WO2016198184A1 - Verfahren zum ermitteln eines referenzstromwertes zur ansteuerung eines kraftstoffinjektors - Google Patents

Verfahren zum ermitteln eines referenzstromwertes zur ansteuerung eines kraftstoffinjektors Download PDF

Info

Publication number
WO2016198184A1
WO2016198184A1 PCT/EP2016/058188 EP2016058188W WO2016198184A1 WO 2016198184 A1 WO2016198184 A1 WO 2016198184A1 EP 2016058188 W EP2016058188 W EP 2016058188W WO 2016198184 A1 WO2016198184 A1 WO 2016198184A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
profiles
magnetic flux
fuel injector
predetermined value
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/058188
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Denk
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Priority to CN201680034394.XA priority Critical patent/CN107709739B/zh
Priority to KR1020177035714A priority patent/KR101989730B1/ko
Priority to US15/580,504 priority patent/US10378475B2/en
Publication of WO2016198184A1 publication Critical patent/WO2016198184A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2003—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2041—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit for controlling the current in the free-wheeling phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of driving fuel injectors.
  • it relates to a method for determining a reference current value for driving a solenoid coil drive having a fuel injector.
  • the present invention also relates to a method of driving a a solenoid drive on ⁇ facing fuel injector for an internal combustion engine of a motor vehicle, a motor controller and a Computerpro ⁇ program.
  • Injection quantities and times mean that the influence of the relative quantity differences can no longer be disregarded.
  • the injectors are subjected to a specific voltage or current profile for operation.
  • ⁇ special is an injector with an increased voltage
  • Boost voltage applied to open the injector.
  • This voltage pulse is terminated when the coil current reaches a certain reference current value (so-called peak current).
  • peak current a certain reference current value
  • the injector may already be open or not yet completely open. This complicates the exact achievement of a given injection quantity.
  • the time course of the current intensity during a drying process of the Publ ⁇ Kraftstoffinj (in which the Magnetspu ⁇ lena drive is supplied with a pulse voltage (Boost voltage)) ector is dependent on the inductance of the drive Magnetspulenan-.
  • Boost voltage pulse voltage
  • Boost voltage pulse voltage
  • the proportion of BEWE ⁇ gungsinduktterrorism begins with the start of the opening phase (arrival ker- / needle movement begins) and ends at the end of the opening phase (armature / needle movement ends).
  • the present invention has for its object to provide an improved and simple method, with which a more precise control of fuel Injectors by selecting a suitable reference current value is made possible.
  • a method for determining a reference current value for driving a magnetic coil drive having a fuel injector for an internal combustion engine of a motor vehicle comprises: (a) detecting a plurality of current profiles upon repeated actuation of the fuel injector, each current profile having a time characteristic of the current flowing through the solenoid drive and wherein each drive of the fuel injector comprises the following steps: aa) urging the solenoid actuator of the fuel injector reaches a first Guarantee ⁇ certain value with a boost voltage to the amperage of the current flowing through the solenoid drive current (ab) Waiting that the current reaches a second predetermined value during a first freewheeling phase, (ac) re- Applying the magnetic coil Drive with the boost voltage until the current reaches the first predetermined value and (ad) wait for the
  • the method further comprising (b) determining a plurality of magnetic flux profiles, each magnetic flux profile corresponding to one of the plurality of detected current profiles, and ( c) selecting the reference current value based on an analysis of the associated current profiles and magnetic flux profiles.
  • the described method is based on the recognition that the relationship between coil current and magnetic flux depends on whether the moving parts of the fuel injector (i.e., armature and needle) are moving or not.
  • the current and flux profiles e.g. be determined whether the injector is already completely open in the first freewheeling phase (no movement) or not (movement). This then allows a qualified selection of the reference current value, so that the end of the opening process and the end of the boost phase can take place as close as possible to each other.
  • reference current value in particular the value of the current strength of the current flowing through the solenoid drive current, which in operation when driving a
  • Fuel injector is used to end the boost phase.
  • the boost voltage is turned off at the time the current reaches the reference current value.
  • the reference current value is also called peak current.
  • freewheeling phase refers to a phase in which no further electrical energy is supplied to the solenoid drive, with the coil current decreasing over time.
  • a series of actuations of the fuel injector is carried out, whereby the first The value of the current intensity is varied (for example increased gradually) and the solenoid drive is subjected to the boost voltage twice.
  • the two boost phases are separated by the first freewheeling phase and the first freewheeling phase is followed by the second freewheeling phase.
  • the current is measured and sampled so that the corresponding current profile is detected.
  • a plurality of current profiles is detected, each current profile corresponding to a first predetermined value of the current intensity.
  • ⁇ profile determined for each current profile a corresponding magnetic flux, that is, the waveform of the magnetic flux is determined ⁇ tables. Then an analysis of all belong together current profiles and magnetic flux profiles is performed and, based on the matching Refe ⁇ rence current value for driving the Kraftstoffinj is selected ector.
  • the analysis of the current profiles and magnetic flux profiles may advantageously be done by forming a magnetic phase space in which related values of magnetic flux and current are stored for each pair of current and magnetic flux profiles.
  • a phase space is formed for each value of the first predetermined value.
  • Each point in such a phase magnetic space corresponds to a possible combination of current and magnetic flux, that is, a state of the physical system of the fuel injector.
  • the analysis of the associated current profiles and flux profiles comprises a comparison of a first relation between current intensity and magnetic flux during the first freewheeling phase with a second relation between current intensity and magnetic flux during the second freewheeling phase.
  • Phase space differ from the second relation, not in the second case.
  • the opening process is completed before the beginning of the first free-running phase, if the first relation does not differ from the second relation. But ends the ⁇ ff ⁇ planning process only over the first freewheeling phase, the first relationship will be different from the second relation.
  • selecting the reference current value comprises selecting the lowest value of the first predetermined value at which the first relation is substantially equal to the second relation.
  • the lowest value of the first predetermined value is selected as Refe rence ⁇ current value in this embodiment, in which there is no motion during the first free-running phase.
  • the determination of a plurality of magnetic flux profiles is carried out by calculations based on current intensity, voltage and electrical resistance of the magnetic coil drive.
  • the voltage U is preferably measured together with the current I, sampled and stored.
