WO2008071532A1 - Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzventils - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzventils Download PDF

Info

Publication number
WO2008071532A1
WO2008071532A1 PCT/EP2007/062730 EP2007062730W WO2008071532A1 WO 2008071532 A1 WO2008071532 A1 WO 2008071532A1 EP 2007062730 W EP2007062730 W EP 2007062730W WO 2008071532 A1 WO2008071532 A1 WO 2008071532A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel injection
drive voltage
injection valve
time
time derivative
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/062730
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Lehr
Erik Tonner
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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 Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to US12/304,529 priority Critical patent/US8483933B2/en
Priority to EP07847294A priority patent/EP2102474A1/de
Priority to JP2009540696A priority patent/JP5039147B2/ja
Priority to CN2007800457424A priority patent/CN101558227B/zh
Publication of WO2008071532A1 publication Critical patent/WO2008071532A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a fuel injection valve, in particular an internal combustion engine of a motor vehicle, wherein the fuel injection valve has a piezoelectric actuator for driving a valve needle coupled to the actuator, preferably hydraulically, and wherein a drive voltage of the piezoelectric actuator is evaluated to an operating condition to close the fuel injection valve.
  • Such a method is known for example from DE 10 2006 003861.
  • a voltage applied to this actuator following activation of the piezoelectric actuator is checked for deviations from a predefinable voltage value in order to conclude a closing time of a nozzle needle of the fuel injection valve.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned in the present invention that the second time derivative of the drive voltage and / or dependent on the second time derivative of the drive voltage size is evaluated.
  • the inventive evaluation of the second time derivative of the drive voltage of the piezoelectric actuator or a dependent thereof size is a precise inference to characteristic operating conditions of the piezoelectric actuator or the coupled with him valve needle and a total of the fuel injection valve possible.
  • a zero crossing of the second time derivative in particular from positive to negative values, can be determined in order to obtain a characteristic value
  • a maximum of the second time derivative is determined in order to conclude a characteristic operating state.
  • Investigations by the applicant have shown that during a closing operation of the fuel injection valve, an impact of the valve needle on its closing seat and the concomitant sudden deceleration of the valve needle in turn give rise to a reaction to the piezoelectric actuator in the form of the maximum described above.
  • the evaluation according to the invention to such a maximum accordingly allows a precise monitoring of the time point in which the valve needle reaches its closing seat.
  • a simple and at the same time very accurate evaluation can be carried out when the drive voltage of the piezoelectric actuator, preferably at a fixed sampling frequency, is sampled, and if from the samples obtained in this case dependent on the second time derivative of the drive voltage size is formed.
  • the quantity dependent on the second time derivative of the drive voltage is obtained by the following equation:
  • u [k] represents a sample value for the drive voltage at a discrete time k
  • the determination according to the invention of the quantity dependent on the second time derivative of the drive voltage by means of the above equation represents a particularly simple and efficiently to be implemented method to obtain the information in question by means of a computing unit, as provided for example in a control unit for operating the fuel injection valve. Investigations of the applicant have also shown that with sampled signals hereby a more accurate detection of kinks in the waveform is possible as in the evaluation of the mathematically exact second derivative.
  • the operation of the fuel injection valve is regulated in a particularly advantageous manner as a function of the second time derivative of the drive voltage and / or the variable dependent on the second time derivative of the drive voltage.
  • the information obtained in accordance with the invention about the operating state or states of the fuel injection valve can be advantageously used to realize a specifiable, in particular temporally constant operating behavior and to compensate production-related tolerances, aging effects and the like.
  • a charging current and / or a discharge current in particular corresponding threshold values therefor.
  • a charging time for which the piezoelectric actuator is charged in order to ensure that the piezoelectric actuator is charged again to the corresponding rated or output voltage for a subsequent activation.
  • the specification of a discharge time is accordingly also possible.
  • a Ladeg. Discharge time can also be given a certain control voltage as a shutdown criterion for a discharge or charging process.
  • An increase in the reliability of the method according to the invention results from the fact that the evaluation takes place only in one or more predeterminable time windows.
  • the computer program may be stored, for example, on an electronic storage medium, wherein the storage medium in turn may be contained for example in the control unit.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a fuel injection valve for carrying out the inventive
  • FIG. 2 a schematically shows a time profile of a drive voltage of a piezoelectric actuator of the fuel injection valve from FIG. 1,
  • FIG. 2b schematically shows a time profile of a drive current of the piezoelectric actuator
  • FIG. 3a is a diagrammatic representation of FIG. 3a
  • FIG. 3b schematically shows a time profile of a variable evaluated according to the invention and dependent on the second time derivative of the drive voltage
  • FIG. 4a is a diagrammatic representation of FIG. 4a
  • FIG. 4d schematically shows a time course of a needle stroke of a valve needle.
  • FIG. 1 shows a fuel injection valve 10 of a motor vehicle, which is provided with a piezoelectric actuator 12.
  • the piezoelectric actuator 12 is driven by a control device 20 as indicated in FIG. 1 by the arrow.
  • the fuel injection valve 10 has a valve needle 13, which can sit on a valve seat 14 in the interior of the housing of the fuel injection valve 10.
  • the fuel injection valve 10 is opened and fuel is injected. This state is shown in FIG. If the valve needle 13 is seated on the valve seat 14, the fuel injection valve 10 is closed. The transition from the closed to the open state is effected by means of the piezoelectric actuator 12. For this purpose, a voltage referred to below as the drive voltage U is applied to the actuator 12, which causes a change in length of a arranged in the actuator 12 piezo stack, which in turn is used to open or close the fuel injection valve 10.
  • the fuel injection valve 10 further includes a hydraulic coupler 15.
  • a coupler housing 16 is present within the fuel injection valve 10, in which two pistons 17, 18 are guided. The piston 17 is connected to the actuator 12 and the piston 18 is connected to the valve needle 13. Between the two pistons 17, 18, a volume 19 is included, which accomplishes the transmission of the force exerted by the actuator 12 on the valve needle 13.
  • the coupler 15 is surrounded by pressurized fuel 11.
