WO2018068998A1 - Betreiben eines kraftstoffinjektors mit hydraulischem anschlag - Google Patents

Betreiben eines kraftstoffinjektors mit hydraulischem anschlag Download PDF

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WO2018068998A1
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Markus Stutika
Gerd RÖSEL
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Continental Automotive Gmbh
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    • F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/304—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of operating fuel injectors with hydraulic stop. More specifically, the present invention relates to a method of operating a fuel injector with a hydraulic stop, the fuel injector having a solenoid coil drive and a pole piece, the solenoid drive having a moveable armature and a nozzle needle movable by the armature. The present invention further relates to a motor controller for using the method and to a computer program for carrying out the method.
  • the present invention has for its object to operate a fuel injector with hydraulic stop so that the above problems in the case of a reduced force ⁇ material pressure can be avoided or counteracted.
  • a method for operating a fuel injector with hydraulic stop is described.
  • the fuel injector has a solenoid drive and a pole piece, and the solenoid drive has a movable armature and a nozzle needle movable by the armature.
  • the described method comprises: (a) charging the solenoid actuator of the fuel injector ⁇ with a first current profile in order to perform a first single injection process, and thereby a predetermined
  • Injecting injection quantity (b) determining a first value of a parameter indicative of a velocity of the armature at the hydraulic stop, (c) determining if the first value of the parameter is greater than a first threshold, and (d) determining it has been that the first value of the parameter is greater than the first threshold, loading the solenoid drive of the fuel injector with a second current profile to perform a second injection process, wherein the second current profile compared to the first current profile is set so that a lower magnetic force is applied to the armature in the direction of the pole piece (so that a larger gap between pole piece and anchor is formed).
  • the method described is based on the knowledge that the lower the hydraulic force (relative to the magnetic force), the higher the speed of the armature when hitting the hydraulic stop, that is, by the armature being decelerated by the opposing hydraulic force. This is due to the fact that the armature with low hydraulic force (due to the smaller gap between armature and pole piece) covers a longer distance and thus reaches a higher speed. In particular, a maximum speed is achieved if no gap is present, that is, the anchor strikes directly on the pole piece.
  • evaluating a parameter value which is indicative of the anchor speed at the hydraulic stop, can thus be determined whether the hydraulic stop takes place as expected and thus to a suitable width of the gap between the anchor and Pole piece leads, or if there is a mismatch between magnetic force and hydraulic force. In the latter case, the width of the gap will be too small or zero, so that after opening no Kraftstoffström can flow through the injector. This can then be counteracted with a second (adapted) current profile in that the second current profile is set up so that a lower magnetic force is generated.
  • a “fuel injector with hydraulic stop” refers in particular to a fuel injector in which the fuel flows through a gap between the armature and the pole piece, creating the “hydraulic stop” which causes the armature movement towards the end of a pole piece Slowing down opening process.
  • current profile designates, in particular, a predetermined (for example, realized by regulation) time profile of the current intensity of the current during a Ansteu ⁇ ervorgangs by the magnetic coil of the solenoid drive current.
  • the inventive process begins with an injection ⁇ operation in which the solenoid actuator is supplied with a first current profile which is adapted to an injection of a predetermined injection quantity assuming a given (for example, for the operation of normal or in response to an error detection already reduced) fuel pressure to achieve.
  • the first current profile is provided for the expected (eg, normal) operation (eg, without reduced fuel pressure).
  • a first value of a parameter is then determined and it is determined whether this first value, which is indicative of the anchor velocity at the hydraulic stop, is greater than a first (upper) threshold. If this is the case, there is a mismatch between the
  • the solenoid drive is energized with a second current profile different from the first current profile in that a lower magnetic force is now applied to the armature in the direction of the pole piece , Due to the lower magnetic force, the balance between magnetic force and hydraulic force arises at a larger gap between armature and pole piece than when the first current profile is activated.
  • a larger volume flow can flow through the gap and ultimately a larger actual injected fuel quantity, which is closer to the predetermined amount of fuel, can be achieved.
  • a correct function of the fuel injector can be achieved.
  • the exact control of the injected amount of fuel can and should then be done with other methods known as such.
  • the parameter is determined based on a feedback signal used to determine an opening time for the fuel injector.
  • the feedback signal has a time profile of a current or the corresponding coil voltage induced as a result of the armature movement in the magnet coil.
  • a feedback signal can be used in a known manner to determine opening (OPP2) and closing times (OPP4).
  • the feedback signal can be determined and evaluated, for example, by subtracting a detected current or voltage curve and a reference curve or by time derivative or gradient formation.
  • the first current profile has a first peak current value and the second current profile Current profile has a second peak current value, wherein the second peak current value is smaller than the first peak current value.
  • peak current value means, in particular, the value of the current value at which a voltage pulse is terminated at the beginning of a driving operation.
  • the maximum magnetic force on the armature in the direction of the pole piece thus becomes smaller than when the first current profile is used.
  • the first current profile has a first holding current value and the second current profile has a second holding current value, the second holding current value being smaller than the first holding current value.
  • holding current value means, in particular, the value of the current set for keeping open the opened fuel injector during the injection.
  • the magnetic force acting on the armature in the direction of the pole piece during injection is also smaller than when the first current profile is used.
  • the first current profile is acted upon by at least a first voltage pulse and the second current profile is acted upon by means of at least a second voltage pulse, wherein the second voltage pulse has a lower voltage than the first voltage pulse.
  • the method further comprises: (a) if it has been determined that the first value of the parameter is not greater than the first threshold, determining whether the first value of the parameter is less than a second threshold, and (b)
  • Power profile is set up so that a greater magnetic force is exerted on the armature in the direction of the pole piece.
  • the first value of the parameter is less than a second (lower) threshold, that is, that the speed of the armature is so low that a proper opening of the fuel injector due to too low magnetic force (in comparison with the hydraulic power) is not guaranteed.
  • the second (adjusted) current profile (unlike in conjunction with the first threshold) is arranged to generate a larger magnetic force.
