WO2017182195A1 - Verfahren zum betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen servoinjektors und kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen servoinjektors und kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2017182195A1
WO2017182195A1 PCT/EP2017/055603 EP2017055603W WO2017182195A1 WO 2017182195 A1 WO2017182195 A1 WO 2017182195A1 EP 2017055603 W EP2017055603 W EP 2017055603W WO 2017182195 A1 WO2017182195 A1 WO 2017182195A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piezo
servo valve
piezoactuator
force
operating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/055603
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vincent Dian
Matthias Scheid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies 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 Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Priority to CN201780024457.8A priority Critical patent/CN109072837B/zh
Priority to US16/094,273 priority patent/US10746120B2/en
Priority to KR1020187029762A priority patent/KR102124271B1/ko
Publication of WO2017182195A1 publication Critical patent/WO2017182195A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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
    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric 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
    • F02D41/24—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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3827—Common rail control systems for diesel engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/005—Fuel-injectors combined or associated with other devices the devices being sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/023—Means for varying pressure in common rails
    • 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
    • F02D2041/2051—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using voltage control
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/21—Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements

Definitions

  • the present invention relates to a method of operating a diesel common rail piezo explicatenen Servoinj ector in which a piezoelectric actuator opens and closes a nozzle needle via a servo valve, wherein the piezoelectric actuator is operated as a sensor to measure the force exerted on the servo valve force.
  • a standard diesel common rail injector has an actuator that operates a needle directly or indirectly (with servo drive).
  • the use of a piezo zoiatas as an actuator in this case has the advantage that this piezoelectric element can also be used as a sensor to detect cha ⁇ teristic events such as the closing of the needle. This information can be used in controlling the injector to improve the accuracy of the injections.
  • the piezoelectric actuator is used to open a servo valve on the reverse piezoelectric effect, which in turn leads to the opening of the Dü ⁇ sennadel via the provided hydraulic connection, whereby fuel is injected.
  • the piezoelectric element is not used as an actuator, it is possible to use this as a force sensor via the piezoelectric effect.
  • the force resulting from the fuel pressure in the fuel chamber, which is arranged below the servo valve, and which acts on the servo valve can be detected by the piezoactuator when the piezoactuator is in contact with the servo valve.
  • the piezoactuator in a piezoelectric actuator with an air gap (in a non-charged state, the piezoactuator is not in contact with the servo valve), the piezoactuator must be charged to some extent to make contact with the servo valve. On the other hand, it must La ⁇ amount of manure with which the piezoelectric actuator is applied not exceed a certain amount, as this could lead to an opening of the servo valve and thus to a measurement which changes the needle movement in the injector and thus the amount of injected fuel.
  • the present invention has for its object to provide a method of the type described above, with which the correct amount of charge for acting on the Piezoaktuators for producing a force contact thereof with the servo valve can be determined in a particularly accurate manner.
  • the method a has the advantage that the area of the partial charging in which the piezoactuator can be used as a sensor is greater than with method b, since in the method a, the servo valve is already closed when the partial charging takes place, and thus a greater force may be exerted on the servo valve than on method b, where the force applied to the servo valve must be reduced to a value low enough for the servo valve to close and terminate the injection event. For this reason, it is easier to learn about using the Piezoaktuators according to method a to determine a suitable partially charged state.
  • method b is that, in measurements associated with actual injection, the window of time in which the piezoactuator can be used as a sensor is greater than in method a. This is due to the fact that in method a the piezo actuator must first be completely discharged and then recharged. This additional dead time for the measurement does not apply to method b.
  • a motor cycle in a specific injection process to switch periodically between method a and method b, namely in the injection process in which the measurement is carried out.
  • This is in particular a special main injection in which the force measurement is carried out.
  • the method according to the invention is therefore preferably carried out in such a main injection.
  • the method of the invention is performed at times when there is no large change in the operating point, i. especially a stable one
  • the partial discharge of the piezoactuator (method b) is carried out on the basis of the charged state associated with an actual injection.
  • the partial charging (method a) is preferably carried out after a complete discharge of the piezoactuator.
  • the present invention further relates to a motor vehicle having a diesel common rail piezo sauenen Servoinj ector of the type described above and a control unit which is adapted to carry out the method described above.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating process variant a ;
  • FIG. 2 is a diagram illustrating process variant b
  • Figure 3 is a diagram showing in three representations the
  • the piezoactuator is partially charged according to the method a shown in Figure 1 from a non-charged state at 0 V.
  • FIG. 1 shows the corresponding piezo voltage as a function of time, wherein an injection pulse of a main injection and a subsequent auxiliary detection pulse for partial charging are shown.
  • the possible measurement window for carrying out the method a is shown to the right of the dashed line.
  • the piezoactuator is partially discharged from an already charged state (injection pulse) to a remaining charge.
  • injection pulse and the auxiliary detection pulse according to process variant b are shown. It can be seen that the possible measurement window indicated on the right of the dashed line is larger than in method a.
  • Figure 3 shows the implementation of the method according to the invention, in which for a motor cycle in a special injection process periodically between method a and method b is switched back and forth.
  • the left-hand diagram shows process a for cycle n, process a in the middle diagram for cycle n + 1, and process a in the right-hand diagram for cycle n + 2.
  • the diagrams likewise each show an injection pulse and an auxiliary detection pulse for the corresponding method.
  • the piezoelectric voltage at the piezoactuator is measured by both methods and the results are compared. If there is sufficient agreement, process b will be carried out in areas where process a is impracticable. If there is insufficient agreement, no application of procedure b.