  • the volume 19 is also filled with fuel. Via the guide gaps between the two pistons 17, 18 and the coupler housing 16, the volume 19 can be adapted over a longer period of time to the respectively existing length of the actuator 12. For short-term changes in the length of the actuator 12, however, the volume 19 remains virtually unchanged and the change in the length of the actuator 12 is transmitted to the valve needle 13.
  • the inventive method described below is carried out, which may be stored, for example in the form of a computer program on an electronic memory element (not shown) and provided in the control unit 20, by a computing unit of the controller 20 to be processed.
  • FIG. 2 a schematically shows the time profile of the drive voltage U, with which the actuator 12 is actuated, in order to effect the opening and a subsequent closing of the fuel injection valve 10 (FIG. 1) and thus a fuel injection.
  • a subsequent charging of the actuator 12 takes place from the time t6, up to the time t9, wherein the valve needle 13 reaches its valve seat 14 again at the time t7 and is accordingly braked sharply.
  • the electrical capacitance is reduced.
  • the drive voltage U rises steeper than before from the time t8, i.e., at the time t8. at the times t ⁇ t7, although there is no significant change for the drive current I, cf. FIG. 2b.
  • the charging process is ended at the time t9, at which the drive voltage U again has its required for a next fuel injection output value UO.
  • the second time derivative of the drive voltage U and / or a variable dependent on the second time derivative of the drive voltage U are advantageously evaluated in order to detect the reaction of the valve needle 13 at the time t4.
  • the drive voltage U is preferably sampled, preferably at a fixed sampling frequency, and a quantity ddu dependent on the second time derivative of the drive voltage U is formed from the sampling values u [k] obtained in this case.
  • the sampling frequency may be 200 kHz, for example.
  • ddu [k] (u [k + j] -u [k + l]) - (u [k] -u [k-j + l]),
  • u [k] is a sample for the drive voltage U at a discrete time k
  • the formation of the quantity ddu is particularly useful because it requires only additions or subtractions and accordingly can be executed quickly and efficiently by a computing unit of the controller 20.
  • a schematic time profile of the size ddu is for the opening operation of the fuel injection valve 10, see. the time interval [t ⁇ , t5] from Figure 2a, in Figure 3a, and for the closing operation of the fuel injection valve 10, see. the time interval [t6, t9] from FIG. 2a, indicated in FIG. 3b, wherein the discrete points in time k correspond to the corresponding values of the time t indicated on the abscissa.
  • the quantity ddu considered according to the invention has the time t 3, cf.
  • Figure 2a a zero crossing from positive to negative values out, which is determined or examined in the context of the evaluation of the invention.
  • a characteristic operating state of the fuel injection valve 10 can be determined, according to the Applicant's investigations corresponds to about half a maximum stroke of the valve needle 13.
  • the time t3 of the zero crossing of the size ddu indicates regardless of changed operating conditions and signs of wear that time at which the valve needle 13 has completed its half maximum stroke.
  • the time coincidence of the half maximum stroke and the inflection point in the drive voltage U and the zero crossing of the size ddu applies to the presently described design of the fuel injection valve 10.
  • the Aktorhub at the occurrence of the inflection point in the drive voltage U also be a different percentage of the maximum .
  • investigations of the applicant have shown that for the variable ddu, as shown in FIG. 3b, during the closing of the fuel injection valve 10, a maximum results, which corresponds to the kink of the drive voltage U in the region of the time t7, t8, cf. FIG. 2a. That is, by the determination of the time t8, at which the maximum of the size ddu occurs, regardless of changed
  • the time of the actual closing of the fuel injection valve 10 are determined at which the valve needle 13 reaches its valve seat 14.
  • the corresponding operating state of the fuel injection valve 10 can always be determined by evaluating the quantity ddu independently of time-varying operating conditions and aging phenomena, in particular of an electrical capacitance or a lifting capacity of the actuator 12, the valve seat 14, etc.
  • Operation of the fuel injection valve 10 is regulated in a particularly advantageous manner as a function of the size ddu or its evaluation.
  • the occurrence of the zero crossing, cf. 3a, and the maximum, cf. 3b are each controlled to a specific, fixed time t3, t8, so that the corresponding operating state actually always sets at these times t3, t8.
  • Fuel injection processes - with respect to a control start t ⁇ - be equalized in time, whereby almost over the entire life of the fuel injection valve 10, a constant time course of the needle lift of the valve needle 13 can be achieved, which corresponds to a correspondingly constant amount of injected fuel. A drift in the amount of fuel injected by aging or fatigue of the actuator 12 and mechanical wear is thus effectively prevented.
  • threshold values provided for the charging or discharging current I can be set as a function of the magnitude ddu or its time profile.
  • a control of the charging time for which the actuator 12 is recharged after discharging can also be done to ensure that the actuator 12 after the actual closing of the fuel injection valve 10 at the time t8, Figure 2a, even further charged to the required for a subsequent fuel injection operation output voltage UO.
  • the operating states determined using the method according to the invention or the kinks or inflection points correlated therewith in the time profile of the drive voltage U as control characteristics, and e.g. with different manipulated variables, such as to connect to a tax start.
  • the inflection point in the drive voltage U during the opening of the fuel injection valve 10 with the control start and a kink in the drive voltage U during the closing of the fuel injection valve 10 can be linked to the drive duration.
  • a particularly reliable detection of the characteristic operating states of the fuel injection valve 10 is ensured if the evaluation of the variable ddu takes place at a zero crossing or at a maximum only in predefinable time windows.
  • the time windows are preferably advantageously to be selected as a function of an actual actuation of the actuator 12 such that the characteristics zero crossing or maximum to be determined occur as clearly as possible in the time window.
  • two such time windows T1, T2 in FIGS. 3a, 3b are symbolized by curly brackets.
  • FIG. 4 a shows, in a total of four curves, a diagrammatic progression of the time
  • FIG. 4a very different conditions exist depending on the operating conditions or state of wear Time courses for the needle stroke h and thus also correspondingly different injected fuel quantities.
  • Figure 4c shows schematically a time course of the needle stroke h of the valve needle 13, as it results in different operating conditions or wear conditions without the application of the method according to the invention when closing a fuel injection valve. As can be seen from FIG. 4c, depending on
  • the temporal equalization according to the invention of the buckling of the drive voltage U at the time t8 leads, as shown in FIG. 4d, to a substantially more consistent needle travel course h even under different operating conditions or wear conditions, and thus to a fuel quantity that is largely independent of different operating conditions or a state of wear.