  • the method further comprises: (a) determining a second value of the parameter, (b) determining whether the second value of the parameter is greater than the first threshold, and (c) if it has been determined that the second value of the parameter is greater than the first threshold value, charging the solenoid actuator of the fuel injector to a third power profile to perform a third injection operation, said third current profile a ⁇ is directed in comparison with the second current profile so that a smaller magnetic force is exerted on the armature in the direction of the pole piece.
  • a second value of ⁇ Pa rameters (corresponding to the control with the second is
  • the method further comprises: (a) if it has been determined that the second value of the parameter is not greater than the first one
  • Threshold is, determining if the second value of the parameter is less than a second threshold, and (b) if it has been determined that the second value of the parameter is less than the second threshold, energizing the solenoid drive of the fuel injector third current ⁇ profile to perform a third injection process, wherein the third current profile compared to the second current profile is arranged so that a greater magnetic force is exerted on the armature in the direction of the pole piece.
  • the second value of the parameter is less than a second (lower) threshold, that is, the speed of the armature is so low, that a proper opening of the Kraftstoffinj ector due to low magnetic force (in comparison with the hydraulic force) is not guaranteed.
  • the third (adjusted) current profile (unlike in conjunction with the first threshold) is arranged to generate a larger magnetic force.
  • an engine control system for a vehicle configured to use a method according to the first aspect and / or one of the above embodiments is described.
  • This engine control allows in a simple manner, in particular by changing a current profile as a function of a value of a parameter, that a malfunction of a fuel injector with a hydraulic stop due to a reduced fuel pressure can be counteracted and remedied.
  • a computer program which, when executed by a processor, is adapted to perform the method according to the first 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.) to be stored.
  • 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 fuel injector with a hydraulic stop in a closed state.
  • FIG. 2 shows the fuel injector shown in FIG. 1 in an open state.
  • FIG. 3 shows time profiles of voltage and current in the conventional operation of a fuel injector with a hydraulic stop.
  • FIG. 4 shows respective time profiles of the injection rate of a fuel injector with hydraulic stop in conventional operation in a normal operating state and in an operating state with a mismatch between magnetic force and hydraulic
  • FIG. 5 shows a flowchart of a method according to the invention.
  • FIG. 6 shows a representation of a relationship between
  • Anchor speed and parameter value that can be used in embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 shows a fuel injector 1 with a hydraulic stop in a closed state.
  • the fuel injector 1 has a housing 2, a coil 3, a movable armature 4, a mechanically coupled to the armature or (for example via a driver) couplable nozzle needle 5, a pole piece 6 and a calibration spring 7.
  • the valve needle rests in the valve seat 8 and thus blocks the spray holes 9.
  • the gap 10 between the armature 4 and pole piece thus has a maximum width.
  • the illustration 30 in FIG. 3 shows time profiles of voltage (U) 31, 32 and current intensity (I) 35 during conventional operation of the fuel injector 1. Control starts with a boost phase in which the solenoid drive 3 starts with a
  • Voltage pulse 31 with voltage Ul boost voltage is applied to move the armature 4 and the nozzle needle from the state in Figure 1 to the state in Figure 2.
  • the voltage pulse 31 ends when the current 35 reaches a predetermined maximum value (peak current) IP. After that, a little lower
  • Coil current IH (also called holding current) by applying the solenoid drive 3 with a series of smaller voltage pulses 32 for the duration of injection upright obtained so that the fuel injector 1 remains open, that is, in the state shown in Figure 2 remains.
  • the holding current IH here denotes the average current value, which results from switching on and off in accordance with the voltage pulses 32. 5
  • This average current IH leads to a corresponding mean magnetic force. Due to the inertia, the mechanism does not react to the switching on and off, so that the voltage pulses 32 do not cause an armature movement.
  • injection is available. This case may be in a vehicle e.g. occur in case of failure of the high pressure pump (so-called. Low Pressure Limp Home). Thus, only the pre-feed pressure (up to approx. 10 bar) is available.
  • the injector 1 is typically designed for operation at much higher pressures and thus
  • Figure 40 in Figure 4 shows the respective time courses 41 and 42 of the injection rate ROI in conventional operation (ie with the drive shown in Figure 3) of the fuel injector 1 in a normal operating condition (with normal fuel pressure) and in one Operating condition with reduced fuel pressure.
  • the time course 41 corresponds to the normal state in which the injection rate ROI increases from about the end of the boost phase 30 until the maximum rate Q is reached and then drops again only at the end of the activation.
  • the time course 42 corresponds to the state with reduced fuel pressure.
  • the injection rate also increases briefly, but drops again before reaching the maximum rate Q and remains at 35 until shortly before the end of the drive to zero, since the gap 10 due to the high magnetic force is closed or so small relative to the hydraulic force, that the pressure drop in the gap becomes too high.
  • FIG. 5 shows a flow chart 500 of a method according to the invention for solving the above problem by adapting a current profile if there could be a mismatch between the magnetic force and the hydraulic force.
  • the method begins at 510 by applying a first current profile to the solenoid drive of the fuel injector 1 to perform a first injection event and thereby inject a predetermined amount of injection.
  • the first current profile is chosen so that an injection of the predetermined injection quantity under normal (or expected) circumstances, in particular at normal (or already known, reduced) fuel pressure, is to be expected.
  • a first value of a parameter PW is now determined.
  • This value is indicative of the velocity of the armature at the hydraulic stop (and thus also the width of the gap between armature 4 and pole piece 6, as the speed increases the smaller the gap is) and may in particular be based on a feedback signal for determining the Opening time point (OPP2) for the fuel injector based.
  • OPP2 Opening time point
  • the first value of the parameter PW is greater than a first (upper) threshold Sl, such that a mismatch between a magnetic force applied to the armature 4 in the direction of the pole piece 6 and an opposite, from fuel to the armature 4 applied hydraulic force in the sense that the magnetic force is too large. If it is determined at 530 that PW> Sl (YES), then carried out at 535 an energizing the magnet coil of the motor drive ⁇ stoffinj ector 1 with an adapted (second) power profile to perform a second injection operation.