Landscapes

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

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen Servoinjektors und ein Kraftfahrzeug beschrieben. Bei dem Verfahren wird der vorgesehene Piezoaktuator als Sensor betätigt, um die auf das Servoventil ausgeübte Kraft zu messen. Hierbei wird die richtige Ladungsmenge für den Piezoaktuator für jeden Betriebspunkt ermittelt, damit dieser den für die Kraftmessung erforderlichen Kraftkontakt mit dem Servoventil herstellt, ohne den Einspritzvorgang selbst durch Öffnen des Servoventils zu beeinflussen. Dieses geschieht durch eine Kombination aus zwei Verfahrensvarianten, nämlich einem partiellen Aufladen des Piezoaktuator und einem partiellen Entladen desselben. Die entsprechende Piezospannung wird mit beiden Verfahren gemessen, und die Ergebnisse werden miteinander verglichen. Bei ausreichender Übereinstimmung wird das zweite Verfahren in Bereichen durchgeführt, in denen das erste Verfahren nicht durchführbar ist. Bei nichtausreichender Übereinstimmung findet keine Anwendung des zweiten Verfahrens statt. Auf diese Weise wird der Sensorbetriebsbereich eines Piezoaktuators erweitert. Eine zugehörige Steuereinheit ist zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ausgebildet.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines diesel-common-rail-piezo- betriebenen Servoinj ektors und Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen Servoinj ektors , bei dem ein Piezoaktuator eine Düsennadel über ein Servoventil öffnet und schließt, wobei der Piezoaktuator als Sensor betätigt wird, um die auf das Servoventil ausgeübte Kraft zu messen.
Ein standardmäßiger Diesel-Common-Rail-Inj ektor besitzt einen Aktuator, der auf direkte Weise oder auf indirekte Weise (mit Servoantrieb) eine Nadel betätigt. Die Verwendung eines Pie- zoelementes als Aktuator hat hierbei den Vorteil, dass dieses Piezoelement auch als Sensor verwendet werden kann, um cha¬ rakteristische Ereignisse, wie beispielsweise das Schließen der Nadel, zu detektieren. Diese Informationen können bei der Steuerung des Injektors dazu benutzt werden, um die Genauigkeit der Einspritzvorgänge zu verbessern.
Bei einem piezobetriebenen Servoinj ektor findet der Piezoaktuator Anwendung, um ein Servoventil über den umgekehrten piezoelektrischen Effekt zu öffnen, was wiederum über die vorgesehene hydraulische Verbindung zu einem Öffnen der Dü¬ sennadel führt, wodurch Kraftstoff eingespritzt wird. Wenn das Piezoelement nicht als Aktuator verwendet wird, ist es möglich, dieses über den piezoelektrischen Effekt als Kraftsensor zu benutzen. Speziell kann dabei die aus dem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffkammer, welche unterhalb des Servonventils angeordnet ist, herrührende und auf das Servoventil einwirkende Kraft vom Piezoaktuator detektiert werden, wenn der Piezoaktuator mit dem Servoventil in Kontakt steht. Bei einem Piezoservoinj ektor mit einem Luftspalt (in einem nichtaufgeladenen Zustand steht hierbei der Piezoaktuator mit dem Servoventil nicht in Kontakt) muss jedoch der Piezoaktuator in einem gewissen Umfang aufgeladen werden, um mit dem Ser- voventil in Kontakt zu treten. Andererseits darf die La¬ dungsmenge, mit der der Piezoaktuator beaufschlagt wird, nicht einen gewissen Betrag überschreiten, da dies zu einem Öffnen des Servoventils und somit zu einer Messung führen könnte, die die Nadelbewegung im Injektor und somit die Menge des eingespritzten Kraftstoffes verändert.