  • the electrical resistance R of the solenoid drive that is, the coil resistance, is assumed to be known. From these values (as functions of time) can then also the time course of the magnetic flux ⁇ by solving the known differential equation
  • N is the number of coil windings.
  • the method further comprises determining an opening timing of the fuel injector for one of the detected current profiles ba ⁇ sierend on an analysis of the current profile and the corresponding magnetic flux profile on.
  • a current profile and the associated magnetic flux profile are analyzed to determine the opening time of the fuel injector. By knowing the exact opening time, it may be possible to adjust the control of the fuel injector.
  • the analysis of the current profile and the corresponding flow profile comprises determining a composite belonging pair of current and magnetic flux on, in which a first relation between current and magnetic flux during the first free ⁇ continuous phase of a second relation between current and deviates from magnetic flux during the second freewheeling phase.
  • a point is determined in the magnetic phase space in which the course during the first freewheeling phase separates from the course during the second freewheeling phase.
  • Fuel injector for an internal combustion engine of a vehicle described.
  • the described method comprises: (a) determining a reference current value by carrying out the method according to the first aspect or one of the preceding claims, and (b) applying to the solenoid drive of the fuel injector
  • the method according to the first aspect and / or the embodiments described above is used to determine the optimum peak current, so that the end of the boost phase arrives as close to the end of the opening process.
  • a reference current value peak current
  • the determined reference current value is used in the control of the fuel injector.
  • an engine control system for a vehicle configured to use a method according to the first or second aspect and / or one of the above embodiments is described.
  • This engine control makes it easy to achieve a precise and balanced injection.
  • a computer program which, when executed by a processor, is adapted to perform the method according to the first or second aspect and / or one of the above embodiments.
  • the computer program may be implemented as a computer-readable instruction code in any suitable programming language such as JAVA, C ++, etc.
  • the computer program can be stored on a computer-readable storage medium (CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc, removable drive, volatile or non-volatile memory, built-in memory / processor, etc.).
  • the instruction code may program a computer or other programmable device such as, in particular, an engine control unit of a motor vehicle to perform the desired functions.
  • the computer program may be provided in a network, such as the Internet, from where it may be downloaded by a user as needed.
  • the invention can be implemented both by means of a computer program, i. software, as well as by means of one or more special electrical circuits, i. in hardware or in any hybrid form, i. using software components and hardware components.
  • FIG. 1 shows a graphic representation of a plurality of current profiles which are used according to the invention for determining a reference current value.
  • Figure 2 shows a graphical representation of a plurality of
  • Figure 3 shows a graphical representation of a magnetic
  • FIG. 1 shows a graphical illustration 101 of a plurality of current profiles 111 to 116, which according to the invention are used to determine a reference current value.
  • each current profile 111 to 116 is received by the engine control unit such that the solenoid drive of a fuel injector is first subjected to a boost voltage (ie an increased voltage of eg 40V to 60V in relation to the vehicle electrical system voltage).
  • a boost voltage ie an increased voltage of eg 40V to 60V in relation to the vehicle electrical system voltage.
  • the current intensity of the current flowing through the solenoid drive is measured, sampled and stored by the control unit.
  • the boost voltage is turned off and the fuel injector goes into a first freewheeling phase, in which no further electrical energy is supplied.
  • the current decreases with time.
  • the first free ⁇ running phase is terminated and the solenoid drive is again applied to the boost voltage, so that the current again increases. If the current intensity then again reaches the first Policy ⁇ certain value, the boost voltage is switched off again and is followed by a second freewheeling phase until the
  • Each individual current profile 111 to 116 is created in other words by applying a second boost phase.
  • each current profile also has two freewheeling phases. By comparing these two freewheeling phases, as described in more detail below, valuable information regarding the opening time of the fuel injector can then be derived.
  • the current profiles 111 to 116 may advantageously be detected during normal operation of the fuel injector.
  • the six current profiles 111 to 116 shown in FIG. 1 differ, in particular, in that the predetermined value of the current intensity at which the booster phases are ended is selected differently for each current profile 111 to 116. Of course, this also influences the duration of the
  • Boost phases For the current profile 111 of the first prior ⁇ certain value approximately 10A is, for the current profile 112 of the first predetermined value is about 12 A, for the current profile 113 of the first predetermined value is about 14 A, for the current profile 114 of the first predetermined value is about 16A, for the current profile 115, the first predetermined value is about 128 and for the
  • Current profile 116 is the first predetermined value about 20A.
  • FIG. 2 shows a graphical representation 202 of a plurality of sound signals 221 to 226 from an acoustic sensor on the fuel injector, which correspond to the current profiles 111 to 116 shown in FIG. More precisely, the sound signal 221 corresponds to the current profile 111 shown in FIG. 1, the sound signal 222 corresponds to that shown in FIG Current profile 112, the sound signal 223 corresponds to the current profile 111 shown in Figure 1, the sound signal 224 corresponds to the current profile 114 shown in Figure 1, the sound signal 225 corresponds to the current profile 115 shown in Figure 1 and the sound signal 226 corresponds to that in the figure 1 current profile 116.
  • the acoustic sensor is mounted so that it can detect the acoustic noise caused by movements in the fuel injector, for example, when the anchor stops at the end of the opening process. From illustration 202 it can be seen that the end of the opening process arrives earlier for
  • FIG. 2 The illustration in FIG. 2 is based on laboratory measurements in which an acoustic sensor was used specifically. It is merely illustrative and is not as such a part of the process of the invention.
  • FIG. 3 shows a graphical representation 303 of a magnetic phase space, that is, a relationship between magnetic flux ⁇ and current intensity I decoupled from time, corresponding to the current profiles 111 to 116 shown in FIG. 1.
  • the magnetic flux is preferably from the control unit calculated based on the current profile, voltage profile and coil resistance.
  • the relationship between magnetic flux and coil current will be explained in more detail with reference to the current profile 111 in FIG. Is before the beginning of the first phase of the boost may ⁇ genetic flow OmWb and the coil current is OA.
  • the boost voltage is switched off and both the current intensity and the magnetic flux Now dropping along the curve sections 331a and 337 to the point 338, which corresponds to the end of the first freewheeling phase.
  • the subsequent current increase in the second boost phase then runs along the curve section 339 until the current intensity of just above 10 A is reached again at the end of the second boost phase.
