DE102015105141B4 - Method for reducing behavioral fluctuations of an electromagnetically activated actuator - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Verringern von Verhaltensschwankungen eines elektromagnetisch aktivierten Aktors, der eine elektrische Spule und einen Anker enthält, wobei das Verfahren umfasst, dass:
Aktoraktivierungssignale an den elektromagnetisch aktivierten Aktor geliefert werden, welche einen Strom umfassen, der durch die elektrische Spule in eine erste Richtung hindurchgetrieben wird;
auf äquivalente Aktoraktivierungssignale hin nicht akzeptable Antwortschwankungen beim Anker detektiert werden; und
nach dem Detektieren nicht akzeptabler Antwortschwankungen beim Anker im Anschluss an Aktoraktivierungssignale ein Strom durch die elektrische Spule hindurch in eine Richtung getrieben wird, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist.

A method of reducing behavioral fluctuations of an electromagnetically activated actuator including an electrical coil and an armature, the method comprising:
Actuator activation signals are supplied to the electromagnetically activated actuator, comprising a current which is driven through the electrical coil in a first direction;
upon equivalent actuator activation signals, unacceptable response fluctuations at the armature are detected; and
after detecting unacceptable response variations in the armature subsequent to actuator activation signals, a current is driven through the electrical coil in a direction opposite to the first direction.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Anmeldung mit der Nummer US 2015/0285175 A1 , die am 04. April 2014 eingereicht wurde.This application claims the priority of the U.S. application number US 2015/0285175 A1 filed on 04 April 2014.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Diese Offenbarung betrifft durch Solenoide aktivierte Aktoren.This disclosure relates to solenoids activated actuators.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit. Folglich sind diese Aussagen nicht dazu gedacht, eine Anerkennung des Standes der Technik zu bilden.The statements in this section provide only background information related to the present disclosure. Consequently, these statements are not intended to constitute acknowledgment of the state of the art.

Kraftstoffeinspritzventile werden verwendet, um unter Druck stehenden Kraftstoff direkt in Brennräume einer Brennkraftmaschine einzuspritzen. Bekannte Kraftstoffeinspritzventile umfassen elektromagnetisch aktivierte Solenoidvorrichtungen, die mechanische Federn überwinden, um ein Ventil zu öffnen, das sich an einer Spitze des Einspritzventils befindet, um eine Kraftstoffströmung dort hindurch zu ermöglichen. Einspritzventil-Treiberschaltungen steuern einen elektrischen Stromfluss an die elektromagnetisch aktivierten Solenoidvorrichtungen, um die Einspritzventile zu öffnen und zu schließen. Einspritzventil-Treiberschaltungen können in einer Spitzenwert-und-Halten-Steuerungskonfiguration oder in einer Konfiguration mit einer Schaltersättigung betrieben werden.Fuel injectors are used to inject pressurized fuel directly into combustion chambers of an internal combustion engine. Known fuel injectors include electromagnetically-activated solenoid devices that overcome mechanical springs to open a valve located at a tip of the injector to allow fuel flow therethrough. Injector driver circuits control electrical current flow to the solenoid activated solenoid devices to open and close the injectors. Injector driver circuits may operate in a peak and hold control configuration or in a switch saturation configuration.

Kraftstoffeinspritzventile werden kalibriert, wobei eine Kalibrierung ein Einspritzventil-Aktivierungssignal umfasst, das eine Geöffnetzeit des Einspritzventils oder eine Zeitdauer der Einspritzung und eine entsprechende dosierte oder gelieferte eingespritzte Kraftstoffmasse bei einem Betrieb mit einem vorbestimmten oder bekannten Kraftstoffdruck enthält. Der Betrieb des Einspritzventils kann mit Hilfe einer pro Kraftstoffeinspritzereignis eingespritzten Kraftstoffmasse in Bezug auf die Zeitdauer der Einspritzung charakterisiert werden. Die Charakterisierung des Einspritzventils umfasst eine dosierte Kraftstoffströmung über einen Bereich zwischen einer hohen Strömungsrate, die mit einem Kraftmaschinenbetrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last verbunden ist, und einer niedrigen Strömungsrate, die mit Leerlaufbedingungen der Kraftmaschine verbunden ist.Fuel injectors are calibrated, wherein a calibration includes an injector activation signal that includes an open time of the injector or a duration of injection and a corresponding metered or delivered injected fuel mass when operating at a predetermined or known fuel pressure. The operation of the injector may be characterized by a fuel mass injected per one fuel injection event with respect to the duration of the injection. The characterization of the injector includes metered fuel flow over a range between a high flow rate associated with high speed, high load engine operation and a low flow rate associated with engine idle conditions.

Es ist bekannt, mehrere kleine eingespritzte Kraftstoffmassen in schneller Folge einzuspritzen, um eine Kraftmaschine zu steuern. Wenn allgemein eine Verweilzeit zwischen aufeinanderfolgenden Einspritzereignissen kleiner als ein Verweilzeitschwellenwert ist, führen eingespritzte Kraftstoffmassen von nachfolgenden Kraftstoffeinspritzereignissen oft zu einer größeren gelieferten Menge als gewünscht, obwohl gleiche Einspritzzeitdauern verwendet werden. Folglich können diese nachfolgenden Kraftstoffeinspritzereignisse instabil werden, was zu einer nicht akzeptablen Wiederholbarkeit führt. Dieses ungewünschte Auftreten ist auf die Existenz eines magnetischen Restflusses in dem Kraftstoffeinspritzventil zurückzuführen, der durch das vorausgehende Kraftstoffeinspritzereignis erzeugt wird und der eine gewisse Unterstützung für das unmittelbar nachfolgende Kraftstoffeinspritzereignis bietet. Der magnetische Restfluss wird in Ansprechen auf persistente Wirbelströme und eine magnetische Hysterese im Kraftstoffeinspritzventil erzeugt. Es ist bekannt, den Effekt einer gelieferten Menge der eingespritzten Kraftstoffmasse, die größer als gewünscht ist, allein durch das Verstellen der Einspritzzeitdauer des nachfolgenden Einspritzereignisses zu kompensieren; jedoch kann die entsprechende nachfolgende Kraftstoffeinspritzung dennoch instabil werden, was zu einer nicht akzeptablen Wiederholbarkeit führt.It is known to inject several small injected fuel masses in rapid succession to control an engine. Generally, if a dwell time between successive injection events is less than a dwell threshold, injected fuel masses of subsequent fuel injection events often result in a larger delivered amount than desired, although equal injection durations are used. Consequently, these subsequent fuel injection events may become unstable, resulting in unacceptable repeatability. This undesirable occurrence is due to the existence of residual magnetic flux in the fuel injector created by the previous fuel injection event and providing some support for the immediately subsequent fuel injection event. Residual magnetic flux is generated in response to persistent eddy currents and magnetic hysteresis in the fuel injector. It is known to compensate for the effect of a delivered amount of injected fuel mass, which is greater than desired, solely by adjusting the injection period of the subsequent injection event; however, the corresponding subsequent fuel injection may still become unstable, resulting in unacceptable repeatability.

Die Druckschrift DE 10 2011 005 672 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Aktors mit einer elektrischen Spule und einem Anker in einem Mess-Betriebsmodus, um den Zeitpunkt zu ermitteln, zu dem der Anker nach Aktivierung des Aktors seine Anschlagsposition erreicht. Beruhend auf der Auswertung eines erfassten zeitlichen Stromverlaufs durch die Spule wird der Anschlagzeitpunkt ermittelt und verwendet, um die Ansteuerung des Aktors zu optimieren.The publication DE 10 2011 005 672 A1 discloses a method of operating an actuator with an electrical coil and an armature in a measurement mode of operation to determine the time at which the armature reaches its stop position upon activation of the actuator. Based on the evaluation of a detected temporal current flow through the coil of the stop time is determined and used to optimize the control of the actuator.

In der Druckschrift US 2014 / 0 110 508 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Aktors mit einer elektrischen Spule und einem Anker offenbart, bei dem nach Ansteuern des Aktors mit einem Stromimpuls in eine erste Richtung ein zweiter Stromimpuls mit entgegengesetzter Richtung an den Aktor angelegt wird, um ein Schließen des Aktors zu unterstützen.In the publication US 2014/0 110 508 A1 discloses a method for operating an actuator with an electric coil and an armature is disclosed, in which after driving the actuator with a current pulse in a first direction, a second current pulse is applied in the opposite direction to the actuator to assist in closing the actuator.

ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY

Ein Verfahren zum Verringern von Verhaltensschwankungen eines elektromagnetisch aktivierten Aktors, der eine elektrische Spule und einen Anker aufweist, umfasst, dass Aktoraktivierungssignale an den elektromagnetisch aktivierten Aktor geliefert werden. Die Signale umfassen einen Strom, der in eine erste Richtung durch die elektrische Spule hindurch getrieben wird. Das Verfahren detektiert nicht akzeptable Antwortschwankungen im Anker auf äquivalente Aktoraktivierungssignale. Und nach der Detektion von nicht akzeptablen Antwortschwankungen im Anker wird ein Strom im Anschluss an Aktoraktivierungssignale durch die elektrische Spule hindurch in eine Richtung getrieben, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist.A method for reducing behavioral fluctuations of an electromagnetically activated actuator having an electrical coil and an armature includes providing actuator activation signals to the electromagnetically activated actuator. The signals include a current that is driven in a first direction through the electrical coil. The method detects unacceptable response variations in the armature to equivalent actuator activation signals. And upon detection of unacceptable response variations in the armature, a current following actor activation signals is driven through the electrical coil in a direction opposite to the first direction.

Figurenlistelist of figures

Nun wird eine oder werden mehrere Ausführungsformen anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

• 1-1 eine schematische Schnittansicht eines Kraftstoffeinspritzventils und eines Aktivierungscontrollers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 1-2 eine schematische Schnittansicht des Aktivierungscontrollers von 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 1-3 eine schematische Schnittansicht eines Einspritzventil-Treibers von 1-1 und 1-2 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 2 mehrere beispielhafte Aufzeichnungen, die jeweils eine Kraftstoffströmungsrate für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse repräsentieren, welche durch verschiedene Verweilzeiten getrennt sind, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 3 eine beispielhafte erste Aufzeichnung 310, die einen gemessenen Strom repräsentiert, und eine beispielhafte zweite Aufzeichnung 320, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate repräsentiert, für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse mit identischen befohlenen Einspritzzeitdauern, die durch eine Verweilzeit getrennt sind, die anzeigt, dass sie dicht aufeinander folgen, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 4 ein beispielhaftes Flussdiagramm 400 zum Verbessern des Verhaltens eines Kraftstoffeinspritzventils, das mehrere dicht aufeinanderfolgende nacheinander stattfindende Kraftstoffeinspritzereignisse bei jedem von mehreren Kraftmaschinenzyklen implementiert, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 5 eine beispielhafte erste Aufzeichnung 510, die einen gemessenen Strom repräsentiert, und eine nicht einschränkende beispielhafte zweite Aufzeichnung 520, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate repräsentiert, für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse, die jeweils durch bidirektionale Stromwellenformen gekennzeichnet sind, die identische befohlene Einspritzzeitdauern aufweisen, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 6 eine beispielhafte erste Aufzeichnung 610, die einen gemessenen Strom repräsentiert, und eine beispielhafte zweite Aufzeichnung 620, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate repräsentiert, für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse, die jeweils durch bidirektionale Stromwellenformen gekennzeichnet sind, die justierte befohlene Einspritzzeitdauern aufweisen, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
• 7 mehrere beispielhafte Aufzeichnungen, die eine Spannungsregelung für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse repräsentieren, die durch eine identische Einspritzventilzeitdauer gekennzeichnet sind, mit der Absicht, jeweils eine identische gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse zu erreichen, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
• 8 eine beispielhafte erste Aufzeichnung 830, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate repräsentiert, und eine beispielhafte zweite Aufzeichnung 840, die eine gemessene Restspannung über einer elektrischen Spule eines Kraftstoffeinspritzventils repräsentiert, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