  • a first (upper) threshold Sl such that a mismatch between a magnetic force applied to the armature 4 in the direction of the pole piece 6 and an opposite, from fuel to the armature 4 applied hydraulic force in the sense that the magnetic force is too large. If it is determined at 530 that PW> Sl (YES), then carried out at 535 an energizing the magnet coil of the motor drive ⁇ stoffinj ector 1 with an adapted (second) power profile
  • the second current profile is inserted ⁇ oriented such that the magnetic force exerted on the armature 4 in the direction of the pole piece 6 is lower than when using the first current profile. This can be achieved in particular by specifying a smaller peak current value and / or a smaller test current value and / or a smaller voltage.
  • the first value of the parameter PW is not greater than the threshold Sl (NO)
  • PW ⁇ S2 If it is determined at 540 that PW ⁇ S2 (YES), then carried out at 535 an energizing the magnet coil of the motor drive ⁇ stoffinj ector 1 with an adapted (second) power profile to perform a second injection operation.
  • the second current profile In comparison with the first current profile, the second current profile is inserted ⁇ oriented such that the magnetic force exerted on the armature 4 in the direction of the pole piece 6 is greater than when using the first current profile. This can be achieved in particular by specifying a higher peak current value and / or a higher holding current value and / or a higher voltage.
  • a corresponding (second) value of the parameter PW is determined at 520 and the above-described steps 530, 535, 540 are performed with this second value. This loop is repeated until the last determined value of parameter PW is between the two thresholds Sl and S2, that is, to Sl>PW> S2.
  • the method ends at 550.
  • the amount of fuel injected may be more accurately adjusted using as such known control method, such as adaptation of a driving time in response to detected opening and / or closing times.
  • FIG. 6 shows a representation 60 of a relationship between armature speed v at the stop and parameter value PW. More specifically, the representation shows this relation as a curve 61. As can be seen from the curve 61, the value of the parameter PW increases with increasing speed v ⁇ Anschlagsge on, the curve 61 but at higher impact velocities at ⁇ is almost flat.
  • the figure also shows the explained in connection with Figure 5 thresholds Sl and S2, wherein the upper threshold Sl corresponds to the maximum velocity vi, in which the fuel injector 1 as provided (with sufficient
  • Gap width works.
  • the method described can advantageously be implemented directly in a motor controller, for example as a software module. As described above, enables such Mo ⁇ gating stable engine operation (for a detected "low pressure limp home”). Further, the misfire can be avoided at very low fuel pressure. ,

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors (1) mit hydraulischem Anschlag beschrieben, wobei der Kraftstoffinjektor (1) einen Magnetspulenantrieb und ein Polstück (6) aufweist, wobei der Magnetspulenantrieb einen beweglichen Anker (4) und eine durch den Anker (4) bewegbare Düsennadel (5) aufweist. Das Verfahren weist folgendes auf: (a) Beaufschlagen (510) des Magnetspulenantriebes des Kraftstoffinjektors (1) mit einem ersten Stromprofil, um einen ersten Einspritzvorgang durchzuführen und dadurch eine vorbestimmte Einspritzmenge einzuspritzen, (b) Ermitteln (520) eines ersten Wertes eines Parameters, der für eine Geschwindigkeit (v) des Ankers (4) beim hydraulischen Anschlag indikativ ist, (c) Bestimmen (530), ob der erste Wert des Parameters größer als ein erster Schwellenwert (S1) ist, und (d) wenn es bestimmt wurde, dass der erste Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert (S1) ist, Beaufschlagen (535) des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinjektors (1) mit einem zweiten Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das zweite Stromprofil im Vergleich mit dem ersten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft auf den Anker (4) in Richtung des Polstücks (6) ausgeübt wird. Es werden ferner eine Motorsteuerung und ein Computerprogramm beschrieben.

Description

Beschreibung
Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Betreibens von Kraftstoffinj ektoren mit hydraulischem Anschlag. Spezifischer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag, wobei der Kraftstoffinj ektor einen Magnetspulenan- trieb und ein Polstück aufweist, wobei der Magnetspulenantrieb einen beweglichen Anker und eine durch den Anker bewegbare Düsennadel aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Motorsteuerung zum Verwenden des Verfahrens sowie ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens.
Bei Kraftstoffinj ektoren mit sogenanntem hydraulischem Anschlag entsteht beim Öffnen des Kraftstoffinj ektors kein direkter Kontakt zwischen Anker und Polstück, da der Kraftstoff zwischen Anker und Polstück fließt und dabei eine der Magnetkraft entgegengesetzte hydraulische Kraft auf den Anker ausübt. Im offenen Zustand des Kraftstoffinj ektors gleichen diese beiden Kräfte einander aus, so dass ein Spalt mit im Wesentlichen konstanter Breite zwischen Anker und Polstück vorhanden ist. Falls die hydraulische Kraft aber zu gering ist, zum Beispiel im Falle einer defekten Kraftstoffpumpe (Hochdruckpumpe) , kann die notwendige Spaltbreite nicht aufrechterhalten werden und die Einspritzung von Kraftstoff wird nach sehr kurzer Zeit aufgrund des entsprechend hohen Druckabfalls im kleinen (bzw. im schlimmsten Falle geschlossenen) Spalt blockiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinj ektor mit hydraulischem Anschlag so zu betreiben, dass die obigen Probleme im Falle eines reduzierten Kraft¬ stoffdrucks vermieden bzw. entgegengesteuert werden können.
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 Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag beschrieben. Der Kraftstoffinj ektor weist einen Magnetspu- lenantrieb und ein Polstück auf und der Magnetspulenantrieb weist einen beweglichen Anker und eine durch den Anker bewegbare Düsennadel auf. Das beschriebene Verfahren weist folgendes auf: (a) Beaufschlagen des Magnetspulenantriebes des Kraftstoff¬ injektors mit einem ersten Stromprofil, um einen ersten Ein- spritzvorgang durchzuführen und dadurch eine vorbestimmte
Einspritzmenge einzuspritzen, (b) Ermitteln eines ersten Wertes eines Parameters, der für eine Geschwindigkeit des Ankers beim hydraulischen Anschlag indikativ ist, (c) Bestimmen, ob der erste Wert des Parameters größer als ein erster Schwellenwert ist, und (d) wenn es bestimmt wurde, dass der erste Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert ist, Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einem zweiten Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das zweite Stromprofil im Vergleich mit dem ersten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird (damit ein größerer Spalt zwischen Polstück und Anker entsteht) .