  • Fuel injection valve 10 allows over the entire service life of the fuel injection valve 10, a precise compliance with the amount of fuel to be injected, provided that the injection rate remains almost constant in the open state.
  • the inventive method also allows the specification of a desired valve needle dynamics by adjusting the charging or discharging I.
  • the kink of the drive voltage U which lies in the time interval [t7, t9] in the present example according to FIG. a. at high drive currents I and depending on the design of the hydraulic components of the
  • the method according to the invention can advantageously also be used to detect an operating state of the fuel injection valve 10, in which the valve needle 13 reaches a stroke stop during opening.
  • the stroke stopper (not shown) limits the movement of the valve needle 13 to a maximum stroke that corresponds to the fully opened state of the fuel injection valve 10.
  • the timing of reaching the stroke stop by the valve needle 13 can thus advantageously also be controlled by presetting corresponding manipulated variables, whereby the accuracy in the injection of the fuel quantity is increased.
  • a plurality of fuel injection valves 10 are made by means of a corresponding regulation.
  • a current for the opening of the fuel injection valve 10 required energization of the piezoelectric actuator 12 at the time t5, see. Figure 2b, finished.
  • the valve needle 13 initially moves further in the opening direction towards the stroke stop and exerts a pressure on the piezoelectric actuator 12, which leads to the rise of the drive voltage U directly after the time t5, cf. FIG. 2a.
  • the drive voltage U remains substantially constant, before it rises again at the time t6 by a renewed energization of the piezoelectric actuator 12.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils (10), insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (10) einen piezoelektrischen Aktor (12) zum Antrieb einer mit dem Aktor (12), vorzugsweise hydraulisch, gekoppelten Ventilnadel (13) aufweist, und wobei eine Ansteuerspannung (U) des piezoelektrischen Aktors (12) ausgewertet wird, um auf einen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils (10) zu schließen. Erfindungsgemäß wird die zweite zeitliche Ableitung der Ansteuerspannung (U) und/oder eine von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) abhängige Größe (ddu) ausgewertet.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftstoffeinspritzventil einen piezoelektrischen Aktor zum Antrieb einer mit dem Aktor, vorzugsweise hydraulisch, gekoppelten Ventilnadel aufweist, und wobei eine Ansteuerspannung des piezoelektrischen Aktors ausgewertet wird, um auf einen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils zu schließen.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2006 003861 bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine nach einer Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors an diesem Aktor anliegende Spannung auf Abweichungen von einem vorgebbaren Spannungswert überprüft, um auf einen Schließzeitpunkt einer Düsennadel des Kraftstoffeinspritzventils zu schließen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass genauere Informationen über einen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils erhalten werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zweite zeitliche Ableitung der Ansteuerspannung und/oder eine von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung abhängige Größe ausgewertet wird.
Vorteile der Erfindung
Durch die erfindungsgemäße Auswertung der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung des piezoelektrischen Aktors beziehungsweise einer hiervon abhängigen Größe ist ein präziser Rückschluss auf charakteristische Betriebszustände des piezoelektrischen Aktors beziehungsweise der mit ihm gekoppelten Ventilnadel und insgesamt des Kraftstoffeinspritzventils möglich.
Vorteilhaft kann insbesondere während eines Öffnens des Kraftstoffeinspritzventils ein Nulldurchgang der zweiten zeitlichen Ableitung, insbesondere von positiven zu negativen Werten hin, ermittelt werden, um auf einen charakteristischen
Betriebszustand zu schließen. Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass sich während des Öffnens des Kraftstoffeinspritzventils nach einer bestimmten Zeit eine Rückwirkung der Ventilnadel auf den piezoelektrischen Aktor ergibt, die durch den beschriebenen Nulldurchgang der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung des piezoelektrischen Aktors feststellbar ist. Diese Rückwirkung korrespondiert mit einem charakteristischen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils, und die erfindungsgemäße Auswertung ermöglicht demnach eine präzise Überwachung des entsprechenden Betriebszustands.
Ferner kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass, insbesondere während eines Schließens des Kraftstoffeinspritzventils, ein Maximum der zweiten zeitlichen Ableitung ermittelt wird, um auf einen charakteristischen Betriebszustand zu schließen. Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass während eines Schließvorgangs des Kraftstoffeinspritzventils ein Auftreffen der Ventilnadel auf ihren Schließsitz und das damit einhergehende plötzliche Abbremsen der Ventilnadel wiederum eine Rückwirkung auf den piezoelektrischen Aktor in Form des vorstehend beschriebenen Maximums ergeben. Die erfindungsgemäße Auswertung auf ein derartiges Maximum hin ermöglicht dementsprechend eine präzise Überwachung desjenigen Zeitpunkts, in dem die Ventilnadel ihren Schließsitz erreicht. Eine einfache und gleichzeitig ganz besonders genaue Auswertung kann durchgeführt werden, wenn die Ansteuerspannung des piezoelektrischen Aktors, vorzugsweise mit einer festen Abtastfrequenz, abgetastet wird, und wenn aus den hierbei erhaltenen Abtastwerten die von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung abhängige Größe gebildet wird.
Besonders vorteilhaft wird die von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung abhängige Größe durch die folgende Gleichung erhalten:
ddu[k] = ( u[k+j] - u[k+l] ) - ( u[k] - u[k-j+l] ),
wobei u[k] einen Abtastwert für die Ansteuerspannung zu einem diskreten Zeitpunkt k darstellt, und wobei j eine vorgebbare Konstante ist, für die beispielsweise gilt j = 5. Die erfindungsgemäße Ermittlung der von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung abhängigen Größe mittels der vorstehenden Gleichung stellt ein besonders einfaches und effizient zu realisierendes Verfahren dar, um die betreffenden Informationen mittels einer Recheneinheit, wie sie beispielsweise in einem Steuergerät zum Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils vorgesehen ist, zu erhalten. Untersuchungen der Anmelderin haben ferner ergeben, dass bei abgetasteten Signalen hiermit eine genauere Erkennung von Knicken in dem Signalverlauf möglich ist als bei der Auswertung der mathematisch exakten zweiten Ableitung.
