ankerposition weiter präzisiert wird. Beispielsweise kann der Strom gemessen werden, welcher an dem Stellglied, wie beispielsweise an einem Magnetkreis, anliegt, wobei der Magnetkreis dazu eingerichtet ist, die Ankerposition zu verändern. Ferner kann ein Signal erzeugt und/oder ermittelt werden, wenn der anliegende Strom auf ein vorbestimmtes Niveau abfällt, sodass anhand des Signals der anliegende Strom auf einen vorbestimmten Wert wieder erhöht wird. Somit kann der Strom um einen vorgegebenen Sollwert schwanken bzw. pendeln. Ferner kann dabei über einen vorbestimmten Zeitraum, wie beispielsweise eine Sekunde, die Anzahl gemessen werden, wie oft das Signal in dem vorbestimmten Zeitraum erzeugt wurde, um somit die Regelfrequenz ausbilden zu können. Anhand der Bestimmung von Veränderungen bzw.
Maxima, Minima oder Nullpunkten in der Regelfrequenz kann die Ankerposition insbesondere an einem vorbestimmten Pfad der Ankerposition bestimmt werden. Somit kann beispielsweise ein Hubanschlag des Ankers anhand der Regelfrequenz bestimmt werden. Ferner kann die bestimmte Ankerposition mit der Kalibrierungsinformation angepasst bzw. kalibriert werden, sodass die Ermittlungsgenauigkeit der Ankerposition weiter verbessert wird. Dabei kann die Kalibrierungsinformation insbesondere Informationen aufweisen, welche Informationen über den jeweiligen Typ des Gasinjektors beinhaltet, wie beispielsweise eine Magnetkreisauslegung. Somit kann mit Hilfe der Kalibrierungsinformation die bestimmte Ankerposition detaillierter erfasst werden bzw. berechnet werden.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Vorzugsweise weist das Verfahren die Schritte auf:
- Erfassen einer Veränderung der angepassten Ankerposition über eine Betriebsdauer des Gasinjektors,
- Vergleichen der Veränderung der Ankerposition über die Betriebsdauer des Gasinjektors mit einer ursprünglichen Ankerposition zur Ermittlung eines Nadelhubdrifts.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass basierend auf der Erfassung der Ankerposition über die Betriebsdauer ein Drift des Nadelhubs bestimmt werden kann. Somit kann beispielsweise eine Bemessung der Einbringmenge anhand des driftenden Nadelhubs gezielt angepasst werden. Dabei kann es sich bei der Ankerposition insbesondere um die Ankerposition an wesentlichen Punkten wie beispielsweise der Hubanschlag des Ankers handeln als auch um eine Bahn der Ankerposition über einen Einbringvorgang, wobei die Bahn über einen Einbringvorgang über die Betriebsdauer erfasst und verglichen wird, um den Nadelhubdrift zu ermitteln.
Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren den Schritt:
- Ermitteln und/oder Empfangen der Kalibrierungsinformation mittels eines Steuergeräts des Gasinjektors und/oder des Fahrzeugs.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass, wenn die Kalibrierungsinformation empfangen wird, Rechenkapazität am Steuergerät bzw. im Fahrzeug eingespart werden kann. Ferner kann die Kalibrierungsinformation auch im Steuergerät des Gasinjektors ermittelt werden, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Reaktionszeiten für eine Anpassung der Einblasmenge deutlich geringer ausfallen, da die Informationen nicht übertragen werden müssen. Beispielsweise kann das Steuergerät und/oder das Fahrzeug eine Datenverbindung mit einem Server und/oder Clouddatenstruktur herstellen, um eine Kalibrierungsinformation insbesondere für einen spezifischen Typ eines Gasinjektors herunterzuladen. Alternativ kann das Steuergerät des Gasinjektors verschiedene Kenngrößen des Gasinjektors überwachen bzw. erfassen und anhand dieser eine Kalibrierungsinformation für den jeweiligen Typ des Gasinjektors erstellen.
Vorzugsweise weist das Verfahren den Schritt auf:
- Wiederholen des Ermittelns und/oder des Empfangens der Kalibrierungsinformation einmalig und/oder in einem vorbestimmten Zeitraum.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Kalibrierungsinformation über die Dauer der Betriebszeit aktualisiert werden kann, um beispielsweise festgestellte Änderungen bei einer Vielzahl von Gasinjektoren desselben Typs berücksichtigen zu können.