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass je niedriger die hydraulische Kraft (relativ zu der Magnetkraft) ist, desto höher ist die Geschwindigkeit des Ankers beim Auftreffen am hydraulischen Anschlag, das heißt indem der Anker durch die entgegengerichtete hydraulische Kraft abgebremst wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Anker bei niedriger hydraulischer Kraft (aufgrund des kleineren Spaltes zwischen Anker und Polstück) einen längeren Weg zurücklegt und somit eine höhere Geschwindigkeit erreicht. Insbesondere wird eine maximale Geschwindigkeit erreicht, wenn kein Spalt vorhanden ist, das heißt der Anker schlägt direkt am Polstück an. Durch Auswertung eines Parameterwertes, der für die Ankergeschwindigkeit beim hydraulischen Anschlag indikativ ist, kann folglich ermittelt werden, ob der hydraulische Anschlag wie erwartet erfolgt und damit zu einer passenden Breite des Spalts zwischen Anker und Polstück führt, oder ob ein Missverhältnis zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft vorliegt. Im letzteren Falle wird die Breite des Spalts zu klein oder gleich null sein, so dass nach dem Öffnen kein Kraftstoffström durch den Injektor fließen kann. Dem kann dann mit einem zweiten (angepassten) Stromprofil entgegengesteuert werden, indem das zweite Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft erzeugt wird.
In diesem Dokument bezeichnet ein „Kraftstoffinj ektor mit hydraulischem Anschlag" insbesondere einen Kraftstoffinj ektor, in dem der Kraftstoff durch einen Spalt zwischen Anker und Polstück fließt. Durch diesen Volumenstrom entsteht der „hydraulische Anschlag", der die Ankerbewegung in Richtung des Polstücks gegen Ende eines Öffnungsvorgangs abbremst.
In diesem Dokument bezeichnet „Stromprofil" insbesondere einen vorbestimmten (zum Beispiel durch Regelung realisierten) zeitlichen Verlauf der Stromstärke des während eines Ansteu¬ ervorgangs durch die Magnetspule des Magnetspulenantriebes laufenden Stromes.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Einspritz¬ vorgang, in dem der Magnetspulenantrieb mit einem ersten Stromprofil beaufschlagt wird, das dazu eingerichtet ist, eine Einspritzung von einer vorbestimmten Einspritzmenge unter der Annahme eines bestimmten (zum Beispiel für den Betrieb normalen oder als Reaktion auf eine Fehlerdetektion schon reduzierten) Kraftstoffdrucks zu erzielen. Mit anderen Worten ist das erste Stromprofil für den erwarteten (zum Beispiel normalen) Betrieb (zum Beispiel ohne reduzierten Kraftstoffdruck) vorgesehen. In Verbindung mit dieser Ansteuerung wird dann ein erster Wert eines Parameters ermittelt und es wird bestimmt, ob dieser erste Wert, der für die Ankergeschwindigkeit beim hydraulischen Anschlag indikativ ist, größer als ein erster (oberer) Schwellenwert ist. Ist dies der Fall, liegt ein Missverhältnis zwischen der
Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vor. Dies wäre ins¬ besondere der Fall, wenn der Kraftstoffdruck zum Beispiel aufgrund einer fehlerhaften Hochdruckpumpe reduziert, das heißt wesentlich kleiner als der übliche (oder erwartete) Kraft¬ stoffdruck ist.
Wurde es bestimmt, dass der erste Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert ist, dann wird der Magnetspulenantrieb mit einem zweiten Stromprofil beaufschlagt, das sich von dem ersten Stromprofil dahingehend unterscheidet, dass nun eine geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird. Aufgrund der geringeren Magnetkraft entsteht das Gleichgewicht zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft bei einem größeren Spalt zwischen Anker und Polstück als bei An- steuerung mit dem ersten Stromprofil. Somit kann ein größerer Volumenstrom durch den Spalt fließen und letztendlich eine größere tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge, die näher an der vorbestimmten Kraftstoffmenge ist, erzielt werden. Mit anderen Worten kann eine korrekte Funktion des Kraftstoffin- jektors erreicht werden. Die genaue Regelung der eingespritzten Kraftstoffmenge kann und soll dann mit anderen, als solchen bekannten Verfahren erfolgen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Parameter basierend auf einem Feedbacksignal bestimmt, das zur Bestimmung eines Öffnungszeitpunktes für den Kraftstoffinj ektor verwendet wird .
Das Feedbacksignal weist insbesondere einen zeitlichen Verlauf eines aufgrund der Ankerbewegung in der Magnetspule induzierten Stroms oder der entsprechenden Spulenspannung auf. Ein solches Feedbacksignal kann in bekannter Weise zur Bestimmung von Öffnungs- (OPP2) und Schließzeiten (OPP4) verwendet werden. Das Feedbacksignal kann zum Beispiel durch Subtraktion eines er- fassten Strom- oder Spannungsverlaufs und eines Referenzverlaufs oder durch zeitliche Ableitung oder Gradientenbildung bestimmt und ausgewertet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das erste Stromprofil einen ersten Peakstromwert auf und das zweite Stromprofil weist einen zweiten Peakstromwert auf, wobei der zweite Peakstromwert kleiner als der erste Peakstromwert ist.
In diesem Dokument bezeichnet „Peakstromwert" insbesondere den Wert der Stromstärke, bei welchem ein Spannungspuls am Anfang eines Ansteuervorgangs beendet wird.
Mit einem kleineren Peakstromwert im zweiten Stromprofil wird somit auch die maximale Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks kleiner als bei Verwendung des ersten Stromprofils.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das erste Stromprofil einen ersten Haltestromwert auf und das zweite Stromprofil weist einen zweiten Haltestromwert auf, wobei der zweite Haltestromwert kleiner als der erste Haltestromwert ist.