Für die Funktion des Piezoaktuators als Kraftsensor ist es daher von wesentlicher Bedeutung, die richtige Ladungsmenge des Piezoaktuators für jeden Betriebspunkt zum Erreichen dieses Kraftkontaktes, der für die Kraftmessung benötigt wird, her¬ auszufinden, ohne dabei die Einspritzung selbst durch Öffnen des Servoventils aktiv zu beeinflussen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, mit dem die richtige Ladungsmenge zur Beaufschlagung des Piezoaktuators zur Herstellung eines Kraftkontaktes desselben mit dem Servoventil auf besonders genaue Weise ermittelt werden kann .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der angegebenen Art mit den folgenden Schritten gelöst:
Ermitteln der richtigen Ladungsmenge für den Piezoaktuator für jeden Betriebspunkt, damit dieser den für die Kraftmessung erforderlichen Kraftkontakt mit dem Servoventil herstellt, ohne den Einspritzvorgang selbst durch Öffnen des Servoventils zu beeinflussen, durch partielles Aufladen des Piezoaktuators von einem nichtaufge- ladenen Zustand bei 0 V (Verfahren a) ; partielles Entladen des Piezoaktuators von einem bereits aufgeladenen Zustand zu einer verbleibenden begrenzten Ladung (Verfahren b) ;
Messen der Piezospannung mit beiden Verfahren und Vergleichen der Ergebnisse ; bei ausreichender Übereinstimmung Durchführen von Verfahren b in Bereichen, in denen Verfahren a nicht durchführbar ist; und bei nichtausreichender Übereinstimmung keine Anwendung von Verfahren b.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, den Sensorbetriebsbereich eines Piezoaktuators in einem die- sel-common-rail-piezobetriebenen Servoinj ektor zu erweitern. Dies sei wie folgt begründet:
Mit den vorstehend beschriebenen beiden Verfahrensvarianten a und b wird ein partiell aufgeladener Zustand des Piezoaktuators erreicht. Das Verfahren a hat dabei den Vorteil, dass der Bereich der partiellen Aufladung, in dem der Piezoaktuator als Sensor verwendet werden kann, größer ist als mit Verfahren b, da beim Verfahren a das Servoventil bereits geschlossen ist, wenn die partielle Aufladung stattfindet, und somit eine größere Kraft auf das Servoventil ausgeübt werden kann als bei Verfahren b, bei dem die auf das Servoventil einwirkende Kraft reduziert werden muss, und zwar auf einen Wert, der niedrig genug ist, damit das Servoventil schließen und das Einspritzereignis beenden kann. Aus diesem Grund ist es einfacher, über die Benutzung des Piezoaktuators gemäß Verfahren a einen geeigneten partiell aufgeladenen Zustand zu ermitteln.
Der Vorteil von Verfahren b besteht darin, dass bei Messungen in Verbindung mit einer tatsächlichen Einspritzung das Zeitfenster, in dem der Piezoaktuator als Sensor verwendet werden kann, größer ist als bei Verfahren a. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beim Verfahren a der Piezoaktuator zuerst vollständig entladen und dann wieder aufgeladen werden muss . Diese zusätzliche Totzeit für die Messung gilt bei Verfahren b nicht.
In Betriebsbereichen, in denen sowohl Verfahren a als auch Verfahren b eingesetzt werden können, wird beim Stand der Technik Verfahren a eingesetzt, da es sich hierbei um das robustere Verfahren handelt. Erfindungsgemäß werden jedoch nunmehr beide Verfahrensvarianten durchgeführt, und die Piezospannung am Piezoaktuator wird mit beiden Verfahren gemessen und die Ergebnisse werden miteinander verglichen. Wenn die Übereinstimmung zwischen beiden Verfahren groß genug ist (spezifische Spannung im Signal) , wird erfindungsgemäß davon ausgegangen, dass auch mit Verfahren b ein passendes korrektes Ladungsniveau des Piezo¬ aktuators erreicht werden kann, so dass dieser als Sensor verwendet werden kann. In diesem Fall, d.h. bei ausreichender Übereinstimmung, wird Verfahren b in Betriebsbereichen benutzt, in denen Verfahren a nicht durchführbar ist (durch Ti- ming-Beschränkungen) .
Wenn andererseits die Übereinstimmung zwischen beiden Verfahren nicht gut genug ist, erfolgt keine Anwendung von Verfahren b in Bereichen, in denen Verfahren a nicht benutzt werden kann.
