WO2011064175A1 - Klassierverfahren eines injektors, kalibrierverfahren eines kennfelds eines injektors sowie prüfstandvorrichtung eines injektors - Google Patents

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Uwe Jung
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Definitions

  • Classification method of an injector calibration method of a map of an injector and test stand device of an injector
  • the present invention relates to a classification method of an injector, a calibration method of a map of an injector, and a sketchStandvoriques an injector with which the classification method according to the invention can be carried out.
  • Injectors for an injection system of an internal combustion engine for example for a common-rail injection system, are divided into different classes after their production.
  • the discharged from the injector quantity of liquid can be divorced from one belonging to the test control signal desired amount of liquid of an ideal or Referenzinjektors under ⁇ . Due to the amount of liquid dispensed is the Classified injector and a required control signal be ⁇ true.
  • a schematic representation of a frequency distribution in the production of injectors in dependence on the amount of liquid delivered Q in mg per stroke is Darges ⁇ tellt in FIG. 1.
  • the target amount of liquid associated with the test control signal is entered as Qs o ii.
  • the frequency distribution is asymmetrical. In particular, more injectors are manufactured that emit less FLÜS ⁇ stechnik than the target amount of liquid compared to injectors that deliver more liquid.
  • the frequency distribution shown in FIG. 1 is further divided into several different classes. Each of these classes turn a particular correction value is associated in order to pass from the test control signal to the required time for the jewei ⁇ injector control signal. In particular, each class is assigned a correction value for a duration of the control signal. This means, for example, that an injector, which emits a smaller amount of liquid than the desired amount of liquid, with a control signal ⁇ is controlled, which is longer than the test control signal. The prerequisite for this is that the same environmental conditions prevail, as already explained above. For an injector that delivers a larger amount of fluid than the desired amount of fluid, it behaves exactly the other way round. This injector is later driven with a shorter compared to the test control signal control signal.
  • injectors which deliver a smaller amount of liquid compared to a desired amount of liquid.
  • a first cause for a clotting ⁇ discharged quantity of liquid component tolerances be the injector.
  • Another cause may lie in an on ⁇ increased friction in the interior of the injector. This increased friction may be caused by detergent residues in ⁇ In jector. Both causes lead to a lower amount of liquid dispensed compared to a desired amount of liquid.
  • the injector with the increased friction after a break-in period has a fast drift because the increased friction is reduced by an intake process.
  • the friction inside the injector after the run-in process corresponds to the friction inside the ideal or reference injector.
  • a classification process of an injector includes the steps of: driving an injector with a predeterminable test control signal, detecting an output from the injector due to the test control signal amount of liquid in Ab ⁇ dependence of a time and classifying the injector in Ab ⁇ dependence on the detected discharged amount of liquid and the time.
  • the injector is controlled with the predefinable test control signal.
  • This test control signal is a signal with ⁇ ever the same current, the same voltage and the same duration, as already described above. Furthermore, the same pressure conditions prevail, as also stated above.
  • the Injector is vorgese ⁇ hen in particular for use in a common rail injection system of a diesel internal combustion engine. Due to the test control signal, the injector delivers a FLÜS ⁇ stechniksmenge.
  • the discharged liquid may be, for example, diesel fuel, act another force ⁇ material an internal combustion engine or a liquid fuel with similar properties with respect to viscosity and density.
  • the delivered amount of liquid is detected as a function of egg ⁇ ner time.
  • the discharged liquid ⁇ keitsmenge is plotted against time.
  • an injection rate in ml / s is plotted over time. The injector is now classified depending on the detected amount of liquid dispensed and the time.
  • the classification process is used in particular in an injector to add an amount of liquid on ⁇ due to the test control signal, which is less than one belonging to the test control signal desired amount of liquid.
  • the un ⁇ symmetrical frequency distribution shown in FIG. 1 can be adapted so that less injectors must be sorted out compared to the previous method.
  • the classifying method comprises the further step of: comparing the detected discharged liquid quantity with the desired liquid quantity belonging to the test control signal and determining a set class of the injector based on the comparison. Based on these steps, a correction value can be determined from a standard map.
  • an offset time of the injector is determined on the basis of the determined quantity class. This is particularly advantageous in injectors that undergo a correction by means of a change in a duration of the control signal. This offset time can be determined for example from a standard map of an injector because of it ⁇ mediated lot of class.
  • the classifying method has the further step of determining a dead time of the injector based on the detected output
  • the dead time is, in particular, the time is between a movement, for example a relief stroke, an actuator of the in ⁇ jektors and a start of the quantity of liquid discharge of the home jektors, ie a Injektorratenbeginn.
  • the dead time is caused due to increased friction in the interior of the injector, in particular by the detergent residues.