In diesem Dokument bezeichnet „Haltestromwert" insbesondere den Wert der Stromstärke, der für das Offenhalten des geöffneten Kraftstoffinj ektors während der Einspritzung eingestellt wird.
Mit einem kleineren Haltestromwert im zweiten Stromprofil wird somit auch die während der Einspritzung auf den Anker in Richtung des Polstücks wirkende Magnetkraft kleiner als bei Verwendung des ersten Stromprofils.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das erste Stromprofil mittels zumindest eines ersten Spannungspulses beaufschlagt und das zweite Stromprofil wird mittels zumindest eines zweiten Spannungspulses beaufschlagt, wobei der zweite Spannungspuls eine kleinere Spannung als der erste Spannungspuls aufweist .
Durch Verwendung einer kleineren Spannung zur Erzeugung des zweiten Stromprofils steigt die Stromstärke (und damit die Magnetkraft) weniger schnell an als in Verbindung mit dem ersten Stromprofil . Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner folgendes auf: (a) wenn es bestimmt wurde, dass der erste Wert des Parameters nicht größer als der erste Schwellenwert ist, Bestimmen, ob der erste Wert des Parameters kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, und (b)
wenn es bestimmt wurde, dass der erste Wert des Parameters kleiner als der zweite Schwellenwert ist, Beaufschlagen des Magnet¬ spulenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einem zweiten Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das zweite Stromprofil im Vergleich mit dem ersten
Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine größere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird.
Mit anderen Worten wird bestimmt, ob der erste Wert des Parameters kleiner als ein zweiter (unterer) Schwellenwert ist, das heißt, dass die Geschwindigkeit des Ankers so niedrig ist, dass ein zweckmäßiges Öffnen des Kraftstoffinj ektors aufgrund zu niedriger Magnetkraft (in Vergleich mit der hydraulischen Kraft) nicht gewährleistet ist. In diesem Falle ist das zweite (an- gepasste) Stromprofil (anders als in Verbindung mit dem ersten Schwellenwert) so eingerichtet, dass eine größere Magnetkraft erzeugt wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner folgendes auf : (a) Ermitteln eines zweiten Werts des Parameters, (b) Bestimmen, ob der zweite Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert ist, und (c) wenn es bestimmt wurde, dass der zweite Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert ist, Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einem dritten Stromprofil, um einen dritten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das dritte Stromprofil im Vergleich mit dem zweiten Stromprofil so ein¬ gerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein zweiter Wert des Pa¬ rameters (entsprechend der Ansteuerung mit dem zweiten
Stromprofil) ermittelt und es wird bestimmt, ob der zweite Wert kleiner als der erste (obere) Schwellenwert ist. Es wird mit anderen Worten überprüft, ob das zweite Stromprofil zu einer korrekten Einspritzung in dem Sinne führt, dass der Kraftstoffinj ektor zweckgemäß funktioniert. Ist dies nicht der Fall, wird der Magnetspulenantrieb mit einem dritten Stromprofil beaufschlagt, das sich von dem zweiten Stromprofil dahingehend unterscheidet, dass nun eine noch geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird. Aufgrund der geringeren Magnetkraft entsteht das Gleichgewicht zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft bei einem größeren Spalt zwischen Anker und Polstück als bei Ansteuerung mit dem zweiten (und ersten) Stromprofil. Somit kann ein (noch) größerer Volumenstrom durch den Spalt fließen und letztendlich eine größere tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge, die näher an der vorbestimmten Kraftstoffmenge ist, erzielt werden.
Die zusätzlichen Verfahrensschritte gemäß diesem Ausfüh¬ rungsbeispiel können insbesondere so oft wiederholt werden, bis nicht mehr bestimmt wird, dass der Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert ist, das heißt so oft, dass eine korrekte Funktion des Kraftstoffinj ektors sichergestellt ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner folgendes auf: (a) wenn es bestimmt wurde, dass der zweite Wert des Parameters nicht größer als der erste
Schwellenwert ist, Bestimmen, ob der zweite Wert des Parameters kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, und (b) wenn es bestimmt wurde, dass der zweite Wert des Parameters kleiner als der zweite Schwellenwert ist, Beaufschlagen des Magnetspu- lenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einem dritten Strom¬ profil, um einen dritten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das dritte Stromprofil im Vergleich mit dem zweiten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine größere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird.
Mit anderen Worten wird es bestimmt, ob der zweite Wert des Parameters kleiner als ein zweiter (unterer) Schwellenwert ist, das heißt, dass die Geschwindigkeit des Ankers so niedrig ist, dass ein zweckmäßiges Öffnen des Kraftstoffinj ektors aufgrund zu niedriger Magnetkraft (in Vergleich mit der hydraulischen Kraft) nicht gewährleistet ist. In diesem Falle ist das dritte (an- gepasste) Stromprofil (anders als in Verbindung mit dem ersten Schwellenwert) so eingerichtet, dass eine größere Magnetkraft erzeugt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerung für ein Fahrzeug beschrieben, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele eingerichtet ist.
Diese Motorsteuerung ermöglicht in einfacher Weise, insbesondere durch Änderung eines Stromprofils in Abhängigkeit von einem Wert eines Parameters, dass eine Fehlfunktion eines Kraftstoffin- jektors mit hydraulischem Anschlag aufgrund eines reduzierten Kraftstoffdrucks entgegengewirkt und behoben werden kann.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm beschrieben, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten 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 nichtflüchtiger 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 Hard- ware-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 Er- findungsgegenstand 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 einen Kraftstoffinj ektor mit hydraulischem An- schlag in einem geschlossenen Zustand.
Figur 2 zeigt den in Figur 1 gezeigten Kraftstoffinj ektor in einem geöffneten Zustand. Figur 3 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung und Stromstärke bei herkömmlichem Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag.
Figur 4 zeigt jeweilige zeitliche Verläufe der Einspritzrate eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag bei herkömmlichem Betrieb in einem normalen Betriebszustand und in einem Betriebszustand mit einem Missverhältnis zwischen Magnetkraft und hydraulischer
Kraft, zum Beispiel aufgrund eines reduzierten
Kraftstoffdrucks und einer zu hohen Magnetkraft.
Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Ver- fahrens .
Figur 6 zeigt eine Darstellung eines Zusammenhanges zwischen
Ankergeschwindigkeit und Parameterwert, der in Aus¬ führungsformen der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an mög- liehen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.
Die Figur 1 zeigt einen Kraftstoffinj ektor 1 mit hydraulischem Anschlag in einem geschlossenen Zustand. Der Kraftstoffinj ektor 1 weist ein Gehäuse 2, eine Spule 3, einen beweglichen Anker 4, eine mit dem Anker mechanisch gekoppelte bzw. (zum Beispiel über einen Mitnehmer) koppelbare Düsennadel 5, ein Polstück 6 und eine Kalibrationsfeder 7 auf. In dem in der Figur 1 abgebildeten Zustand ruht die Ventilnadel im Ventilsitz 8 und blockiert somit die Spritzlöcher 9. In diesem Zustand weist der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück folglich eine maximale Breite auf.
Beim Anlegen einer Spannung an die Spule 3 wird durch elektromagnetische Kräfte der Anker 4 in Richtung Polstück 6 bewegt. Durch mechanische Kopplung bewegt sich ebenfalls die Düsennadel 5 und gibt die Einspritzlöcher 9 zur Kraftstoffzufuhr frei. Bei Kraftstoffinj ektoren mit Leerhub findet die mechanische Kopplung zwischen Anker 4 und Düsennadel 5 erst statt, wenn der Anker 4 den Leerhub überwunden hat. Bei Kraftstoffinj ektoren ohne Leerhub beginnt die Nadelbewegung gleichzeitig mit der An¬ kerbewegung. Dieser Zustand ist in der Figur 2 gezeigt. Wie es der Figur 2 entnommen werden kann, ist der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück 6 nun deutlich kleiner als in der Figur 1 und die Düsennadel 5 ist dementsprechend mit einem Abstand zum Ventilsitz 8 positioniert. Innerhalb des Kraftstoffinj ektors 1 gibt es nun einen Pfad für den Kraftstofffluss 11. Der Volumenstrom 11 muss durch den Spalt 10 zwischen Anker und Polstück 6 und seitlich am Anker 4 vorbei zu den Spritzlöchern 9.
Dadurch kommt es zu einem Druckabfall über den Anker 4, welcher eine (hydraulische) Kraft erzeugt, die der Magnetkraft ent¬ gegenwirkt. Je kleiner der Spalt 10 wird, desto höher der Druckabfall und somit desto höher die Kraft in Schließrichtung. Der Anker 4 bewegt sich also solange in Richtung Polstück 6 bis die Kraft durch den Druckabfall sich im Gleichgewicht mit der Magnetkraft befindet. Ist das der Fall, ist sozusagen der obere Anschlag erreicht. Zwischen Anker 4 und Polstück 6 besteht aber kein Kontakt, sondern durch den Volumenstrom 11 entsteht der hydraulische Anschlag.
Die Abbildung 30 in Figur 3 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung (U) 31, 32 und Stromstärke (I) 35 bei herkömmlichem Betreiben des Kraftstoffinj ektors 1. Die Ansteuerung beginnt mit einer Boostphase, in welcher der Magnetspulenantrieb 3 mit einer
Spannungspuls 31 mit Spannung Ul (Boostspannung) beaufschlagt wird, um den Anker 4 und die Düsennadel von dem Zustand in der Figur 1 zu dem Zustand in der Figur 2 zu bewegen. Der Spannungspuls 31 endet, wenn die Stromstärke 35 einen vorbestimmten Maximalwert (Peakstrom) IP erreicht. Danach wird eine etwas niedrigere
Spulenstrom IH (auch Haltestrom bezeichnet) durch Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs 3 mit einer Reihe von kleineren Spannungspulsen 32 für die Dauer der Einspritzung aufrecht- erhalten, damit der Kraftstoffinj ektor 1 offen bleibt, das heißt in dem in der Figur 2 gezeigten Zustand verbleibt. Der Haltestrom IH bezeichnet hier den mittleren Stromwert, der sich durch das Ein- und Abschalten entsprechend den Spannungspulsen 32 ergibt. 5 Dieser Durchschnittsstrom IH führt zu einer entsprechenden mittleren Magnetkraft. Durch die Trägheit reagiert die Mechanik nicht auf das Ein- und Abschalten, so dass die Spannungspulse 32 keine Ankerbewegung verursachen. l t) Bei ungünstigem Verhältnis zwischen Magnetkraft und hydrau¬ lischer Kraft durch Druckabfall kann es passieren, dass durch einen zu hoch gewählten Strom (und somit zu hoher Magnetkraft) der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück 6 geschlossen wird bzw. der Druckabfall so hoch wird, dass kein Volumenstrom mehr für die
15 Einspritzung zur Verfügung steht. Dieser Fall kann in einem Fahrzeug z.B. bei Ausfall der Hochdruckpumpe auftreten (sog. Low Pressure Limp Home) . Somit steht nur noch der Vorförderdruck (bis ca. lObar) zur Verfügung. Der Injektor 1 ist typischerweise für Betrieb bei wesentlich höheren Drücken ausgelegt und somit ist
20 die Auslegung des Magnetkreises zu stark für den Betrieb bei 5 bis lObar.