Besonders vorteilhaft wird der Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils in Abhängigkeit der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung und/oder der von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung abhängigen Größe geregelt. Dabei können die erfindungsgemäß erhaltenen Informationen über den beziehungsweise die Betriebszustände des Kraftstoffeinspritzventils vorteilhaft verwendet werden, um ein vorgebbares, insbesondere zeitlich konstantes Betriebsverhalten zu realisieren und fertigungsbedingte Toleranzen, Alterungseffekte und dergleichen zu kompensieren.
Um das gewünschte Betriebsverhalten des Kraftstoffeinspritzventils zu realisieren, wird vorteilhaft insbesondere ein Ladestrom und/oder ein Entladestrom, insbesondere entsprechende Schwellwerte hierfür, vorgegeben. Ferner kann vorteilhaft vorgesehen sein, eine Ladezeit, für die der piezoelektrische Aktor aufgeladen wird, vorzugeben, um sicherzustellen, dass der piezoelektrische Aktor für eine nachfolgende Ansteuerung wieder auf die entsprechende Nenn- beziehungsweise Ausgangsspannung aufgeladen ist. Die Vorgabe einer Entladezeit ist dementsprechend auch möglich. Alternativ oder ergänzend zu der Vorgabe einer Ladebzw. Entladezeit kann auch eine bestimmte Ansteuerspannung als Abschaltkriterium für einen Entlade- bzw. Aufladevorgang vorgegeben werden.
Eine Steigerung der Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass die Auswertung nur in einem oder mehreren vorgebbaren Zeitfenstern erfolgt.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das auf einem Computer beziehungsweise einer Recheneinheit eines Steuergeräts ablauffähig und zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist. Das Computerprogramm kann beispielsweise auf einem elektronischen Speichermedium abgespeichert sein, wobei das Speichermedium seinerseits zum Beispiel in dem Steuergerät enthalten sein kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffeinspritzventils zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, Figur 2a schematisch einen zeitlichen Verlauf einer Ansteuerspannung eines piezoelektrischen Aktors des Kraftstoffeinspritzventils aus Figur 1,
Figur 2b schematisch einen zeitlichen Verlauf eines Ansteuerstroms des piezoelektrischen Aktors,
Figur 3a
und 3b schematisch einen zeitlichen Verlauf einer erfindungsgemäß ausgewerteten, von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung abhängigen Größe, und
Figur 4a
bis 4d schematisch einen zeitlichen Verlauf eines Nadelhubs einer Ventilnadel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Figur 1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, das mit einem piezoelektrischen Aktor 12 versehen ist. Der piezoelektrische Aktor 12 wird wie in Figur 1 durch den Pfeil angedeutet von einem Steuergerät 20 angesteuert. Weiterhin weist das Kraftstoffeinspritzventil 10 eine Ventilnadel 13 auf, die auf einem Ventilsitz 14 im Inneren des Gehäuses des Kraftstoffeinspritzventils 10 aufsitzen kann.
Ist die Ventilnadel 13 von dem Ventilsitz 14 abgehoben, so ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 geöffnet und es wird Kraftstoff eingespritzt. Dieser Zustand ist in der Figur 1 dargestellt. Sitzt die Ventilnadel 13 auf dem Ventilsitz 14 auf, so ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 geschlossen. Der Übergang von dem geschlossenen in den geöffneten Zustand wird mithilfe des piezoelektrischen Aktors 12 bewirkt. Hierzu wird eine nachfolgend auch als Ansteuerspannung U bezeichnete elektrische Spannung an den Aktor 12 angelegt, die eine Längenänderung eines in dem Aktor 12 angeordneten Piezostapels hervorruft, welche ihrerseits zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 10 ausgenutzt wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 10 weist ferner einen hydraulischen Koppler 15 auf. Zu diesem Zweck ist innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 10 ein Kopplergehäuse 16 vorhanden, in dem zwei Kolben 17, 18 geführt sind. Der Kolben 17 ist mit dem Aktor 12 und der Kolben 18 ist mit der Ventilnadel 13 verbunden. Zwischen den beiden Kolben 17, 18 ist ein Volumen 19 eingeschlossen, das die Übertragung der von dem Aktor 12 ausgeübten Kraft auf die Ventilnadel 13 bewerkstelligt.
Der Koppler 15 ist von unter Druck stehendem Kraftstoff 11 umgeben. Das Volumen 19 ist ebenfalls mit Kraftstoff gefüllt. Über die Führungsspalte zwischen den beiden Kolben 17, 18 und dem Kopplergehäuse 16 kann sich das Volumen 19 über einen längeren Zeitraum hinweg an die jeweils vorhandene Länge des Aktors 12 anpassen. Bei kurzzeitigen Änderungen der Länge des Aktors 12 bleibt das Volumen 19 jedoch nahezu unverändert und die Änderung der Länge des Aktors 12 wird auf die Ventilnadel 13 übertragen.
Um Informationen über einen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu erhalten, wird das nachstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, das beispielsweise in Form eines Computerprogramms auf einem elektronischen Speicherelement (nicht gezeigt) gespeichert und in dem Steuergerät 20 vorgesehen sein kann, um durch eine Recheineinheit des Steuergeräts 20 abgearbeitet zu werden.
Figur 2a zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf der Ansteuerspannung U, mit der der Aktor 12 angesteuert wird, um das Öffnen und ein nachfolgendes Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 10 (Figur 1) und damit eine Kraftstoffeinspritzung zu bewirken.