  • the initially increased friction decreases all ⁇ recently over time, so that a run-in injector, for example, has a friction that the Referenzinjektors of an ideal or similar.
  • the dead time of the injector decreases over time.
  • Particularly advantageous is the classification of the injector, if it is due to the determined offset time and the determined dead time.
  • the classification of In ⁇ jektors is carried out by forming a difference between the determined offset time and the dead time determined.
  • the quick drift of the injector is anticipated and Klas ⁇ tion of the injector corresponds to an actual amount behavior of the run-injector.
  • the classifying method comprises the further step of: determining a required control signal due to the classification of the injector. How is laid ⁇ above, the required control signal can thus be adapted to the run-in injector. A fast drift of the injector is anticipated. Quantity difference between a desired amount of liquid and an actually discharged amount of liquid after an inflow time of the injector in an internal combustion engine can be avoided.
  • the required control signal is a erfor ⁇ derliche actuation period.
  • what is necessary ⁇ Liche control signal is stored in a control unit of a Brennkraftma ⁇ machine.
  • the injector for use in ei ⁇ ner internal combustion engine can be controlled directly with a matching Steuersig- nal.
  • a calibration method of a map of an injector environmentally summarizes the steps of: providing a standard ⁇ map of the injector, checking of the classification of the injector according to the invention by means of the classification method and calibrating the standard map of the injector due to the checking of the classification.
  • the standard map of the injector is insectsges ⁇ tellt.
  • the classification of the injector due to the standard ⁇ map is checked by means of the above described invention shown SEN classification method.
  • a change in the Klassie- tion due to the carried out classification method according to the invention results in a change of STEU ⁇ ersignals.
  • Assuming the standard map of the In ⁇ jektors is calibrated because of checking the classification.
  • a required control signal is stored in the calibrated map.
  • the default map in the Calib ⁇ rierhabilit is selected in particular because of a Mengenklassie ⁇ tion of the injector.
  • a test stand device of an injector with which the classifying method can be carried out has the following features: a holding device for the injector and an electronic control unit with which the injector can be activated with a test control signal, while with the test stand device one of the injector can be actuated Test control signal emitted amount of liquid as a function of time is detected.
  • the above-described classification method according to the invention can be carried out.
  • the injector that has been tested in this test stand device accordingly has the advantages set out above when used in an internal combustion engine and storing the corresponding characteristic map in a control unit of the internal combustion engine.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an injector course of a first injector type compared to an ideal injector
  • FIG. 3 is a schematic representation of an injector course of a second injector type compared to an ideal injector
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a production distribution of injectors after classifying the injectors
  • Fig. 5 is a schematic illustration of a method sequence run of the classification method according to the invention.
  • Fig. 6 is a schematic illustration of a method sequence run of the calibration method according to the invention.
  • the injector is, for example, an injector, which is intended for later use in a common rail injection system of a diesel engine.
  • the injector is mounted and tested in a test stand device according to the invention.
  • a control of the injector with a test control signal via a control electronics of the test ⁇ stand device.
  • a test control signal via a control electronics of the test ⁇ stand device.
  • Other test conditions such as a pressure of the liquid applied to the injector are the same for the respective injectors to be tested.
  • FIG. 2 there is shown a schematic representation of injector course in ml / s of a first type of injector (Type A) as compared to an ideal injector.
  • Type A a first type of injector
  • a discharge stroke of the injector takes place.
  • an actuator inside the injector is moved by the test control signal so that a volume of liquid received by the injector increases.
  • Fig. 2 indicated by the marked "relief stroke" curve of the Injektorrate.
  • Fig. 2 seen closes when an ideal injector (2 above in Fig.) To the relief stroke directly the Injektorra ⁇ tenbeginn in. An At this point, the injector course intersects the X axis.
  • the type A injector has a delayed start of the unloading stroke and thus also the beginning of the injector, as shown in FIG. 2 below. This delay occurs ⁇ example, due to component tolerances in the production of injectors on. Due to the delay, the type A injector permanently releases an insufficient amount of liquid compared to a desired amount of liquid. This can be corrected by a conventional method, as described above.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a Injektorratenverlaufs in ml / s of a second injector ⁇ type (type B) in comparison with an ideal injector is shown. Due to the activation of the injector with the test control signal also a relief stroke of Injek ⁇ tors takes place as described above for FIG. 2. Above in Fig.
  • the type B injector does not have a delayed onset of the unload stroke, but only a delayed start of injector, as shown in FIG. 3 below.
  • the time between one end of the Entlastungshubs and the Injek ⁇ torratenbeginn is referred to as dead time ⁇ 0th.
  • This Verzö- delay occurs, for example due to increased friction in the In ⁇ Neren of the injector, in particular by detergent return ⁇ stands in the interior of the injector.