One or more embodiments will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

• 1-1 a schematic sectional view of a fuel injection valve and an activation controller in accordance with the present disclosure illustrated;
• 1-2 a schematic sectional view of the activation controller of 1 illustrated in accordance with the present disclosure;
• 1-3 a schematic sectional view of an injection valve driver of 1-1 and 1-2 illustrated in accordance with the present disclosure;
• 2 a plurality of exemplary records, each representing a fuel flow rate for two consecutive fuel injection events separated by different dwell times, in accordance with the present disclosure;
• 3 an exemplary first record 310 representing a measured current, and an exemplary second record 320 representing a measured fuel flow rate for two consecutive fuel injection events having identical commanded injection durations separated by a dwell indicating that they are closely following each other, in accordance with the present disclosure;
• 4 an exemplary flowchart 400 for enhancing the performance of a fuel injector that implements a plurality of consecutive consecutive fuel injection events in each of a plurality of engine cycles, in accordance with the present disclosure;
• 5 an exemplary first record 510 representing a measured current, and a non-limiting example second record 520 representing a measured fuel flow rate for two consecutive fuel injection events, each characterized by bidirectional current waveforms having identical commanded injection durations, in accordance with the present disclosure;
• 6 an exemplary first record 610 representing a measured current, and an exemplary second record 620 representing a measured fuel flow rate for two consecutive fuel injection events, each characterized by bidirectional current waveforms having adjusted commanded injection durations, in accordance with the present disclosure;
• 7 a plurality of exemplary records representing voltage regulation for two consecutive fuel injection events characterized by an identical injection valve duration with the intention of each achieving an identical desired injected fuel mass, in accordance with the present disclosure; and
• 8th an exemplary first record 830 representing a measured fuel flow rate and an exemplary second record 840 , which represents a measured residual voltage across an electrical coil of a fuel injection valve, illustrated in accordance with the present disclosure.

GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION

Diese Offenbarung beschreibt die Konzepte des gegenwärtig beanspruchten Gegenstands mit Bezug auf eine beispielhafte Anwendung auf Kraftstoffeinspritzventile mit linearer Bewegung. Jedoch kann der beanspruchte Gegenstand weiter gefasst auf beliebige lineare oder nichtlineare elektromagnetische Aktoren angewendet werden, die eine elektrische Spule verwenden, um ein Magnetfeld in einen magnetischen Kern zu induzieren, was dazu führt, dass eine Anziehungskraft auf einen beweglichen Anker wirkt. Typische Beispiele umfassen Fluidsteuerungssolenoide, Benzin- oder Diesel- oder CNG-Kraftstoffeinspritzventile, die in Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, und nichtfluidische Solenoidaktoren zur Positionierung und zur Steuerung.This disclosure describes the concepts of the presently claimed subject matter with reference to an exemplary application to linear motion fuel injectors. However, the The claimed subject matter may be broadly applied to any linear or nonlinear electromagnetic actuators that use an electrical coil to induce a magnetic field in a magnetic core, causing an attractive force to act on a movable armature. Typical examples include fluid control solenoids, gasoline or diesel or CNG fuel injectors used in internal combustion engines, and non-fluid solenoid actuators for positioning and control.

Nun mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen das Gezeigte nur zum Zweck der Veranschaulichung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht zum Zweck, diese einzuschränken, gedacht ist, veranschaulicht 1-1 auf schematische Weise eine nicht einschränkende beispielhafte Ausführungsform eines elektromagnetisch aktivierten Kraftstoffeinspritzventils 10 für Direkteinspritzung. Obwohl in der veranschaulichten Ausführungsform ein elektromagnetisch aktiviertes Kraftstoffeinspritzventil für Direkteinspritzung dargestellt ist, kann ein Kraftstoffeinspritzventil für Ansaugkanaleinspritzung gleichermaßen verwendet werden. Das Kraftstoffeinspritzventil 10 ist ausgestaltet, um Kraftstoff direkt in einen Brennraum 100 einer Brennkraftmaschine einzuspritzen. Zur Steuerung der Aktivierung des Kraftstoffeinspritzventils 10 ist ein Aktivierungscontroller 80 mit diesem elektrisch wirksam verbunden. Der Aktivierungscontroller 80 entspricht nur dem Kraftstoffeinspritzventil 10. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der Aktivierungscontroller 80 ein Steuerungsmodul 60 und einen Einspritzventil-Treiber 50. Das Steuerungsmodul 60 ist mit dem Einspritzventil-Treiber 50 elektrisch wirksam verbunden, der wiederum mit dem Kraftstoffeinspritzventil 10 zur Steuerung der Aktivierung desselben elektrisch wirksam verbunden ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 10, das Steuerungsmodul 60 und der Einspritzventil-Treiber 50 können beliebige geeignete Vorrichtungen sein, die ausgestaltet sind, um wie hier beschrieben zu arbeiten. In veranschaulichten Ausführungsformen umfasst das Steuerungsmodul 60 eine Verarbeitungsvorrichtung. Bei einer Ausführungsform ist eine oder sind mehrere Komponenten des Aktivierungscontrollers 80 in eine Verbindungsanordnung 36 des Kraftstoffeinspritzventils 10 integriert. Bei einer anderen Ausführungsform ist eine oder sind mehrere Komponenten des Aktivierungscontrollers 80 in einen Körper 12 des Kraftstoffeinspritzventils 10 integriert. Bei noch einer weiteren Ausführungsform ist eine oder sind mehrere Komponenten des Aktivierungscontrollers 80 außerhalb und in nächster Nähe zu dem Kraftstoffeinspritzventil 10 und über ein oder mehrere Kabel und/oder Drähte mit der Verbindungsanordnung 36 elektrisch wirksam verbunden. Die Begriffe „Kabel“ und „Draht“ werden hier austauschbar verwendet, um eine Übertragung von elektrischer Leistung und/oder eine Übertragung von elektrischen Signalen bereitzustellen.Referring now to the drawings, wherein the illustrated is intended only for the purpose of illustrating certain example embodiments and not for the purpose of limiting the same 1-1 schematically a non-limiting example embodiment of an electromagnetically activated fuel injection valve 10 for direct injection. Although in the illustrated embodiment, an electromagnetically activated direct injection fuel injection valve is illustrated, an intake port injection fuel injection valve may equally be used. The fuel injector 10 is designed to fuel directly into a combustion chamber 100 to inject an internal combustion engine. To control the activation of the fuel injection valve 10 is an activation controller 80 electrically connected to this. The activation controller 80 corresponds only to the fuel injection valve 10 , In the illustrated embodiment, the activation controller includes 80 a control module 60 and an injector driver 50 , The control module 60 is with the injector driver 50 electrically connected, in turn, with the fuel injection valve 10 is operatively connected to control the activation thereof. The fuel injector 10 , the control module 60 and the injector driver 50 may be any suitable devices designed to operate as described herein. In illustrated embodiments, the control module comprises 60 a processing device. In one embodiment, one or more components of the activation controller 80 in a connection arrangement 36 of the fuel injection valve 10 integrated. In another embodiment, one or more components of the activation controller 80 in a body 12 of the fuel injection valve 10 integrated. In yet another embodiment, one or more components of the activation controller 80 outside and in close proximity to the fuel injector 10 and one or more cables and / or wires with the connection assembly 36 electrically connected. The terms "cable" and "wire" are used interchangeably herein to provide transmission of electrical power and / or transmission of electrical signals.

Steuerungsmodul, Modul, Steuerung, Controller, Steuerungseinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bezeichnen eine beliebige oder verschiedene Kombinationen aus einem oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), elektronischen Schaltungen, zentralen Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise Mikroprozessoren) und zugehörigem Arbeitsspeicher und Massenspeicher (Festwertspeicher, programmierbarer Festwertspeicher, Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Festplattenlaufwerk usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme oder Routinen ausführen, kombinatorischen Logikschaltungen, Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Vorrichtungen, geeigneten Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und andere Komponenten zum Bereitstellen der beschriebenen Funktionalität. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Routinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe bezeichnen beliebige Anweisungssätze mit Kalibrierungen und Nachschlagetabellen. Das Steuerungsmodul weist einen Satz von Steuerungsroutinen auf, die ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Routinen werden ausgeführt, beispielsweise von einer zentralen Verarbeitungseinheit, und können betrieben werden, um Eingaben von Erfassungsvorrichtungen und anderen Netzwerksteuerungsmodulen zu überwachen und um Steuerungs- und Diagnoseroutinen zum Steuern des Betriebs von Aktoren auszuführen. Routinen können in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, beispielsweise alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden während eines fortlaufenden Betriebs der Kraftmaschine und des Fahrzeugs. Alternativ können Routinen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.Control module, module, controller, controller, controller, processor, and similar terms refer to any or various combinations of one or more application specific integrated circuits (ASICs), electronic circuits, central processing units (preferably microprocessors) and associated random access memory and mass storage (read only memory, programmable read only memory) , Random access memory, hard disk drive, etc.) running one or more software or firmware programs or routines, combinatorial logic circuits, input / output circuits and devices, suitable signal conditioning and buffer circuits, and other components to provide the described functionality , Software, firmware, programs, instructions, routines, code, algorithms, and similar terms refer to any set of instructions including calibrations and look-up tables. The control module has a set of control routines that are executed to provide the desired functions. Routines are executed, for example, by a central processing unit, and may be operated to monitor inputs from sensing devices and other network control modules, and to perform control and diagnostic routines for controlling the operation of actuators. Routines may be executed at regular intervals, for example, every 3.125, 6.25, 12.5, 25, and 100 milliseconds during ongoing engine and vehicle operation. Alternatively, routines may be executed in response to the occurrence of an event.