Die Abbildung 40 in der Figur 4 zeigt die jeweiligen zeitlichen Verläufe 41 und 42 der Einspritzrate ROI bei herkömmlichem 25 Betrieb (das heißt mit der in der Figur 3 gezeigten Ansteuerung) des Kraftstoffinj ektors 1 in einem normalen Betriebszustand (mit normalem Kraftstoffdruck) und in einem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck . Der zeitliche Verlauf 41 entspricht dem Normalzustand, in dem die Einspritzrate ROI ungefähr ab Ende 30 der Boostphase bis zum Erreichen der Maximalrate Q ansteigt und dann erst am Ende der Ansteuerung wieder abfällt. Der zeitliche Verlauf 42 entspricht dagegen dem Zustand mit reduziertem Kraftstoffdruck . Hier steigt die Einspritzrate auch kurz an, fällt aber vor Erreichen der Maximalrate Q wieder ab und bleibt 35 bis kurz vor dem Ende der Ansteuerung auf null, da der Spalt 10 aufgrund der hohen Magnetkraft relativ zu der hydraulischen Kraft geschlossen bzw. so klein wird, dass der Druckabfall im Spalt zu hoch wird. Erst wenn die Magnetkraft nach Abstellen des Hal¬ testromes IH (vgl. Figur 3) wieder gesunken ist, wird der Spalt 10 wieder kurzfristig geöffnet bzw. ausreichend groß, um einen Volumenstrom durchzulassen . Am Ende des Schließvorgangs sind die Einspritzlöcher 9 von der Düsennadel 5 geschlossen und die Breite des Spaltes 10 ist maximal. Es wird in diesem Falle folglich insgesamt erheblich weniger Kraftstoff eingespritzt und eine Weiterfahrt ist kaum möglich, weil die benötigte Kraftstoffmenge nicht geliefert werden kann. Die Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm 500 eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Lösung des obigen Problems durch Anpassung eines Stromprofils, wenn ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte. Das Verfahren beginnt bei 510, indem der Magnetspulenantrieb des Kraftstoffinj ektors 1 mit einem ersten Stromprofil beaufschlagt wird, um einen ersten Einspritzvorgang durchzuführen und dadurch eine vorbestimmte Einspritzmenge einzuspritzen. Das erste Stromprofil ist so gewählt, dass eine Einspritzung der vor- bestimmten Einspritzmenge unter normalen (bzw. erwarteten) Umständen, insbesondere bei normalem (oder schon bekanntem, reduziertem) Kraftstoffdruck, zu erwarten ist.
Bei 520 wird nun ein erster Wert eines Parameters PW ermittelt. Dieser Wert ist indikativ für die Geschwindigkeit des Ankers beim hydraulischen Anschlag (und somit auch für die Breite des Spaltes zwischen Anker 4 und Polstück 6, da die Geschwindigkeit desto größer wird je kleiner der Spalt ist) und mag insbesondere basierend auf ein Feedbacksignal zur Bestimmung des Öff- nungszeitpunkts (OPP2) für den Kraftstoffinj ektor basieren.
Bei 530 wird dann bestimmt, ob der erste Wert des Parameters PW größer als ein erster (oberer) Schwellenwert Sl ist, so dass ein Missverhältnis zwischen einer auf den Anker 4 in Richtung des Polstücks 6 ausgeübten Magnetkraft und einer entgegengesetzten, von Kraftstoff auf den Anker 4 ausgeübten hydraulischen Kraft in dem Sinne besteht, dass die Magnetkraft zu groß ist. Wird es bei 530 bestimmt, dass PW > Sl ist (JA) , dann erfolgt bei 535 ein Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraft¬ stoffinj ektors 1 mit einem angepassten (zweiten) Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen. Im Vergleich mit dem ersten Stromprofil ist das zweite Stromprofil so einge¬ richtet, dass die auf den Anker 4 in Richtung des Polstücks 6 ausgeübte Magnetkraft geringer ist als bei Verwendung des ersten Stromprofils. Dies kann insbesondere durch Vorgabe eines kleineren Peakstromwertes und/oder eines kleineren Hal- testromwertes und/oder einer kleineren Spannung erreicht werden.
Wenn es bei 530 bestimmt wird, dass der erste Wert des Parameters PW nicht größer als der Schwellenwert Sl ist (NEIN) , dann wird es bei 540 bestimmt, ob der erste Wert des Parameters PW kleiner als ein zweiter (unterer) Schwellenwert S2 ist. Ist dies der Fall, besteht ein Missverhältnis zwischen der auf den Anker 4 in Richtung des Polstücks 6 ausgeübten Magnetkraft und der ent¬ gegengesetzten, von Kraftstoff auf den Anker 4 ausgeübten hydraulischen Kraft in dem Sinne, dass die Magnetkraft zu klein ist.
Wird es bei 540 bestimmt, dass PW < S2 ist (JA) , dann erfolgt bei 535 ein Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraft¬ stoffinj ektors 1 mit einem angepassten (zweiten) Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen. Im Vergleich mit dem ersten Stromprofil ist das zweite Stromprofil so einge¬ richtet, dass die auf den Anker 4 in Richtung des Polstücks 6 ausgeübte Magnetkraft größer ist als bei Verwendung des ersten Stromprofils. Dies kann insbesondere durch Vorgabe eines höheren Peakstromwertes und/oder eines höheren Haltestromwertes und/oder einer höheren Spannung erreicht werden.
Nach dem Beaufschlagen mit dem zweiten Stromprofil bei 535 wird bei 520 ein entsprechender (zweiter) Wert des Parameters PW ermittelt und die oben beschriebenen Schritte 530, 535, 540 mit diesem zweiten Wert ausgeführt. Diese Schleife wird so lange wiederholt, bis der zuletzt ermittelte Wert des Parameters PW sich zwischen den beiden Schwellenwerten Sl und S2 befindet, das heißt bis Sl > PW > S2.
Wenn es bei 540 bestimmt wird, dass der erste Wert des Parameters PW nicht kleiner als der Schwellenwert Sl ist (NEIN) , dann endet das Verfahren bei 550. Nachdem das Missverhältnis somit behoben ist, kann die eingespritzte Kraftstoffmenge gegebenenfalls genauer justiert werden unter Verwendung von als solchen bekannten Regelungsverfahren, wie zum Beispiel Anpassung einer Ansteuerzeit in Abhängigkeit von erfassten Öffnungs- und/oder Schließ zeiten.
