WO2010133417A1 - Method and control device for the operation of an injection valve - Google Patents

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WO2010133417A1
WO2010133417A1 PCT/EP2010/055358 EP2010055358W WO2010133417A1 WO 2010133417 A1 WO2010133417 A1 WO 2010133417A1 EP 2010055358 W EP2010055358 W EP 2010055358W WO 2010133417 A1 WO2010133417 A1 WO 2010133417A1
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WO
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injection valve
duration
valve
injection
control
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/055358
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Joos
Ruben Schlueter
Jens Neuberg
Helerson Kemmer
Hans-Peter Lehr
Holger Rapp
Haris Hamedovic
Joerg Koenig
Anh-Tuan Hoang
Bernd Wichert
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • 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
    • 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
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an injection valve, in particular an internal combustion engine of a motor vehicle, in which a component of the injection valve, in particular a valve needle, is driven by means of an electromagnetic actuator, and in which the actuator is driven by a control signal having a drive time to a Inject injection quantity dependent on the actuation duration.
  • the invention further relates to a control device for operating such an injection valve and a computer program for a computing unit of
  • the conventional methods and systems of the aforementioned type are based on the pilot control principle, according to which the activation duration for all injectors is determined in the same way from an amount of fuel to be injected, which is predetermined by a control of the internal combustion engine.
  • Control unit of the type mentioned above to improve that a more precise injection is possible.
  • This object is achieved according to the invention in the operating method of the type mentioned in that the driving time in dependence of a for the injector individual correction value is corrected to obtain a corrected drive duration.
  • Characteristics of the respective injection valve to take into account during the control which in particular also copy variations of different injection valves of an internal combustion engine can be compensated.
  • the closing duration of an injection valve operated according to the invention can thereby be advantageously influenced.
  • the invention is advantageously given the opportunity to equalize several injection valves of an internal combustion engine in terms of the amount of fuel injected by them, whereby the emission behavior of the internal combustion engine improves.
  • This can be realized according to the invention, for example, by the provision of a corresponding correction value which, for each injection valve, takes into account its individual properties or specimen scatters, i. Deviations from a reference valve, is determined.
  • the actuation period is regulated to a predefinable setpoint value, which-in contrast to a pure control using a static correction value for the actuation duration-achieves a further increase in the precision of the injection.
  • the valve-individual correction value according to the invention is advantageously cyclically re-formed within the scope of a control process and used to regulate the actuation duration of an injection valve to a predetermined desired value.
  • valve-individual long-term drift effects of the injection quantity can be compensated for as well as short-term changes, for example, from variable boundary conditions such as temperature, fuel properties, return back pressure, Ventil choir bebiegung and the like.
  • the desired value for the actuation period is determined as a function of a predefinable closing duration, so that according to the invention a control of the operation of the injection valve to achieve the predefinable closing duration is performed.
  • Closing time is determined, which advantageously equality of the plurality of injectors is achieved with respect to the amount of fuel injected by them.
  • the closing duration is advantageously determined dynamically from operating variables of the injection valve, for example by analyzing electrical control variables of an electromagnetic actuator of the injection valve or else using separate sensors.
  • the operating method according to the invention is particularly suitable for use in a Vollhub Scheme of the injection valve in which a fuel injection controlling component of the injection valve, such as a valve needle, so far removed from its closed position during its opening movement that it reaches a stroke limiting their needle stroke.
  • a fuel injection controlling component of the injection valve such as a valve needle
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with a plurality of injection valves operated according to the invention
  • FIGS. 2a to 2c schematically show a detailed view of an injection valve from FIG. 1 in various operating states
  • FIG. 3 shows a time profile of operating variables of the injection valve from FIG. 1, and FIG.
  • FIG. 4 shows a simplified functional diagram of an embodiment of the method according to the invention.
  • an internal combustion engine bears the reference numeral 10 as a whole. It comprises a tank 12, from which a delivery system 14 delivers fuel into a common rail 16. To this, a plurality of electromagnetically operated injection valves 100a to 100d are connected, which inject the fuel directly into them associated combustion chambers 20a to 2Od. The operation of the internal combustion engine 10 is controlled or regulated by a control and regulating device 22 which, among other things, also controls the injection valves 100a to 100d.
  • FIGS. 2 a to 2 c show an embodiment of the fuel injection injection valve 100 a of the internal combustion engine 10 according to FIG. 1 in various operating states of an injection cycle.
  • the further injection valves 100b, 100c, 100d have the same structure and function.
  • FIG. 2a shows the injection valve 10Oa in its idle state, in which it is not actuated by the control device 22 assigned to it.
  • a solenoid valve spring 1 1 1 presses here a valve ball 105 in a seat provided for this purpose, the flow restrictor 1 12, so that in the valve control chamber 106 a rail pressure corresponding fuel pressure can build up, as it also prevails in the region of the high pressure port 1 13.
  • the rail pressure is also present in the chamber volume 109, which surrounds the valve needle 16 of the injection valve 100a.
  • the applied by the rail pressure on the end face of the control piston 1 15 forces and the force of the nozzle spring 107 hold the valve needle 1 16 against an opening force which engages the pressure shoulder 108 of the valve needle 16 1 closed.
  • FIG. 2b shows the injection valve 100a in its open state, which, under the control of the control unit 22, it assumes in the following manner from the idle state depicted in FIG. 2a: the magnetic coil 102 shown here in FIG. 2a and the solenoid 102 cooperating with it Magnetic armature 104 formed electromagnetic actuator 102, 104 is acted upon by the control unit 22 with a drive signal forming a drive current I to cause opening of the present acting as a control valve solenoid valve 104, 105, 1 12.
  • the magnetic force of the electromagnetic actuator 102, 104 in this case exceeds the spring force of the valve spring 1 1 1 ( Figure 2a), so that the armature 104 lifts the valve ball 105 from its valve seat and hereby opens the outlet throttle 1 12.
  • High pressure port 1 13 applied rail pressure and the pressure in the valve control chamber 106, so that the pressure in the valve control chamber 106 decreases.
  • the pressure in the valve control space 106 becomes smaller than the pressure in the chamber volume 109, which still corresponds to the rail pressure.
  • the reduced pressure in the valve control chamber 106 causes a correspondingly reduced force on the control piston 15 and thus leads for opening the injection valve 10Oa, that is to say for lifting the valve needle 16 out of its valve needle seat in the region of the injection holes 10. This operating state is illustrated in FIG. 2b.
  • valve needle 1 16 in its opening movement, however, also not shown
  • Control period is no longer controlled by the control unit 22, presses the valve spring 1 1 1, the armature 104 as shown in Figure 2c, down, so that the valve ball 105 thereupon the outlet throttle 1 12 closes.