Allgemein kann ein Anker entweder in eine betätigte Position oder in eine statische oder Ruheposition gesteuert werden. Das Kraftstoffeinspritzventil 10 kann eine beliebige geeignete diskrete Kraftstoffeinspritzvorrichtung sein, die entweder in eine offene (betätigte) Position oder eine geschlossene (statische oder ruhende) Position gesteuert werden kann. Bei einer Ausführungsform umfasst das Kraftstoffeinspritzventil 10 einen zylinderförmigen Hohlkörper 12, der eine Längsachse 101 definiert. Ein Kraftstoffeinlass 15 ist an einem ersten Ende 14 des Körpers 12 angeordnet, und eine Kraftstoffdüse 28 (die Kraftstoffdüse kann eine einzige Öffnung sein oder im Fall eines kugelförmigen Ventils mehrere Löcher aufweisen) ist an einem zweiten Ende 16 des Körpers 12 angeordnet. Der Kraftstoffeinlass 15 ist mit einem Hochdruck-Kraftstoffverteilerrohr 30 fluidtechnisch gekoppelt, das mit einer Hochdruck-Einspritzpumpe fluidtechnisch gekoppelt ist. Eine Ventilanordnung 18 ist dem Körper 12 enthalten und umfasst ein Nadelventil 20, eine federbetätigte Düsennadel 22 und einen Ankerabschnitt 21. Das Nadelventil 20 sitzt eingreifend in der Kraftstoffdüse 28, um eine Kraftstoffströmung dort hindurch zu steuern. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform ein dreieckig geformtes Nadelventil 20 darstellt, können andere Ausführungsformen eine Kugel verwenden. Bei einer Ausführungsform ist der Ankerabschnitt 21 mit der Düsennadel 22 starr gekoppelt und zu einer linearen Verschiebung als Einheit zusammen mit der Düsennadel 22 und dem Nadelventil 20 in erste bzw. zweite Richtungen 81, 82 ausgestaltet. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Ankerabschnitt 21 mit der Düsennadel 22 verschiebbar gekoppelt sein. Beispielsweise kann der Ankerabschnitt 21 in die erste Richtung 81 verschoben werden, bis er durch einen Düsennadelanschlag gestoppt wird, der an der Düsennadel 22 starr angebracht ist. Analog kann der Ankerabschnitt 21 in die zweite Richtung 82 unabhängig von der Düsennadel 22 verschoben werden, bis er einen Düsennadelanschlag kontaktiert, der an der Düsennadel 22 starr angebracht ist. Bei einem Kontakt mit dem Düsennadelanschlag, der an der Düsennadel 22 starr angebracht ist, bewirkt die Kraft des Ankerabschnitts 21, dass die Düsennadel 22 zusammen mit dem Ankerabschnitt 21 in die zweite Richtung 82 gedrückt wird. Der Ankerabschnitt 21 kann Vorsprünge zum Eingriff mit verschiedenen Anschlägen innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 10 enthalten.Generally, an anchor can be controlled to either an actuated position or a static or rest position. The fuel injector 10 may be any suitable discrete fuel injector that can be controlled to either an open (actuated) position or a closed (static or stationary) position. In one embodiment, the fuel injection valve comprises 10 a cylindrical hollow body 12 , which is a longitudinal axis 101 Are defined. A fuel inlet 15 is at a first end 14 of the body 12 arranged, and a fuel nozzle 28 (the fuel nozzle may be a single or, in the case of a spherical valve, multiple holes) is at a second end 16 of the body 12 arranged. The fuel inlet 15 is with a high pressure fuel rail 30 fluidly coupled, which is fluidly coupled to a high-pressure injection pump. A valve arrangement 18 is the body 12 included and includes a needle valve 20 , a spring-operated nozzle needle 22 and an anchor section 21 , The needle valve 20 sits engaging in the fuel nozzle 28 to control fuel flow therethrough. Although the illustrated embodiment is a triangular shaped needle valve 20 For example, other embodiments may use a ball. In one embodiment, the anchor portion is 21 with the nozzle needle 22 rigidly coupled and to a linear displacement as a unit together with the nozzle needle 22 and the needle valve 20 in first or second directions 81 . 82 designed. In another embodiment, the anchor portion 21 with the nozzle needle 22 be slidably coupled. For example, the anchor section 21 in the first direction 81 until it is stopped by a jet needle stopper attached to the nozzle needle 22 is rigidly attached. Analogously, the anchor section 21 in the second direction 82 independent of the nozzle needle 22 be moved until it contacts a nozzle needle stop, the at the nozzle needle 22 is rigidly attached. When in contact with the nozzle needle stop, on the nozzle needle 22 rigidly attached, causes the force of the anchor section 21 that the nozzle needle 22 together with the anchor section 21 in the second direction 82 is pressed. The anchor section 21 can projections for engagement with various stops within the fuel injection valve 10 contain.

Eine Anordnung 24 mit einem ringförmigen Elektromagneten, die eine elektrische Spule und einen Magnetkern umfasst, ist zum magnetischen Eingriff mit dem Ankerabschnitt 21 der Ventilanordnung ausgestaltet. Die Anordnung 24 mit der elektrischen Spule und dem Magnetkern ist zu Veranschaulichungszwecken so dargestellt, dass sie sich außerhalb des Körpers des Kraftstoffeinspritzventils befindet; jedoch sind Ausführungsformen hier darauf gerichtet, dass die Anordnung 24 mit der elektrischen Spule und dem Magnetkern entweder in das Kraftstoffeinspritzventil 10 fest eingebaut oder darin integriert sind. Die elektrische Spule ist auf den Magnetkern gewickelt und enthält Anschlüsse zum Empfang von elektrischem Strom vom Einspritzventil-Treiber 50. Hier nachstehend wird die „Anordnung mit der elektrischen Spule und dem Magnetkern“ einfach als „elektrische Spule 24“ bezeichnet werden. Wenn die elektrische Spule 24 deaktiviert und nicht erregt ist, drückt die Feder 26 die Ventilanordnung 18 einschließlich des Nadelventils 20 in die erste Richtung 81 zu der Kraftstoffdüse 28 hin, um das Nadelventil 20 zu schließen und eine Kraftstoffströmung dort hindurch zu verhindern. Wenn die elektrische Spule 24 aktiviert und erregt ist, wirkt eine elektromagnetische Kraft (hier nachstehend „Magnetkraft“) auf den Ankerabschnitt 21 ein, um die von der Feder 26 ausgeübte Federkraft zu überwinden, und drückt die Ventilanordnung 18 in die zweite Richtung 82, wodurch das Nadelventil 20 von der Kraftstoffdüse 28 weg bewegt wird und das Strömen von druckbeaufschlagtem Kraftstoff innerhalb der Ventilanordnung 18 durch die Kraftstoffdüse 28 ermöglicht wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 10 kann eine Anhaltevorrichtung 29 umfassen, die mit der Ventilanordnung 18 interagiert, um eine Verschiebung der Ventilanordnung 18 zu stoppen, wenn diese zum Öffnen gezwungen wird. Bei einer Ausführungsform ist ein Drucksensor 32 ausgestaltet, um einen Kraftstoffdruck 34 in dem Hochdruck-Kraftstoffverteilerrohr 30 in der Nähe des Kraftstoffeinspritzventils 10, vorzugsweise stromaufwärts zu dem Kraftstoffeinspritzventil 10, zu beschaffen. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Drucksensor 32' in den Einlass 15 des Kraftstoffeinspritzventils integriert sein, anstelle des Drucksensors 32 im Kraftstoffverteilerrohr 30 oder in Kombination mit dem Drucksensor. In der in 1-1 veranschaulichten Ausführungsform ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 nicht auf die räumliche und geometrische Anordnung der hier beschriebenen Merkmale begrenzt, und es kann zusätzliche Merkmale und/oder andere räumliche und geometrische Anordnungen umfassen, die in der Technik bekannt sind, um das Kraftstoffeinspritzventil 10 zwischen offenen und geschlossenen Positionen zu betreiben, um die Zufuhr von Kraftstoff an die Kraftmaschine 100 zu steuern.An arrangement 24 with an annular electromagnet comprising an electric coil and a magnetic core is for magnetic engagement with the anchor portion 21 designed the valve assembly. The order 24 with the electric coil and the magnetic core is shown as being outside the body of the fuel injection valve for illustrative purposes; However, embodiments are directed here that the arrangement 24 with the electric coil and the magnetic core either in the fuel injection valve 10 permanently installed or integrated therein. The electric coil is wound on the magnetic core and includes terminals for receiving electrical power from the injector driver 50 , Hereinafter, the "electrical coil and magnetic core assembly" will be referred to simply as "electrical coil 24 Be designated. When the electric coil 24 deactivated and not energized, presses the spring 26 the valve assembly 18 including the needle valve 20 in the first direction 81 to the fuel nozzle 28 towards the needle valve 20 close and prevent fuel flow therethrough. When the electric coil 24 is activated and energized, an electromagnetic force (hereinafter "magnetic force") acts on the armature section 21 a, to that of the spring 26 overcome applied spring force, and pushes the valve assembly 18 in the second direction 82 , causing the needle valve 20 from the fuel nozzle 28 is moved away and the flow of pressurized fuel within the valve assembly 18 through the fuel nozzle 28 is possible. The fuel injector 10 can be a stopping device 29 include that with the valve assembly 18 interacts to shift the valve assembly 18 to stop when forced to open. In one embodiment, a pressure sensor is 32 designed to provide a fuel pressure 34 in the high pressure fuel rail 30 near the fuel injection valve 10 , preferably upstream of the fuel injection valve 10 , to get. In another embodiment, a pressure sensor 32 ' in the inlet 15 be integrated with the fuel injection valve, instead of the pressure sensor 32 in the fuel rail 30 or in combination with the pressure sensor. In the in 1-1 illustrated embodiment is the fuel injection valve 10 is not limited to the spatial and geometric arrangement of the features described herein, and may include additional features and / or other spatial and geometric arrangements known in the art to the fuel injector 10 operate between open and closed positions to increase the supply of fuel to the engine 100 to control.