Zu Beginn des Ansteuervorgangs bei t = tθ ist der Aktor 12 auf eine Ausgangsspannung UO aufgeladen und weist damit seine maximale Länge bzw. einen maximalen Aktorhub auf, so dass die mit dem Aktor 12 gekoppelte Ventilnadel 13 (Figur 1) in ihrem Ventilbzw. Schließsitz 14 aufliegt und das Kraftstoffeinspritzventil 10 dementsprechend geschlossen ist. Eine anschließende Entladung des Aktors 12 bewirkt zunächst ein Absinken der Ansteuerspannung U in dem Zeitintervall [tθ, t2]. Während dieser Zeit hat sich der Aktor 12 entsprechend verkürzt, so dass die Ventilnadel 13 von ihrem Ventilsitz 14 wegbewegt worden ist. Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass etwa nach dem Zeitpunkt t2 die sich bewegende Ventilnadel 13 auf den Koppler 15 und damit auch auf den Aktor 12 eine Rückwirkung ausübt, die einen zeitweisen Anstieg der Ansteuerspannung U in dem Zeitintervall [t2, t4] zur Folge haben kann. Danach bewirkt das fortgesetzte Entladen ein weiteres Absinken der Ansteuerspannung U bis zu dem Zeitpunkt t5, der das Ende des Entladevorgangs darstellt.
Ein anschließendes Aufladen des Aktors 12 erfolgt ab dem Zeitpunkt t6, bis hin zu dem Zeitpunkt t9, wobei die Ventilnadel 13 bereits zu dem Zeitpunkt t7 wieder ihren Ventilsitz 14 erreicht und dementsprechend stark abgebremst wird. Hierdurch ergibt sich eine weitere, entsprechende Rückwirkung der Ventilnadel 13 auf den mit ihr gekoppelten Aktor 12, dessen elektrische Kapazität sich dadurch verringert. Infolgedessen steigt die Ansteuerspannung U ab dem Zeitpunkt t8 steiler als zuvor, d.h. zu den Zeiten t < t7, obwohl sich für den Ansteuerstrom I keine wesentliche Änderung ergibt, vgl. Figur 2b. Der Ladervorgang ist bei dem Zeitpunkt t9 beendet, an dem die Ansteuerspannung U wieder ihren für eine nächste Kraftstoffeinspritzung erforderlichen Ausgangswert UO aufweist.
Erfindungsgemäß wird vorteilhaft die zweite zeitliche Ableitung der Ansteuerspannung U und/oder eine von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung U abhängige Größe ausgewertet, um die Rückwirkung der Ventilnadel 13 bei dem Zeitpunkt t4 zu erkennen.
Bevorzugt wird die Ansteuerspannung U, vorzugsweise mit einer festen Abtastfrequenz, abgetastet, und aus den hierbei erhaltenen Abtastwerten u[k] wird eine von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung U abhängige Größe ddu gebildet. Die Abtastfrequenz kann beispielsweise 200 kHz betragen.
Aus den einzelnen Abtastwerten u[k] wird die von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung U abhängige Größe ddu durch die folgende Gleichung erhalten: ddu[k] = ( u[k+j] - u[k+l] ) - ( u[k] - u[k-j+l] ),
wobei u[k] einen Abtastwert für die Ansteuerspannung U zu einem diskreten Zeitpunkt k darstellt, und wobei j eine vorgebbare Konstante ist, für die beispielsweise giltj = 5. Die Bildung der Größe ddu ist besonders zweckmäßig, da sie lediglich Additionen bzw. Subtraktionen erfordert und dementsprechend schnell und effizient von einer Recheinheit des Steuergeräts 20 ausführbar ist.
Ein schematischer zeitlicher Verlauf der Größe ddu ist für den Öffnungsvorgang des Kraftstoffeinspritzventils 10, vgl. das Zeitintervall [tθ, t5] aus Figur 2a, in Figur 3a, und für den Schließvorgang des Kraftstoffeinspritzventils 10, vgl. das Zeitintervall [t6, t9] aus Figur 2a, in Figur 3b angegeben, wobei die diskreten Zeitpunkte k mit den entsprechenden Werten der auf den Abszissen angegebenen Zeit t korrespondieren.
Wie aus Figur 3a ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäß betrachtete Größe ddu zu dem Zeitpunkt t3, vgl. auch Figur 2a, einen Nulldurchgang von positiven zu negativen Werten hin auf, der im Rahmen der erfindungsgemäßen Auswertung ermittelt bzw. untersucht wird. Durch die Ermittlung der zeitlichen Lage t3 dieses Nulldurchgangs kann unabhängig von Verschleißerscheinungen oder geänderten Betriebsbedingungen usw. ein charakteristischer Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils 10 ermittelt werden, der Untersuchungen der Anmelderin zufolge etwa einem halben Maximalhub der Ventilnadel 13 entspricht.
D.h., der Zeitpunkt t3 des Nulldurchgangs der Größe ddu gibt unabhängig von geänderten Betriebsbedingungen und Verschleißerscheinungen denjenigen Zeitpunkt an, an dem die Ventilnadel 13 ihren halben Maximalhub vollführt hat. Das zeitliche Zusammentreffen des halben Maximalhubs und des Wendepunkts in der Ansteuerspannung U bzw. des Nulldurchgangs der Größe ddu gilt für die vorliegend beschriebene Auslegung des Kraftstoffeinspritzventils 10. Prinzipiell kann der Aktorhub bei dem Auftreten des Wendepunkts in der Ansteuerspannung U auch einen anderen Prozentbetrag des Maximalhubs betragen. Analog hierzu haben Untersuchungen der Anmelderin ergeben, dass sich für die Größe ddu, wie in Figur 3b abgebildet, während dem Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 10, ein Maximum ergibt, das dem Knick der Ansteuerspannung U im Bereich des Zeitpunkts t7, t8 entspricht, vgl. Figur 2a. D.h. durch die Ermittlung des Zeitpunkts t8, an dem das Maximum der Größe ddu auftritt, kann unabhängig von geänderten
Betriebsbedingungen und Verschleißerscheinungen der Zeitpunkt des tatsächlichen Schließens des Kraftstoffeinspritzventils 10 bestimmt werden, bei dem die Ventilnadel 13 ihren Ventilsitz 14 erreicht.
Somit kann unter Auswertung der Größe ddu unabhängig von sich zeitlich ändernden Betriebsbedingungen und Alterungserscheinungen insbesondere einer elektrischen Kapazität oder eines Hubvermögens des Aktors 12, des Ventilsitzes 14 usw. stets der entsprechende Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils 10 bestimmt werden.