  • the rail pressure builds up again in the control room 106.
  • This now increased pressure in the control chamber 106 exerts a greater force on the control piston 15, which, together with the force of the nozzle spring 107, exceeds the force acting on the valve needle 16 in the region of the chamber volume 109 and the valve needle 16 thus returns to its position Closing spends.
  • the fuel injection is finished as soon as the valve needle 1 16 their
  • Valve needle seat reached in the area of the injection holes 1 10 and this closes, see. Figure 2c.
  • FIG. 3 schematically shows a time profile of the operating variables drive current I, stroke h of the valve needle 16 (FIG
  • the electromagnetic actuator 102, 104 (FIG. 2a) of the injection valve 100a is energized in order to lift the magnet armature 104 or the valve ball 105 out of their valve ball seat in the region of the
  • the time t ⁇ thus defines a beginning the drive duration defined by the drive signal I ti of the electromagnetic actuator 102, 104 and thus also the injector 100a.
  • the energization of the electromagnetic actuator 102, 104 lasts in the diagram indicated in FIG. 3 up to the end t1 of the actuation period ti and may also have different current values (not shown) over the actuation period ti.
  • the injection valve has 100a according to the in
  • FIGS. 2a, 2b, 2c Mapper's Diagram after the time t01 reached.
  • the delay t01-t ⁇ results from the operating principle of the injection valve 100a described above with reference to FIGS. 2a, 2b, 2c.
  • a closing time t2 results according to FIG. 3 following the end t1 of FIG
  • the closing duration t2 is composed in the configuration of the injector 100a according to the figures 2a, 2b, 2c of a holding delay time of the armature 104 and an adjoining closing time of the valve needle 1 16 together. Only at the end t3 of the closing time t2, the injection valve 100a again has its closed state.
  • the activation duration is provided according to the invention ti is corrected in response to an individual correction value for the injector 100a to obtain a corrected drive duration.
  • Correction value for the considered injection valve 100a are compensated.
  • the correction value for the injection valve 100a under consideration is therefore selected such that the corrected activation duration is shorter than the predefined activation duration, whereby the influence of the too soft valve spring is reduced or completely compensated.
  • the activation duration ti can be corrected according to the invention to larger values in order to obtain the desired injection quantity.
  • the principle according to the invention advantageously provides the possibility of regulating the actuation duration ti, preferably as a function of a predefinable closing duration t2, to a desired value.
  • Figure 4 shows a functional diagram of an embodiment of the operating method according to the invention, which provides such a control.
  • fuel quantity qdyn and the fuel pressure P in the common rail 16 ( Figure 1) is determined by means of a map KF1 - as in the conventional systems since then - initially the control duration ti.
  • a correspondingly resulting closing duration t2 is determined, as it results during the operation of the injection valve 100a under the control of the activation duration ti.
  • the functional block 210 can be realized, for example, by means of a model representing the operation of the fuel injection valve 100a.
  • the functional block 210 may also be formed by the injection valve 100a itself, and the closing duration t2 resulting as a result of activation with the activation duration ti is detected, for example, by measurement.
  • the control difference .DELTA.t2 is fed to a feedback member 212, which, for example, a multiplication of the control difference .DELTA.t2 with a predetermined
  • the correction value tkorr for the drive time ti is obtained at the output of the feedback element 212.
  • the correction value tkorr is subtracted by the adder 213 from the activation duration ti determined by means of the characteristic map KF1, so that according to the invention ti_korr is obtained for the corrected activation duration:
  • ti_korr ti - tkorr.
  • the correction value ti_korr obtained according to the invention can now be advantageously used for the correction of the activation duration ti determined by means of the characteristic map KF1.
  • the correction value ti_korr can be used directly for driving the injection valve 100a for a subsequent operating cycle. If the function block 210 represents the injection valve 100a and its actual operation, the correction value ti_korr can also be taken into account, for example, directly in the characteristic diagram KF1 to form the activation duration ti.
  • a particularly efficient equalization of the injection valves 100a, 100b, 100c, 100d (FIG. 1) of the internal combustion engine 10 with respect to their injection quantities is given when the desired value t2m corresponds to a closing duration averaged over the injection valves 100a, 100b, 100c, 100d.
  • This averaged closure duration t2m can be measured, for example during the operation of the
  • Internal combustion engine 10 can be determined.
  • the advantage of the operating method according to the invention is that the effects of specimen scatters and a sensitivity of the injected fuel quantity to environmental parameters such For example, pressure, temperature, viscosity of the fluid to be injected, etc. are reduced compared to conventional methods.
  • valve-individual long-term drift effects which are for example due to wear, compensated as well as short-term
  • the operating method according to the invention is preferably applicable in a full-stroke operation of the injection valve 100a and ensures a valve-individual closing duration t2 at which the actually injected fuel quantity agrees as well as possible with a corresponding desired value.
  • the operating method according to the invention is able to compensate for the effect of external interventions, as they result, for example, in a deliberate increase in the armature stroke by impermissible Tuningbul and the like.
  • the method according to the invention can advantageously be used as described above for servo valves 104, 105, 112 having injection valves 100a, 100b, 100c, 100d, in particular for common rail diesel systems, but can also be used with injectors which do not have a servo valve , eg in systems for gasoline direct injection.
  • the invention is based on the observation that a Nadelhubverlauf h and thus the injected fuel quantity, in particular in a Vollhub stricture the injector 100a is related to the closing time t2.
  • the operating method according to the invention can be carried out in all of the injection valves actuated by means of an electromagnetic actuator, in which an amount to be injected is predetermined over a corresponding activation period.

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Abstract

The invention relates to a method for operating an injection valve (100a), especially in an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, in which a component of the injection valve (100a), in particular a valve needle (116), is driven using an electromagnetic actuator (102, 104), and in which the actuator (102, 104) is controlled using a control signal (I) that has a control period (ti) in order to inject an amount of fuel which depends on the control period (ti). According to the invention, the control period (ti) is corrected in accordance with an individual corrective value (tkorr) for the injection valve (100a) in order to obtain a corrected control period (ti_korr).

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines EinspritzventilsMethod and control device for operating an injection valve
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Komponente des Einspritzventils, insbesondere eine Ventilnadel, mittels eines elektromagnetischen Aktors angetrieben wird, und bei dem der Aktor mit einem eine Ansteuerdauer aufweisenden Ansteuersignal angesteuert wird, um eine von der Ansteuerdauer abhängige Einspritzmenge einzuspritzen.The invention relates to a method for operating an injection valve, in particular an internal combustion engine of a motor vehicle, in which a component of the injection valve, in particular a valve needle, is driven by means of an electromagnetic actuator, and in which the actuator is driven by a control signal having a drive time to a Inject injection quantity dependent on the actuation duration.
Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät zum Betreiben eines derartigen Einspritzventils sowie ein Computerprogramm für eine Recheneinheit desThe invention further relates to a control device for operating such an injection valve and a computer program for a computing unit of
Steuergeräts.Controller.
Die herkömmlichen Verfahren und Systeme der eingangs genannten Art basieren auf dem Vorsteuerungsprinzip, demzufolge die Ansteuerdauer für alle Einspritzventile in derselben Weise aus einer einzuspritzenden Kraftstoffmenge ermittelt wird, die von einer Steuerung der Brennkraftmaschine vorgegeben wird.The conventional methods and systems of the aforementioned type are based on the pilot control principle, according to which the activation duration for all injectors is determined in the same way from an amount of fuel to be injected, which is predetermined by a control of the internal combustion engine.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsverfahren und einIt is an object of the present invention, an operating method and a
Steuergerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine präzisere Einspritzung möglich ist.Control unit of the type mentioned above to improve that a more precise injection is possible.
Diese Aufgabe wird bei dem Betriebsverfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ansteuerdauer in Abhängigkeit eines für das Einspritzventil individuellen Korrekturwerts korrigiert wird, um eine korrigierte Ansteuerdauer zu erhalten.This object is achieved according to the invention in the operating method of the type mentioned in that the driving time in dependence of a for the injector individual correction value is corrected to obtain a corrected drive duration.
Durch die erfindungsgemäße Vorsehung eines ventilindividuellen Korrekturwerts für die Ansteuerdauer ist vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, besonderenThe provision according to the invention of a valve-individual correction value for the actuation duration advantageously provides the possibility of particular
Eigenschaften des jeweiligen Einspritzventils bei der Ansteuerung Rechnung zu tragen, wodurch insbesondere auch Exemplarstreuungen verschiedener Einspritzventile einer Brennkraftmaschine kompensiert werden können. Speziell kann hierdurch auch die Schließdauer eines erfindungsgemäß betriebenen Einspritzventils vorteilhaft beeinflusst werden.Characteristics of the respective injection valve to take into account during the control, which in particular also copy variations of different injection valves of an internal combustion engine can be compensated. In particular, the closing duration of an injection valve operated according to the invention can thereby be advantageously influenced.
Insbesondere ist erfindungsgemäß vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, mehrere Einspritzventile einer Brennkraftmaschine hinsichtlich der von ihnen eingespritzten Kraftstoff menge gleichzustellen, wodurch sich das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine verbessert. Dies kann erfindungsgemäß beispielsweise durch die Vorsehung eines entsprechenden Korrekturwerts realisiert werden, der für jedes Einspritzventil unter Berücksichtigung seiner individuellen Eigenschaften beziehungsweise Exemplarstreuungen, d.h. Abweichungen von einem Referenzventil, bestimmt wird.In particular, according to the invention is advantageously given the opportunity to equalize several injection valves of an internal combustion engine in terms of the amount of fuel injected by them, whereby the emission behavior of the internal combustion engine improves. This can be realized according to the invention, for example, by the provision of a corresponding correction value which, for each injection valve, takes into account its individual properties or specimen scatters, i. Deviations from a reference valve, is determined.
Bei einer besonders vorteilhaften Erfindungsvariante ist vorgesehen, dass die Ansteuerdauer auf einen vorgebbaren Sollwert geregelt wird, wodurch - im Gegensatz zu einer reinen Steuerung unter Verwendung eines statischen Korrekturwerts für die Ansteuerdauer - eine weitere Steigerung der Präzision bei der Einspritzung erzielbar ist. Bei dieser Erfindungsvariante wird der erfindungsgemäße, ventilindividuelle Korrekturwert vorteilhaft im Rahmen eines Regelungsvorgangs zyklisch neu gebildet und verwendet, um die Ansteuerdauer eines Einspritzventils auf einen vorgegebenen Sollwert einzuregeln.In a particularly advantageous variant of the invention, it is provided that the actuation period is regulated to a predefinable setpoint value, which-in contrast to a pure control using a static correction value for the actuation duration-achieves a further increase in the precision of the injection. In this variant of the invention, the valve-individual correction value according to the invention is advantageously cyclically re-formed within the scope of a control process and used to regulate the actuation duration of an injection valve to a predetermined desired value.
Hierdurch können sowohl ventilindividuelle langfristige Drifteffekte der Einspritzmenge kompensiert werden als auch kurzzeitige Änderungen, die zum Beispiel von variablen Randbedingungen wie Temperatur, Kraftstoffeigenschaften, Rücklaufgegendruck, Ventilstückdurchbiegung und dergleichen herrühren. Bei einer weiteren besonders bevorzugten Erfindungsvariante ist vorgesehen, dass der Sollwert für die Ansteuerdauer in Abhängigkeit einer vorgebbaren Schließdauer ermittelt wird, so dass erfindungsgemäß eine Regelung des Betriebs des Einspritzventils zur Erzielung der vorgebbaren Schließdauer durchgeführt wird.In this way, both valve-individual long-term drift effects of the injection quantity can be compensated for as well as short-term changes, for example, from variable boundary conditions such as temperature, fuel properties, return back pressure, Ventilstückdurchbiegung and the like. In a further particularly preferred variant of the invention, it is provided that the desired value for the actuation period is determined as a function of a predefinable closing duration, so that according to the invention a control of the operation of the injection valve to achieve the predefinable closing duration is performed.
Insbesondere bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens zum Betrieb von Kraftstoffeinspritzventilen einer Brennkraftmaschine kann erfindungsgemäß ferner vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Sollwert für die Ansteuerdauer in Abhängigkeit einer über mehrere Einspritzventile gemitteltenIn particular, in the application of the operating method according to the invention for the operation of fuel injection valves of an internal combustion engine, according to the invention can also be advantageously provided that the desired value for the control duration in response to averaged over a plurality of injectors
Schließdauer ermittelt wird, wodurch vorteilhaft eine Gleichstellung der mehreren Einspritzventile hinsichtlich der von ihnen eingespritzten Kraftstoffmenge erzielt wird.Closing time is determined, which advantageously equality of the plurality of injectors is achieved with respect to the amount of fuel injected by them.