Das Steuerungsmodul 60 erzeugt ein Einspritzventil-Befehlssignal (einen Aktorbefehl) 52, das den Einspritzventil-Treiber 50 steuert, welcher das Kraftstoffeinspritzventil 10 in die offene Position aktiviert, um ein Kraftstoffeinspritzereignis zu bewirken. In der veranschaulichten Ausführungsform kommuniziert das Steuerungsmodul 60 mit einem oder mehreren externen Steuerungsmodulen wie etwa einem Kraftmaschinensteuerungsmodul (ECM) 5; jedoch kann das Steuerungsmodul 60 in anderen Ausführungsformen in das ECM integriert sein. Das Einspritzventil-Befehlssignal 52 steht in Korrelation mit einer gewünschten Kraftstoffmasse, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 10 während des Kraftstoffeinspritzereignisses geliefert werden soll. Analog kann das Einspritzventil-Befehlssignal 52 mit einer gewünschten Kraftstoffströmungsrate in Korrelation stehen, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 10 während des Kraftstoffeinspritzereignisses zugeführt werden soll. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse“ die gewünschte Kraftstoffmasse, die der Kraftmaschine durch das Kraftstoffeinspritzventil 10 zugeführt werden soll. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „gewünschte Kraftstoffströmungsrate“ die Rate, mit welcher Kraftstoff der Kraftmaschine durch das Kraftstoffeinspritzventil 10 zugeführt werden soll, um die gewünschte Kraftstoffmasse zu erreichen. Die gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse kann auf einem oder mehreren überwachten Eingabeparametern 51 beruhen, die in das Steuerungsmodul 60 oder das ECM 5 eingegeben werden. Der eine oder die mehreren überwachten Eingabeparameter 51 können eine Bedienerdrehmomentanforderung, einen Krümmerabsolutdruck (MAP), eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Kraftmaschinentemperatur, eine Kraftstofftemperatur und eine Umgebungstemperatur, die durch bekannte Verfahren beschafft werden, umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Der Einspritzventil-Treiber 50 erzeugt ein Einspritzventil-Aktivierungssignal (ein AktorAktivierungssignal) 75 in Ansprechen auf das Einspritzventil-Befehlssignal 52, um das Kraftstoffeinspritzventil 10 zu aktivieren. Das Einspritzventil-Aktivierungssignal 75 steuert einen Stromfluss an die elektrische Spule 24, um eine elektromagnetische Kraft in Ansprechen auf das Einspritzventil-Befehlssignal 52 zu erzeugen. Eine elektrische Leistungsquelle 40 stellt eine Quelle für elektrische DC-Leistung für den Einspritzventil-Treiber 50 bereit. Bei einigen Ausführungsformen stellt die elektrische DC-Leistungsquelle eine Niederspannung bereit, z.B. 12 V, und ein Aufwärtswandler kann verwendet werden, um eine hohe Spannung auszugeben, z.B. 24 V bis 200 V, die dem Einspritzventil-Treiber 50 zugeführt wird. Wenn die elektrische Spule 24 unter Verwendung des Einspritzventil-Aktivierungssignals 75 aktiviert wird, drückt die von dieser erzeugte elektromagnetische Kraft den Ankerabschnitt 21 in die zweite Richtung 82. Wenn der Ankerabschnitt 21 in die zweite Richtung 82 gedrückt wird, wird folglich bewirkt, dass die Ventilanordnung 18 in die zweite Richtung 82 in eine offene Position gedrückt oder verschoben wird, was ermöglicht, dass druckbeaufschlagter Kraftstoff dort hindurch strömt. Der Einspritzventil-Treiber 50 steuert das Einspritzventil-Aktivierungssignal 75 für die elektrische Spule 24 durch ein beliebiges geeignetes Verfahren, welches beispielsweise einen pulsbreitenmodulierten (PWM) Fluss von elektrischer Leistung umfasst. Der Einspritzventil-Treiber 50 ist ausgestaltet, um eine Aktivierung des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu steuern, in dem er geeignete Einspritzventil-Aktivierungssignale 75 erzeugt. Bei Ausführungsformen, die mehrere aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse für einen gegebenen Kraftmaschinenzyklus verwenden, kann ein Einspritzventil-Aktivierungssignal 75 erzeugt werden, das für jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse innerhalb des Kraftmaschinenzyklus festgelegt ist.The control module 60 generates an injector command signal (an actuator command) 52 including the injector driver 50 controls which the fuel injector 10 activated to the open position to effect a fuel injection event. In the illustrated embodiment, the control module communicates 60 with one or more external control modules such as an engine control module (ECM) 5 ; however, the control module may 60 in other embodiments, be integrated into the ECM. The injector command signal 52 is correlated with a desired fuel mass flowing from the fuel injector 10 during the fuel injection event. Analogously, the injector command signal 52 are correlated with a desired fuel flow rate from the fuel injector 10 during the fuel injection event. As used herein, the term "desired injected fuel mass" means the desired fuel mass that of the engine through the fuel injector 10 should be supplied. As used herein, the term "desired fuel flow rate" refers to the rate at which fuel of the engine is injected through the fuel injector 10 should be supplied to achieve the desired fuel mass. The desired injected fuel mass may be on one or more monitored input parameters 51 based in the control module 60 or the ECM 5 be entered. The one or more monitored input parameters 51 may include, but are not limited to, operator torque request, manifold absolute pressure (MAP), engine speed, engine temperature, fuel temperature, and ambient temperature, which are provided by known methods. The injector driver 50 generates an injection valve Activation signal (an actuator activation signal) 75 in response to the injector command signal 52 to the fuel injector 10 to activate. The injector activation signal 75 controls a current flow to the electric coil 24 to generate an electromagnetic force in response to the injector command signal 52 to create. An electrical power source 40 provides a source of DC electrical power to the injector driver 50 ready. In some embodiments, the DC electric power source provides a low voltage, eg, 12V, and a boost converter may be used to output a high voltage, eg, 24V to 200V, to the injector driver 50 is supplied. When the electric coil 24 using the injector activation signal 75 is activated, the electromagnetic force generated by this pushes the anchor portion 21 in the second direction 82 , When the anchor section 21 in the second direction 82 is pressed, thus causing the valve assembly 18 in the second direction 82 is pushed or shifted to an open position, allowing pressurized fuel to flow therethrough. The injector driver 50 controls the injector activation signal 75 for the electric coil 24 by any suitable method, including, for example, a pulse width modulated (PWM) flow of electrical power. The injector driver 50 is configured to activate the fuel injection valve 10 in which it receives appropriate injector activation signals 75 generated. In embodiments employing multiple consecutive fuel injection events for a given engine cycle, an injector activation signal may 75 generated for each of the fuel injection events within the engine cycle.

Das Einspritzventil-Aktivierungssignal 75 ist durch eine Einspritzzeitdauer und eine Stromwellenform gekennzeichnet, die einen anfänglichen Spitzenwert-Anzugsstrom und einen sekundären Haltestrom umfasst. Der anfängliche Spitzenwert-Anzugsstrom ist durch ein stetiges Hochfahren gekennzeichnet, um einen Spitzenwertstrom zu erzielen, welcher wie hier beschrieben gewählt sein kann. Der anfängliche Spitzenwert-Anzugsstrom erzeugt eine elektromagnetische Kraft, die auf den Ankerabschnitt 21 der Ventilanordnung 18 einwirkt, um die Federkraft zu überwinden und die Ventilanordnung 18 in die zweite Richtung 82 in die offene Position zu drücken, wodurch das Strömen von druckbeaufschlagtem Kraftstoff durch die Kraftstoffdüse 28 hindurch eingeleitet wird. Wenn der anfängliche Spitzenwert-Anzugsstrom erreicht ist, verringert der Einspritzventil-Treiber 50 den Strom in der elektrischen Spule 24 auf den sekundären Haltestrom. Der sekundäre Haltestrom ist durch einen in etwa stationären Strom gekennzeichnet, der niedriger als der anfängliche Spitzenwert-Anzugsstrom ist. Der sekundäre Haltestrom ist ein Stromniveau, das von dem Einspritzventil-Treiber 50 gesteuert wird, um die Ventilanordnung 18 in der offenen Position zu halten, um das Strömen von druckbeaufschlagtem Kraftstoff durch die Kraftstoffdüse 28 hindurch fortzusetzen. Der sekundäre Haltestrom wird vorzugsweise durch ein minimales Stromniveau angezeigt. Wenn sehr kleine Kraftstoffmengen benötigt werden, wird die Wellenform des Aktivierungsstroms ihren Spitzenwert nicht erreichen, und in diesem Fall wird die Haltestromphase weggelassen. Der Einspritzventil-Treiber 50 ist als bidirektionaler Stromtreiber ausgestaltet, der zum Bereitstellen eines negativen Stromflusses durch die elektrische Spule 24 hindurch in der Lage ist, um Strom daraus zu entnehmen. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „negativer Stromfluss“, dass die Richtung des Stromflusses zum Erregen der elektrischen Spule umgedreht wird. Folglich werden die Ausdrücke „negativer Stromfluss“ und „umgedrehter Stromfluss“ hier austauschbar verwendet.The injector activation signal 75 is characterized by an injection period and a current waveform that includes an initial peak pull-in current and a secondary hold-up current. The initial peak pull-up current is characterized by steady startup to achieve a peak current which may be selected as described herein. The initial peak pull-up current generates an electromagnetic force that is incident on the armature section 21 the valve assembly 18 acts to overcome the spring force and the valve assembly 18 in the second direction 82 to push into the open position, whereby the flow of pressurized fuel through the fuel nozzle 28 is initiated through. When the initial peak pull-up current is reached, the injector driver decreases 50 the current in the electric coil 24 on the secondary holding current. The secondary hold current is characterized by an approximately steady state current that is lower than the initial peak pull-up current. The secondary holding current is a current level provided by the injector driver 50 is controlled to the valve assembly 18 in the open position to prevent the passage of pressurized fuel through the fuel nozzle 28 to continue through. The secondary holding current is preferably indicated by a minimum current level. When very small amounts of fuel are needed, the waveform of the activating current will not reach its peak, and in that case the holding current phase is omitted. The injector driver 50 is designed as a bidirectional current driver, which is to provide a negative current flow through the electrical coil 24 is able to draw power from it. As used herein, the term "negative current flow" refers to reversing the direction of current flow for energizing the electrical coil. Consequently, the terms "negative current flow" and "reversed current flow" are used interchangeably herein.

Ausführungsformen sind hier auf das Steuern des Kraftstoffeinspritzventils für mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse gerichtet, die während eines Kraftmaschinenzyklus dicht aufeinanderfolgen. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Begriff „dicht aufeinanderfolgend“ eine Verweilzeit zwischen jedem aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignis, die kleiner als ein vorbestimmter Verweilzeit-Schwellenwert ist. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „Verweilzeit“ eine Zeitspanne zwischen dem Ende der Einspritzung des ersten Kraftstoffeinspritzereignisses (Aktorereignisses) und dem Start der Einspritzung für ein entsprechendes zweites Kraftstoffeinspritzereignis (Aktorereignis) von jedem aufeinanderfolgenden Paar von Kraftstoffeinspritzereignissen. Der Verweilzeit-Schwellenwert kann so gewählt sein, dass er eine Zeitspanne derart definiert, dass Verweilzeiten, die kleiner als der Verweilzeit-Schwellenwert sind, das Erzeugen einer Instabilität und/oder von Abweichungen bei der Größe der eingespritzten Kraftstoffmasse anzeigen, die bei jedem der Kraftstoffeinspritzereignisse zugeführt wird. Die Instabilität und/oder die Abweichungen bei der Größe der eingespritzten Kraftstoffmasse können die Reaktion auf das Vorhandensein sekundärer magnetischer Effekte sein. Die sekundären magnetischen Effekte umfassen persistente Wirbelströme und eine magnetische Hysterese innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils und einen darauf beruhenden Restfluss. Die persistenten Wirbelströme und die magnetische Hysterese sind aufgrund von Übergängen bei anfänglichen Flusswerten zwischen den dicht aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignissen vorhanden. Folglich wird der Verweilzeit-Schwellenwert nicht einen beliebigen festgelegten Wert definiert und die Wahl desselben kann auf einer Kraftstofftemperatur, auf einer Temperatur des Kraftstoffeinspritzventils, auf dem Typ des Kraftstoffeinspritzventils, auf einem Kraftstoffdruck und auf Kraftstoffeigenschaften wie etwa Kraftstofftypen und Kraftstoffmischungen beruhen, ist aber nicht darauf beschränkt. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „Fluss“ einen Magnetfluss, der das Gesamtmagnetfeld angibt, das von der elektrischen Spule 24 erzeugt wird und durch den Ankerabschnitt hindurchgeht. Da die Wicklungen der elektrischen Spule 24 den Magnetfluss in den Magnetkern einkoppeln, kann dieser Fluss daher gleich der Flusskopplung gesetzt werden. Die Flusskopplung beruht auf der Flussdichte, die durch den Ankerabschnitt hindurchgeht, auf der Oberfläche des Ankerabschnitts benachbart zu dem Luftspalt, und auf der Anzahl der Wicklungen der Spule 24. Folglich werden die Ausdrücke „Fluss“, „Magnetfluss“ und „Flusskopplung“ hier austauschbar verwendet, sofern es nicht anderweitig angegeben ist.Embodiments herein are directed to controlling the fuel injection valve for a plurality of fuel injection events that closely track one another during an engine cycle. As used herein, the term "closely spaced" refers to a dwell time between each successive fuel injection event that is less than a predetermined dwell threshold. As used herein, the term "dwell time" refers to a period of time between the end of injection of the first fuel injection event (actuator event) and the start of injection for a corresponding second fuel injection event (actuator event) of each successive pair of fuel injection events. The dwell threshold may be selected to define a period of time such that dwell times that are less than the dwell threshold indicate generation of instability and / or variations in injected fuel mass magnitude at each of the fuel injection events is supplied. The instability and / or variations in the size of the injected fuel mass may be the response to the presence of secondary magnetic effects. The secondary magnetic effects include persistent eddy currents and magnetic hysteresis within the fuel injector and residual flow based thereon. Persistent eddy currents and magnetic hysteresis are present due to transitions at initial flow values between the closely spaced fuel injection events. Thus, the dwell threshold is not defined to be any fixed value, and the choice thereof may be based on fuel temperature, fuel injector temperature, fuel injector type, fuel pressure, and fuel properties such as fuel types and fuel blends limited. As used herein, the term "flow" refers to a Magnetic flux indicating the total magnetic field from the electric coil 24 is generated and passes through the anchor portion. Because the windings of the electric coil 24 couple the magnetic flux into the magnetic core, this flux can therefore be set equal to the flux coupling. The flux coupling is based on the flux density passing through the armature section, on the surface of the armature section adjacent to the air gap, and on the number of turns of the coil 24 , Thus, the terms "flow,""magneticflux," and "flux linkage" are used interchangeably herein, unless otherwise specified.