  • the subsequent second freewheeling phase now runs along the curve sections 331b (in which the magnetic flux is slightly larger than in the curve section 331a) and 337 and ends again at the point 338.
  • the closing of the fuel injector ultimately proceeds along the curve section 340.
  • engine control can be for each one
  • Stromprofil 111 to 113 determine the exact time at which the opening operation is completed. More specifically, the
  • Current profile 111 to 116 determine the ge ⁇ performed during the opening process work or lifting work. This can be done by integration in the phase space along the curve sections of the first freewheeling phase and along the curve sections of the second freewheeling phase and by subtracting these two integration values. With knowledge of the spring constant of the solenoid drive, the stroke of the fuel injector can now be determined.
  • the inventive method allows in a simple manner and without the use of other hardware (such as acoustic sensors or acceleration sensors) control of a Kraftstoffinj injector, in which the end of the opening process and the end of the boost phase in time (im
  • an opening time and a performed lifting work for a selected or single current profile can be determined.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Referenzstromwertes zur Ansteuerung eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Das Verfahren weist folgendes auf: (a) Erfassen einer Mehrzahl von Stromprofilen bei wiederholter Ansteuerung des Kraftstoffinjektors, wobei jedes Stromprofil einen zeitlichen Verlauf der Stromstärke eines durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes aufweist und wobei jede Ansteuerung des Kraftstoffinjektors die folgenden Schritte aufweist: (aa) Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinjektors mit einer Boostspannung bis die Stromstärke des durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes einen ersten vorbestimmten Wert erreicht, (ab) Abwarten, dass die Stromstärke während einer ersten Freilaufphase einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht, (ac) erneutes Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs mit der Boostspannung bis die Stromstärke den ersten vorbestimmten Wert erreicht und (ad) Abwarten, dass die Stromstärke während einer zweiten Freilaufphase den zweiten vorbestimmten Wert erreicht, wobei der erste vorbestimmte Wert für jede Ansteuerung variiert wird, das Verfahren ferner aufweisend (b) Ermitteln einer Mehrzahl von magnetischen Flussprofilen, wobei jedes magnetische Flussprofil einem der Mehrzahl von erfassten Stromprofilen entspricht, und (c) Auswählen des Referenzstromwertes basierend auf einer Analyse der zusammengehörenden Stromprofile und magnetischen Flussprofile.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Ermitteln eines Referenzstromwertes zur An- steuerung eines Kraftstoffinj ektors
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Ansteuerung von Kraftstoffinj ektoren . Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Ermitteln eines Referenzstromwertes zur Ansteuerung eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinj ektors . Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ansteuern eines einen Magnetspulenantrieb auf¬ weisenden Kraftstoffinj ektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, eine Motorsteuerung sowie ein Computerpro¬ gramm.
Bei Betrieb von Kraftstoffinj ektoren mit Magnetspulenantrieb (auch Spuleneinspritzinj ektoren genannt) kommt es aufgrund von elektrischen und mechanischen Toleranzen zu unterschiedlichen zeitlichen Öffnungsverhalten der einzelnen Injektoren und somit zu Variationen in der jeweiligen Einspritzmenge.
Die relativen Einspritzmengenunterschiede von Injektor zu Injektor vergrößern sich bei kürzer werdenden Einspritzzeiten. Bisher waren diese relativen Mengenunterschiede klein und ohne praktische Bedeutung. Die Entwicklung in Richtung kleinere
Einspritzmengen und -zeiten führt aber dazu, dass der Einfluss von den relativen Mengenunterschieden nicht mehr außer Betracht gelassen werden kann. Die Injektoren werden für den Betrieb mit einem bestimmten zeitlichen Spannungs- bzw. Stromprofil beaufschlagt. Insbe¬ sondere wird ein Injektor mit einer erhöhten Spannung
(Boostspannung) beaufschlagt, um den Injektor zu öffnen. Dieser Spannungspuls wird dann beendet, wenn der Spulenstrom einen bestimmten Referenzstromwert (sogenannten Peakstrom) erreicht. Zu diesem Zeitpunkt kann der Injektor aber schon offen oder noch nicht ganz offen sein. Dies erschwert das genaue Erreichen einer vorgegebenen Einspritzmenge. Der zeitliche Verlauf der Stromstärke während eines Öff¬ nungsvorgangs des Kraftstoffinj ektors (in dem der Magnetspu¬ lenantrieb mit einem Spannungspuls (Boostspannung) beaufschlagt wird) ist abhängig von der Induktivität des Magnetspulenan- triebs . Zusätzlich zur sich ändernden Eigeninduktivität des Magnetspulenantriebs (aufgrund des nicht linearen ferromag- netischen Magnetmaterials) kommt ein Anteil Bewegungsinduk¬ tivität aufgrund der Ankerbewegung. Der Anteil der Bewe¬ gungsinduktivität beginnt mit Beginn der Öffnungsphase (An- ker-/Nadelbewegung beginnt) und endet am Ende der Öffnungsphase (Anker-/Nadelbewegung endet) .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und einfaches Verfahren bereitzustellen, mit welchem eine präzisere Ansteuerung von Kraftstoffinj ektoren durch Auswählen eines passenden Referenzstromwertes ermöglicht wird .
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorlie¬ genden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Referenzstromwertes zur Ansteuerung eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinj ektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Das beschriebene Verfahren weist folgendes auf: (a) Erfassen einer Mehrzahl von Stromprofilen bei wiederholter Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors , wobei jedes Stromprofil einen zeitlichen Verlauf der Stromstärke eines durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes aufweist und wobei jede Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors die folgenden Schritte aufweist: (aa) Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einer Boostspannung bis die Stromstärke des durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes einen ersten vorbe¬ stimmten Wert erreicht, (ab) Abwarten, dass die Stromstärke während einer ersten Freilaufphase einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht, (ac) erneutes Beaufschlagen des Magnetspulen- antriebs mit der Boostspannung bis die Stromstärke den ersten vorbestimmten Wert erreicht und (ad) Abwarten, dass die
Stromstärke während einer zweiten Freilaufphase den zweiten vorbestimmten Wert erreicht, wobei der erste vorbestimmte Wert für jede Ansteuerung variiert wird, das Verfahren ferner aufweisend (b) Ermitteln einer Mehrzahl von magnetischen Flussprofilen, wobei jedes magnetische Flussprofil einem der Mehrzahl von erfassten Stromprofilen entspricht, und (c) Auswählen des Referenzstromwertes basierend auf einer Analyse der zusammengehörenden Stromprofile und magnetischen Flussprofile .
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Zusammenhang zwischen Spulenstrom und magnetischem Fluss davon abhängt, ob die beweglichen Teile des Kraftstoffinj ektors (d.h. Anker und Nadel) sich bewegen oder nicht. So kann es durch Analyse der Strom- und Flussprofile z.B. festgestellt werden, ob der Injektor schon in der ersten Freilaufphase ganz offen ist (keine Bewegung) oder nicht (Bewegung) . Dies ermöglicht dann ein qualifiziertes Auswählen des Referenzstromwertes, so dass das Ende des Öffnungsvorgangs und das Ende der Boostphase möglichst nahe aneinander stattfinden können.
In diesem Dokument bezeichnet „Referenzstromwert" insbesondere den Wert der Stromstärke des durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes, der im Betrieb beim Ansteuern eines
Kraftstoffinj ektors zum Beenden der Boostphase verwendet wird. Mit anderen Worten wird die Boostspannung zu dem Zeitpunkt abgeschaltet, wo die Stromstärke den Referenzstromwert erreicht. Der Referenzstromwert wird auch Peakstrom genannt.