Bei einer weiteren vorteilhaften Erfindungsvariante wird die Schließdauer vorteilhaft dynamisch aus Betriebsgrößen des Einspritzventils ermittelt, beispielsweise unter Analyse elektrischer Ansteuergrößen eines elektromagnetischen Aktors des Einspritzventils oder auch unter Verwendung separater Sensorik.In a further advantageous variant of the invention, the closing duration is advantageously determined dynamically from operating variables of the injection valve, for example by analyzing electrical control variables of an electromagnetic actuator of the injection valve or else using separate sensors.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Vollhubbereich des Einspritzventils, in dem eine eine Kraftstoffeinspritzung steuernde Komponente des Einspritzventils, beispielsweise eine Ventilnadel, sich während ihrer Öffnungsbewegung so weit aus ihrer Schließlage entfernt, dass sie einen ihren Nadelhub begrenzenden Anschlag erreicht.The operating method according to the invention is particularly suitable for use in a Vollhubbereich of the injection valve in which a fuel injection controlling component of the injection valve, such as a valve needle, so far removed from its closed position during its opening movement that it reaches a stroke limiting their needle stroke.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 7 angegeben.As a further solution of the object of the present invention, a control device according to claim 7 is given.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens in Form eines Computerprogramms, das auf einem elektronischen oder optischen Speichermedium abgespeichert sein kann, und das von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung z.B. für eine Brennkraftmaschine ausführbar ist. 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.Of particular importance is the realization of the operating method according to the invention in the form of a computer program which can be stored on an electronic or optical storage medium and which can be executed by a control and / or regulating device, for example for an internal combustion engine. Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments of the invention are shown. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination.
In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit mehreren erfindungsgemäß betriebenen Einspritzventilen,1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with a plurality of injection valves operated according to the invention, FIG.
Figur 2a bis 2c schematisch eine Detailansicht eines Einspritzventils aus Figur 1 in verschiedenen Betriebszuständen,FIGS. 2a to 2c schematically show a detailed view of an injection valve from FIG. 1 in various operating states,
Figur 3 einen zeitlichen Verlauf von Betriebsgrößen des Einspritzventils aus Figur 1 , und3 shows a time profile of operating variables of the injection valve from FIG. 1, and FIG
Figur 4 ein vereinfachtes Funktionsdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.FIG. 4 shows a simplified functional diagram of an embodiment of the method according to the invention.
Eine Brennkraftmaschine trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst einen Tank 12, aus dem ein Fördersystem 14 Kraftstoff in ein Common- Rail 16 fördert. An dieses sind mehrere elektromagnetisch betätigte Einspritzventile 100a bis 100d angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete Brennräume 20a bis 2Od einspritzen. Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 22 gesteuert beziehungsweise geregelt, die unter anderem auch die Einspritzventile 100a bis 100d ansteuert.In FIG. 1, an internal combustion engine bears the reference numeral 10 as a whole. It comprises a tank 12, from which a delivery system 14 delivers fuel into a common rail 16. To this, a plurality of electromagnetically operated injection valves 100a to 100d are connected, which inject the fuel directly into them associated combustion chambers 20a to 2Od. The operation of the internal combustion engine 10 is controlled or regulated by a control and regulating device 22 which, among other things, also controls the injection valves 100a to 100d.
Figur 2a bis 2c zeigt eine Ausführungsform des für die Kraftstoffeinspritzung vorgesehenen Einspritzventils 100a der Brennkraftmaschine 10 gemäß Figur 1 in verschiedenen Betriebszuständen eines Einspritzzyklus. Die weiteren Einspritzventile 100b, 100c, 100d weisen dieselbe Struktur und Funktion auf. Figur 2a zeigt das Einspritzventil 10Oa in seinem Ruhezustand, in dem es nicht durch das Ihm zugeordnete Steuergerät 22 angesteuert wird. Eine Magnetventilfeder 1 1 1 presst hierbei eine Ventilkugel 105 in einen hierfür vorgesehenen Sitz der Ablaufdrossel 1 12, so dass sich in dem Ventilsteuerraum 106 ein dem Raildruck entsprechender Kraftstoffdruck aufbauen kann, wie er auch im Bereich des Hochdruckanschlusses 1 13 herrscht.FIGS. 2 a to 2 c show an embodiment of the fuel injection injection valve 100 a of the internal combustion engine 10 according to FIG. 1 in various operating states of an injection cycle. The further injection valves 100b, 100c, 100d have the same structure and function. FIG. 2a shows the injection valve 10Oa in its idle state, in which it is not actuated by the control device 22 assigned to it. A solenoid valve spring 1 1 1 presses here a valve ball 105 in a seat provided for this purpose, the flow restrictor 1 12, so that in the valve control chamber 106 a rail pressure corresponding fuel pressure can build up, as it also prevails in the region of the high pressure port 1 13.
Der Raildruck steht auch in dem Kammervolumen 109 an, das die Ventilnadel 1 16 des Einspritzventils 100a umgibt. Die durch den Raildruck auf die Stirnfläche des Steuerkolbens 1 15 aufgebrachten Kräfte sowie die Kraft der Düsenfeder 107 halten die Ventilnadel 1 16 gegen eine öffnende Kraft, die an der Druckschulter 108 der Ventilnadel 1 16 angreift, geschlossen.The rail pressure is also present in the chamber volume 109, which surrounds the valve needle 16 of the injection valve 100a. The applied by the rail pressure on the end face of the control piston 1 15 forces and the force of the nozzle spring 107 hold the valve needle 1 16 against an opening force which engages the pressure shoulder 108 of the valve needle 16 1 closed.
Figur 2b zeigt das Einspritzventil 100a in seinem geöffneten Zustand, den es unter Ansteuerung durch das Steuergerät 22 auf die folgende Weise ausgehend von dem in Figur 2a abgebildeten Ruhezustand einnimmt: Der vorliegend durch die in Figur 2a bezeichnete Magnetspule 102 und den mit der Magnetspule 102 zusammenwirkenden Magnetanker 104 gebildete elektromagnetische Aktor 102, 104 wird durch das Steuergerät 22 mit einem ein Ansteuersignal bildenden Ansteuerstrom I beaufschlagt, um ein Öffnen des vorliegend als Steuerventil arbeitenden Magnetventils 104, 105, 1 12 zu bewirken. Die Magnetkraft des elektromagnetischen Aktors 102, 104 übersteigt hierbei die Federkraft der Ventilfeder 1 1 1 (Figur 2a), so dass der Magnetanker 104 die Ventilkugel 105 von ihrem Ventilsitz abhebt und hiermit die Ablaufdrossel 1 12 öffnet.FIG. 2b shows the injection valve 100a in its open state, which, under the control of the control unit 22, it assumes in the following manner from the idle state depicted in FIG. 2a: the magnetic coil 102 shown here in FIG. 2a and the solenoid 102 cooperating with it Magnetic armature 104 formed electromagnetic actuator 102, 104 is acted upon by the control unit 22 with a drive signal forming a drive current I to cause opening of the present acting as a control valve solenoid valve 104, 105, 1 12. The magnetic force of the electromagnetic actuator 102, 104 in this case exceeds the spring force of the valve spring 1 1 1 (Figure 2a), so that the armature 104 lifts the valve ball 105 from its valve seat and hereby opens the outlet throttle 1 12.