  • the initial elevated Rei ⁇ environment is reduced during an intake process of the In ⁇ jektors, so that the injector type B then a reduced dead time ⁇ having 0th In particular, this injector after the run-in process no dead time ⁇ 0 more.
  • the injector is nem step A with the test control signal.
  • a step B an amount of liquid discharged from the injector on the basis of the test control signal is detected by the test stand device as a function of time.
  • the detected discharged amount of liquid is compared with the target amount of liquid associated with the test control signal (step D).
  • a set class of the injector is determined in a step E, for example from a standard map of the injector.
  • the quantity class can be used to determine an offset time of the injector in a step F from the standard characteristic field. Using the offset time and the duration of the test control signal, a required control signal is determined in a herbiemmli ⁇ Chen method.
  • a dead time .DELTA. ⁇ 0 of the injector is determined in a step G in addition due to the detected till ⁇ specified amount of liquid as a function of time.
  • the dead time ⁇ 0 of the injector corresponds to the time between a discharge stroke of the injector and a Injektoratenbeginn, which is shown in Fig. 3.
  • a classification of the injector in dependence on the sensing ⁇ th amount of liquid delivered and the time in step C is also applicable to injectors which are a mixture of the type A injector described above and the type B injector described.
  • Dead time ⁇ 0 always takes into account the time between the discharge stroke of the injector and the beginning of the injector. Due to the classifying with the classification method , the injector shows an inadequate behavior compared to a conventionally classified injector during the running in of the internal combustion engine. However, in this way the rapid drift of the injector is eliminated , so that the classification matches the actual volume behavior of the injected injector.
  • FIG. 6 a calibration method of a map of an injector is schematically illustrated.
  • a standard characteristic diagram of the injector is provided in step A.
  • step B the classification of the injector is checked by means of the classification method according to the invention.
  • a Kali ⁇ bration of the standard map of the injector then in step C.
  • the default map has been selected based on an amount classification of the injector.

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Abstract

In einem Klassierverfahren eines Injektors werden die folgenden Schritte ausgeführt: Ansteuern des Injektors mit einem vorgebbaren Test-Steuersignal, Erfassen einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit und Klassieren des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit. Weiterhin ist ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors beschrieben sowie eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors mit der das erfindungsgemäße Klassierverfahren durchführbar ist.

Description

Beschreibung
Klassierverfahren eines Injektors, Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors sowie PrüfStandvorrichtung eines Injektors
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klassierverfahren eines Injektors, ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors, sowie eine PrüfStandvorrichtung eines Injektors, mit der das erfindungsgemäße Klassierverfahren durchführbar ist .
Injektoren für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, beispielsweise für ein Common-Rail-Einspritzsystem, werden nach ihrer Herstellung in verschiedene Klassen eingeteilt.
Dies geschieht üblicherweise aufgrund einer Mengenabweichung zwischen einer Soll-Flüssigkeitsmenge und einer tatsächlich abgegebenen Flüssigkeitsmenge des Injektors. Bei der herkömmlichen Klassierung wird der Injektoren mit einem Test-Steuersignal angesteuert. Aufgrund des Test- Steuersignals gibt der Injektor eine Flüssigkeitsmenge ab. Um eine Vergleichbarkeit zwischen den einzelnen Injektoren zu erreichen, müssen jeweils gleiche Bedingungen während eines Injektortests vorliegen. Dazu ist das Test-Steuersignal in¬ sbesondere ein Signal mit jeweils gleicher Spannung, gleicher Stromstärke sowie von gleicher Dauer. Weiterhin werden die Injektoren jeweils den gleichen Druckbedingungen wie ein als Referenz dienender idealer Injektor ausgesetzt.
Die von dem Injektor abgegebene Flüssigkeitsmenge kann sich von einer zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll- Flüssigkeitsmenge eines idealen oder Referenzinjektors unter¬ scheiden. Aufgrund der abgegebenen Flüssigkeitsmenge wird der Injektor klassiert und ein erforderliches Steuersignal be¬ stimmt .
Eine schematische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung bei der Produktion von Injektoren in Abhängigkeit von der abgegebene Flüssigkeitsmenge Q in mg pro Hub ist in Fig. 1 darges¬ tellt. Die zu dem Test-Steuersignal gehörige Soll- Flüssigkeitsmenge ist als Qsoii eingetragen. Wie in Fig. 1 er¬ kennbar, ist die Häufigkeitsverteilung unsymmetrisch. Insbe- sondere werden mehr Injektoren hergestellt, die weniger Flüs¬ sigkeit als die Soll-Flüssigkeitsmenge abgeben, im Vergleich zu Injektoren, die mehr Flüssigkeit abgeben.