Durch die kombinierte Anwendung von Verfahren b mit dem sehr robusten Verfahren a ist es möglich, die Robustheit von Verfahren b zu erhöhen und dieses Verfahren in zuverlässiger Weise an- zuwenden. Es ist somit möglich, den Betriebsbereich, in dem das Piezoelement als Sensor eingesetzt werden kann, auf signifikante Weise zu erhöhen, indem der Zeitbereich des Detektionsfensters vergrößert wird. Auf diese Weise können insbesondere kleinere eingespritzte Kraftstoffmengen detektiert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise für einen Motorzyklus bei einem speziellen Einspritzvorgang periodisch zwischen Verfahren a und Verfahren b hin- und hergeschaltet, und zwar bei dem Einspritzvorgang, bei dem die Messung durchgeführt wird. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine spezielle Haupteinspritzung, bei der die Kraftmessung durchgeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher vorzugsweise bei einer derartigen Haupteinspritzung ausgeführt.
Speziell wird das erfindungsgemäße Verfahren zu Zeitpunkten durchgeführt, bei denen keine große Änderung des Betriebspunktes stattfindet, d.h. insbesondere ein stabiler
Rail-Kraftstoffdruck und eine vergleichbare angeforderte Einspritzmenge vorliegen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das partielle Entladen des Pie- zoaktuators (Verfahren b) ausgehend von dem mit einer tat- sächlichen Einspritzung verbundenen aufgeladenen Zustand desselben durchgeführt. Das partielle Aufladen (Verfahren a) wird vorzugsweise nach einem vollständigen Entladen des Pie- zoaktuators ausgeführt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, das einen diesel-common-rail-piezobetriebenen Servoinj ektor der vorstehend beschriebenen Art und eine Steuereinheit aufweist, die zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei¬ spieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert Es zeigen:
Figur 1 ein Diagramm, das Verfahrensvariante a ver¬ deutlicht ;
Figur 2 ein Diagramm, das Verfahrensvariante b dar- stellt; und
Figur 3 ein Diagramm, das in drei Darstellungen den
Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. Bei dem hier beschriebenen Verfahren zum Betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen Servoinj ektors wird der Piezoaktuator als Sensor betätigt, um die auf das Servoventil ausgeübte Kraft zu messen. Um die entsprechende Kraftmessung durchführen zu können, muss die richtige Ladungsmenge für den Piezoaktuator ermittelt werden, damit dieser den für die
Kraftmessung erforderlichen Kraftkontakt mit dem Servoventil herstellt, ohne den Einspritzvorgang selbst durch Öffnen des Servoventils zu beeinflussen. Mit anderen Worten, der Piezoaktuator muss den im nichtaufgeladenen Zustand vorhandenen Luftspalt zwischen dem Aktuator und dem Servoventil überwinden.
Hierzu wird der Piezoaktuator gemäß dem in Figur 1 dargestellten Verfahren a von einem nichtaufgeladenen Zustand bei 0 V partiell aufgeladen. In Figur 1 ist die entsprechende Piezospannung in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt, wobei ein Einspritzimpuls einer Haupteinspritzung und ein nachfolgender Hilfsdetekti- onspuls zum partiellen Aufladen dargestellt sind. Das mögliche Messfenster zur Durchführung des Verfahrens a ist rechts von der gestrichelten Linie gezeigt. Bei dem in Figur 2 dargestellten Verfahren b findet ein partielles Entladen des Piezoaktuators von einem bereits aufgeladenen Zustand (Einspritzpuls) zu einer verbleibenden Ladung statt. Hier sind ebenfalls der Einspritzpuls sowie der Hilfsdetek- tionspuls gemäß Verfahrensvariante b dargestellt. Man erkennt, dass das rechts von der gestrichelten Linie angedeutete mögliche Messfenster hierbei größer ist als