Mit dem Öffnen der Ablaufdrossel 1 12 kann nun Kraftstoff aus dem Ventilsteuerraum 106 in dem gemäß Figur 2b darüber liegenden Hohlraum, vgl. die Pfeile, und über einen Kraftstoffrücklauf 101 zurück zu einem nicht abgebildeten Kraftstoffbehälter abfließen. Die Zulaufdrossel 1 14 verhindert einen vollständigen Druckausgleich zwischen dem im Bereich desWith the opening of the outlet throttle 1 12 can now fuel from the valve control chamber 106 in the overlying according to Figure 2b cavity, see. the arrows, and flow through a fuel return 101 back to an unillustrated fuel tank. The inlet throttle 1 14 prevents a complete pressure equalization between in the range of
Hochdruckanschlusses 1 13 anliegenden Raildruck und dem Druck in dem Ventilsteuerraum 106, so dass der Druck in dem Ventilsteuerraum 106 sinkt. Dies führt dazu, dass der Druck in dem Ventilsteuerraum 106 kleiner wird als der Druck in dem Kammervolumen 109, der nach wie vor dem Raildruck entspricht. Der verringerte Druck in dem Ventilsteuerraum 106 bewirkt eine dementsprechend verringerte Kraft auf den Steuerkolben 1 15 und führt somit zum Öffnen des Einspritzventils 10Oa, das heißt zu dem Abheben der Ventilnadel 1 16 aus ihrem Ventilnadelsitz im Bereich der Spritzlöcher 1 10. Dieser Betriebszustand ist in Figur 2b veranschaulicht.High pressure port 1 13 applied rail pressure and the pressure in the valve control chamber 106, so that the pressure in the valve control chamber 106 decreases. As a result, the pressure in the valve control space 106 becomes smaller than the pressure in the chamber volume 109, which still corresponds to the rail pressure. The reduced pressure in the valve control chamber 106 causes a correspondingly reduced force on the control piston 15 and thus leads for opening the injection valve 10Oa, that is to say for lifting the valve needle 16 out of its valve needle seat in the region of the injection holes 10. This operating state is illustrated in FIG. 2b.
Anschließend, das heißt nach dem Abheben aus dem Ventilnadelsitz, vollführt die Ventilnadel 1 16 primär unter Einwirkung der hydraulischen Kräfte in dem Kammervolumen 1 19 und in dem Ventilsteuerraum 106 eine im Wesentlichen ballistische Trajektorie. Bei einer hinreichend großen Ansteuerdauer, während der die Magnetspule 102 mit dem Ansteuerstrom I beaufschlagt wird, kann die Ventilnadel 1 16 in ihrer Öffnungsbewegung jedoch auch einen nicht abgebildetenThen, that is, after lifting from the valve needle seat, performs the valve needle 1 16 primarily under the action of hydraulic forces in the chamber volume 1 19 and in the valve control chamber 106 has a substantially ballistic trajectory. In a sufficiently large driving time, during which the solenoid coil 102 is supplied with the drive current I, the valve needle 1 16 in its opening movement, however, also not shown
Nadelhubanschlag erreichen, der den maximalen Nadelhub definiert. In diesem Fall wird von einem Betrieb des Einspritzventils 100a in seinem Vollhubbereich gesprochen.Reach the needle stroke stop, which defines the maximum needle stroke. In this case, it is spoken of an operation of the injection valve 100a in its full-stroke range.
Sobald der elektromagnetische Aktor 102, 104 (Figur 2a) zu einem Ende derOnce the electromagnetic actuator 102, 104 (Figure 2a) to one end of the
Ansteuerdauer nicht mehr durch das Steuergerät 22 angesteuert wird, drückt die Ventilfeder 1 1 1 den Magnetanker 104 wie in Figur 2c abgebildet, nach unten, so dass die Ventilkugel 105 daraufhin die Ablaufdrossel 1 12 verschließt. Hierdurch baut sich im Steuerraum 106 erneut der Raildruck auf. Dieser nunmehr erhöhte Druck in dem Steuerraum 106 übt eine größere Kraft auf den Steuerkolben 1 15 aus, die zusammen mit der Kraft der Düsenfeder 107 die im Bereich des Kammervolumens 109 auf die Ventilnadel 1 16 einwirkende Kraft überschreitet und die Ventilnadel 1 16 somit wieder in ihre Schließlage verbringt.Control period is no longer controlled by the control unit 22, presses the valve spring 1 1 1, the armature 104 as shown in Figure 2c, down, so that the valve ball 105 thereupon the outlet throttle 1 12 closes. As a result, the rail pressure builds up again in the control room 106. This now increased pressure in the control chamber 106 exerts a greater force on the control piston 15, which, together with the force of the nozzle spring 107, exceeds the force acting on the valve needle 16 in the region of the chamber volume 109 and the valve needle 16 thus returns to its position Closing spends.
Die Kraftstoffeinspritzung ist beendet, sobald die Ventilnadel 1 16 ihrenThe fuel injection is finished as soon as the valve needle 1 16 their
Ventilnadelsitz im Bereich der Spritzlöcher 1 10 erreicht und diese verschließt, vgl. Figur 2c.Valve needle seat reached in the area of the injection holes 1 10 and this closes, see. Figure 2c.
Figur 3 zeigt schematisch einen zeitlichen Verlauf der Betriebsgrößen Ansteuerstrom I, Hub h der Ventilnadel 1 16 (Figur 2a), wie er sich während einesFIG. 3 schematically shows a time profile of the operating variables drive current I, stroke h of the valve needle 16 (FIG
Ansteuerzyklus im Rahmen einer Kraftstoffeinspritzung ergibt.Drive cycle in the context of fuel injection results.
Zunächst wird ab dem Zeitpunkt tθ der elektromagnetische Aktor 102, 104 (Figur 2a) des Einspritzventils 100a bestromt, um ein Abheben des Magnetankers 104 bzw. der Ventilkugel 105 aus ihrem Ventilkugelsitz in dem Bereich derFirst, from the time tθ, the electromagnetic actuator 102, 104 (FIG. 2a) of the injection valve 100a is energized in order to lift the magnet armature 104 or the valve ball 105 out of their valve ball seat in the region of the
Ablaufdrossel 1 12 zu ermöglichen. Der Zeitpunkt tθ definiert somit einen Beginn der durch das Ansteuersignal I definierten Ansteuerdauer ti des elektromagnetischen Aktors 102, 104 und damit auch des Einspritzventils 100a.To allow outlet throttle 1 12. The time tθ thus defines a beginning the drive duration defined by the drive signal I ti of the electromagnetic actuator 102, 104 and thus also the injector 100a.