Besonders vorteilhaft wird ein Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 10 in Abhängigkeit der Größe ddu bzw. ihrer Auswertung geregelt. Dadurch kann beispielsweise das Auftreten des Nulldurchgangs, vgl. Figur 3a, bzw. des Maximums, vgl. Figur 3b, auf jeweils einen bestimmten, festen Zeitpunkt t3, t8 geregelt werden, so dass sich der entsprechende Betriebszustand auch tatsächlich stets zu diesen Zeitpunkten t3, t8 einstellt.
D.h., der Wendepunkt in der Ansteuerspannung U, Zeitpunkt t3, und der Knick bei dem Schließvorgang, Zeitpunkt t8, können für aufeinanderfolgende
Kraftstoffeinspritzvorgänge - bezüglich eines Ansteuerbeginns tθ - zeitlich gleichgestellt werden, wodurch nahezu über die gesamte Lebensdauer des Kraftstoffeinspritzventils 10 ein gleichbleibender zeitlicher Verlauf des Nadelhubs der Ventilnadel 13 erzielbar ist, der mit einer entsprechend gleichbleibenden eingespritzten Kraftstoffmenge korrespondiert. Einer Mengendrift der eingespritzten Kraftstoffmenge durch eine Alterung bzw. Ermüdung des Aktors 12 und mechanischen Verschleiß wird somit effektiv vorgebeugt.
Um die zeitliche Gleichstellung der charakteristischen Betriebszustände zu erzielen, kann beispielsweise der Lade- bzw. Entladestrom I, Figur 2b, entsprechend eingestellt werden. Insbesondere können für den Lade- bzw. Entladestrom I vorgesehene Schwellwerte in Abhängigkeit der Größe ddu bzw. ihres zeitlichen Verlaufs eingestellt werden.
Eine Regelung der Ladezeit, für die der Aktor 12 nach dem Entladen wieder aufgeladen wird, kann ebenfalls erfolgen, um sicherzustellen, dass der Aktor 12 nach dem tatsächlichen Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu dem Zeitpunkt t8, Figur 2a, noch weiter aufgeladen wird bis auf die für einen nachfolgenden Kraftstoffeinspritzvorgang erforderliche Ausgangsspannung UO.
Generell ist es möglich, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Betriebszustände bzw. die hiermit korrelierenden Knicke bzw. Wendepunkte in dem zeitlichen Verlauf der Ansteuerspannung U als Regelmerkmale zu verwenden und z.B. mit unterschiedlichen Stellgrößen wie z.B. einem Ansteuerbeginn zu verknüpfen. Bevorzugt kann der Wendepunkt in der Ansteuerspannung U während des Öffnens des Kraftstoffeinspritzventils 10 mit dem Ansteuerbeginn und ein Knick in der Ansteuerspannung U während des Schließens des Kraftstoffeinspritzventils 10 mit der Ansteuerdauer verknüpft werden.
Eine besonders sichere Erkennung der charakteristischen Betriebszustände des Kraftstoffeinspritzventils 10 ist dann gewährleistet, wenn die Auswertung der Größe ddu auf einen Nulldurchgang bzw. auf ein Maximum hin nur in vorgebbaren Zeitfenstern erfolgt. Die Zeitfenster sind vorzugsweise in Abhängigkeit einer tatsächlich erfolgenden Ansteuerung des Aktors 12 vorteilhaft so zu wählen, dass die zu ermittelnden Merkmale Nulldurchgang bzw. Maximum möglichst eindeutig in dem Zeitfenster auftreten. Beispielhaft sind zwei derartige Zeitfenster Tl, T2 in den Figuren 3a, 3b durch geschweifte Klammern symbolisiert.
Figur 4a zeigt in insgesamt vier Kurven schematisch einen zeitlichen Verlauf des
Nadelhubs h der Ventilnadel 13, wie er sich bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen bzw. Verschleißzuständen ohne die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Öffnen eines Kraftstoffeinspritzventils ergibt. Wie aus Figur 4a ersichtlich ist, existieren je nach Betriebsbedingungen bzw. Verschleißzustand sehr verschiedene zeitliche Verläufe für den Nadelhub h und damit auch entsprechend unterschiedliche eingespritzte Kraftstoffmengen.
Die erfindungsgemäße zeitliche Gleichstellung des Wendepunkts der Ansteuerspannung U zu dem Zeitpunkt t3 führt wie in Figur 4b abgebildet zu einem wesentlich einheitlicheren Nadelhubverlauf h auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen bzw. Verschleißzustand.
Figur 4c zeigt schematisch einen zeitlichen Verlauf des Nadelhubs h der Ventilnadel 13, wie er sich bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen bzw. Verschleißzuständen ohne die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Schließen eines Kraftstoffeinspritzventils ergibt. Wie aus Figur 4c ersichtlich ist, existieren je nach
Betriebsbedingungen bzw. Verschleißzustand sehr verschiedene zeitliche Verläufe für den Nadelhub h und damit auch entsprechend unterschiedliche eingespritzte Kraftstoffmengen.
Die erfindungsgemäße zeitliche Gleichstellung des Knicks der Ansteuerspannung U zu dem Zeitpunkt t8 führt wie in Figur 4d abgebildet zu einem wesentlich einheitlicheren Nadelhubverlauf h auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen bzw. Verschleißzuständen, und damit zu einer weitestgehend von unterschiedlichen Betriebsbedingungen bzw. einem Verschleißzustand unabhängigen eingespritzten Kraftstoffmenge.
Die zeitliche Gleichstellung der vorstehend beschriebenen Betriebszustände des
Kraftstoffeinspritzventils 10 ermöglicht über die gesamte Betriebs- bzw. Lebensdauer des Kraftstoffeinspritzventils 10 eine genaue Einhaltung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, sofern die Einspritzrate in dem geöffneten Zustand nahezu konstant bleibt.
Neben der vorteilhaften zeitlichen Gleichstellung charakteristischer Betriebszustände des Kraftstoffeinspritzventils 10 basierend auf der Größe ddu und einer entsprechenden Regelung ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch die Vorgabe einer gewünschten Ventilnadeldynamik durch die Einstellung des Lade- bzw. Entladestroms I.