Bei Kraftstoffeinspritzereignissen, die nicht dicht aufeinanderfolgen, kann unabhängig von der Verweilzeit eine festgelegte Stromwellenform für jedes Kraftstoffeinspritzereignis verwendet werden, weil das erste Kraftstoffeinspritzereignis eines aufeinanderfolgenden Paars wenig Einfluss auf die zugeführte eingespritzte Kraftstoffmasse des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses des aufeinanderfolgenden Paars aufweist. Jedoch kann das erste Kraftstoffeinspritzereignis dazu neigen, die zugeführte eingespritzte Kraftstoffmasse des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses und/oder von weiteren anschließenden Kraftstoffeinspritzereignissen zu beeinflussen, wenn das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis dicht aufeinanderfolgen und eine feste Stromwellenform verwendet wird. Jedes Mal, wenn ein Kraftstoffeinspritzereignis durch ein oder mehrere vorhergehende Kraftstoffeinspritzereignisse eines Kraftmaschinenzyklus beeinflusst wird, kann die jeweilige zugeführte eingespritzte Kraftstoffmasse des entsprechenden Kraftstoffeinspritzereignisses zu einer nicht akzeptablen Wiederholbarkeit über den Verlauf von mehreren Kraftmaschinenzyklen hinweg führen, und die aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignisse werden als dicht aufeinanderfolgend betrachtet. Allgemeiner werden alle aufeinanderfolgenden Aktorereignisse, bei denen ein Restfluss von dem vorhergehenden Aktorereignis das Verhalten des nachfolgenden Aktorereignisses relativ zu einem Standard beeinflusst, beispielsweise relativ zu einem Verhalten in Abwesenheit des Restflusses, als dicht aufeinanderfolgend betrachtet.For fuel injection events that are not close in sequence, regardless of dwell time, a fixed current waveform may be used for each fuel injection event because the first fuel injection event of a consecutive pair has little impact on the injected fuel mass input of the second consecutive pair fuel injection event. However, the first fuel injection event may tend to affect the injected fuel mass of the second fuel injection event and / or subsequent fuel injection events when the first and second fuel injection events are close to each other and a fixed current waveform is used. Each time a fuel injection event is affected by one or more previous fuel injection events of an engine cycle, the respective injected fuel mass of the corresponding fuel injection event may result in unacceptable repeatability over the course of multiple engine cycles, and the consecutive fuel injection events are considered to be tightly sequential. More generally, all successive actuator events in which a residual flow from the previous actuator event affects the behavior of the subsequent actuator event relative to a standard, for example, relative to a behavior in the absence of residual flow, are considered to be tightly sequential.

Beispielhafte Ausführungsformen sind ferner auf das Bereitstellen von Rückmeldungssignalen 42 von dem Kraftstoffeinspritzventil 10 an den Aktivierungscontroller 80 gerichtet. Wie nachstehend in größerem Detail erörtert wird, können Sensorvorrichtungen in das Kraftstoffeinspritzventil 10 integriert sein, um verschiedene Kraftstoffeinspritzventilparameter zu messen, um die Flusskopplung der elektrischen Spule 24, die Spannung der elektrischen Spule 24 und den Strom durch die elektrische Spule 24 hindurch zu beschaffen. Ein Stromsensor kann an einer Stromflussstrecke zwischen dem Aktivierungscontroller 80 und dem Kraftstoffeinspritzventil bereitgestellt sein, um den Strom zu messen, der an die elektrische Spule 24 geliefert wird, oder der Stromsensor kann in das Kraftstoffeinspritzventil 10 an der Stromflussstrecke integriert sein. Die über die Rückmeldungssignale 42 bereitgestellten Parameter des Kraftstoffeinspritzventils können die Flusskopplung, die Spannung und den Strom umfassen, die von entsprechenden Sensorvorrichtungen, die in das Kraftstoffeinspritzventil 10 eingebaut sind, direkt gemessen werden. Zusätzlich oder alternativ können die Kraftstoffeinspritzventilparameter Stellvertreter umfassen, die über die Rückmeldungssignale 42 für das Steuerungsmodul 60 bereitgestellt und von diesem verwendet werden, um die Flusskopplung, den Magnetfluss, die Spannung und den Strom innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu schätzen. Wenn das Steuerungsmodul 60 über eine Rückmeldung der Flusskopplung der elektrischen Spule 24, der Spannung der elektrischen Spule 24 und des Stroms, der an die elektrische Spule 24 geliefert wird, verfügt, kann es das Aktivierungssignal 75 für das Kraftstoffeinspritzventil 10 für mehrere aufeinanderfolgende Einspritzereignisse in vorteilhafter Weise modifizieren. Es versteht sich, dass herkömmliche Kraftstoffeinspritzventile, die durch einen Betrieb mit offenem Regelkreis gesteuert werden, nur auf einer gewünschten Stromwellenform beruhen, die aus Nachschlagetabellen oder analytischen Funktionen erhalten wird, ohne irgendwelche Informationen mit Bezug auf die krafterzeugende Komponente der Flusskopplung (z.B. des Magnetflusses), die eine Bewegung des Ankerabschnitts 21 bewirkt. Als Folge sind herkömmliche Vorsteuerungs-Kraftstoffeinspritzventile, die nur den Stromfluss zum Steuern des Kraftstoffeinspritzventils berücksichtigen, möglicherweise anfällig für eine Instabilität bei aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignissen, die dicht aufeinanderfolgen.Exemplary embodiments are further directed to providing feedback signals 42 from the fuel injection valve 10 to the activation controller 80 directed. As will be discussed in greater detail below, sensor devices may be incorporated into the fuel injector 10 be integrated to measure various fuel injector parameters to the flux coupling of the electric coil 24 , the voltage of the electric coil 24 and the current through the electrical coil 24 to get through. A current sensor may be connected to a current flow path between the activation controller 80 and the fuel injector to measure the current flowing to the electrical coil 24 is delivered, or the current sensor can be in the fuel injection valve 10 be integrated at the current flow path. The over the feedback signals 42 Provided parameters of the fuel injection valve may include the flux linkage, the voltage and the current supplied by respective sensor devices connected to the fuel injector 10 are built in, can be measured directly. Additionally or alternatively, the fuel injector parameters may include proxies responsive to the feedback signals 42 for the control module 60 be provided and used by the flux link, the magnetic flux, the voltage and the current within the fuel injection valve 10 appreciate. If the control module 60 via a feedback of the flux coupling of the electric coil 24 , the voltage of the electric coil 24 and the current connected to the electric coil 24 is delivered, it can be the activation signal 75 for the fuel injection valve 10 for several consecutive injection events advantageously. It is understood that conventional fuel injectors controlled by open loop operation rely only on a desired current waveform obtained from look-up tables or analytical functions without any information related to the force-generating component of flux coupling (eg, magnetic flux). making a movement of the anchor section 21 causes. As a result, conventional pilot fuel injection valves, which only consider the flow of current to control the fuel injector, may be susceptible to instability in successive fuel injection events that are close in sequence.

Es ist bekannt, dass, wenn der Einspritzventil-Treiber 50 Strom nur in eine Richtung in eine positive erste Richtung bereitstellt, um die elektrische Spule 24 zu erregen, ein Absenken des Stroms derart, dass er stabil bei Null bleibt, dazu führen wird, dass der Magnetfluss innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils allmählich abfallen wird, z.B. auf Null zurückgehen wird. Jedoch ist die Reaktionszeit für das Abfallen des Magnetflusses langsam und das Vorhandensein einer magnetischen Hysterese innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils führt oft zum Vorhandensein eines Restflusses, wenn ein anschließendes dicht aufeinanderfolgendes Kraftstoffeinspritzereignis eingeleitet wird. Wie vorstehend erwähnt wurde, beeinflusst das Vorhandensein des Restflusses die Genauigkeit der Kraftstoffströmungsrate und der eingespritzten Kraftstoffmasse, die in dem nachfolgenden Kraftstoffeinspritzereignis zugeführt werden soll.It is known that when the injector driver 50 Current only in one direction in a positive first direction provides to the electric coil 24 Lowering the current such that it stays stable at zero will cause the magnetic flux within the fuel injector to gradually decrease, eg, go back to zero. However, the response time for the magnetic flux drop is slow and the presence of magnetic hysteresis within the fuel injector often results in the presence of residual flux when a subsequent close-in fuel injection event is initiated. As mentioned above, the presence of the residual flow affects the accuracy of the fuel flow rate and the injected fuel mass to be supplied in the subsequent fuel injection event.

1-2 veranschaulicht den Aktivierungscontroller 80 von 1-1. Eine Signalflussstrecke 362 stellt eine Kommunikation zwischen dem Steuerungsmodul 60 und dem Einspritzventil-Treiber 50 bereit. Beispielsweise stellt die Signalflussstrecke 362 das Einspritzventil-Befehlssignal (z.B. das Befehlssignal 52 von 1-1) bereit, das den Einspritzventil-Treiber 50 steuert. Das Steuerungsmodul 60 kommuniziert ferner mit dem externen ECM 5 über eine Signalflussstrecke 364 innerhalb des Aktivierungscontrollers 380, die in elektrischer Kommunikation mit einem Leistungsübertragungskabel steht. Beispielsweise kann die Signalflussstrecke 364 überwachte Eingabeparameter (z.B. die überwachten Eingabeparameter 51 von 1-1) von dem ECM 5 für das Steuerungsmodul 60 bereitstellen, um das Einspritzventil-Befehlssignal 52 zu erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Signalflussstrecke 364 Kraftstoffeinspritzventil-Rückmeldungsparameter (z.B. die Rückmeldungssignale 42 von 1-1) an das ECM 5 liefern. 1-2 illustrates the activation controller 80 from 1-1 , A signal flow path 362 provides communication between the control module 60 and the injector driver 50 ready. For example, the signal flow path represents 362 the injection valve command signal (eg, the command signal 52 from 1-1 ) ready to use the injector driver 50 controls. The control module 60 communicates with the external ECM 5 over a signal flow path 364 within the activation controller 380 which is in electrical communication with a power transmission cable. For example, the signal flow path 364 monitored input parameters (eg the monitored input parameters 51 from 1-1 ) from the ECM 5 for the control module 60 provide to the injector command signal 52 to create. In some embodiments, the signal flow path 364 Fuel Injector Feedback Parameters (eg, the feedback signals 42 from 1-1 ) to the ECM 5 deliver.