Bevorzugt weist das Ermitteln der Kalibrierungsinformation die Schritte auf:
- Erfassen eines Stroms an einer Spule des Gasinjektors,
- Erfassen einer Spannung an der Spule des Gasinjektors,
- Ermitteln eines Widerstands der Spule basierend auf dem erfassten Strom und der erfassten Spannung,
- Ermitteln der Kalibrierungsinformation basierend auf dem ermittelten Widerstand der Spule.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass mit Hilfe der Ermittlung des Widerstands der Spule die Kalibrierungsinformation erstellt werden kann, um somit eventuelle Veränderungen im Magnetfeld erfassen zu können, sodass die Position des Ankers genauer bestimmt werden kann bzw. eine Bahn des Ankers ermitteln werden kann. Basierend auf Temperaturschwankung oder anderen Umwelteinflüssen kann sich der Widerstand des Magnetfelds bzw. die Magnetfeldgeneration ändern. Mit Hilfe der Erfassung des Stroms und der Spannung an der Spule zum Ausbilden des Magnetfelds kann die Ankerposition genau ermittelt werden.
Bevorzugt umfasst das Ermitteln der Kalibrierungsinformation die Schritte:
- Prüfen ob der Gasinjektor für einen vorbestimmten Zeitraum betriebslos war,
- Erfassen der Umgebungstemperatur, wenn der Gasinjektor für den vorbestimmten Zeitraum betriebslos war, - Ermitteln der Kalibrierungsinformation basierend auf der erfassten Umgebungstemperatur.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass bereits vorhandene Sensoren an einem Fahrzeug oder in einem Gasinjektor benutzt werden können, um die Umgebungstemperatur zu erfassen, da, wenn der Gasinjektor eine vorbestimmte Zeit außer Betrieb ist, die Temperatur der Umgebung der Temperatur des Gasinjektors entspricht. Somit kann die Anzahl der benötigen Bauteile bzw. Sensoren deutlich reduziert werden. Ferner kann beispielsweise ein Umgebungssensor eines Fahrzeuges genutzt werden, um eine Umgebungstemperatur zu erfassen, welche im Wesentlichen gleich mit der Temperatur des Gasinjektors ist, wenn dieser eine vorbestimmte Zeit wie beispielsweise 6 oder mehr Stunden außer Betrieb war.
Weiter bevorzugt umfasst das Ermitteln der Kalibrierungsinformation die Schritte:
- Erfassen eines Verlaufs eines Lastzustandes des Gasinjektors über die Zeit,
- Prüfen ob im Verlauf des Lastzustandes des Gasinjektors ein Maximum vorliegt,
- Ermitteln der Kalibrierungsinformation, wenn ein Maximum im Verlauf des Lastzustandes des Gasinjektors vorliegt.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass mittels der Überwachung des Lastzustandes des Gasinjektors die Kalibrierungsinformation erstellt bzw. ermittelt werden kann, sodass keine weitere Sensorik notwendig ist. Beispielsweise kann bei einem maximalen Lastzustand von einer maximalen Auslenkung des Ankers ausgegangen werden, sodass anhand dieser Referenz die weitere Bewegung des Ankers in Relation zu diesem Referenzpunkt gesetzt werden kann.
Weiter bevorzugt umfasst das Ermitteln der Kalibrierungsinformation die Schritte:
- Bilden eines Verlaufs einer Grundregelfrequenz, wobei die Grundregelfrequenz einer Regelfrequenz entspricht, bei welcher der vorbestimmte Wert des anliegenden Stroms anliegt und die Ankerposition im Wesentlichen konstant ist,
- Vergleichen einer Regelfrequenz mit der Grundregelfrequenz zum Bilden eines Deltas zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz, Ermitteln der Kalibrierungsinformation basierend auf dem Delta zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass mit Hilfe einer Grundregelfrequenz die Genauigkeit zur Bestimmung der Ankerposition deutlich erhöht werden kann, da charakteristische Punkte im Verlauf des Deltas einfacher zu identifizieren sind. Beispielsweise kann dabei ein Gegendruck am Gasinjektor anliegen, sodass bei einem Anliegen des Stroms auf einem vorbestimmten Wert der Anker sich aufgrund des Gegendrucks im Wesentlichen nicht bewegt bzw. die Ankerposition im Wesentlichen konstant ist. Im Wesentlichen konstant bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere eine Abweichung von ± 25%. Basierend auf dieser Grundregelfrequenz kann das Delta zwischen der aktuell gemessenen Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz gebildet werden.