Der Knick der Ansteuerspannung U, der bei dem vorliegenden Beispiel gemäß Figur 2a in dem Zeitintervall [t7, t9] liegt, kann u. a. bei hohen Ansteuerströmen I und in Abhängigkeit der Auslegung der hydraulischen Komponenten des
Kraftstoffeinspritzventils 10 auch nach dem Ende der Bestromung, d.h. in Figur 2a bei t > t9 auftreten. Auch in diesem Fall kann der Knick der Ansteuerspannung U durch das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren erkannt und als Regelmerkmal eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft auch dazu eingesetzt werden, um einen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu erkennen, bei dem die Ventilnadel 13 während des Öffnens einen Hubanschlag erreicht. Der Hubanschlag (nicht gezeigt) begrenzt insbesondere die Bewegung der Ventilnadel 13 auf einen Maximalhub, der mit dem vollständig geöffneten Zustand des Kraftstoffeinspritzventils 10 korrespondiert. Bei dem Erreichen des Hubanschlags verändert sich die
Rückwirkung der Ventilnadel 13 auf den piezoelektrischen Aktor 12 Untersuchungen der Anmelderin zufolge derart, dass die zeitliche Änderung der Ansteuerspannung U eine dementsprechende, verhältnismäßig große Änderung erfährt. Diese Änderung lässt sich vorteilhaft als lokales Minimum der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung U erkennen, so dass unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Bestimmung des tatsächlichen Erreichens des Hubanschlags durch die Ventilnadel 13 möglich ist.
Wie bereits in Verbindung mit den weiteren interessierenden Betriebszuständen des Kraftstoffeinspritzventils 10 beschrieben, lässt sich unter Vorgabe entsprechender Stellgrößen somit vorteilhaft auch der Zeitpunkt des Erreichens des Hubanschlags durch die Ventilnadel 13 regeln, wodurch die Genauigkeit bei der Einspritzung der Kraftstoffmenge gesteigert wird. Insbesondere kann durch die beschriebene Auswertung des mit dem Erreichen des Nadelhubanschlags korrespondierenden lokalen Minimums der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung U auch eine zeitliche Gleichstellung des Erreichens des Nadelhubanschlags der Ventilnadeln 13 mehrerer Kraftstoffeinspritzventile 10 im Wege einer entsprechenden Regelung vorgenommen werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine zum Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 10 erforderliche Bestromung des piezoelektrischen Aktors 12 zu dem Zeitpunkt t5, vgl. Figur 2b, beendet. Ab diesem Zeitpunkt t5 bewegt sich die Ventilnadel 13 zunächst weiter in Öffnungsrichtung auf den Hubanschlag zu und übt dabei einen Druck auf den piezoelektrischen Aktor 12 aus, der zu dem Anstieg der Ansteuerspannung U direkt nach dem Zeitpunkt t5 führt, vgl. Figur 2a. Sobald die Ventilnadel 13 ihren Hubanschlag erreicht, bleibt die Ansteuerspannung U im wesentlichen konstant, bevor sie zu dem Zeitpunkt t6 durch ein erneutes Bestromen des piezoelektrischen Aktors 12 erneut ansteigt.
Je nach Ausbildung des Kraftstoffeinspritzventils 10 bzw. seiner hydraulischen Komponenten können ggf. auftretende weitere Betriebszustände, die mit charakteristischen Änderungen der Ansteuerspannung zusammenhängen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erkannt werden, und deren tatsächliches zeitliches Auftreten kann vorteilhaft zum Gegenstand entsprechender Regelverfahren gemacht werden, vorzugsweise mit dem Ziel einer Gleichstellung über mehrere Kraftstoffeinspritzventile 10.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils (10), insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (10) einen piezoelektrischen Aktor (12) zum Antrieb einer mit dem Aktor (12), vor- zugsweise hydraulisch, gekoppelten Ventilnadel (13) aufweist, und wobei eine
Ansteuerspannung (U) des piezoelektrischen Aktors (12) ausgewertet wird, um auf einen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils (10) zu schließen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite zeitliche Ableitung der Ansteuerspannung (U) und/oder eine von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) abhängige Größe (ddu) ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere während eines Öffnens des Kraftstoffeinspritzventils (10), ein Nulldurchgang der zweiten zeitlichen Ableitung, insbesondere von positiven zu negativen Werten hin, ermittelt wird, um auf einen charakteristischen Betriebszustand zu schließen.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere während eines Schließens des Kraftstoffeinspritzventils (10), ein Maximum der zweiten zeitlichen Ableitung ermittelt wird, um auf einen charakteristischen Betriebszustand zu schließen.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerspannung (U), vorzugsweise mit einer festen Abtastfrequenz, abgetastet wird, und dass aus hierbei erhaltenen Abtastwerten (u[k]) die von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) abhängige Größe (ddu) gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) abhängige Größe (ddu) durch die folgende Gleichung erhalten wird: ddu[k] = ( u[k+j] - u[k+l] ) - ( u[k] - u[k-j+l] ), wobei u[k] einen Abtastwert für die Ansteuerspannung (U) zu einem diskreten Zeitpunkt k darstellt, und wobei j eine vorgebbare Konstante ist, für die beispielsweise gilt j = 5.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Auswertung der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) und/oder der von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) abhängigen Größe (ddu) ein Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils (10) geregelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wendepunkt und/oder ein Extremum, insbesondere ein Maximum, der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) und/oder der von der zweiten zeitlichen Ableitung der Ansteuerspannung (U) abhängigen Größe (ddu) auf einen konstanten Zeitpunkt, insbesondere bezüglich eines Ansteuerbeginns, geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladestrom und/oder ein Entladestrom, insbesondere entsprechende Schwellwerte hierfür, mit dem der piezoelektrische Aktor (12) auf- beziehungsweise entladen wird, vorgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ladezeit, für die der piezoelektrische Aktor (12) aufgeladen wird, vorgegeben wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung nur in einem oder mehreren vorgebbaren Zeitfenstern (Tl, T2) erfolgt.
11. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 programmiert ist.