Die in Fig. 1 dargestellte Häufigkeitsverteilung wird weiter- hin in mehrere unterschiedliche Klassen eingeteilt. Jeder dieser Klassen wiederum wird ein bestimmter Korrekturwert zugeordnet, um von dem Test-Steuersignal zu dem für den jewei¬ ligen Injektor erforderlichen Steuersignal zu gelangen. Insbesondere wird jeder Klasse ein Korrekturwert für eine Dauer des Steuersignals zugeordnet. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein Injektor, der eine geringere Flüssigkeitsmenge als die Soll-Flüssigkeitsmenge abgibt, mit einem Steuersignal an¬ gesteuert wird, das länger ist als das Test-Steuersignal. Voraussetzung dafür ist, dass jeweils gleiche Umgebungsbedin- gungen vorliegen, wie bereits oben dargelegt. Bei einem Injektor, der eine größere Flüssigkeitsmenge abgibt als die Soll-Flüssigkeitsmenge, verhält es sich genau andersherum. Dieser Injektor wird später mit einem im Vergleich zum Test- Steuersignal kürzeren Steuersignal angesteuert.
Im Folgenden werden insbesondere Injektoren betrachtet, die eine im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge geringere Flüssigkeitsmenge abgeben. Eine erste Ursache für eine gerin¬ gere abgegebene Flüssigkeitsmenge können Bauteiltoleranzen des Injektors sein. Eine weitere Ursache kann in einer an¬ fänglich erhöhten Reibung im Inneren des Injektors liegen. Diese erhöhte Reibung kann durch Waschmittelrückstände im In¬ jektor hervorgerufen sein. Beide Ursachen führen zu einer ge- ringeren abgegebenen Flüssigkeitsmenge im Vergleich zu einer Soll-Flüssigkeitsmenge .
Allerdings weist der Injektor mit der erhöhten Reibung nach einer Einlaufzeit eine Schnelldrift auf, da die erhöhte Rei- bung durch einen Einlaufprozess verringert wird. Idealerweise entspricht die Reibung im Inneren des Injektors nach dem Ein- laufprozess der Reibung im Inneren des idealen oder Referenzinjektors. Wurde ein solcher Injektor mit dem oben beschrie¬ benen herkömmlichen Verfahren klassiert, führt dies bei einem Betrieb des Injektors in einer Brennkraftmaschine dazu, dass die Klassierung nach der Einlaufzeit nicht mehr korrekt ist. Der Injektor gibt nach der Einlaufzeit zu viel Flüssigkeit aufgrund der falschen Klassierung ab. Somit entsteht ein Mengenunterschied zwischen der Soll-Flüssigkeitsmenge und der abgegebenen Flüssigkeitsmenge. Dies kann bei einem Einsatz des Injektors in einer Brennkraftmaschine zu einem nachteili¬ gen Verbrennungsverhalten der Brennkraftmaschine führen.
Eine Unterscheidung der beiden beschriebenen Injektortypen ist mit dem herkömmlichen, oben beschrieben Verfahren nicht realisierbar. Eine direkte Korrektur des oben genannten Nachteils erfolgt bisher nicht. Änderungen in der abgegebenen Flüssigkeitsmenge eines Injektors werden bisher lediglich durch Laufzeitadaptionsverfahren wie beispielsweise das MFMA- Verfahren (Minimal Fuel Mass Adaption) in Abhängigkeit von einer Laufzeit der Brennkraftmaschine korrigiert. Bei diesen Verfahren kann es daher zu einem anfänglichen auffälligen Einspritzverhalten eines solchen Injektors kommen. Weiterhin werden insbesondere bei heutigen Euro5- und bei zu¬ künftigen Euro6-Applikationen kleinere Einspritzmengen mit engeren Toleranzen im Vergleich zu Euro4-Applikationen verlangt. Dies führt dazu, dass ohne eine Änderung des oben be- schriebenen Klassierverfahrens eine immer höhere Anzahl an Injektoren bei der Endprüfung aussortiert werden müsste. Die Verteilung gemäß Fig. 1 müsste entsprechend näher am Sollwert abgeschnitten werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Optimierung eines Klassierverfahrens im Vergleich zum Stand der Technik .
Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Klassierverfahren ei- nes Injektors gemäß Anspruch 1, ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors gemäß Anspruch 13 sowie eine Prüf¬ standvorrichtung eines Injektors gemäß Anspruch 15. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprü- chen.