Bevorzugt weist das Verfahren die Schritte auf:
- Ermitteln eines Anstiegs in einem Verlauf des Deltas,
- Bestimmen des Maximums des Anstiegs des Verlaufs des Delta, wobei das Maximum des Anstiegs einer maximalen Auslenkung des Ankers entspricht,
- Ermitteln der Kalibrierungsinformation basierend auf einem Drift des Maximum des Anstiegs des Verlauf des Deltas über eine Betriebsdauer des Gasinjektors.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass Veränderungen der Einblasdynamik des Gasinjektors über die Betriebsdauer festgestellt werden können. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Regelfrequenz beim Hubanschlag unverändert bleibt. Anhand der Bestimmung des Maximums kann der Ankerhub bzw. eine Veränderung des Ankerhubs über die Betriebsdauer ermittelt werden.
Weiter bevorzugt weist das Verfahren die Schritte auf:
- Erzeugen eines weiteren Signals, wenn der Strom das vorbestimmte Niveau aufweist und zuvor den vorbestimmten Wert aufwies,
- Erfassen einer Anzahl der weiteren Signale über den vorbestimmten Zeitraum zum Ausbilden einer Hilfsfrequenz,
- Ermitteln der Kalibrierungsinformation basierend auf der ausgebildeten Hilfsfrequenz. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass mit Hilfe eines Teils der Regelfrequenz insbesondere die absteigende Flanke der Regelfrequenz die Kalibrierungsinformation erfasst werden kann. Dabei kann die Hilfsfrequenz insbesondere zwischen lAnzug, high und I Anzug iow gebildet werden, da die in diesem Zeitschrift die Spannung im Wesentlichen 0 V beträgt.
Weiter bevorzugt weist das Verfahren den Schritt auf:
- Anpassen einer Einbringmenge des Gasinjektors basierend auf der bestimmten Ankerposition und basierend auf der Kalibrierungsinformation.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Effizienz eines Gasinjektors weiter gesteigert werden kann, da durch die exakt bemessene Einblasmenge der Verbrauch des Gasinjektors weiter reduziert werden kann. Bei der Einbringmenge kann es sich insbesondere um eine Einblasmenge und/oder eine Einspritzmenge handeln.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Gasinjektor, welcher ein Steuergerät aufweist, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren wie voranstehend und nachfolgend beschrieben auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug aufweisend einen Gasinjektor wie voranstehend und nachfolgend beschrieben und/oder eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, das Verfahren wie voranstehend und nachfolgend beschrieben auszuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1a bis 1d eine Illustration verschiedener Kenngrößen eines Einblasvorganges gemäß einer Ausführungsform,
Figur 2a und 2b ein Diagramm zur Illustration des Nadelhubdrifts gemäß einer
Ausführungsform, Figur 3 ein Diagramm zur Illustration von unterschiedlichen
Regelfrequenzen über die Zeit gemäß einer Ausführungsform,
Figur 4 ein Diagramm zur Illustration des Deltas zwischen
Regelfrequenz und Grundregelfrequenz gemäß einer Ausführungsform,
Figur 5 einen Gasinjektor gemäß einer Ausführungsform,
Figur 6 ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform,
Figur 7 ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform, und
Figur 8 ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung
Bevorzugt sind alle gleichen Bauteile, Elemente und/oder Einheiten in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 a zeigt den Verlauf des Stroms 102 über die Zeit 110. Dabei wird der anliegende Strom am Stellglied 12 des Gasinjektors 10 über die Zeit 110 in der Figur 1a dargestellt.
Figur 1b zeigt den Verlauf des Nadelhubs 104 des Gasinjektors 10 über die Zeit 110. Wenn der Verlauf des Nadelhubs 104 sein Maximum erreicht, erreicht der Anker seinen Hubanschlag 105. Ferner ist die Grundkurve 107 des Nadelhubs in der Figur 1b dargestellt.