Die Bestromung des elektromagnetischen Aktors 102, 104 dauert in dem in Figur 3 angegebenen Diagramm bis zu dem Ende t1 der Ansteuerdauer ti an und kann über die Ansteuerdauer ti hinweg ggf. auch unterschiedliche Stromwerte (nicht gezeigt) aufweisen.The energization of the electromagnetic actuator 102, 104 lasts in the diagram indicated in FIG. 3 up to the end t1 of the actuation period ti and may also have different current values (not shown) over the actuation period ti.
Seinen vollständig geöffneten Zustand, der durch den maximalen Hub hmax der Ventilnadel 1 16 gekennzeichnet ist, hat das Einspritzventil 100a gemäß dem inIts fully open state, which is characterized by the maximum stroke hmax of the valve needle 1 16, the injection valve has 100a according to the in
Figur 3 abgebildeten Diagramm nach der Zeit t01 erreicht. Die Verzögerung t01 - tθ resultiert aus dem vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 2a, 2b, 2c beschriebenen Arbeitsprinzip des Einspritzventils 100a.Figure 3 mapped diagram after the time t01 reached. The delay t01-tθ results from the operating principle of the injection valve 100a described above with reference to FIGS. 2a, 2b, 2c.
Eine Schließdauer t2 ergibt sich gemäß Figur 3 im Anschluss an das Ende t1 derA closing time t2 results according to FIG. 3 following the end t1 of FIG
Ansteuerdauer ti. Die Schließdauer t2 setzt sich bei der Konfiguration des Einspritzventils 100a gemäß den Figuren 2a, 2b, 2c aus einer Halteverzugszeit des Magnetankers 104 und einer sich daran anschließenden Schließflugzeit der Ventilnadel 1 16 zusammen. Erst zu dem Ende t3 der Schließdauer t2 weist das Einspritzventil 100a wieder seinen geschlossenen Zustand auf.Activation time ti. The closing duration t2 is composed in the configuration of the injector 100a according to the figures 2a, 2b, 2c of a holding delay time of the armature 104 and an adjoining closing time of the valve needle 1 16 together. Only at the end t3 of the closing time t2, the injection valve 100a again has its closed state.
Um trotz der an sich unerwünschten Schließdauer t2 und ggf. auftretenden Variationen von Latenzzeiten bei dem Betrieb des Einspritzventils 100a sowie Exemplarstreuungen zwischen verschiedenen Einspritzventilen 100a, 100b, 100c, 100d (Figur 1 ) eine präzise Kraftstoffeinspritzung zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ansteuerdauer ti in Abhängigkeit eines für das Einspritzventil 100a individuellen Korrekturwerts korrigiert wird, um eine korrigierte Ansteuerdauer zu erhalten.In order to enable a precise fuel injection despite the undesirable closure period t2 and possibly occurring variations of latency in the operation of the injection valve 100a as well as specimen scattering between different injection valves 100a, 100b, 100c, 100d (FIG. 1), the activation duration is provided according to the invention ti is corrected in response to an individual correction value for the injector 100a to obtain a corrected drive duration.
Bereits im Rahmen einer reinen Steuerung kann somit unter Verwendung des erfindungsgemäßen Korrekturwerts vorteilhaft eine Anpassung eines speziellen Einspritzventils 100a beispielsweise an ein Normeinspritzventil vorgenommen werden.Already in the context of a pure control can thus be made using the inventive correction value advantageously an adaptation of a special injection valve 100a, for example, to a standard injection valve.
Beispielsweise kann der Fall auftreten, dass bei einem bestimmten EinspritzventilFor example, the case may occur that for a particular injector
100a z.B. aufgrund einer zu weichen Ventilfeder die Schließdauer t2 unerwünscht groß ist. Dadurch wird bei einer fest vorgegebenen Ansteuerdauer eine größere Kraftstoff menge eingespritzt als bei einem mit derselben Ansteuerdauer betriebenen Referenzeinspritzventil oder den anderen Einspritzventilen 100b, 100c, 100d der Brennkraftmaschine 10. Diese Abweichung kann durch entsprechende Auswahl des erfindungsgemäßen100a eg due to a too soft valve spring the closing time t2 is undesirably large. As a result, a larger amount of fuel is injected at a fixed drive time specified as in a operated with the same drive time reference injection valve or the other injectors 100b, 100c, 100d of the engine 10. This deviation can by appropriate selection of the invention
Korrekturwerts für das betrachtete Einspritzventil 100a kompensiert werden. Vorliegend wird der Korrekturwert für das betrachtete Einspritzventil 100a demnach so gewählt, dass die korrigierte Ansteuerdauer kürzer ist als die fest vorgegebene Ansteuerdauer, wodurch der Einfluss der zu weichen Ventilfeder verringert oder ganz kompensiert wird.Correction value for the considered injection valve 100a are compensated. In the present case, the correction value for the injection valve 100a under consideration is therefore selected such that the corrected activation duration is shorter than the predefined activation duration, whereby the influence of the too soft valve spring is reduced or completely compensated.
Umgekehrt kann bei einer zu harten Ventilfeder die Ansteuerdauer ti erfindungsgemäß zu größeren Werten hin korrigiert werden, um die gewünschte Einspritzmenge zu erhalten.Conversely, if the valve spring is too hard, the activation duration ti can be corrected according to the invention to larger values in order to obtain the desired injection quantity.
Ferner ist durch das erfindungsgemäße Prinzip vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, die Ansteuerdauer ti, vorzugsweise in Abhängigkeit einer vorgebbaren Schließdauer t2, auf einen Sollwert zu regeln.Furthermore, the principle according to the invention advantageously provides the possibility of regulating the actuation duration ti, preferably as a function of a predefinable closing duration t2, to a desired value.
Figur 4 zeigt ein Funktionsdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, die eine derartige Regelung vorsieht.Figure 4 shows a functional diagram of an embodiment of the operating method according to the invention, which provides such a control.