In diesem Dokument bezeichnet „Freilaufphase" eine Phase in welcher dem Magnetspulenantrieb keine weitere elektrische Energie zugeführt wird, wobei der Spulenstrom über Zeit abnehmen wird.
Mit dem beschriebenen Verfahren wird eine Reihe von Ansteuerungen des Kraftstoffinj ektors durchgeführt, wobei der erste vorbe- stimmte Wert der Stromstärke variiert (zum Beispiel schrittweise erhöht) wird und wobei der Magnetspulenantrieb zweimal mit der Boostspannung beaufschlagt wird. Die beiden Boostphasen sind durch die erste Freilaufphase getrennt und die erste Frei- laufphase wird von der zweiten Freilaufphase gefolgt. Bei jeder Ansteuerung (d.h. für jeden Wert des ersten vorbestimmten Werts) wird die Stromstärke gemessen und abgetastet, so dass das entsprechende Stromprofil erfasst wird. Somit wird eine Mehrzahl von Stromprofilen erfasst, wobei jedes Stromprofil einem ersten vorbestimmten Wert der Stromstärke entspricht. Des Weiteren wird für jedes Stromprofil ein entsprechendes magnetisches Fluss¬ profil ermittelt, das heißt der zeitliche Verlauf des magne¬ tischen Flusses wird ermittelt. Dann wird eine Analyse aller zusammengehörenden Stromprofile und magnetischen Flussprofile durchgeführt und basierend darauf wird der passende Refe¬ renzstromwert für die Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors ausgewählt .
Die Analyse der Stromprofile und magnetischen Flussprofile kann vorteilhafterweise durch Bilden eines magnetischen Phasenraums erfolgen, in welchem zusammengehörende Werte von magnetischem Fluss und Stromstärke für jedes Paar von Strom- und magnetischen Flussprofilen hinterlegt werden. Mit anderen Worten wird ein Phasenraum für jeden Wert des ersten vorbestimmten Werts ge- bildet. Jeder Punkt in einem solchen magnetischen Phasenraum entspricht einer möglichen Kombination von Stromstärke und magnetischem Fluss, das heißt einem Zustand des physikalischen Systems des Kraftstoffinj ektors . Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Analyse der zusammengehörenden Stromprofile und Flussprofile ein Vergleichen einer ersten Relation zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss während der ersten Freilaufphase mit einer zweiten Relation zwischen Stromstärke und magnetischen Fluss während der zweiten Freilaufphase auf.
Anders ausgedrückt wird der Zusammenhang zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss in der ersten Freilaufphase mit dem Zusammenhang zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss in der zweiten Freilaufphase verglichen. In Bezug auf den oben erwähnten magnetischen Phasenraum heißt dies, dass der Teil des magne¬ tischen Phasenraums, der der ersten Freilaufphase entspricht, mit dem Teil des magnetischen Phasenraums, der der zweiten Freilaufphase entspricht, verglichen wird.
Somit kann in einfacher Weise festgestellt werden, ob Bewegung in der ersten Freilaufphase vorhanden ist oder nicht. Im ersten Falle wird die erste Relation (entspricht dem Verlauf im
Phasenraum) sich von der zweiten Relation unterscheiden, im zweiten Falle nicht.
Mit anderen Worten ist der Öffnungsvorgang schon vor Anfang der ersten Freilaufphase abgeschlossen, wenn die erste Relation sich nicht von der zweiten Relation unterscheidet. Endet der Öff¬ nungsvorgang aber erst im Laufe der ersten Freilaufphase, dann wird die erste Relation sich von der zweiten Relation unterscheiden .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Auswählen des Referenzstromwertes ein Auswählen des niedrigsten Wertes des ersten vorbestimmten Wertes auf, bei dem die erste Relation im Wesentlichen gleich der zweiten Relation ist.
Mit anderen Worten wird in diesem Ausführungsbeispiel der niedrigste Wert des ersten vorbestimmten Wertes als Refe¬ renzstromwert ausgewählt, bei dem es keine Bewegung während der ersten Freilaufphase gibt. Somit werden der Zeitpunkt des Beendens des Öffnungsvorgangs und der Zeitpunkt des Beendens der Boostphase sehr nahe aneinander gebracht.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Ermitteln einer Mehrzahl von magnetischen Flussprofilen durch Berechnungen basierend auf Stromstärke, Spannung und elektrischem Widerstand des Magnetspulenantriebs. Die Spannung U wird vorzugsweise zusammen mit der Stromstärke I gemessen, abgetastet und gespeichert . Der elektrische Widerstand R des Magnetspulenantriebs, das heißt der Spulenwiderstand, wird als bekannt angenommen. Aus diesen Werten (als Funktionen der Zeit) kann dann auch der zeitliche Verlauf des magnetischen Flusses φ durch Lösung der bekannten Differentialgleichung
U = RI + Ν-^- dt
berechnet werden, wobei N die Anzahl der Spulenwicklungen ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Ermitteln eines Öffnungszeitpunkt des Kraftstoffinj ektors für eines der erfassten Stromprofile ba¬ sierend auf einer Analyse des Stromprofils und des entsprechenden magnetischen Flussprofils auf.
In diesem Ausführungsbeispiel werden ein Stromprofil und das dazugehörende magnetische Flussprofil analysiert, um den Öffnungszeitpunkt des Kraftstoffinj ektors zu ermitteln. Durch Kenntnis des genauen Öffnungszeitpunkts wird es gegebenenfalls möglich, die Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors anzupassen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Analyse des Stromprofils und des entsprechenden Flussprofils ein Ermitteln eines zusammengehörendes Paares von Stromstärke und magnetischem Fluss auf, bei dem eine erste Relation zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss während der ersten Frei¬ laufphase von einer zweiten Relation zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss während der zweiten Freilaufphase abweicht. Mit anderen Worten wird ein Punkt im magnetischen Phasenraum ermittelt, bei dem der Verlauf während der ersten Freilaufphase sich von dem Verlauf während der zweiten Freilaufphase trennt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden
Kraftstoffinj ektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraft- fahrzeuges beschrieben. Das beschriebenen Verfahren weist folgendes auf: (a) Ermitteln eines Referenzstromwertes durch Durchführung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt oder einem der vorhergehenden Ansprüche und (b) Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einer
Boostspannung bis die Stromstärke des durch den Magnetspu¬ lenantrieb fließenden Stromes den ermittelten Referenzstromwert erreicht .
In diesem Aspekt der Erfindung wird das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt und/oder den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen dazu verwendet, den optimalen Peakstrom zu ermitteln, so dass Ende der Boostphase möglichst nahe am Ende des Öffnungsvorgangs eintrifft. Mit anderen Worten wird erst ein Referenzstromwert (Peakstrom) ermittelt. Dies kann während normalen Betriebs erfolgen. Dann wird der ermittelte Referenzstromwert bei der Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors verwendet.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerung für ein Fahrzeug beschrieben, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele eingerichtet ist.
Diese Motorsteuerung ermöglicht es in einfacher Weise eine präzise und ausgeglichene Einspritzung zu erreichen.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm beschrieben, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele durchzuführen.
Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Com¬ puterprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Pro¬ gramm-Elements, eines Computerprogrammprodukts und/oder eines computerlesbaren Mediums, das Anweisungen zum Steuern eines Computersystems enthält, um die Arbeitsweise eines Systems bzw. eines Verfahrens in geeigneter Weise zu koordinieren, um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpften Wirkungen zu erreichen .
Das Computerprogramm kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++ etc. implementiert sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium (CD-Rom, DVD, Blu-ray Disk, Wechsellaufwerk, flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für einen Motor eines Kraftfahrzeugs derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogramm in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann.