Ein Klassierverfahren eines Injektors weist die folgenden Schritte auf: Ansteuern eines Injektors mit einem vorgebbaren Test-Steuersignal, Erfassen einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Ab¬ hängigkeit von einer Zeit und Klassieren des Injektors in Ab¬ hängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit. Der Injektor wird mit dem vorgebbaren Test-Steuersignal angesteuert. Dieses Test-Steuersignal ist ein Signal mit je¬ weils gleicher Stromstärke, gleicher Spannung sowie gleicher Dauer, wie bereits eingangs beschrieben. Weiterhin herrschen gleiche Druckbedingungen, wie ebenfalls oben dargelegt. Der Injektor ist insbesondere zur Verwendung in einem Common- Rail-Einspritzsystem einer Dieselbrennkraftmaschine vorgese¬ hen . Aufgrund des Test-Steuersignals gibt der Injektor eine Flüs¬ sigkeitsmenge ab. Bei der abgegebenen Flüssigkeit kann es sich beispielsweise um Dieselkraftstoff, einen anderen Kraft¬ stoff einer Brennkraftmaschine oder um eine Flüssigkeit mit Kraftstoff ähnlichen Eigenschaften im Hinblick auf Viskosität und Dichte handeln.
Die abgegebene Flüssigkeitsmenge wird in Abhängigkeit von ei¬ ner Zeit erfasst. Beispielsweise wird die abgegebene Flüssig¬ keitsmenge über der Zeit aufgetragen. Insbesondere wird ein Injektorrate in ml/s über der Zeit aufgetragen. Der Injektor wird nun in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit klassiert.
Ein Vorteil dieser Klassierung ist, dass eine anfängliche Schnelldrift auf diese Weise vorweggenommen wird. Die Klas¬ sierung und das Einspritzverhalten des Injektors passen nach einer Einlaufzeit des Injektors zusammen. Daher tritt keine zu große abgegebene Flüssigkeitsmenge nach einem Einlaufen des Injektors auf. Somit muss kein anfängliches auffälliges Einspritzverhalten des Injektors akzeptiert werden, das bei¬ spielsweise erst über Laufzeitadaptionsverfahren ausgeglichen werden kann.
Vorteilhafterweise wird das Klassierverfahren insbesondere bei einem Injektor verwendet, der eine Flüssigkeitsmenge auf¬ grund des Test-Steuersignals abgibt, die kleiner ist als eine zu dem Test-Steuersignal gehörige Soll-Flüssigkeitsmenge. Auf diese Weise kann insbesondere die in Fig. 1 dargestellte un¬ symmetrische Häufigkeitsverteilung angepasst werden, so dass weniger Injektoren im Vergleich zu dem bisherigen Verfahren aussortiert werden müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Klassierver- fahren den weiteren Schritt auf: Vergleichen der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge mit der zu dem Test- Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge und Bestimmen einer Mengenklasse des Injektors aufgrund des Vergleichs. Aufgrund dieser Schritte kann ein Korrekturwert aus einem Standardkennfeld ermittelt werden. Insbesondere wird aufgrund der ermittelten Mengenklasse eine Versatzzeit des Injektors bestimmt. Dies ist insbesondere bei Injektoren vorteilhaft, die eine Korrektur mittels einer Veränderung einer Dauer des Steuersignals erfahren. Diese Versatzzeit kann beispielsweise aus einem Standardkennfeld eines Injektors aufgrund der er¬ mittelten Mengenklasse bestimmt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Klassierverfahren den weiteren Schritt auf: Ermitteln einer Totzeit des Injektors aufgrund der erfassten abgegebenen
Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit. Die Totzeit ist dabei insbesondere die Zeit, die zwischen einer Bewegung, beispielsweise einem Entlastungshub, eines Aktuators des In¬ jektors und einem Beginn der Flüssigkeitsmengenabgabe des In- jektors, also einem Injektorratenbeginn, liegt. Beispielswei¬ se wird die Totzeit aufgrund erhöhter Reibung im Inneren des Injektors hervorgerufen, insbesondere durch Waschmittelrückstände. Die anfänglich erhöhte Reibung verringert sich aller¬ dings im Laufe der Zeit, so dass ein eingelaufener Injektor beispielsweise eine Reibung aufweist, die der eines idealen oder Referenzinjektors ähnlich ist. Somit verringert sich die Totzeit des Injektors im Laufe der Zeit. Besonders vorteilhaft ist das Klassieren des Injektors, wenn es aufgrund der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit erfolgt. Insbesondere erfolgt das Klassieren des In¬ jektors durch eine Differenzbildung zwischen der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit. Auf diese Weise wird die Schnelldrift des Injektors vorweggenommen und die Klas¬ sierung des Injektors entspricht einem tatsächlichen Mengenverhalten des eingelaufenen Injektors. Bevorzugterweise weist das Klassierverfahren den weiteren Schritt auf: Bestimmen eines erforderlichen Steuersignals aufgrund der Klassierung des Injektors. Wie bereits oben dar¬ gelegt, kann das erforderliche Steuersignal somit auf den eingelaufenen Injektor angepasst werden. Eine Schnelldrift des Injektors wird vorweggenommen. Mengenunterschied zwischen einer Soll-Flüssigkeitsmenge und einer tatsächlich abgegebe¬ nen Flüssigkeitsmenge nach einer Einlaufzeit des Injektors in einer Brennkraftmaschine sind vermeidbar. Insbesondere ist das erforderliche Steuersignal eine erfor¬ derliche Ansteuerdauer. Vorteilhafterweise wird das erforder¬ liche Steuersignal in einer Steuereinheit einer Brennkraftma¬ schine hinterlegt. Somit kann der Injektor bei Einsatz in ei¬ ner Brennkraftmaschine direkt mit einem passenden Steuersig- nal angesteuert werden.
Ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors um- fasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Standard¬ kennfelds des Injektors, Überprüfen der Klassierung des In- jektors mittels des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens und Kalibrieren des Standardkennfelds des Injektors aufgrund des Überprüfens der Klassierung. Zunächst wird das Standardkennfeld des Injektors bereitges¬ tellt. Die Klassierung des Injektors aufgrund des Standard¬ kennfelds wird mittels des oben beschriebenen erfindungsgemä¬ ßen Klassierverfahrens überprüft. Eine Änderung der Klassie- rung aufgrund des durchgeführten erfindungsgemäßen Klassierverfahrens führt beispielsweise zu einer Änderung eines Steu¬ ersignals. Davon ausgehend wird das Standardkennfeld des In¬ jektors aufgrund des Überprüfens der Klassierung kalibriert. Somit wird ein erforderliches Steuersignal in dem kalibrier- ten Kennfeld hinterlegt. Das Standardkennfeld in dem Kalib¬ rierverfahren wird insbesondere aufgrund einer Mengenklassie¬ rung des Injektors ausgewählt.
Eine PrüfStandvorrichtung eines Injektors, mit der das Klas- sierverfahren durchführbar ist, weist die folgenden Merkmale auf: eine Haltevorrichtung für den Injektor und eine Ansteuerelektronik mit der der Injektor mit einem Test- Steuersignal ansteuerbar ist, während mit der PrüfStandvorrichtung eine von dem Injektor aufgrund des Test- Steuersignals abgegebene Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit erfassbar ist.
Mittels der PrüfStandvorrichtung ist das oben beschriebne erfindungsgemäße Klassierverfahren durchführbar. Der Injektor, der in dieser PrüfStandvorrichtung geprüft wurde, weist dementsprechend bei Einsatz in einer Brennkraftmaschine und Hinterlegen des entsprechenden Kennfelds in einer Steuereinheit der Brennkraftmaschine die oben dargelegten Vorteile auf .
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels detail¬ liert beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung bei der Produktion von Injektoren,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs eines ersten Injektortyps im Vergleich zu einem idealen Injektor,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs eines zweiten Injektortyps im Vergleich zu einem idealen Injektor,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Produktionsverteilung von Injektoren nach dem Klassieren der Injektoren,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Verfahrensab¬ laufs des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrensab¬ laufs des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens.
Der Injektor ist beispielsweise ein Injektor, der für einen späteren Einsatz in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Dieselbrennkraftmaschine vorgesehen ist. Der Injektor wird in einer erfindungsgemäßen PrüfStandvorrichtung befestigt und geprüft. Eine Ansteuerung des Injektors mit einem Test- Steuersignal erfolgt über eine Ansteuerelektronik der Prüf¬ standvorrichtung. Weiterhin ist mit der PrüfStandvorrichtung eine von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgege¬ bene Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit erfass¬ bar. Weitere Prüfbedingungen wie beispielsweise ein Druck der an dem Injektor anliegenden Flüssigkeit sind für die jeweiligen zu testenden Injektoren gleich. Aufgrund der Ansteuerung des Injektors mit dem Test- Steuersignal gibt der Injektor eine Flüssigkeitsmenge ab. Diese kann sich von einer zu dem Test-Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge unterscheiden. Im Folgenden werden in- sbesondere Injektoren mit einer im Vergleich zu der Soll- Flüssigkeitsmenge zu geringen abgegebenen Flüssigkeitsmenge betrachtet .
Bezug nehmend auf Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs in ml/s eines ersten Injektortyps (Typ A) im Vergleich zu einem idealen Injektor dargestellt. Aufgrund der Ansteuerung des Injektors mit dem Test- Steuersignal findet ein Entlastungshub des Injektors statt. Beispielsweise wird ein Aktuator im Inneren des Injektors durch das Test-Steuersignal bewegt, so dass sich ein von dem Injektor aufgenommenes Flüssigkeitsvolumen vergrößert. Dies ist in Fig. 2 durch den mit „Entlastungshub" gekennzeichnet Kurvenverlauf der Injektorrate dargestellt. Wie ebenfalls in Fig. 2 erkennbar, schließt sich bei einem idealen Injektor (oben in Fig. 2) an den Entlastungshub direkt der Injektorra¬ tenbeginn an. An dieser Stelle schneidet der Injektorratenverlauf die X-Achse.