bei Verfahren a. Figur 3 zeigt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem für einen Motorzyklus bei einem speziellen Ein- spritzvorgang periodisch zwischen Verfahren a und Verfahren b hin- und hergeschaltet wird. Im linken Diagramm ist für Zyklus n Verfahren a dargestellt, im mittleren Diagramm für Zyklus n+1 Verfahren b und im rechten Diagramm für Zyklus n+2 wiederum Verfahren a. In den Diagrammen sind ebenfalls jeweils ein Einspritzpuls und ein Hilfsdetektionspuls für das entsprechende Verfahren dargestellt. Es wird die Piezospannung am Piezoaktuator mit beiden Verfahren gemessen, und die Ergebnisse werden miteinander verglichen. Bei ausreichender Übereinstimmung wird Verfahren b in Bereichen durchgeführt, in denen Verfahren a nicht durchführbar ist. Bei nichtausreichender Übereinstimmung erfolgt keine Anwendung von Verfahren b.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines die- sel-common-rail-piezobetriebenen Servoinj ektors , bei dem ein Piezoaktuator eine Düsennadel über ein Ser- voventil öffnet und schließt, wobei der Piezoaktuator als Sensor betätigt wird, um die auf das Servoventil aus¬ geübte Kraft zu messen, mit den folgenden Schritten:
Ermitteln der richtigen Ladungsmenge für den Piezoaktuator für jeden Betriebspunkt, damit dieser den für die Kraftmessung erforderlichen Kraftkontakt mit dem Servoventil herstellt, ohne den Einspritzvorgang selbst durch Öffnen des Servoventils zu beeinflussen, durch partielles Aufladen des Piezoaktuators von einem nichtaufgeladenen Zustand bei 0 V (Verfahren a) ; partielles Entladen des Piezoaktuators von einem bereits aufgeladenen Zustand zu einer verbleibenden begrenzten Ladung (Verfahren b) ;
Messen der Piezospannung mit beiden Verfahren und Vergleichen der Ergebnisse; bei ausreichender Übereinstimmung Durchführen von Verfahren b in Bereichen, in denen Verfahren a nicht durchführbar ist; und bei nichtausreichender Übereinstimmung keine Anwendung von Verfahren b.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Motorzyklus bei einem speziellen Einspritz- Vorgang periodisch zwischen Verfahren a und Verfahren b hin- und hergeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es bei einer speziellen Haupteinspritzung, bei der die Kraftmessung durchgeführt wird, ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zu Zeitpunkten durchgeführt wird, bei denen keine große Änderung des Be¬ triebspunktes stattfindet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle Entladen des Piezoaktuators (Verfahren b) ausgehend von dem mit einer tatsächlichen Einspritzung verbundenen aufgeladenen Zustand desselben durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle Aufladen (Verfahren a) nach einem vollständigen Entladen des Piezoaktuators ausgeführt wird.
Kraftfahrzeug mit einem diesel-common-rail-piezo- betriebenen Servoinj ektor und einer Steuereinheit, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
PCT/EP2017/055603 2016-04-18 2017-03-09 Verfahren zum betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen servoinjektors und kraftfahrzeug Ceased WO2017182195A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780024457.8A CN109072837B (zh) 2016-04-18 2017-03-09 用于操作柴油机共轨压电操作式伺服喷射器的方法及机动车辆
US16/094,273 US10746120B2 (en) 2016-04-18 2017-03-09 Diesel common-rail piezo-operated servo injector
KR1020187029762A KR102124271B1 (ko) 2016-04-18 2017-03-09 디젤 공통-레일 압전-동작식 서보 분사기를 동작시키는 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016206476.2 2016-04-18
DE102016206476.2A DE102016206476B3 (de) 2016-04-18 2016-04-18 Verfahren zum Betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen Servoinjektors und Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017182195A1 true WO2017182195A1 (de) 2017-10-26