Die Erfindung kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d.h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, d.h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände be¬ schrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Figur 1 zeigt eine grafische Darstellung einer Mehrzahl von Stromprofilen, die erfindungsgemäß zum Ermitteln eines Referenzstromwertes verwendet werden. Figur 2 zeigt eine grafische Darstellung einer Mehrzahl von
Schallsignalen, die den in der Figur 1 gezeigten Stromprofilen entsprechen.
Figur 3 zeigt eine grafische Darstellung eines magnetischen
Phasenraums entsprechend den in der Figur 1 gezeigten
Stromprofilen .
Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an mög- liehen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.
Die Figur 1 zeigt eine grafische Darstellung 101 einer Mehrzahl von Stromprofilen 111 bis 116, die erfindungsgemäß zum Ermitteln eines Referenzstromwertes verwendet werden. Die Stromprofile 111 bis 116 sind in der Darstellung 101 so angeordnet, dass sie alle ihren ersten Maximalwert (bzw. ersten vorbestimmten Wert) zum Zeitpunkt t=0 erreichen.
Jedes Stromprofil 111 bis 116 wird erfindungsgemäß vom Mo- torsteuergerät so aufgenommen, dass der Magnetspulenantrieb eines Kraftstoffinj ektors zuerst mit einer Boostspannung (d.h. einer gegenüber der Bordnetzspannung erhöhten Spannung von z.B. 40V bis 60V) beaufschlagt wird. Die Stromstärke des durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes wird vom Steuergerät gemessen, abgetastet und gespeichert. Wenn die Stromstärke einen ersten vorbestimmten Wert (Peakstrom des Profils) erreicht, wird die Boostspannung ausgeschaltet und der Kraftstoffinj ektor geht in eine erste Freilaufphase über, in welcher keine weitere elektrische Energie zugeführt wird. Dies führt dazu, dass die Stromstärke mit der Zeit abnimmt. Wenn die Stromstärke einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht, wird die erste Frei¬ laufphase beendet und der Magnetspulenantrieb wird erneut mit der Boostspannung beaufschlagt, so dass die Stromstärke wieder ansteigt. Wenn die Stromstärke dann erneut den ersten vorbe¬ stimmten Wert erreicht, wird die Boostspannung wieder ausgeschaltet und es folgt eine zweite Freilaufphase bis die
Stromstärke erneut den zweiten vorbestimmten Wert erreicht. Danach folgt eine Haltephase, in der den Kraftstoffinj ektor bis zum Beginn des Schließvorgangs durch Beaufschlagung mit einer Haltespannung so lange offen gehalten wird, dass die gewünschte Einspritzmenge erreicht wird. Jedes einzelne Stromprofil 111 bis 116 wird mit anderen Worten durch Anlegen einer zweiten Boostphase erstellt. Somit weist jedes Stromprofil auch zwei Freilaufphasen auf. Durch Vergleichen dieser beiden Freilaufphasen können dann, wie weiter unten näher beschrieben, wertvolle Informationen hinsichtlich des Öffnungszeitpunkts des Kraftstoffinj ektors hergeleitet werden. Die Stromprofile 111 bis 116 können vorteilhafterweise während des normalen Betriebs des Kraftstoffinj ektors erfasst werden . Die in der Figur 1 gezeigten sechs Stromprofile 111 bis 116 unterscheiden sich insbesondere dadurch, dass der vorbestimmte Wert der Stromstärke, bei der die Boostphasen beendet werden, für jedes Stromprofil 111 bis 116 unterschiedlich gewählt ist. Dies beeinflusst selbstverständlich auch die Zeitdauer der
Boostphasen. Für das Stromprofil 111 beträgt der erste vor¬ bestimmte Wert etwa 10A, für das Stromprofil 112 beträgt der erste vorbestimmte Wert etwa 12A, für das Stromprofil 113 beträgt der erste vorbestimmte Wert etwa 14A, für das Stromprofil 114 beträgt der erste vorbestimmte Wert etwa 16A, für das Stromprofil 115 beträgt der erste vorbestimmte Wert etwa 128 und für das
Stromprofil 116 beträgt der erste vorbestimmte Wert etwa 20A.
Die Figur 2 zeigt eine grafische Darstellung 202 einer Mehrzahl von Schallsignalen 221 bis 226 von einem akustischen Sensor am Kraftstoffinj ektor, die den in der Figur 1 gezeigten Stromprofilen 111 bis 116 entsprechen. Genauer gesagt entspricht das Schallsignal 221 dem in der Figur 1 gezeigten Stromprofil 111, das Schallsignal 222 entspricht dem in der Figur 1 gezeigten Stromprofil 112, das Schallsignal 223 entspricht dem in der Figur 1 gezeigten Stromprofil 111, das Schallsignal 224 entspricht dem in der Figur 1 gezeigten Stromprofil 114, das Schallsignal 225 entspricht dem in der Figur 1 gezeigten Stromprofil 115 und das Schallsignal 226 entspricht dem in der Figur 1 gezeigten Stromprofil 116.
Der akustische Sensor ist so angebracht, dass er die akustischen Geräusche erfassen kann, die durch Bewegungen im Kraftstoffinjektor entstehen, zum Beispiel beim Anschlag des Ankers am Ende des Öffnungsvorgangs. Aus der Darstellung 202 ist es ersichtlich, dass das Ende des Öffnungsvorgangs früher eintrifft für
Stromprofile mit einem hohen ersten vorbestimmten Wert und später für Stromprofile mit einem niedrigeren ersten vorbestimmten Wert. Insbesondere zeigen die Kurven 226, 225 und 224, dass das Ende des Öffnungsvorgangs für die entsprechenden Stromprofile 116, 115 und 114 vor dem Ende der ersten Boostphase (t=0) eintrifft. Des Weiteren zeigen die Kurven 222 und 221, dass das Ende des Öffnungsvorgangs für die entsprechenden Stromprofile 112 und 111 nach dem Ende der ersten Boostphase (t=0) eintrifft. Für die Kurve 223 fällt das Ende des Öffnungsvorgangs aber im Wesentlichen mit dem Ende der ersten Boostphase (t=0) zusammen, so dass eine Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors mit einem Peakstromwert gleich dem ersten vorbestimmten Wert für das Stromprofil 113 dazu führen würde, dass das Ende des Öff¬ nungsvorgangs zeitlich sehr nahe am Ende der entsprechenden Boostphase eintrifft.
Die Darstellung in Figur 2 basiert auf Labormessungen, in denen ein akustischer Sensor speziell eingesetzt wurde. Sie dient lediglich zur Veranschaulichung und ist nicht als solche ein Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Figur 3 zeigt eine grafische Darstellung 303 eines mag- netischen Phasenraums, das heißt eines von der Zeit entkoppelten Zusammenhangs zwischen magnetischem Fluss φ und Stromstärke I, entsprechend den in der Figur 1 gezeigten Stromprofilen 111 bis 116. Der magnetische Fluss wird vorzugsweise vom Steuergerät basierend auf dem jeweiligen Stromprofil, Spannungsprofil und Spulenwiderstand berechnet.
Der Zusammenhang zwischen magnetischem Fluss und Spulenstrom wird erst mit Bezug auf das Stromprofil 111 in Figur 1 näher erläutert. Vor dem Anfang der ersten Boostphase ist der mag¬ netische Fluss OmWb und der Spulenstrom ist OA. Der erste Stromanstieg des Stromprofils 111 (von t~-0,3ms bis t=0ms) in Figur 1 verläuft entlang des Kurvenabschnitts 330 in Figur 3. Bei einer Stromstärke von knapp über 10A wird die Boostspannung abgeschaltet und sowohl die Stromstärke als der magnetische Fluss fallen jetzt entlang der Kurvenabschnitte 331a und 337 ab bis zum Punkt 338 hin, der dem Ende der ersten Freilaufphase entspricht. Der nachfolgende Stromanstieg in der zweiten Boostphase verläuft dann entlang des Kurvenabschnitts 339 bis die Stromstärke von knapp über 10A am Ende der zweiten Boostphase wieder erreicht wird. Die darauffolgende zweite Freilaufphase verläuft nun entlang der Kurvenabschnitte 331b (bei der der magnetische Fluss etwas größer ist als beim Kurvenabschnitt 331a) und 337 und endet wieder im Punkt 338. Das Schließen des Kraftstoffinj ektors verläuft zum Schluss entlang des Kurvenabschnitts 340.
Wie es der Figur 3 entnommen werden kann, gilt für das Stromprofil 111 in Figur 1, dass die Relation (erste Relation) zwischen Strom und magnetischem Fluss während der ersten Freilaufphase