Figur 1 c zeigt den Verlauf der Regelfrequenz 106 über die Zeit 110. Ferner wird in der Figur 1c die Grundregelfrequenz 109 über die Zeit 110 dargestellt.
Figur 1 d zeigt das Delta bzw. die Differenzkurve 108 über die Zeit 110. Die Differenzkurve 108 kann durch die Subtraktion der Regelfrequenz 106 mit der Grundregelfrequenz 109 ermittelt werden. Figur 2a zeigt den Verlauf der Regelfrequenz 112 über die Zeit 110. Dabei wird ein Verlauf der Regelfrequenz 114 in einem Neuzustand des Gasinjektors 10 dargestellt. Ferner wird der Verlauf der Regelfrequenz 116 nach einer fortgeschrittenen Betriebsdauer des Gasinjektors 10 dargestellt. Dabei weisen sowohl der Verlauf 114 als auch der Verlauf 116 beim Maximum 118 eine ähnliche Regelfrequenz beim Hubanschlag des Ankers auf. Ferner wird in der Figur 2a die Grundregelfrequenz 120 bei einem Neuzustand des Gasinjektors 10 dargestellt sowie die Grundregelfrequenz 122 bei einer fortgeschrittenen Betriebsdauer.
Figur 2b zeigt eine Veränderung des Betrags der Differenzkurve 126 zum Zeitpunkt des Hubanschlages bzw. den Zeitpunkt des Erreichens der maximalen Auslenkung des Ankers. Ferner wird in Figur 2b ein Drift der Grundregelfrequenz über die Betriebsdauer des Gasinjektors 10 dargestellt.
Figur 3 zeigt einen Verlauf der Regelfrequenz 130 über die Zeit 110 für unterschiedliche Auslenkungsgrade des Nadelhubs. In Figur 3 wird der Nadelhub von 650 pm 132 dargestellt. Dabei erreicht die Auslenkung bzw. die Regelfrequenz ein Maximum 134 zum Zeitpunkt des Hubanschlages. Ferner wird der Verlauf der Regelfrequenz 136 bei einem Nadelhub von 710 pm dargestellt. Der Verlauf 136 erreicht ein Maximum 138 zum Zeitpunkt des Hubanschlages. Ferner wird in der Figur 3 ein Verlauf der Regelfrequenz 140 dargestellt bei einem Nadelhub von 750 pm. Dabei kann der Verlauf der Regelfrequenz bei einem Nadelhub von 750 pm 140 ein Maximum 142 erreichen, welches dem Zeitpunkt des Hubanschlages entspricht. Ferner wird die Grundregelfrequenz 144 bei einem Nadelhub von 650 pm dargestellt. Des Weiteren wird die Grundregelfrequenz 146 bei einem Nadelhub von 710 pm dargestellt. Ferner wird der Verlauf der Grundregelfrequenz 148 bei einem Nadelhub von 750 pm 148 dargestellt. Wie in der Figur 3 zu erkennen ist, wird die Grundregelfrequenzkurve mit zunehmendem Nadelhub kleiner. Dabei ist die Regelfrequenz zum Zeitpunkt des Hubanschlages unabhängig vom Nadelhub.
Figur 4 zeigt einen Verlauf der Differenzkurve der Regelfrequenz 150 zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz über die Zeit 110. Dabei wird der Verlauf 152 des Deltas zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz dargestellt bei einem Nadelhub von 650 pm. Ferner wird der Verlauf 158 des Deltas zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz bei einem Nadelhub von 710 pm dargestellt. Ferner wird der Verlauf 160 des Deltas zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz über die Zeit 110 dargestellt. Wie in der Figur 3 ersichtlich ist, wurde zusätzlich der Gegendruck variiert, wobei der Gegendruck nur einen sehr geringen Einfluss auf die Differenz bzw. das Delta zwischen Regelfrequenz und Grundregelfrequenz hat.
Figur 5 zeigt einen Gasinjektor 10 gemäß einer Ausführungsform. Der Gasinjektor 10 weist dabei ein Stellglied 12 auf. Ferner weist der Gasinjektor 10 ein Steuergerät 14 auf. Des Weiteren weist der Gasinjektor 10 eine Spule 16 auf, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, das Stellglied 12 zu verlagern. Ferner weist der Gasinjektor 10 eine Schnittstelle 20 auf zum Empfangen und/oder Ermitteln einer Kalibrierungsinformation.