Family

ID=58266615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/055603 Ceased WO2017182195A1 (de) 2016-04-18 2017-03-09 Verfahren zum betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen servoinjektors und kraftfahrzeug

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10746120B2 (de)
KR (1) KR102124271B1 (de)
CN (1) CN109072837B (de)
DE (1) DE102016206476B3 (de)
WO (1) WO2017182195A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10746120B2 (en) 2016-04-18 2020-08-18 Continental Automotive Gmbh Diesel common-rail piezo-operated servo injector

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12049852B1 (en) * 2023-11-03 2024-07-30 Cummins Inc. Heterogeneous fuel injector driver topologies

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046933A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-19 Siemens Ag Verfahren zum Ansteuern eines piezobetätigten Einspritzventils
DE102006003861A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102010022910A1 (de) * 2010-06-07 2011-12-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4417201A (en) * 1971-04-01 1983-11-22 The Bendix Corporation Control means for controlling the energy provided to the injector valves of an electrically controlled fuel system
JPH10288119A (ja) 1997-04-18 1998-10-27 Nissan Motor Co Ltd 燃料噴射弁の駆動装置
EP1138904B1 (de) 2000-04-01 2005-09-14 Robert Bosch GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Laden eines piezoelektrischen Elements
DE60019260T2 (de) * 2000-04-01 2006-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur zeitgesteuerter Spannungsmessung über einer Vorrichtung in einem Ladungskreis eines piezoelektrischen Element
US6565471B2 (en) * 2000-12-19 2003-05-20 Case Corporation Continuously variable hydro-mechanical transmission
FR2819022B1 (fr) * 2000-12-28 2006-06-02 Denso Corp Dispositif de commande hydraulique, systeme et procede de commande d'un dispositif actionneur
DE10113670A1 (de) * 2001-03-21 2002-09-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Piezoaktors
US6760212B2 (en) * 2002-09-23 2004-07-06 Delphi Technologies, Inc. Piezoelectric injector drive circuit
DE10247988A1 (de) * 2002-10-15 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Piezoaktors
EP1519024A1 (de) * 2003-09-23 2005-03-30 Delphi Technologies, Inc. Treiberschaltung für eine Injektor-Anordnung
DE102004003837B4 (de) * 2004-01-26 2009-06-04 Continental Automotive Gmbh Schaltungsanordnung und Verfahren zur Erzeugung eines Steuersignals für eine Motorsteuereinheit zur Ansteuerung von Kraftstoffinjektoren
DE102004003838B4 (de) * 2004-01-26 2007-12-13 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum Aufladen und Entladen von mehreren kapazitiven Stellgliedern
DE102004023545A1 (de) 2004-05-13 2005-12-08 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Ermittlung der Position eines beweglichen Verschlusselementes eines Einspritzventils
DE102007019099B4 (de) 2007-04-23 2016-12-15 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Kraftstoffinjektoren
EP2037109B1 (de) 2007-09-14 2010-06-16 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Einspritzsteuerungssystem
EP2048343A1 (de) * 2007-10-11 2009-04-15 Delphi Technologies, Inc. Fehlererkennung in einer Injektoranordnung
JP5079650B2 (ja) * 2007-11-02 2012-11-21 株式会社デンソー 燃料噴射弁及び燃料噴射装置
GB0807854D0 (en) * 2008-04-30 2008-06-04 Delphi Tech Inc Detection of faults in an injector arrangement
JP4911197B2 (ja) * 2009-06-01 2012-04-04 株式会社デンソー 直動式燃料噴射弁の制御装置
DE102010063681A1 (de) 2010-11-03 2012-05-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Schaltgliedes
DE102012204272B4 (de) 2012-03-19 2021-10-28 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit Regelung des Einspritzventils zur Erhöhung der Mengengenauigkeit und Kraftstoffeinspritzsystem
DE102012204576A1 (de) * 2012-03-22 2013-09-26 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zum Laden und Entladen eines kapazitiven Stellgliedes und Anordnung mit einer solchen Vorrichtung
EP2662555A1 (de) * 2012-05-10 2013-11-13 Continental Automotive GmbH Verfahren zur Überwachung eines Einspritzventils
US10125706B2 (en) * 2012-10-30 2018-11-13 National Instruments Corporation Boost power supply sequencing
US20140121846A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-01 National Instruments Corporation Software Hierarchy for Controlling Multiple Injection Events
US9048775B2 (en) * 2012-10-30 2015-06-02 National Instruments Corporation H-bridge for combined solenoid and piezo injection control
US9611797B2 (en) * 2012-10-30 2017-04-04 National Instruments Corporation Direct injection flexible multiplexing scheme
US9702313B2 (en) * 2012-10-30 2017-07-11 National Instruments Corporation Direct injection cross point switching for multiplexing control in an engine control system
US9413165B2 (en) * 2012-10-30 2016-08-09 National Instruments Corporation Programmable protected input circuits
DE102013223764B3 (de) 2013-11-21 2015-02-26 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Piezo-Servo-Injektors
DE102014209823B4 (de) 2014-05-23 2016-03-31 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Schließcharakteristik des Steuerventils eines Piezo-Servoinjektors
DE102016206476B3 (de) 2016-04-18 2017-06-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen Servoinjektors und Kraftfahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046933A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-19 Siemens Ag Verfahren zum Ansteuern eines piezobetätigten Einspritzventils
DE102006003861A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102010022910A1 (de) * 2010-06-07 2011-12-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10746120B2 (en) 2016-04-18 2020-08-18 Continental Automotive Gmbh Diesel common-rail piezo-operated servo injector