(Kurvenabschnitt 331a) nicht gleich der Relation (zweiten Relation) zwischen Strom und magnetischem Fluss während der zweiten Freilaufphase (Kurvenabschnitt 331b) ist. Dies ist darauf zurückzuführen, wie es auch oben in Verbindung mit der Figur 2 erläutert wurde, dass der Öffnungsvorgang vor Beginn der ersten Freilaufphase noch nicht vollendet ist. Mit anderen Worten findet im Laufe der ersten Freilaufphase noch Bewegung im Kraftstoffinj ektor statt. Für die Stromprofile 112 und 113 aus der Figur 1 kann in der Figur 3 ein ähnliches Verhalten beobachtet werden, wie es soeben mit Bezug auf das Stromprofil 111 diskutiert wurde. Spezifischer sind eine erste Relation zwischen magnetischem Fluss und Strom entlang des Kurvenabschnitts 332a bzw. 333a und eine zweite Relation zwischen magnetischem Fluss und Strom entlang des Kurvenabschnitts 332b bzw. 333b zu erkennen. Für die Stromprofile 114, 115 und 116 aus der Figur 1 ist kein Unterschied zwischen den Freilaufphasen mehr erkennbar. Spezifischer ist die Relation bzw. Zusammenhang zwischen magnetischem Fluss und Strom in beiden Freilaufphasen im Wesentlichen gleich. Für das Stromprofil 114 verlaufen beide Freilaufphasen entlang der Kurvenabschnitte 334 und 337, für das Stromprofil 115 verlaufen beide Freilaufphasen entlang der Kurvenabschnitte 335 und 337 und für das Stromprofil 116 verlaufen beide Frei¬ laufphasen entlang der Kurvenabschnitte 336 und 337. Die Motorsteuerung wählt erfindungsgemäß folglich den ersten vorbestimmten Wert des Stromprofils 114, das heißt 16A, als Peakstrom für die Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors aus, um das Ende der Boostphase so nahe wie möglich an das Ende des Öff¬ nungsvorgangs zu bringen. Durch diese Synchronisation von Boostphase und Öffnungsvorgang kann die Einspritzmenge sehr genau gesteuert werden.
Des Weiteren kann die Motorsteuerung für jedes einzelne
Stromprofil 111 bis 113 den genauen Zeitpunkt ermitteln, zu dem der Öffnungsvorgang beendet ist. Spezifischer ermittelt die
Motorsteuerung der Punkt im magnetischen Phasenraum, wo die sich unterscheidenden Kurvenabschnitte 331a/b, 332a/b und 333a/b wieder zusammenfinden und sich mit dem gemeinsamen Kurvenabschnitt 337 verbinden. Der Zeitpunkt im entsprechenden
Stromprofil, der innerhalb der ersten Freilaufphase mit der Stromstärke dieses Punktes im magnetischen Phasenraum übereinstimmt, ist dann der gesuchte Öffnungszeitpunkt.
Noch weiter kann die Motorsteuerung für jedes einzelne
Stromprofil 111 bis 116 die während des Öffnungsvorgangs ge¬ leistete Arbeit bzw. Hubarbeit ermitteln. Dies kann durch Integration im Phasenraum entlang der Kurvenabschnitte der ersten Freilaufphase und entlang der Kurvenabschnitte der zweiten Freilaufphase und durch Subtraktion dieser beiden Integrationswerte erfolgen. Mit Kenntnis der Federkonstante des Magnetspulenantriebs kann nun den Hub des Kraftstoffinj ektors ermittelt werden.
Zusammenfassend ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise und ohne den Einsatz von weiterer Hardware (wie zum Beispiel akustischen Sensoren oder Beschleunigungssensoren) eine Ansteuerung eines Kraftstoffinj ektors , bei der das Ende des Öffnungsvorgangs und das Ende der Boostphase zeitlich (im
Wesentlichen) zusammenfallen. Des Weiteren kann basierend auf den verfahrensgemäß aufgezeichneten Messdaten ein Öffnungszeitpunkt sowie eine geleistete Hubarbeit für ein ausgewähltes bzw. einziges Stromprofil ermittelt werden.
Bezugs zeichenliste
101 Grafische Darstellung von Stromprofilen
111 Stromprofil
112 Stromprofil
113 Stromprofil
114 Stromprofil
115 Stromprofil
116 Stromprofil
202 Grafische Darstellung von SchallSignalen
221 Schallsignal
222 Schallsignal
223 Schallsignal
224 Schallsignal
225 Schallsignal
226 Schallsignal
303 Grafische Darstellung vom magnetischen Phasenraum
330 Kurvenabschnitt
331a Kurvenabschnitt
331b Kurvenabschnitt
332a Kurvenabschnitt
332b Kurvenabschnitt
333a Kurvenabschnitt
333b Kurvenabschnitt
334 Kurvenabschnitt
335 Kurvenabschnitt
336 Kurvenabschnitt
337 Kurvenabschnitt
338 Haltezustand
339 Kurvenabschnitt
340 Kurvenabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln eines Referenzstromwertes zur Ansteuerung eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinj ektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraft¬ fahrzeuges, das Verfahren aufweisend
Erfassen einer Mehrzahl von Stromprofilen bei wiederholter Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors , wobei jedes Stromprofil einen zeitlichen Verlauf der Stromstärke eines durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes aufweist und wobei jede Ansteuerung des Kraftstoffinj ektors die folgenden Schritte aufweist :
(a) Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraft¬ stoffinj ektors mit einer Boostspannung bis die Stromstärke des durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes einen ersten vorbestimmten Wert erreicht,
(b) Abwarten, dass die Stromstärke während einer ersten Freilaufphase einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht,
(c) erneutes Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs mit der Boostspannung bis die Stromstärke den ersten vorbestimmten Wert erreicht und
(d) Abwarten, dass die Stromstärke während einer zweiten Freilaufphase den zweiten vorbestimmten Wert erreicht,
wobei der erste vorbestimmte Wert für jede Ansteuerung variiert wird, das Verfahren ferner aufweisend
Ermitteln einer Mehrzahl von magnetischen Flussprofilen, wobei jedes magnetische Flussprofil einem der Mehrzahl von erfassten Stromprofilen entspricht, und
Auswählen des Referenzstromwertes basierend auf einer Analyse der zusammengehörenden Stromprofile und magnetischen Flussprofile .
2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Analyse der zusammengehörenden Stromprofile und Flussprofile ein Vergleichen einer ersten Relation zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss während der ersten Freilaufphase mit einer zweiten Relation zwischen Stromstärke und magnetischen Fluss während der zweiten Freilaufphase aufweist.
3. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Auswählen des Referenzstromwertes ein Auswählen des niedrigsten Wertes des ersten vorbestimmten Wertes aufweist, bei dem die erste Relation im Wesentlichen gleich der zweiten Relation ist.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln einer Mehrzahl von magnetischen Flussprofilen durch Berechnungen basierend auf Stromstärke, Spannung und elektrischem Widerstand des Magnetspulenantriebs erfolgt.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend
Ermitteln eines Öffnungszeitpunkt des Kraftstoffinj ektors für eines der erfassten Stromprofile basierend auf einer Analyse des Stromprofils und des entsprechenden magnetischen Fluss¬ profils .
6. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Analyse des Stromprofils und des entsprechenden Flussprofils ein Ermitteln eines zusammengehörendes Paares von Stromstärke und magnetischem Fluss aufweist, bei dem eine erste Relation zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss während der ersten Frei¬ laufphase von einer zweiten Relation zwischen Stromstärke und magnetischem Fluss während der zweiten Freilaufphase abweicht.
7. Verfahren zum Ansteuern eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinj ektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, das Verfahren aufweisend,
Ermitteln eines Referenzstromwertes durch Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und
Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraftstoff¬ injektors mit einer Boostspannung bis die Stromstärke des durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes den ermittelten Referenzstromwert erreicht.
8. Motorsteuerung für ein Kraftfahrzeug, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
9. Computerprogramm, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
PCT/EP2016/058188 2015-06-12 2016-04-14 Verfahren zum ermitteln eines referenzstromwertes zur ansteuerung eines kraftstoffinjektors WO2016198184A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680034394.XA CN107709739B (zh) 2015-06-12 2016-04-14 用于确定用于致动燃料喷射器的参考电流值的方法
KR1020177035714A KR101989730B1 (ko) 2015-06-12 2016-04-14 연료 인젝터를 작동시키기 위한 참조 전류 값을 결정하는 방법
US15/580,504 US10378475B2 (en) 2015-06-12 2016-04-14 Method for determining a reference current value for actuating a fuel injector