Die Figur 6 zeigt eine Darstellung 60 von einem Zusammenhang zwischen Ankergeschwindigkeit v Beim Anschlag und Parameterwert PW. Spezifischer zeigt die Darstellung diesen Zusammenhang als eine Kurve 61. Wie es der Kurve 61 entnommen werden kann, steigt der Wert des Parameters PW mit zunehmender Anschlagsge¬ schwindigkeit v an, wobei die Kurve 61 aber bei höheren An¬ schlagsgeschwindigkeiten nahezu flach wird. Die Abbildung zeigt auch die in Verbindung mit der Figur 5 erläuterten Schwellenwerten Sl und S2, wobei der obere Schwellenwert Sl der maximalen Anschlagsgeschwindigkeit vi entspricht, bei der der Kraftstoffinj ektor 1 wie vorgesehen (mit ausreichender
Spaltbreite) funktioniert, und der untere Schwellenwert S2 der minimalen Anschlagsgeschwindigkeit v2 entspricht, bei der der Kraftstoffinj ektor 1 wie vorgesehen (mit ausreichender
Spaltbreite) funktioniert.
Das beschriebene Verfahren lässt sich vorteilhafterweise direkt in einer Motorsteuerung realisieren, zum Beispiel als Softwaremodul. Wie oben beschrieben, ermöglicht eine solche Mo¬ torsteuerung einen stabilen Motorbetrieb (bei erkanntem „low pressure limp home") . Ferner können Verbrennungsaussetzern bei sehr niedrigem Kraftstoffdruck vermieden werden. , ,
16
Bezugs zeichenliste
1 Kraftstoffinjektor
2 Gehäuse
3 Spule
4 Anker
5 Düsennadel
6 Polstück
7 Kalibrationsfeder
8 Ventilsitz
9 Spritzloch
10 Spalt
11 Kraftstofffluss
30 Abbildung
31 Spannungspuls
32 Spannungspuls
35 Stromstärke
IP Peakstrom
Ul BoostSpannung
IH Haltestrom
t Zeit
40 Abbildung
41 Einspritzrateverlauf
42 Einspritzrateverlauf
Q Einspritzrate
500 Flussdiagramm
510 Verfahrensschritt
520 Verfahrensschritt
530 Verfahrensschritt
535 Verfahrensschritt
540 Verfahrensschritt
550 Verfahrensschritt
60 Abbildung
61 Kurve
PW Parameterwert
V Anschlagsgeschwindigkeit
Sl Oberer Schwellenwert
S2 Unterer Schwellenwert Maximale Anschlagsgeschwmdigkeit Minimale Anschlagsgeschwindigkeit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinj ektors (1) mit hydraulischem Anschlag, wobei der Kraftstoffinj ektor (1) einen Magnetspulenantrieb und ein Polstück (6) aufweist, wobei der Magnetspulenantrieb einen beweglichen Anker (4) und eine durch den Anker (4) bewegbare Düsennadel (5) aufweist, das Verfahren aufweisend
Beaufschlagen (510) des Magnetspulenantriebes des
Kraftstoffinj ektors (1) mit einem ersten Stromprofil, um einen ersten Einspritzvorgang durchzuführen und dadurch eine vorbestimmte Einspritzmenge einzuspritzen,
Ermitteln (520) eines ersten Wertes eines Parameters, der für eine Geschwindigkeit (v) des Ankers (4) beim hydraulischen Anschlag indikativ ist,
Bestimmen (530) , ob der erste Wert des Parameters größer als ein erster Schwellenwert (Sl) ist, und
wenn es bestimmt wurde, dass der erste Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert (Sl) ist, Beaufschlagen (535) des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors (1) mit einem zweiten Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen,
wobei das zweite Stromprofil im Vergleich mit dem ersten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft auf den Anker (4) in Richtung des Polstücks (6) ausgeübt wird.
2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Parameter basierend auf einem Feedbacksignal bestimmt wird, das zur Bestimmung eines Öffnungszeitpunktes für den Kraftstoff- injektor verwendet wird.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Stromprofil einen ersten Peakstromwert aufweist und das zweite Stromprofil einen zweiten Peakstromwert aufweist, und wobei der zweite Peakstromwert kleiner als der erste Peak¬ stromwert ist.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Stromprofil einen ersten Haltestromwert aufweist und das zweite Stromprofil einen zweiten Haltestromwert aufweist, und wobei der zweite Haltestromwert kleiner als der erste Haltestromwert ist.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Stromprofil mittels zumindest eines ersten Span¬ nungspulses beaufschlagt wird und das zweite Stromprofil mittels zumindest eines zweiten Spannungspulses beaufschlagt wird, und wobei der zweite Spannungspuls eine kleinere Spannung als der erste Spannungspuls aufweist.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend
wenn es bestimmt wurde, dass der erste Wert des Parameters nicht größer als der erste Schwellenwert (Sl) ist, Bestimmen (540), ob der erste Wert des Parameters kleiner als ein zweiter Schwellenwert (S2) ist, und
wenn es bestimmt wurde, dass der erste Wert des Parameters kleiner als der zweite Schwellenwert (S2) ist, Beaufschlagen (535) des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors (1) mit einem zweiten Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen,
wobei das zweite Stromprofil im Vergleich mit dem ersten
Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine größere Magnetkraft auf den Anker (4) in Richtung des Polstücks (6) ausgeübt wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend
Ermitteln (520) eines zweiten Werts des Parameters, Bestimmen (530), ob der zweite Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert (Sl) ist, und
wenn es bestimmt wurde, dass der zweite Wert des Parameters größer als der erste Schwellenwert (Sl) ist, Beaufschlagen (535) des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einem dritten Stromprofil, um einen dritten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das dritte Stromprofil im Vergleich mit dem zweiten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft auf den Anker (4) in Richtung des Polstücks (6) ausgeübt wird.
8. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend
wenn es bestimmt wurde, dass der zweite Wert des Parameters nicht größer als der erste Schwellenwert (Sl) ist, Bestimmen (540), ob der zweite Wert des Parameters kleiner als ein zweiter Schwellenwert (S2) ist, und
wenn es bestimmt wurde, dass der zweite Wert des Parameters kleiner als der zweite Schwellenwert (S2) ist, Beaufschlagen (535) des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors (1) mit einem dritten Stromprofil, um einen dritten Einspritzvorgang durchzuführen,
wobei das dritte Stromprofil im Vergleich mit dem zweiten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine größere Magnetkraft auf den Anker (4) in Richtung des Polstücks (6) ausgeübt wird.
9. Motorsteuerung für ein Fahrzeug, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist .
10. Computerprogramm, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
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