Der Einspritzventil-Treiber 50 empfängt elektrische DC-Leistung von der Leistungsquelle 40 von 1-1 über eine Leistungsversorgungsflussstrecke 366. Die Signalflusstrecke 364 kann durch die Verwendung eines kleinen Modulationssignals, das zu der Leistungsversorgungsflussstrecke hinzugefügt wird, beseitigt werden. Unter Verwendung der empfangenen elektrischen DC-Leistung kann der Kraftstoffeinspritzventil-Treiber 50 Einspritzventil-Aktivierungssignale (z.B. die Einspritzventil-Aktivierungssignale 75 von 1-1) auf der Grundlage des Einspritzventil-Befehlssignals von dem Steuerungsmodul 60 erzeugen.The injector driver 50 receives DC electric power from the power source 40 from 1-1 via a power supply flow path 366 , The signal flow route 364 can be eliminated by using a small modulation signal added to the power supply flow path. Using the received DC electrical power, the fuel injector driver may 50 Injector activation signals (eg, the injector activation signals 75 from 1-1 ) based on the injector command signal from the control module 60 produce.

Der Einspritzventil-Treiber 50 ist ausgestaltet, um eine Aktivierung des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu steuern, indem er geeignete Einspritzventil-Aktivierungssignale 75 erzeugt. Der Einspritzventil-Treiber 50 ist ein bidirektionaler Stromtreiber, der einen positiven Stromfluss über eine erste Stromflussstrecke 352 und einen negativen Stromfluss über eine zweite Stromflussstrecke 354 an die elektrische Spule 24 in Ansprechen auf jeweilige Einspritzventil-Aktivierungssignale 75 bereitstellt. Der positive Strom über die erste Stromflussstrecke 352 wird bereitgestellt, um die elektrische Spule 24 zu erregen, und der negative Strom über die zweite Stromflussstrecke 354 dreht den Stromfluss durch die elektrische Spule 24 um. Die Stromflussstrecken 352 und 354 bilden einen geschlossenen Kreis; das heißt, dass ein positiver Strom in 352 hinein zu einem gleichen und entgegengesetzten (negativen) Strom in der Flussstrecke 354 führt und umgekehrt. Eine Signalflussstrecke 371 kann eine Spannung der ersten Stromflussstrecke 352 an das Steuerungsmodul 60 liefern, und eine Signalflussstrecke 373 kann eine Spannung der zweiten Stromflussstrecke 354 an das Steuerungsmodul 60 liefern. Die Spannung und der Strom, die an die elektrische Spule 24 angelegt werden, beruhen auf einer Differenz zwischen den Spannungen an den Signalflussstrecken 371 und 373. Bei einer Ausführungsform verwendet der Einspritzventil-Treiber 50 einen Betrieb mit offenem Regelkreis, um eine Aktivierung des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu steuern, wobei die Einspritzventil-Aktivierungssignale durch genaue vorbestimmte Stromwellenformen gekennzeichnet sind. Bei einer anderen Ausführungsform verwendet der Einspritzventil-Treiber 50 einen Betrieb mit geschlossenem Regelkreis, um eine Aktivierung des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu steuern, wobei die Einspritzventil-Aktivierungssignale auf Kraftstoffeinspritzventilparametern beruhen, die als Rückmeldung an das Steuerungsmodul über die Signalflussstrecken 371 und 373 bereitgestellt werden. Über eine Signalflussstrecke 356 kann ein gemessener Stromfluss an die Spule 24 an das Steuerungsmodul 60 geliefert werden. In der veranschaulichten Ausführungsform wird der Stromfluss von einem Stromsensor an der zweiten Stromflussstrecke 354 gemessen. Die Kraftstoffeinspritzventilparameter können Werte für die Flusskopplung, die Spannung und den Strom innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 10 umfassen, oder die Kraftstoffeinspritzventilparameter können Stellvertreter umfassen, die von dem Steuerungsmodul 60 verwendet werden, um die Flusskopplung, die Spannung und den Strom innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu schätzen.The injector driver 50 is configured to activate the fuel injection valve 10 by controlling appropriate injector activation signals 75 generated. The injector driver 50 is a bidirectional current driver that provides positive current flow over a first current flow path 352 and a negative current flow over a second current flow path 354 to the electric coil 24 in response to respective injector activation signals 75 provides. The positive current over the first current flow path 352 is provided to the electric coil 24 to excite, and the negative current over the second current flow path 354 turns the flow of current through the electric coil 24 around. The flow of electricity 352 and 354 form a closed circle; that is, a positive current in 352 into a same and opposite (negative) stream in the river route 354 leads and vice versa. A signal flow path 371 can be a voltage of the first current flow path 352 to the control module 60 deliver, and a signal flow path 373 may be a voltage of the second current flow path 354 to the control module 60 deliver. The voltage and the current connected to the electric coil 24 are based on a difference between the voltages on the signal flow paths 371 and 373 , In one embodiment, the injector driver uses 50 an open-loop operation to activate the fuel injector 10 wherein the injector activation signals are characterized by precise predetermined current waveforms. In another embodiment, the injector driver uses 50 a closed-loop operation to activate the fuel injector 10 wherein the injector activation signals are based on fuel injector parameters provided in response to the control module over the signal flow paths 371 and 373 to be provided. Via a signal flow path 356 can be a measured current flow to the coil 24 to the control module 60 to be delivered. In the illustrated embodiment, the flow of current from a current sensor is at the second current flow path 354 measured. The fuel injector parameters may include values for flow coupling, voltage, and current within the fuel injector 10 or the fuel injector parameters may include proxies provided by the control module 60 used to control the flux coupling, the voltage and the current within the fuel injector 10 appreciate.

Bei einigen Ausführungsformen ist der Einspritzventil-Treiber 50 für einen vollständigen Vierquadrantenbetrieb ausgestaltet. 1-3 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform des Einspritzventil-Treibers 50 von 1-2, die zwei Schaltersätze 370 und 372 verwendet, um den Stromfluss zu steuern, der zwischen dem Einspritzventil-Treiber 50 und der elektrischen Spule 24 bereitgestellt wird. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der erste Schaltersatz 370 Schaltervorrichtungen 370-1 und 370-2, und der zweite Schaltersatz 372 umfasst Schaltervorrichtungen 372-1 und 372-2. Die Schaltervorrichtungen 370-1, 370-2, 372-1 und 372-2 können Halbleiterschalter sein und sie können Silizium-Halbleiterschalter (Si-Halbleiterschalter) oder Halbleiterschalter mit großer Bandlücke (WBG-Halbleiterschalter) umfassen, die ein Schalten mit hoher Geschwindigkeit bei hohen Temperaturen ermöglichen. Der Vierquadrantenbetrieb des Einspritzventil-Treibers 50 steuert die Richtung des Stromflusses in die Anordnung 24 mit der elektromagnetischen Spule und dem Kern hinein und aus dieser heraus auf der Grundlage eines entsprechenden Schaltzustands, der durch das Steuerungsmodul 60 bestimmt wird. Das Steuerungsmodul 60 kann einen positiven Schaltzustand, einen negativen Schaltzustand und einen Null-Schaltzustand bestimmen und den ersten und zweiten Schaltersatz 370 und 372 zwischen offenen und geschlossenen Positionen beruhend auf dem bestimmten Schaltzustand befehlen. In dem positiven Schaltzustand werden die Schaltervorrichtungen 370-1 und 370-2 des ersten Schaltersatzes 370 in die geschlossene Position befohlen und die Schaltervorrichtungen 372-1 und 372-2 des zweiten Schaltersatzes 372 werden in die offene Position befohlen, um einen positiven Strom in die erste Stromflussstrecke 352 hinein und aus der zweiten Stromflussstrecke 354 heraus zu steuern. Diese Schaltervorrichtungen können ferner unter Verwendung einer Pulsbreitenmodulation moduliert werden, um die Amplitude des Stroms zu steuern. In dem negativen Schaltzustand werden die Schaltervorrichtungen 370-1 und 370-2 des ersten Schaltersatzes 370 in die offene Position befohlen und die Schaltervorrichtungen 372-1 und 372-2 des zweiten Schaltersatzes 372 werden in die geschlossene Position befohlen, um den negativen Strom in die zweite Stromflussstrecke 354 hinein und aus der ersten Stromflussstrecke 352 heraus zu steuern. Diese Schaltervorrichtungen können ferner unter Verwendung einer Pulsbreitenmodulation moduliert werden, um die Amplitude des Stroms zu steuern. In dem Null-Schaltzustand werden alle Schaltervorrichtungen 370-1, 370-2, 372-1 und 372-2 in die offene Position befohlen, um keinen Strom in die elektromagnetische Anordnung hinein oder aus dieser heraus zu steuern. Folglich kann eine bidirektionale Steuerung des Stroms durch die Spule 24 bewirkt werden.In some embodiments, the injector driver is 50 designed for a complete four-quadrant operation. 1-3 illustrates an exemplary embodiment of the injector driver 50 from 1-2 , the two sets of switches 370 and 372 Used to control the flow of current between the injector driver 50 and the electric coil 24 provided. In the illustrated embodiment, the first switch set comprises 370 switch devices 370-1 and 370-2 , and the second switch set 372 includes switch devices 372-1 and 372-2 , The switch devices 370-1 . 370-2 . 372-1 and 372-2 These may be semiconductor switches and may include silicon semiconductor switches (Si semiconductor switches) or large bandgap semiconductor switches (WBG semiconductor switches), which enable high speed switching at high temperatures. The four-quadrant operation of the injector driver 50 controls the direction of current flow in the array 24 with the electromagnetic coil and the core in and out on the basis of a corresponding switching state by the control module 60 is determined. The control module 60 may determine a positive switching state, a negative switching state, and a zero switching state, and the first and second sets of switches 370 and 372 command between open and closed positions based on the particular switching state. In the positive switching state, the switch devices 370-1 and 370-2 of the first switch set 370 commanded into the closed position and the switch devices 372-1 and 372-2 of the second switch set 372 are commanded into the open position to generate a positive current in the first flow path 352 into and out of the second flow path 354 to steer out. These switch devices may also be modulated using pulse width modulation to control the amplitude of the current. In the negative switching state, the switch devices 370-1 and 370-2 of the first switch set 370 commanded into the open position and the switch devices 372-1 and 372-2 of the second switch set 372 are commanded to the closed position to the negative flow in the second flow path 354 into and out of the first flow path 352 to steer out. These switch devices may also be modulated using pulse width modulation to control the amplitude of the current. In the zero-switching state, all switch devices 370-1 . 370-2 . 372-1 and 372-2 commanded into the open position to control no current into or out of the electromagnetic assembly. Consequently, bidirectional control of the current through the coil 24 be effected.