Also Published As

Publication number Publication date
KR102124271B1 (ko) 2020-06-17
CN109072837A (zh) 2018-12-21
US20190128201A1 (en) 2019-05-02
DE102016206476B3 (de) 2017-06-14
US10746120B2 (en) 2020-08-18
KR20180122695A (ko) 2018-11-13
CN109072837B (zh) 2021-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008023373B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Einspritzventils, Kraftstoff-Einspritzanlage und Verbrennungsmotor
DE102011005285B4 (de) Verfahren zur Bestimmung des Leerhubes eines Piezoinjektors mit direkt betätigter Düsennadel
DE102009000741A1 (de) Verfahren zum Bestimmen eines Nadelschließens
DE102012204272B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit Regelung des Einspritzventils zur Erhöhung der Mengengenauigkeit und Kraftstoffeinspritzsystem
EP1423594B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ansteuern piezobetriebener kraftstoff-einspritzventile
DE102012204251B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzventilen mit Piezo-Direktantrieb
DE10319530B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines elektromechanischen Aktors
WO2017182195A1 (de) Verfahren zum betreiben eines diesel-common-rail-piezobetriebenen servoinjektors und kraftfahrzeug
EP1613851B1 (de) Verfahren zur ermittlung der individuellen ansteuerspannung eines piezoelektrischen elements
DE102013223750B3 (de) Verfahren zur Bestimmung des Ventilöffnungszeitpunktes bei piezoservobetriebenen Injektoren
WO2019101518A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des öffnungszeitpunktes des servoventils eines piezoinjektors
DE102010040306A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Piezoinjektors eines Kraftstoffeinspritzsystems
EP2084383A1 (de) Verfahren zur bestimmung eines kennfeldes der einspritzmenge über einer elektrischen grösse eines elektrisch angesteuerten einspritzventils
DE102016206369B3 (de) Verfahren zum Ermitteln des Servoventilschließzeitpunktes bei piezogetriebenen Injektoren und Kraftstoffeinspritzsystem
DE10244092A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung wenigstens zweier Piezoaktoren
DE10323488B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur betriebspunktabhängigen Steuerung von Injektoren eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
DE102015212085B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des minimalen hydraulischen Spritzabstandes eines Piezo-Servo-Injektors
DE102015204397B4 (de) Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Punktes der Hubbewegung eines Verschlusselementes eines Injektors und Einspritzsystem
DE102012210739B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Korrekturwerten zur Ansteuerung eines Kraftstoffeinspritzventils
DE102012204278A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems und Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzventil mit Regelung der Bewegung des Verschlusselementes
DE102009001077A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Endstufe für mindestens einen Piezoaktor
DE102004041171B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung des Temperaturverhaltens eines piezoelektrischen Aktors in einem Kraftstoffinjektor
DE102007058540A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Laden und Entladen eines piezoelektrischen Elements
DE102017221973A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Zeitpunktes einer Kraftstoffeinspritzung
DE102017211582A1 (de) Verfahren zur Regelung eines Kraftstoffinjektors

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187029762

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

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

Ref document number: 17710210

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17710210

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1