Aus einer von dem Steuergerät 22 (Figur 1 ) vorgegebenen, einzuspritzenden Kraftstoffmenge qdyn und dem Kraftstoffdruck P in dem Common-Rail 16 (Figur 1 ) wird mittels eines Kennfelds KF1 - wie bei den herkömmlichen Systemen seither auch - zunächst die Ansteuerdauer ti ermittelt. Unter Verwendung des Funktionsblocks 210, dem eingangsseitig die Ansteuerdauer ti zugeführt wird, wird eine sich entsprechend ergebende Schließdauer t2 ermittelt, wie sie sich bei dem Betrieb des Einspritzventils 100a unter Ansteuerung mit der Ansteuerdauer ti ergibt. Der Funktionsblock 210 kann beispielsweise mittels eines den Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils 100a repräsentierenden Modells realisiert werden. Alternativ kann der Funktionsblock 210 auch durch das Einspritzventil 100a selbst gebildet sein, und die sich infolge einer Ansteuerung mit der Ansteuerdauer ti ergebende Schließdauer t2 wird beispielsweise messtechnisch erfasst. Über einen Addierer 21 1 wird eine Regeldifferenz Δt2 = t2 - t2m gebildet, wobei t2m einem vorgebbaren Sollwert für die Schließdauer t2 entspricht.From a predetermined by the control unit 22 (Figure 1), fuel quantity qdyn and the fuel pressure P in the common rail 16 (Figure 1) is determined by means of a map KF1 - as in the conventional systems since then - initially the control duration ti. Using the function block 210, to which the activation time ti is supplied on the input side, a correspondingly resulting closing duration t2 is determined, as it results during the operation of the injection valve 100a under the control of the activation duration ti. The functional block 210 can be realized, for example, by means of a model representing the operation of the fuel injection valve 100a. Alternatively, the functional block 210 may also be formed by the injection valve 100a itself, and the closing duration t2 resulting as a result of activation with the activation duration ti is detected, for example, by measurement. An adder 21 1 forms a control difference Δt 2 = t 2 -t 2m, where t 2m corresponds to a predefinable setpoint value for the closing duration t 2.
Die Regeldifferenz Δt2 wird einem Rückkopplungsglied 212 zugeführt, das beispielsweise eine Multiplikation der Regeldifferenz Δt2 mit einem vorgebbarenThe control difference .DELTA.t2 is fed to a feedback member 212, which, for example, a multiplication of the control difference .DELTA.t2 with a predetermined
Faktor vorsehen kann, wodurch an dem Ausgang des Rückkopplungsglieds 212 der Korrekturwert tkorr für die Ansteuerdauer ti erhalten wird. Über den Addierer 213 wird der Korrekturwert tkorr von der mittels des Kennfelds KF1 ermittelten Ansteuerdauer ti subtrahiert, so dass erfindungsgemäß für die korrigierte Ansteuerdauer ti_korr erhalten wird:Factor, whereby the correction value tkorr for the drive time ti is obtained at the output of the feedback element 212. The correction value tkorr is subtracted by the adder 213 from the activation duration ti determined by means of the characteristic map KF1, so that according to the invention ti_korr is obtained for the corrected activation duration:
ti_korr = ti - tkorr.ti_korr = ti - tkorr.
Der erfindungsgemäß erhaltene Korrekturwert ti_korr kann nun vorteilhaft für die Korrektur der mittels des Kennfelds KF1 ermittelten Ansteuerdauer ti verwendet werden.The correction value ti_korr obtained according to the invention can now be advantageously used for the correction of the activation duration ti determined by means of the characteristic map KF1.
Im Falle der Realisierung des Funktionsblocks 210 durch ein das Einspritzventil 100a repräsentierendes Modell kann der Korrekturwert ti_korr direkt zur Ansteuerung des Einspritzventils 100a für einen nachfolgenden Betriebszyklus verwendet werden. Sofern der Funktionsblock 210 das Einspritzventil 100a und seinen tatsächlichen Betrieb repräsentiert, kann der Korrekturwert ti_korr beispielsweise auch direkt in dem Kennfeld KF1 zur Bildung der Ansteuerdauer ti berücksichtigt werden.In the case of the realization of the function block 210 by a model representing the injection valve 100a, the correction value ti_korr can be used directly for driving the injection valve 100a for a subsequent operating cycle. If the function block 210 represents the injection valve 100a and its actual operation, the correction value ti_korr can also be taken into account, for example, directly in the characteristic diagram KF1 to form the activation duration ti.
Eine besonders effiziente Gleichstellung der Einspritzventile 100a, 100b, 100c, 100d (Figur 1 ) der Brennkraftmaschine 10 bezüglich ihrer Einspritzmengen ist dann gegeben, wenn der Sollwert t2m einer über die Einspritzventile 100a, 100b, 100c, 100d gemittelten Schließdauer entspricht. Diese gemittelte Schließdauer t2m kann beispielsweise messtechnisch während des Betriebs derA particularly efficient equalization of the injection valves 100a, 100b, 100c, 100d (FIG. 1) of the internal combustion engine 10 with respect to their injection quantities is given when the desired value t2m corresponds to a closing duration averaged over the injection valves 100a, 100b, 100c, 100d. This averaged closure duration t2m can be measured, for example during the operation of the
Brennkraftmaschine 10 ermittelt werden.Internal combustion engine 10 can be determined.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens besteht darin, dass die Auswirkungen von Exemplarstreuungen sowie eine Empfindlichkeit der eingespritzten Kraftstoff menge gegenüber Umgebungsparametern wie beispielsweise Druck, Temperatur, Viskosität des einzuspritzenden Fluids usw. gegenüber herkömmlichen Verfahren reduziert werden.The advantage of the operating method according to the invention is that the effects of specimen scatters and a sensitivity of the injected fuel quantity to environmental parameters such For example, pressure, temperature, viscosity of the fluid to be injected, etc. are reduced compared to conventional methods.