Bei einigen Ausführungsformen wird der negative Strom zur Entnahme von Strom aus der elektrischen Spule 24 für eine Zeitdauer angelegt, die ausreicht, um einen Restfluss innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 10 zu reduzieren, nachdem der Strom abgesenkt wurde. Bei anderen Ausführungsformen wird der negative Strom im Anschluss an das Absenken des Stroms aber zusätzlich erst dann angelegt, nachdem sich das Kraftstoffeinspritzventil geschlossen hat oder der Aktor zu seiner statischen oder Ruheposition zurückgekehrt ist. Darüber hinaus können zusätzliche Ausführungsformen umfassen, dass die Schaltersätze 370 und 372 abwechselnd zwischen offenen und geschlossenen Positionen umgeschaltet werden, um die Richtung des Stromflusses an die Spule 24 zu wechseln, was eine Pulsbreitenmodulationssteuerung umfasst, um Stromflussprofile zu bewirken. Die Nutzung der zwei Schaltersätze 370 und 372 ermöglicht eine präzise Steuerung der Richtung und der Amplitude des Stromflusses, der an die Stromflussstrecken 352 und 354 der elektrischen Spule 24 angelegt wird, für mehrere aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse während eines Kraftmaschinenereignisses, indem das Vorhandensein von Wirbelströmen und einer magnetischen Hysterese innerhalb der elektrischen Spule 24 verringert wird.In some embodiments, the negative current is for removing current from the electrical coil 24 for a time sufficient to allow a residual flow within the fuel injector 10 to reduce after the power has been lowered. In other embodiments, the negative current is additionally applied after the lowering of the current but only after the fuel injection valve has closed or the actuator has returned to its static or rest position. In addition, additional embodiments may include the switch sets 370 and 372 alternately switched between open and closed positions to the direction of current flow to the coil 24 which includes pulse width modulation control to effect current flow profiles. Use of two sets of switches 370 and 372 allows precise control of the direction and amplitude of the current flowing to the current flow paths 352 and 354 the electric coil 24 for multiple consecutive fuel injection events during an engine event, by the presence of eddy currents and magnetic hysteresis within the electrical coil 24 is reduced.

2 veranschaulicht mehrere nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnungen, die jeweils eine gemessene Kraftstoffströmungsrate für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse repräsentieren, die durch verschiedene Verweilzeiten getrennt sind. Bei den veranschaulichten, nicht einschränkenden Aufzeichnungen ist jedes Kraftstoffeinspritzereignis durch eine identische befohlene Einspritzzeitdauer zum Liefern einer identischen gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse gekennzeichnet; jedoch kann jedes Kraftstoffeinspritzereignis durch eine jeweilige befohlene Einspritzzeitdauer zum Liefern einer jeweiligen gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse gekennzeichnet sein, die sich von den anderen Kraftstoffeinspritzereignissen unterscheidet. Bei der veranschaulichten Ausführungsform beträgt die befohlene Einspritzzeitdauer 265 Mikrosekunden. Die horizontale x-Achse in jeder der Aufzeichnungen 210 - 240 zeigt die Zeit in Millisekunden (ms) an und die vertikale y-Achse zeigt die Kraftstoffströmungsrate in Milligramm (mg) pro Millisekunde (ms) an. Jede Aufzeichnung enthält eine entsprechende von mehreren Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 212, 222, 232 und 242, wobei jede Profillinie einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate eine gemessene Kraftstoffströmungsrate für die zwei aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignisse während eines jeweiligen Kraftmaschinenzyklus repräsentiert. Es ist zu erkennen, dass die Profillinien einer Kraftstoffströmungsrate 212, 222, 232 und 242 integriert werden können, um eine entsprechende gelieferte eingespritzte Kraftstoffmasse zu bestimmen. Das erste Kraftstoffeinspritzereignis umfasst einen Einspritzstartzeitpunkt bei etwa 0,25 ms und ein Ende der Einspritzung von etwa 0,60 ms für jede der Aufzeichnungen 210 - 240. 2 illustrates several non-limiting exemplary records, each representing a measured fuel flow rate for two consecutive fuel injection events separated by different dwell times. In the illustrated, non-limiting records, each fuel injection event is identified by an identical commanded injection period of time to provide an identical desired injected fuel mass; however, each fuel injection event may be characterized by a respective commanded injection period of time to provide a respective desired injected fuel mass that is different than the other fuel injection events. In the illustrated embodiment, the commanded injection period is 265 Microseconds. The horizontal x-axis in each of the records 210 - 240 indicates the time in milliseconds (ms) and the vertical y-axis indicates the fuel flow rate in milligrams (mg) per millisecond (ms). Each record contains a corresponding one of several profile lines of a measured fuel flow rate 212 . 222 . 232 and 242 wherein each profile line of a measured fuel flow rate represents a measured fuel flow rate for the two consecutive fuel injection events during a respective engine cycle. It can be seen that the profile lines of a fuel flow rate 212 . 222 . 232 and 242 can be integrated to determine a corresponding delivered injected fuel mass. The first fuel injection event includes an injection start time at about 0.25 ms and an end of injection of about 0.60 ms for each of the records 210 - 240 ,

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 210 sind die mehreren Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 212, die alle dem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Ein Start der Einspritzung und ein Ende der Einspritzung treten für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis bei etwa 3,5 ms bzw. 3,8 ms auf. Eine Verweilzeit, die eine Zeitspanne repräsentiert, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennt, beträgt etwa 3,0 ms.With respect to the record 210 are the several profile lines of a measured fuel flow rate 212 all corresponding to the respective engine cycle for which two fuel injection events are illustrated. A start of injection and an end of injection occur for the second fuel injection event at about 3.5 ms and 3.8 ms, respectively. A dwell time representing a period of time separating the first and second fuel injection events is about 3.0 ms.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 220 sind die mehreren Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 222, die alle dem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Ein Start der Einspritzung und ein Ende der Einspritzung treten für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis bei etwa 2,5 ms bzw. 2,8 ms auf. Eine Verweilzeit, die eine Zeitspanne repräsentiert, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennt, beträgt etwa 2,0 ms.With respect to the record 220 are the several profile lines of a measured fuel flow rate 222 all corresponding to the respective engine cycle for which two fuel injection events are illustrated. A start of injection and an end of injection occur for the second fuel injection event at about 2.5 ms and 2.8 ms, respectively. A dwell time representing a period of time separating the first and second fuel injection events is about 2.0 ms.

Bei jeder der nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnungen 210 und 220 überschreiten die entsprechenden Verweilzeiten von 3,0 ms und 2,0 ms, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennen, einen Verweilzeitschwellenwert. Daher zeigen das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis in jeder der Aufzeichnungen 210 und 220 nicht an, dass sie dicht aufeinanderfolgen, und es wird ermöglicht, dass sekundäre magnetische Effekte, die im Kraftstoffeinspritzventil vorhanden sind, gegen Null oder gegen einen anderweitigen nicht beeinflussenden Wert abfallen, bevor ein anschließendes Kraftstoffeinspritzereignis beginnt. Als Folge sind die mehreren Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 212 und 220 für jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse im Wesentlichen identisch. Es ist erwünscht, dass eine eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird, die gleiche wie eine eingespritzte Kraftstoffmasse ist, die bei dem ersten Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird.In each of the non-limiting exemplary records 210 and 220 For example, the respective residence times of 3.0 ms and 2.0 ms separating the first and second fuel injection events exceed a dwell threshold. Therefore, the first and second fuel injection events in each of the records show 210 and 220 not that they follow each other closely, and it is possible secondary magnetic effects present in the fuel injector drop to zero or to some other non-influencing value before a subsequent fuel injection event begins. As a result, the multiple profile lines are a measured fuel flow rate 212 and 220 for each of the fuel injection events substantially identical. It is desirable that an injected fuel mass delivered in the second fuel injection event be the same as an injected fuel mass delivered in the first fuel injection event.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 230 sind die mehreren Profillinien für eine Kraftstoffströmungsrate 232, die alle dem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Ein Start der Einspritzung für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis tritt etwa in dem Bereich 1,4 - 1,6 ms auf und ein Ende der Einspritzung für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis tritt etwa im Bereich von 1,7 - 1,9 ms auf. Eine Verweilzeit, die eine Zeitspanne repräsentiert, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennt, beträgt etwa 1,0 ms. In der veranschaulichten nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnung 230 ist die Verweilzeit von etwa 1,0 ms kleiner als der Verweilzeit-schwellenwert. Folglich zeigen das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis an, dass sie dicht aufeinander folgen. Obwohl die befohlene Einspritzzeitdauer für das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis während jedes jeweiligen Kraftmaschinenzyklus identisch ist, zeigen die mehreren Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 232 eine Abweichung der gemessenen Kraftstoffströmungsrate für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis zwischen jedem der Kraftmaschinenzyklen an. Die Abweichung bei der gemessenen Kraftstoffströmungsrate für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis zwischen jedem der Kraftmaschinenzyklen entsteht infolgedessen, dass die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse dicht aufeinander folgen. With respect to the record 230 are the several profile lines for a fuel flow rate 232 all corresponding to the respective engine cycle for which two fuel injection events are illustrated. A start of injection for the second fuel injection event occurs approximately in the range 1.4-1.6 ms, and an end of the injection for the second fuel injection event occurs approximately in the range of 1.7-1.9 ms. A dwell time representing a period of time separating the first and second fuel injection events is about 1.0 ms. In the illustrated non-limiting exemplary record 230 the dwell time of about 1.0 ms is less than the dwell time threshold. As a result, the first and second fuel injection events indicate that they are close to each other. Although the commanded injection duration for the first and second fuel injection events is identical during each respective engine cycle, the multiple profile lines show a measured fuel flow rate 232 a deviation of the measured fuel flow rate for the second fuel injection event between each of the engine cycles. As a result, the deviation in the measured fuel flow rate for the second fuel injection event between each of the engine cycles arises that the two fuel injection events closely follow each other.