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015210794.9A DE102015210794B3 (de) 2015-06-12 2015-06-12 Verfahren zum Ermitteln eines Referenzstromwertes zur Ansteuerung eines Kraftstoffinjektors
DE102015210794.9 2015-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016198184A1 true WO2016198184A1 (de) 2016-12-15

Family

ID=55752281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/058188 WO2016198184A1 (de) 2015-06-12 2016-04-14 Verfahren zum ermitteln eines referenzstromwertes zur ansteuerung eines kraftstoffinjektors

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10378475B2 (de)
KR (1) KR101989730B1 (de)
CN (1) CN107709739B (de)
DE (1) DE102015210794B3 (de)
WO (1) WO2016198184A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109253008A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 用于操作内燃发动机的方法和控制系统
US10221800B1 (en) 2018-01-22 2019-03-05 Delphi Technologies Ip Limited Fuel injector control including adaptive response
US10371082B1 (en) 2018-01-22 2019-08-06 Delphi Technologies Ip Limited Fuel injector control including state selection based on a control signal characteristic

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015219673A1 (de) * 2015-10-12 2017-04-13 Continental Automotive Gmbh Erkennen eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors
DE102016208492B3 (de) * 2016-05-18 2017-08-17 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit Leerhub
DE102016214282B3 (de) * 2016-08-02 2017-05-11 Continental Automotive Gmbh Bestimmung des elektrischen Widerstands eines Kraftstoffinjektors mit Magnetspulenantrieb
DE102016219881B3 (de) 2016-10-12 2017-11-23 Continental Automotive Gmbh Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag
DE102016219891B3 (de) * 2016-10-12 2018-02-08 Continental Automotive Gmbh Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag
DE102016219888B3 (de) 2016-10-12 2017-11-23 Continental Automotive Gmbh Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag
US10401398B2 (en) 2017-03-03 2019-09-03 Woodward, Inc. Fingerprinting of fluid injection devices
KR102663102B1 (ko) * 2019-01-16 2024-05-02 만 에너지 솔루션즈 에스이 내연기관의 작동 방법 및 내연기관의 작동을 위한 제어 디바이스
EP3826169B1 (de) * 2019-11-25 2023-12-13 KOSTAL Drives Technology GmbH Verfahren und vorrichtung zur regelung einer synchronmaschine ohne lagegeber mittels eindeutiger zuordnung der flussverkettung zur rotorlage
US11268471B1 (en) * 2020-11-24 2022-03-08 Caterpillar Inc. Method and system for identification of fuel injector type