Insbesondere werden sowohl ventilindividuell langfristige Drifteffekte, die beispielsweise verschleißbedingt sind, kompensiert als auch kurzzeitigeIn particular, valve-individual long-term drift effects, which are for example due to wear, compensated as well as short-term
Änderungen, die zum Beispiel von variablen Randbedingungen wie Temperatur, Kraftstoffeigenschaften, Rücklaufgegendruck, Ventilstückdurchbiegung usw. herrühren.Changes resulting, for example, from variable boundary conditions such as temperature, fuel properties, return back pressure, valve seat deflection, and so on.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren ist bevorzugt in einem Vollhubbetrieb des Einspritzventils 100a anwendbar und stellt eine ventilindividuelle Schließdauer t2 sicher, bei der die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge möglichst gut mit einem entsprechenden Sollwert übereinstimmt.The operating method according to the invention is preferably applicable in a full-stroke operation of the injection valve 100a and ensures a valve-individual closing duration t2 at which the actually injected fuel quantity agrees as well as possible with a corresponding desired value.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere auch eine sehr effiziente Gleichstellung der mehreren Einspritzventile 100a, 100b, 100c, 100d hinsichtlich der eingespritzten Kraftstoff menge möglich. Zudem ist das erfindungsgemäße Betriebsverfahren in der Lage, die Wirkung äußerer Eingriffe zu kompensieren, wie sie sich beispielsweise bei einer absichtlichen Vergrößerung des Ankerhubs durch unzulässige Tuningmaßnahmen und dergleichen ergeben.By applying the method according to the invention is also a very efficient equality of the plurality of injection valves 100a, 100b, 100c, 100d in terms of the injected fuel quantity possible. In addition, the operating method according to the invention is able to compensate for the effect of external interventions, as they result, for example, in a deliberate increase in the armature stroke by impermissible Tuningmaßnahmen and the like.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft wie vorstehend beschrieben bei Servoventile 104, 105, 1 12 aufweisenden Einspritzventilen 100a, 100b, 100c, 100d, insbesondere für Common-Rail-Dieselsysteme, angewendet werden, ist aber auch bei Einspritzventilen verwendbar, welche nicht über ein Servoventil verfügen, z.B. bei Systemen für die Benzindirekteinspritzung.The method according to the invention can advantageously be used as described above for servo valves 104, 105, 112 having injection valves 100a, 100b, 100c, 100d, in particular for common rail diesel systems, but can also be used with injectors which do not have a servo valve , eg in systems for gasoline direct injection.
Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass ein Nadelhubverlauf h und damit die eingespritzte Kraftstoffmenge insbesondere in einem Vollhubbetrieb des Einspritzventils 100a in einem Zusammenhang mit der Schließdauer t2 steht.The invention is based on the observation that a Nadelhubverlauf h and thus the injected fuel quantity, in particular in a Vollhubbetrieb the injector 100a is related to the closing time t2.
Dieser Effekt wird durch die erfindungsgemäße Vorsehung des Korrekturwerts tkorr und/oder die hierauf basierende Regelung der Ansteuerdauer ti bzw. derThis effect is achieved by the provision according to the invention of the correction value tkorr and / or the control of the actuation duration ti or the latter based thereon
Schließdauer t2 ausgenutzt. Generell ist das erfindungsgemäße Betriebsverfahren bei allen mittels eines elektromagnetischen Aktors betätigten Einspritzventilen durchführbar, bei denen eine einzuspritzende Menge über eine entsprechende Ansteuerdauer vorgegeben wird. Closing time t2 exploited. In general, the operating method according to the invention can be carried out in all of the injection valves actuated by means of an electromagnetic actuator, in which an amount to be injected is predetermined over a corresponding activation period.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils (10Oa), insbesondere einer Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Komponente des Einspritzventils (100a), insbesondere eine Ventilnadel (1 16), mittels eines elektromagnetischen Aktors (102, 104) angetrieben wird, und bei dem der Aktor (102, 104) mit einem eine Ansteuerdauer (ti) aufweisenden Ansteuersignal (I) angesteuert wird, um eine von der Ansteuerdauer (ti) abhängige Einspritzmenge einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerdauer (ti) in Abhängigkeit eines für das Einspritzventil (100a) individuellen Korrekturwerts (tkorr) korrigiert wird, um eine korrigierte1 . Method for operating an injection valve (10Oa), in particular an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, in which a component of the injection valve (100a), in particular a valve needle (1 16), by means of an electromagnetic actuator (102, 104) is driven, and at in that the actuator (102, 104) is actuated by a drive signal (I) having a drive duration (ti) in order to inject an injection quantity dependent on the actuation duration (ti), characterized in that the actuation duration (ti) depends on the injection valve (100a) individual correction value (tkorr) is corrected to a corrected one
Ansteuerdauer (ti_korr) zu erhalten.Control duration (ti_korr) to receive.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die2. The method according to claim 1, characterized in that the
Ansteuerdauer (ti) auf einen vorgebbaren Sollwert geregelt wird.Control duration (ti) is controlled to a predetermined setpoint.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert in Abhängigkeit einer vorgebbaren Schließdauer (t2) ermittelt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the desired value is determined as a function of a predefinable closing duration (t2).
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert in Abhängigkeit einer über mehrere Einspritzventile (100a, 100b,4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the desired value as a function of a plurality of injection valves (100a, 100b,
100c, 100d) gemittelten Schließdauer (t2m) ermittelt wird.100c, 100d) averaged closing duration (t2m) is determined.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließdauer (t2) dynamisch aus Betriebsgrößen des Einspritzventils (100a) ermittelt wird.5. The method according to any one of claims 3 to 4, characterized in that the closing period (t2) is determined dynamically from operating variables of the injection valve (100a).
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Vollhubbereich des Einspritzventils (100a) angewendet wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is applied in a Vollhubbereich of the injection valve (100a).
7. Steuergerät (22) zum Betreiben eines Einspritzventils (100a), insbesondere einer Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Komponente des Einspritzventils (100a), insbesondere eine Ventilnadel (1 16), mittels eines elektromagnetischen Aktors (102, 104) antreibbar ist, und wobei der Aktor (102, 104) mit einem eine Ansteuerdauer (ti) aufweisenden Ansteuersignal (I) ansteuerbar ist, um eine von der Ansteuerdauer (ti) abhängige Einspritzmenge einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerdauer (ti) in Abhängigkeit eines für das7. Control unit (22) for operating an injection valve (100a), in particular an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, wherein a component of the injection valve (100a), in particular a valve needle (1 16), by means of an electromagnetic actuator (102, 104) is drivable, and wherein the actuator (102, 104) with a drive time (ti) having a drive signal (I) is controllable to one of the drive time (ti) dependent Inject injection quantity, characterized in that the activation duration (ti) as a function of one for the
Einspritzventil (100a) individuellen Korrekturwerts (tkorr) korrigierbar ist, um eine korrigierte Ansteuerdauer (ti korr) zu erhalten.Injector (100a) individual correction value (tkorr) is correctible to obtain a corrected drive time (ti korr).
8. Steuergerät (22) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.8. Control device (22) according to claim 7, characterized in that it is designed for carrying out the method according to one of claims 1 to 6.
9. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechendenA computer program comprising program code means for performing all the steps of the method of any one of claims 1 to 6 when the computer program is run on a computer or equivalent computer
Recheneinheit, insbesondere in einem Steuergerät (22) gemäß Anspruch 7, ausgeführt wird.Computing unit, in particular in a control device (22) according to claim 7, is executed.
10. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte desA computer program product comprising program code means stored on a computer readable medium for carrying out all steps of the program
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einem Steuergerät (22) gemäß Anspruch 7, ausgeführt wird. Method according to one of claims 1 to 6 perform when the computer program on a computer or a corresponding processing unit, in particular in a control device (22) according to claim 7, is executed.
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