Der Typ A Injektor weist einen verzögerten Beginn des Entlas- tungshubs und damit auch des Injektorratenbeginns auf, wie in Fig. 2 unten dargestellt. Diese Verzögerung tritt beispiels¬ weise aufgrund von Bauteiltoleranzen bei der Produktion von Injektoren auf. Aufgrund der Verzögerung gibt der Typ A Injektor dauerhaft eine im Vergleich zu einer Soll- Flüssigkeitsmenge zu geringe Flüssigkeitsmenge ab. Dies kann anhand eines herkömmlichen Verfahrens korrigiert werden, wie eingangs beschrieben. Bezug nehmend auf Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Injektorratenverlaufs in ml/s eines zweiten Injektor¬ typs (Typ B) im Vergleich zu einem idealen Injektor dargestellt. Aufgrund der Ansteuerung des Injektors mit dem Test- Steuersignal findet auch hier ein Entlastungshub des Injek¬ tors statt, wie oben zu Fig. 2 beschrieben. Oben in Fig. 3 ist der Injektorratenverlauf eines idealen Injektors darges¬ tellt, wie in Fig. 2 auch. Der Typ B Injektor weist allerdings keinen verzögerten Beginn des Entlastungshubs auf, sondern lediglich einen verzögerten Injektorratenbeginn, wie in Fig. 3 unten dargestellt. Die Zeit zwischen einem Ende des Entlastungshubs und dem Injek¬ torratenbeginn wird als Totzeit ΔΤ0 bezeichnet. Diese Verzö- gerung tritt beispielsweise aufgrund erhöhter Reibung im In¬ neren des Injektors auf, insbesondere durch Waschmittelrück¬ stände im Inneren des Injektors. Die anfänglich erhöhte Rei¬ bung verringert sich während eines Einlaufprozesses des In¬ jektors, so dass der Injektor Typ B danach eine verringerte Totzeit ΔΤ0 aufweist. Insbesondere weist dieser Injektor nach dem Einlaufprozess keine Totzeit ΔΤ0 mehr auf.
Wird ein Typ B Injektor mit einem herkömmlichen Klassierverfahren eingeteilt und ein entsprechendes Kennfeld für den In- jektor in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine hin¬ terlegt, dann zeigt dieser Injektor nach dem Einlaufprozess ein fehlerhaftes Einspritzverhalten. Die von diesem Injektor abgegebene Flüssigkeitsmenge ist größer als eine Soll- Flüssigkeitsmenge. Somit ist eine richtige Klassierung eines solchen Injektors mit dem herkömmlichen Klassierverfahren nicht realisierbar.
Das erfindungsgemäße Klassierverfahren wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. Der Injektor wird in ei- nem Schritt A mit dem Test-Steuersignal angesteuert. In einem Schritt B wird eine von dem Injektor aufgrund des Test- Steuersignals abgegebene Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit von der PrüfStandvorrichtung erfasst. Die er- fasste abgegebene Flüssigkeitsmenge wird mit der zu dem Test- Steuersignal gehörigen Soll-Flüssigkeitsmenge verglichen (Schritt D) . Aufgrund des Vergleichs wird eine Mengenklasse des Injektors in einem Schritt E bestimmt, beispielsweise aus einem Standardkennfeld des Injektors. Durch die Mengenklasse kann aus dem Standardkennfeld eine Versatzzeit des Injektors in einem Schritt F bestimmt werden. Mit Hilfe der Versatzzeit und der Dauer des Test-Steuersignals wird in einem herkömmli¬ chen Verfahren ein erforderliches Steuersignal bestimmt. Erfindungsgemäß wird zusätzlich aufgrund der erfassten abge¬ gebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit eine Totzeit ΔΤ0 des Injektors in einem Schritt G ermittelt. Die Totzeit ΔΤ0 des Injektors entspricht der Zeit zwischen einem Entlastungshub des Injektors und einem Injektorratenbeginn, was in Fig. 3 dargestellt ist.