Figur 6 zeigt ein Fahrzeug 200, welches einen Gasinjektor 10 sowie eine Steuereinheit 202 umfasst. Dabei kann die Steuereinheit 202 dazu eingerichtet sein, das Verfahren wie voranstehend und nachfolgend beschrieben auszuführen.
Figur 7 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten des Verfahrens 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 100 umfasst dabei den Schritt Erfassen eines Stroms S1, welcher an einem Stellglied 12 zur Veränderung der Ankerposition anliegt. Des Weiteren umfasst das Verfahren 100 den Schritt Erzeugen eines Signals S2, welches den anliegenden Strom auf einen vorbestimmten Wert erhöht, wenn der anliegende Strom auf ein vorbestimmtes Niveau abfällt. Darüber hinaus kann das Verfahren 100 den Schritt aufweisen Erfassen einer Anzahl der Erzeugung S3 des Signals über einen vorbestimmten Zeitraum, zum Ausbilden einer Regelfrequenz. Ferner weist das Verfahren 100 den Schritt auf Bestimmen der Ankerposition S4 basierend auf einer Veränderung der gebildeten Regelfrequenz. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt auf Anpassen der bestimmten Ankerposition S5 basierend auf einer Kalibrierungsinformation.
Figur 8 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten des Verfahrens 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Schritte S1 bis S5 sind dabei im Wesentlichen die gleichen Schritte wie diese bereits hinsichtlich der Figur 7 erläutert wurden. Ferner weist das Verfahren 100 den Schritt auf S6 Erfassen einer Veränderung. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt auf S7 Vergleichen der Veränderung der Ankerposition. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt auf Ermitteln und/oder Empfangen der Kalibrierungsinformation S8. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt Wiederholen des Ermittelns und/oder des Empfangens S9 auf. Des Weiteren weist das Verfahren 100 die Schritte Erfassen eines Stroms S10, Erfassen einer Spannung S11, Ermitteln eines Widerstands sowie Ermitteln der Kalibrierungsinformation S13 auf. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt Prüfen S14 auf. Des Weiteren weist das Verfahren 100 den Schritt Erfassen S15 auf. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt Ermitteln S16 auf. Des Weiteren kann das Verfahren 100 den Schritt Erfassen eines Verlaufs eines Lastzustandes S17 umfassen. Bevorzugt weist das Verfahren 100 den Schritt Prüfen S18 auf. Weiter bevorzugt weist das Verfahren 100 den Schritt Ermitteln der Kalibrierungsinformation S19 auf. Vorzugsweise weist das Verfahren 100 den Schritt Bilden eines Verlaufs S20 auf. Des Weiteren weist das Verfahren 100 den Schritt Vergleichen S21 auf. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt Ermitteln S22 auf. Des Weiteren weist das Verfahren 100 den Schritt Ermitteln S23, Bestimmen S24 sowie Ermitteln S25 auf. Zudem weist das Verfahren 100 den Schritt Erzeugen S26 auf. Ferner weist das Verfahren 100 den Schritt Erfassen S27 auf. Bevorzugt weist das Verfahren 100 den Schritt S28 Ermitteln der Kalibrierungsinformation auf. Des Weiteren weist das Verfahren 100 den Schritt Anpassen einer Einblasmenge S29 auf.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (100) zum Anpassen einer bestimmten Ankerposition eines
Gasinjektors (10), aufweisend die Schritte:
- Erfassen eines Stroms (S1), welcher an einem Stellglied (12) zur Veränderung der Ankerposition anliegt,
- Erzeugen eines Signals (S2), welches den anliegenden Strom auf einen vorbestimmten Wert erhöht, wenn der anliegende Strom auf ein vorbestimmtes Niveau abfällt,
- Erfassen einer Anzahl der Erzeugung (S3) des Signals über einen vorbestimmten Zeitraum, zum Ausbilden einer Regelfrequenz,
- Bestimmen der Ankerposition (S4) basierend auf einer Veränderung der gebildeten Regelfrequenz,
- Anpassen der bestimmten Ankerposition (S5) basierend auf einer Kalibrierungsinformation.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , ferner aufweisend die Schritte:
- Erfassen einer Veränderung (S6) der angepassten Ankerposition über eine Betriebsdauer des Gasinjektors (10),
- Vergleichen der Veränderung der Ankerposition (S7) über die Betriebsdauer des Gasinjektors (10) mit einer ursprünglichen Ankerposition zur Ermittlung eines Nadelhubdrifts.
3. Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend die Schritte:
- Ermitteln und/oder Empfangen der Kalibrierungsinformation (S8) mittels eines Steuergeräts (14) des Gasinjektors (10) und/oder des Fahrzeugs (200).
4. Verfahren (100) nach Anspruch 3, welches ferner die Schritte umfasst:
- Wiederholen des Ermittelns und/oder des Empfangens (S9) der Kalibrierungsinformation einmalig und/oder in einem vorbestimmten Zeitraum.
5. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei das Ermitteln der Kalibrierungsinformation (S8) die Schritte umfasst:
- Erfassen eines Stroms (S10) an einer Spule (16) des Gasinjektors (10),
- Erfassen einer Spannung (S11) an der Spule (16) des Gasinjektors (10),
- Ermitteln eines Widerstands (S12) der Spule (16) basierend auf dem erfassten Strom und der erfassten Spannung,
- Ermitteln der Kalibrierungsinformation (S13) basierend auf dem ermittelten Widerstand der Spule (16).
6. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Ermitteln der Kalibrierungsinformation (S8) die Schritte umfasst:
- Prüfen (S14) ob der Gasinjektor (10) für einen vorbestimmten Zeitraum betriebslos war,
- Erfassen (S15) der Umgebungstemperatur, wenn der Gasinjektor (10) für den vorbestimmten Zeitraum betriebslos war,
- Ermitteln (S16) der Kalibrierungsinformation basierend auf der erfassten Umgebungstemperatur.
7. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Ermitteln der Kalibrierungsinformation die Schritte (S8) umfasst:
- Erfassen eines Verlaufs eines Lastzustandes (S17) des Gasinjektors (10) über die Zeit,
- Prüfen ob im Verlauf (S18) des Lastzustandes des Gasinjektors (10) ein Maximum vorliegt,
- Ermitteln der Kalibrierungsinformation (S19), wenn ein Maximum im Verlauf des Lastzustandes des Gasinjektors (10) vorliegt.
8. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Ermitteln der Kalibrierungsinformation (S8) die Schritte umfasst:
- Bilden (S20) eines Verlaufs einer Grundregelfrequenz, wobei die Grundregelfrequenz einer Regelfrequenz entspricht, bei welcher der vorbestimmte Wert des anliegenden Stroms anliegt und die Ankerposition im Wesentlichen konstant ist,
- Vergleichen (S21) einer Regelfrequenz mit der Grundregelfrequenz zum Bilden eines Deltas zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz, Ermitteln (S22) der Kalibrierungsinformation basierend auf dem Delta zwischen der Regelfrequenz und der Grundregelfrequenz.
9. Verfahren (100) nach Anspruch 8, aufweisend die Schritte:
- Ermitteln (S23) eines Anstiegs in einem Verlauf des Deltas,
- Bestimmen (S24) des Maximum des Anstiegs des Verlaufs des Delta, wobei das Maximum des Anstiegs einer maximalen Auslenkung des Ankers entspricht,
- Ermitteln (S25) der Kalibrierungsinformation basierend auf einem Drift des Maximum des Anstiegs des Verlauf des Deltas über eine Betriebsdauer des Gasinjektors (10).
10. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, ferner umfassend die Schritte:
- Erzeugen (S26) eines weiteren Signals, wenn der Strom das vorbestimmte Niveau aufweist und zuvor den vorbestimmten Wert aufwies,
- Erfassen (S27) einer Anzahl der weiteren Signale über den vorbestimmten Zeitraum zum Ausbilden einer Hilfsfrequenz,
- Ermitteln der Kalibrierungsinformation (S28) basierend auf der ausgebildeten Hilfsfrequenz.
11 . Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend den Schritt:
- Anpassen einer Einbringmenge (S29) des Gasinjektors (10) basierend auf der bestimmten Ankerposition und basierend auf der Kalibrierungsinformation.
12. Gasinjektor (10), welcher ein Steuergerät (14) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
13. Fahrzeug (200) aufweisend einen Gasinjektor (10) nach Anspruch 12 und/oder eine Steuereinheit (202), welche dazu eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
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