12. Steuergerät (20) für ein Kraftstoffeinspritzventil (10), insbesondere einer Brenn- kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
PCT/EP2007/062730 2006-12-12 2007-11-23 Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzventils WO2008071532A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/304,529 US8483933B2 (en) 2006-12-12 2007-11-23 Method for operating a fuel injector
EP07847294A EP2102474A1 (de) 2006-12-12 2007-11-23 Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzventils
JP2009540696A JP5039147B2 (ja) 2006-12-12 2007-11-23 燃料噴射弁の駆動方法
CN2007800457424A CN101558227B (zh) 2006-12-12 2007-11-23 用于运行燃料喷射阀的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006058742.1 2006-12-12
DE102006058742A DE102006058742A1 (de) 2006-12-12 2006-12-12 Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008071532A1 true WO2008071532A1 (de) 2008-06-19

Family

ID=39102971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/062730 WO2008071532A1 (de) 2006-12-12 2007-11-23 Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzventils

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8483933B2 (de)
EP (1) EP2102474A1 (de)
JP (1) JP5039147B2 (de)
CN (1) CN101558227B (de)
DE (1) DE102006058742A1 (de)
WO (1) WO2008071532A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041527A1 (de) 2008-08-25 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102009000741A1 (de) * 2009-02-10 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Nadelschließens
DE102009003215A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Einspritzventils
DE102009029590A1 (de) * 2009-09-18 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Ventils
EP2455601B1 (de) * 2010-11-17 2018-06-06 Continental Automotive GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils
JP5982484B2 (ja) * 2012-06-21 2016-08-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
EP2685074B1 (de) * 2012-07-13 2018-04-18 Delphi Automotive Systems Luxembourg SA Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung in einem Verbrennungsmotor
US20140373508A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-25 Continental Automotive Systems, Inc. Reductant delivery unit for automotive selective catalytic reduction with thermally optimized peak-and-hold actuation based on an injector open event
DE102014208837A1 (de) * 2014-05-12 2015-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Regelung eines Öffnungsverhaltens von Einspritzventilen
DE102014214233A1 (de) * 2014-07-22 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils mit direkt schaltendem Piezoaktor
DE102015217955A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Steuerung von wenigstens einem schaltbaren Ventil
WO2018190035A1 (ja) * 2017-04-14 2018-10-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁の制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1172541A1 (de) * 2000-07-01 2002-01-16 Robert Bosch GmbH Piezoelektrischer Aktor eines Einspritzventils sowie Kraftstoffeinspritzsystem
WO2003027468A1 (de) * 2001-09-22 2003-04-03 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
WO2003081007A1 (de) * 2002-03-27 2003-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur detektion des einschlagzeitpunktes der ventilnadel eines piezo-steuerventils
EP1519026A2 (de) 2003-09-29 2005-03-30 VW Mechatronic GmbH &amp; Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ventils und Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Pumpe-Düse-Vorrichtung mit einem Ventil
DE102006003861A1 (de) 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3922206B2 (ja) 2003-04-15 2007-05-30 株式会社デンソー ピエゾアクチュエータ駆動回路
JP4002860B2 (ja) * 2003-06-12 2007-11-07 ヤンマー株式会社 燃料噴射ポンプの燃料噴射制御装置
DE102004020937B4 (de) * 2004-04-28 2010-07-15 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Schließzeit eines Schließgliedes und Schaltungsanordnung
DE102006059070A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem und Verfahren zum Ermitteln eines Nadelhubanschlags in einem Kraftstoffeinspritzventil

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1172541A1 (de) * 2000-07-01 2002-01-16 Robert Bosch GmbH Piezoelektrischer Aktor eines Einspritzventils sowie Kraftstoffeinspritzsystem
WO2003027468A1 (de) * 2001-09-22 2003-04-03 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
WO2003081007A1 (de) * 2002-03-27 2003-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur detektion des einschlagzeitpunktes der ventilnadel eines piezo-steuerventils
EP1519026A2 (de) 2003-09-29 2005-03-30 VW Mechatronic GmbH &amp; Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ventils und Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Pumpe-Düse-Vorrichtung mit einem Ventil
DE102006003861A1 (de) 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
JP5039147B2 (ja) 2012-10-03
US8483933B2 (en) 2013-07-09
US20110180046A1 (en) 2011-07-28
CN101558227A (zh) 2009-10-14
CN101558227B (zh) 2013-10-23
EP2102474A1 (de) 2009-09-23
JP2010512486A (ja) 2010-04-22
DE102006058742A1 (de) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2102474A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzventils
DE102009002483A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils
DE102011005672A1 (de) Modifizierte elektrische Ansteuerung eines Aktuators zur Bestimmung des Zeitpunkts eines Ankeranschlags
EP2022969A2 (de) Verfahren zum Betreiben eines piezoelektrisch betätigten Einspritzventils
EP2449238A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP2100020A1 (de) Verfahren zum betreiben eines einspritzventils
DE102006003861A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
WO2011039044A1 (de) Verfahren und steuergerät zum betreiben eines ventils
EP2104783B1 (de) Verfahren zum betrieb eines einspritzventils
EP1551065B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Ansteuerspannung für einen piezoelektrischen Aktor eines Einspritzventils
DE102011007579B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils
WO2012031898A1 (de) Verfahren zur ansteuerung eines piezoinjektors eines kraftstoffeinspritzsystems
DE102005046933B4 (de) Verfahren zum Ansteuern eines piezobetätigten Einspritzventils
DE102016222508A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetventils eines Kraftstoffinjektors
DE102008041527A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102008020931A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Piezoaktors in einem Kraftstoffinjektor
WO2011082902A1 (de) Verfahren und steuergerät zum betreiben eines ventils
WO2009071392A1 (de) Verfahren zum betreiben eines einspritzventils
WO2011082901A1 (de) Verfahren und steuergerät zum betreiben eines ventils
DE102015217776A1 (de) Verfahren zur Erkennung einer Schädigung einer Düsennadel eines Kraftstoffinjektors oder des Düsennadelsitzes
DE102017221973A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Zeitpunktes einer Kraftstoffeinspritzung
DE102007039347A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils und Ansteuereinrichtung hierfür
DE102020206693A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems, Steuergerät
DE102005035091A1 (de) Halten einer Restspannung zwischen Einspritzungen bei einem piezoelektrischen Einspritzventil
DE102022202027A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines elektromagnetisch ansteuerbaren Gasventils, Steuergerät

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780045742.4

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007847294

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07847294

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12304529

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009540696

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A