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010063009A1 (de) * 2010-12-14 2012-06-14 Continental Automotive Gmbh Charakterisierung einer Bewegung eines Kraftstoffinjektors mittels Erfassung und Auswertung einer magnetischen Hysteresekurve
DE102012213883A1 (de) * 2012-08-06 2014-02-06 Continental Automotive Gmbh Gleichstellung des Stromverlaufs durch einen Kraftstoffinjektor für verschiedene Teileinspritzvorgänge einer Mehrfacheinspritzung
DE102013207842A1 (de) * 2013-04-29 2014-10-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Referenz-Stromverlaufs für einen Kraftstoffinjektor zur Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes des Kraftstoffinjektors
DE102013214412A1 (de) * 2013-07-24 2015-01-29 Continental Automotive Gmbh Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5402760A (en) * 1992-05-21 1995-04-04 Nippondenso Co., Ltd. Fuel injection control apparatus for internal combustion engine
US6476599B1 (en) 1999-03-25 2002-11-05 Siemens Automotive Corporation Sensorless method to determine the static armature position in an electronically controlled solenoid device
EP1165944B1 (de) * 1999-03-30 2006-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum bestimmen der position eines ankers
DE102011075935B4 (de) * 2011-05-16 2017-04-13 Kendrion Mechatronics Center GmbH Ermittlung von Funktionszuständen eines elektromagnetischen Aktors
DE102012217121B4 (de) * 2012-09-24 2022-02-03 Vitesco Technologies GmbH Elektrische Ansteuerung eines Ventils basierend auf Kenntnis des Schließzeitpunkts bzw. Öffnungszeitpunktes des Ventils
DE102013220407B4 (de) * 2013-10-10 2022-09-29 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils
GB2520084A (en) * 2013-11-11 2015-05-13 Gm Global Tech Operations Inc Method of controlling a solenoid valve
DE102013223756B4 (de) * 2013-11-21 2015-08-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben von Injektoren eines Einspritzsystems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010063009A1 (de) * 2010-12-14 2012-06-14 Continental Automotive Gmbh Charakterisierung einer Bewegung eines Kraftstoffinjektors mittels Erfassung und Auswertung einer magnetischen Hysteresekurve
DE102012213883A1 (de) * 2012-08-06 2014-02-06 Continental Automotive Gmbh Gleichstellung des Stromverlaufs durch einen Kraftstoffinjektor für verschiedene Teileinspritzvorgänge einer Mehrfacheinspritzung
DE102013207842A1 (de) * 2013-04-29 2014-10-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Referenz-Stromverlaufs für einen Kraftstoffinjektor zur Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes des Kraftstoffinjektors
DE102013214412A1 (de) * 2013-07-24 2015-01-29 Continental Automotive Gmbh Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109253008A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 用于操作内燃发动机的方法和控制系统
KR20190008118A (ko) * 2017-07-13 2019-01-23 만 에너지 솔루션즈 에스이 내연 기관을 작동하기 위한 방법 및 제어 시스템
CN109253008B (zh) * 2017-07-13 2021-12-24 曼恩能源方案有限公司 用于操作内燃发动机的方法和控制系统
KR102381152B1 (ko) 2017-07-13 2022-03-30 만 에너지 솔루션즈 에스이 내연 기관을 작동하기 위한 방법 및 제어 시스템
US10221800B1 (en) 2018-01-22 2019-03-05 Delphi Technologies Ip Limited Fuel injector control including adaptive response
US10371082B1 (en) 2018-01-22 2019-08-06 Delphi Technologies Ip Limited Fuel injector control including state selection based on a control signal characteristic

Also Published As

Publication number Publication date
CN107709739A (zh) 2018-02-16
US10378475B2 (en) 2019-08-13
DE102015210794B3 (de) 2016-07-21
KR20180004807A (ko) 2018-01-12
KR101989730B1 (ko) 2019-06-14
US20180156153A1 (en) 2018-06-07
CN107709739B (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016198184A1 (de) Verfahren zum ermitteln eines referenzstromwertes zur ansteuerung eines kraftstoffinjektors
DE102013207842B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Referenz-Stromverlaufs für einen Kraftstoffinjektor zur Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes des Kraftstoffinjektors
DE102013214412B4 (de) Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors
WO2012159877A2 (de) Bestimmung des standardserien-öffnungsverhaltens eines kraftstoffinjektors basierend auf einem test-öffnungsverhalten unter dem einfluss eines testpulses mit konstanter spannung
DE102013205518B4 (de) Ermittlung des Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors
WO2013149924A1 (de) Bestimmen des zeitlichen bewegungsverhaltens eines kraft-stoffinjektors basierend auf einer auswertung des zeitlichen verlaufs von verschiedenen elektrischen messgrössen
DE102015209566B3 (de) Ansteuerung von Kraftstoffinjektoren bei Mehrfacheinspritzungen
DE102011087418A1 (de) Bestimmung des Öffnungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors mittels einer elektrischen Test-Erregung ohne eine magnetische Sättigung
WO2012156241A2 (de) Bestimmung des bewegungsverhaltens eines kraftstoffinjektors basierend auf dem zeitlichen abstand zwischen den ersten beiden spannungspulsen in einer haltephase
WO2012041936A1 (de) Ermitteln der ballistischen flugbahn eines elektromagnetisch angetriebenen ankers eines spulenaktuators
WO2017063824A1 (de) Erkennen eines vorbestimmten öffnungszustandes eines einen magnetspulenantrieb aufweisenden kraftstoffinjektors
DE102010027806A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem eine Größe ermittelt wird
DE102016204054B3 (de) Ermitteln der Remanenz eines Kraftstoffinjektors
DE102013209077B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der elektrischen Ansteuerdauer eines Kraftstoffinjektors für eine Brennkraftmaschine
DE102014208753B4 (de) Ermittlung von Parameterwerten für einen Kraftstoffinjektor
DE102015212739A1 (de) Vereinfachte Ansteuerung eines Kraftstoffinjektors
WO2017001077A1 (de) Präzise bestimmung des elektrischen widerstands eines kraftstoffinjektors mit magnetspulenantrieb
DE102016209770B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anpassen des Öffnungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors
DE102015219383B3 (de) Bestimmung eines Zeitpunktes, zu welchem sich ein Kraftstoffinjektor in einem vorbestimmten Zustand befindet
DE102016205268B3 (de) Ermitteln von Einspritzparameterwerten für Kraftstoffinjektoren
DE102017204477B4 (de) Verfahren und Motorsteuerung zum Gleichstellen des zeitlichen Öffnungsverhaltens von Kraftstoffinjektoren
DE102015207954B3 (de) Ermittlung eines Zeitpunkts eines vorbestimmten Öffnungszustandes eines Kraftstoffinjektors
DE102016208492B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit Leerhub
DE102016209768B3 (de) Verfahren zum Bestimmen eines für den Leerhub eines Kraftstoffinjektors indikativen Werts
DE102016214282B3 (de) Bestimmung des elektrischen Widerstands eines Kraftstoffinjektors mit Magnetspulenantrieb

Legal Events

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

Ref document number: 16716219

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15580504

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177035714

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16716219

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1