Ein Klassieren des Injektors in Abhängigkeit von der erfass¬ ten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit erfolgt in Schritt C. Insbesondere wird zum Klassieren eine Differenz zwischen der Versatzzeit und der Totzeit ΔΤ0 gebildet und der Injektor aufgrund dieser Differenz klassiert. Somit kann sich die Klassierung dieses Injektors im Vergleich zu einem herkömmlichen Klassierverfahren ändern. Aufgrund der Klassierung in Schritt C wird ein erforderliches Steuersignal in Schritt H bestimmt. Das erforderliche Steuer¬ signal ist insbesondere eine erforderliche Ansteuerdauer. In Schritt I wird das erforderliche Steuersignal dann in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine hinterlegt. Das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ist auch bei Injektoren anwendbar, die eine Mischung aus dem oben beschriebenen Typ A Injektor und dem beschriebenen Typ B Injek- tor darstellen. Als Totzeit ΔΤ0 wird immer die Zeit zwischen dem Entlastungshub des Injektors und dem Injektorratenbeginn berücksichtigt. Aufgrund der mit dem Klassierverfahren be¬ stimmten Klassierung zeigt der Injektor während des Einlaufens der Brennkraftmaschine ein im Vergleich zu einem her- kömmlich klassierten Injektor zu mageres Verhalten. Allerdings ist auf diese Weise die Schnelldrift des Injektors vor¬ weggenommen, so dass die Klassierung mit dem tatsächlichen Mengenverhalten des eingelaufenen Injektors zusammenpasst . Bezug nehmend auf Fig. 6 ist ein Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors schematisch dargestellt. Hierbei wird in Schritt A ein Standardkennfeld des Injektors bereit¬ gestellt. In Schritt B wird die Klassierung des Injektors mittels des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens überprüft. Aufgrund der Überprüfung erfolgt dann in Schritt C eine Kali¬ brierung des Standardkennfelds des Injektors. Insbesondere wurde das Standardkennfeld aufgrund einer Mengenklassierung des Injektors ausgewählt.

Claims

Klassierverfahren eines Injektors, das die folgenden Schritte aufweist:
a) Ansteuern (A) des Injektors mit einem vorgebbaren Test-Steuersignal ,
b) Erfassen (B) einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit und
c) Klassieren (C) des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und der Zeit .
Klassierverfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Injektor eine Flüssigkeitsmenge aufgrund des Test-Steuersignals abgibt, die kleiner ist als eine zu dem Test- Steuersignal gehörige Soll-Füssigkeitsmenge .
Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das die weiteren Schritte aufweist:
d) Vergleichen (D) der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge mit der zu dem Test-Steuersignal gehöri¬ gen Soll-Flüssigkeitsmenge und
e) Bestimmen (E) einer Mengenklasse des Injektors auf¬ grund des Vergleichs.
Klassierverfahren gemäß Anspruch 3, das den weiteren Schritt aufweist:
f) Bestimmen (F) einer Versatzzeit des Injektors auf¬ grund der ermittelten Mengenklasse.
5. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Schritte, das den weiteren Schritt aufweist: g) Ermitteln (G) einer Totzeit (ΔΤ0) des Injektors aufgrund der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Zeit.
Klassierverfahren gemäß Anspruch 4 und Anspruch 5, wobei das Klassieren des Injektors aufgrund der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit (ΔΤ0) erfolgt.
Klassierverfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Klassieren des Injektors durch eine Differenzbildung zwischen der bestimmten Versatzzeit und der ermittelten Totzeit (ΔΤ0) erfolgt .
Klassierverfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Totzeit ΔΤ0 der Zeit zwischen einem Entlastungs¬ hub des Injektors und einem Injektorratenbeginn entspricht .
Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das den Schritt umfasst:
h) Bestimmen (H) eines erforderlichen Steuersignals aufgrund der Klassierung des Injektors.
Klassierverfahren gemäß Anspruch 9, wobei das bestimmte erforderliche Steuersignal eine erforderliche Ansteuer¬ dauer ist.
Klassierverfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, das den weiteren Schritt aufweist:
i) Hinterlegen (I) des erforderlichen Steuersignals in einer Steuereinheit einer Brennkraftmaschine.
12. Klassierverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Injektor zur Verwendung in einem Common- Rail-Einspritzsystem vorgesehen ist.
13. Kalibrierverfahren eines Kennfelds eines Injektors, das die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen (A) eines Standardkennfelds des In¬ jektors,
b) Überprüfen (B) der Klassierung des Injektors mittels des Klassierverfahrens gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 12 und
c) Kalibrieren (C) des Standardkennfelds des Injektors aufgrund des Überprüfens der Klassierung.
14. Kalibrierverfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Standardkennfeld aufgrund einer Mengenklassierung des Injektors ausgewählt wurde.
15. PrüfStandvorrichtung eines Injektors, mit der das Klas¬ sierverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchführbar ist und die aufweist:
a) eine Haltevorrichtung für den Injektor und
b) eine Ansteuerelektronik mit der der Injektor mit einem Test-Steuersignal ansteuerbar ist, während c) mit der PrüfStandvorrichtung eine von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebene Flüssig¬ keitsmenge in Abhängigkeit von einer Zeit erfassbar ist .
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