Folglich führt diese Instabilität des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses zwischen den Kraftmaschinenzyklen in ungewünschter Weise dazu, dass die eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird, von Kraftmaschinenzyklus zu Kraftmaschinenzyklus von einer gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse abweicht. Die mehreren Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 232 in der nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnung 230 zeigen an, dass die eingespritzten Kraftstoffmassen, die bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis für jeden der Kraftmaschinenzyklen geliefert werden, um bis zu 2,9 mg voneinander um die gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse von 4,0 mg herum abweichen können. Es ist festzustellen, dass die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 230 nur beispielhaft ist, um die Instabilität in dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis aufgrund dessen darzustellen, dass eine Verweilzeit, welche die aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignisse trennt, anzeigt, dass diese dicht aufeinander folgen. Es versteht sich, dass ein anderes Kraftstoffeinspritzventil mit der gleichen Verweilzeit (z.B. 1,0 ms), welche die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse trennt, und mit der gleichen befohlenen Einspritzzeitdauer (z.B. 265 Mikrosekunden) eine zufriedenstellende Stabilität bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis während jedes Kraftmaschinenzyklus zeigen kann, aber die eingespritzte Kraftstoffmasse bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis kann in ungewünschter Weise von der gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse, die geliefert werden soll, abweichen. Es kann auch möglich sein, dass ein weiteres Kraftstoffeinspritzventil mit der gleichen Verweilzeit (z.B. 1,0 ms), welche die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse trennt, und der gleichen befohlenen Einspritzzeitdauer (z.B. 265 Mikrosekunden) dazu führt, dass beide Kraftstoffeinspritzereignisse gleiche gelieferte eingespritzte Kraftstoffmassen aufweisen. Daher führen Verweilzeiten, die aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse trennen, die dicht aufeinander folgen, zu einer erratischen Lieferung der eingespritzten Kraftstoffmasse, die geliefert wird, die sich von Einspritzventil zu Einspritzventil ändern kann.Consequently, this instability of the second fuel injection event between engine cycles undesirably results in the injected fuel mass delivered in the second fuel injection event deviating from a desired injected fuel mass from engine cycle to engine cycle. The multiple profile lines of a measured fuel flow rate 232 in the non-limiting exemplary record 230 indicate that the injected fuel masses delivered in the second fuel injection event for each of the engine cycles may differ up to 2.9 milligrams from one another by the desired 4.0 milligram injected fuel mass. It should be noted that the non-limiting exemplary record 230 merely to exemplify the instability in the second fuel injection event due to a dwell that separates the consecutive fuel injection events indicating that they are closely following each other. It will be understood that another fuel injector having the same dwell time (eg, 1.0 ms) separating the two fuel injection events and the same commanded injection duration (eg, 265 microseconds) may exhibit satisfactory stability in the second fuel injection event during each engine cycle, but the injected fuel mass at the second fuel injection event may undesirably deviate from the desired injected fuel mass that is to be delivered. It may also be possible for another fuel injector having the same dwell time (eg, 1.0 ms) that separates the two fuel injection events and the same commanded injection period (eg, 265 microseconds) to have both fuel injection events have equal delivered injected fuel masses. Therefore, dwell times that separate successive fuel injection events that follow one another closely result in an erratic delivery of the injected fuel mass that is delivered that may change from injector to injector.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 240 sind die mehreren Profillinien einer Kraftstoffströmungsrate 242, die alle dem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Ein Start der Einspritzung und ein Ende der Einspritzung für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis treten bei etwa 0,8 ms bzw. 1,4 ms auf. Eine Verweilzeit, die eine Zeitspanne repräsentiert, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennt, beträgt etwa 0,5 ms. Bei der veranschaulichten nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnung 240 ist die Verweilzeit von etwa 0,5 ms kleiner als der Verweilzeit-schwellenwert. Daher zeigen das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis an, dass sie dicht aufeinander folgen. Obwohl die befohlene Einspritzzeitdauer für das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis während jedes jeweiligen Kraftmaschinenzyklus identisch ist, zeigen die mehreren Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 242 eine Schwankung bei der gemessenen Kraftstoffströmungsrate zwischen jedem der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzereignisse an. Speziell tritt die gemessene Kraftstoffströmungsrate für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis über eine längere Zeitdauer auf als für das erste Kraftstoffeinspritzereignis, was dazu führt, dass die Größe der eingespritzten Kraftstoffmasse bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis größer als die gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse (z.B. 4,0 mg) ist, die geliefert werden soll und fast durch das erste Kraftstoffeinspritzereignis erreicht wird. Es ist festzustellen, dass die Verweilzeit von 0,5 ms, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennt, in der Aufzeichnung 240 ein relativ stabiles zweites Kraftstoffeinspritzereignis im Vergleich mit dem instabilen zweiten Kraftstoffeinspritzereignis darstellt, das vorstehend mit Bezug auf Aufzeichnung 230 beschrieben ist, bei dem die Verweilzeit von 1,0 ms das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennte. Es versteht sich, dass ein anderes Einspritzventil mit der gleichen Verweilzeit (z.B. 0,5 ms), welche die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse trennt, und mit der gleichen befohlenen Einspritzzeitdauer (z.B. 265 Mikrosekunden) eine Instabilität bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis bei jedem Kraftmaschinenzyklus zeigen kann.With respect to the record 240 are the several profile lines of a fuel flow rate 242 all corresponding to the respective engine cycle for which two fuel injection events are illustrated. A start of injection and an end of injection for the second fuel injection event occur at about 0.8 ms and 1.4 ms, respectively. A dwell time representing a period of time separating the first and second fuel injection events is about 0.5 ms. In the illustrated non-limiting exemplary record 240 For example, the dwell time of about 0.5 ms is less than the dwell time threshold. Therefore, the first and second fuel injection events indicate that they are close to each other. Although the commanded injection duration for the first and second fuel injection events is identical during each respective engine cycle, the multiple profile lines show a measured fuel flow rate 242 a variation in the measured fuel flow rate between each of the first and second fuel injection events. Specifically, the measured fuel flow rate for the second fuel injection event occurs over a longer period of time than for the first fuel injection event, resulting in the magnitude of the injected fuel mass in the second fuel injection event being greater than the desired injected fuel mass (eg, 4.0 mg) to be delivered and almost reached by the first fuel injection event. It should be noted that the residence time of 0.5 ms, which separates the first and second fuel injection events, is recorded 240 a relatively stable one second fuel injection event in comparison with the unstable second fuel injection event described above with respect to record 230 described in which the residence time of 1.0 ms the first and second fuel injection event separated. It will be appreciated that another injector having the same dwell time (eg, 0.5 ms) separating the two fuel injection events and the same commanded injection duration (eg, 265 microseconds) may exhibit instability in the second fuel injection event at each engine cycle.

3 veranschaulicht eine nicht einschränkende erste Aufzeichnung 310, die einen gemessenen Strom repräsentiert, und eine nicht einschränkende zweite Aufzeichnung 320, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse repräsentiert, die identische befohlene Einspritzzeitdauern aufweisen, und die durch eine Verweilzeit getrennt sind, die anzeigt, dass sie dicht aufeinander folgen. Die horizontale x-Achse in jeder der Aufzeichnungen 310 und 320 zeigt die Zeit in Millisekunden (ms) an. Die vertikale y-Achse zeigt den Strom in Ampere (A) an. Obwohl nur zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse in der veranschaulichten Ausführungsform dargestellt sind, versteht es sich, dass Ausführungsformen hier gleichermaßen auf drei oder mehr aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse anwendbar sind, die jeweils durch Verweilzeiten getrennt sind, die anzeigen, dass sie dicht aufeinander folgen. 3 illustrates a non-limiting first record 310 representing a measured current, and a non-limiting second record 320 representing a measured fuel flow rate for two consecutive fuel injection events having identical commanded injection durations and separated by a dwell time indicating that they are closely following each other. The horizontal x-axis in each of the records 310 and 320 Displays the time in milliseconds (ms). The vertical y-axis indicates the current in amperes (A). Although only two consecutive fuel injection events are illustrated in the illustrated embodiment, it is to be understood that embodiments herein are equally applicable to three or more consecutive fuel injection events, each separated by dwell times indicating that they are closely following each other.

Mit Bezug auf die erste Aufzeichnung 310 sind mehrere Profillinien eines gemessenen Stroms 312, die alle einem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Jede Profillinie des gemessenen Stroms zeigt einen gemessenen unidirektionalen elektrischen Strom an, der die elektrische Spule des Kraftstoffeinspritzventils 10 von 1-1 erregt (d.h. das Einspritzventil-Aktivierungssignal), um zu erreichen, dass eine gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse geliefert wird. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform anzeigt, dass jedes der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzereignisse ausgestaltet ist, um eine identische gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse zu erreichen (z.B. 4 mg), können andere Ausführungsformen umfassen, dass jedes Kraftstoffeinspritzereignis ausgestaltet ist, um eine andere gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse zu erreichen.With reference to the first record 310 are several profile lines of a measured current 312 all corresponding to a respective engine cycle for which two fuel injection events are illustrated. Each profile line of the measured current indicates a measured unidirectional electrical current that is the electrical coil of the fuel injector 10 from 1-1 energizes (ie, the injector activation signal) to cause a desired injected fuel mass to be delivered. Although the illustrated embodiment indicates that each of the first and second fuel injection events is configured to achieve an identical desired injected fuel mass (eg, 4 mg), other embodiments may include each fuel injection event configured to achieve a different desired injected fuel mass.

Mit Bezug auf die zweite Aufzeichnung 320 sind mehrere Profillinien einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate 322, die alle dem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse entsprechen, veranschaulicht. Eine Verweilzeit, die eine Zeitspanne repräsentiert, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennt, beträgt etwa 0,6 ms und ist kleiner als der Verweilzeit-schwellenwert. Obwohl die befohlene Einspritzzeitdauer für das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis bei allen jeweiligen Kraftmaschinenzyklen identisch ist, zeigen die mehreren Profillinien der gemessenen Kraftstoffströmungsrate 322 eine Abweichung der gemessenen Kraftstoffströmungsrate für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis zwischen jedem der Kraftmaschinenzyklen an. Wie vorstehend mit Bezug auf die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 230 von 2 beschrieben wurde, führt diese Instabilität des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses zwischen Kraftmaschinenzyklen in ungewünschter Weise dazu, dass die bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis gelieferte eingespritzte Kraftstoffmasse in nicht konsistenter Weise geliefert wird. Bei der veranschaulichten Ausführungsform kann die eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird, zwischen jedem der Kraftmaschinenzyklen um bis zu 2,9 mg voneinander um eine gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse von etwa 4,0 mg/ms herum abweichen.With reference to the second record 320 are several profile lines of a measured fuel flow rate 322 , which all correspond to the respective engine cycle for the two fuel injection events. A dwell time representing a period of time separating the first and second fuel injection events is about 0.6 ms and is less than the dwell time threshold. Although the commanded injection period for the first and second fuel injection events is identical for each respective engine cycle, the multiple profile lines show the measured fuel flow rate 322 a deviation of the measured fuel flow rate for the second fuel injection event between each of the engine cycles. As above with reference to the non-limiting exemplary record 230 from 2 has been described, this instability of the second fuel injection event between engine cycles undesirably causes the injected fuel mass delivered in the second fuel injection event to be delivered inconsistently. In the illustrated embodiment, the injected fuel mass delivered in the second fuel injection event may deviate from each of the engine cycles by up to 2.9 milligrams from one another by a desired injected fuel mass of about 4.0 milligrams per millisecond.

Ein Einspritzstartzeitpunkt (SOI-Zeitpunkt) und ein Einspritzendezeitpunkt (EOI-Zeitpunkt) können jeweils auf der Grundlage von wahrnehmbaren Veränderungen bei überwachten Parametern der Kraftstoffeinspritzung erfasst werden. Der SOI-Zeitpunkt gibt einen Zeitpunkt an, bei dem das Einspritzventil mit dem Öffnen beginnt, um Kraftstoff zu liefern. Der SOI-Zeitpunkt kann alternativ als ein tatsächlicher Einspritzventil-Öffnungszeitpunkt bezeichnet werden. Bei einigen Ausführungsformen entspricht der SOI-Zeitpunkt einem Zeitpunkt, der eine wahrnehmbare Verringerung bei dem Kraftstoffdruck 34 in der Nähe des Kraftstoffeinspritzventils anzeigt. Jedoch ist diese Offenbarung nicht auf ein beliebiges Verfahren zum Bestimmen des SOI-Zeitpunkts begrenzt und es kann ein beliebiges Verfahren benutzt werden, um den SOI-Zeitpunkt zu beschaffen, etwa durch eine Bezugnahme auf eine Restspannung. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann der Kraftstoffdruck durch den Kraftstoffsensor 32 bei dem Kraftstoffverteilerrohr 30 von 1-1 gemessen werden, oder der Kraftstoffdruck kann von einem Kraftstoffsensor gemessen werden, der innerhalb des Einlasses 15 des Kraftstoffeinspritzventils 10 angeordnet ist. Der EOI-Zeitpunkt gibt einen Zeitpunkt an, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil geschlossen und die Lieferung von Kraftstoff gestoppt wird. Der EOI-Zeitpunkt kann alternativ als ein tatsächlicher Einspritzventil-Schließzeitpunkt bezeichnet werden. Der EOI-Zeitpunkt entspricht einem Zeitpunkt, der einen wahrnehmbaren Restspannungs-Wendepunkt bei einer Spannung über der elektrischen Spule 24 anzeigt. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „der EOI-Zeitpunkt entspricht einem Zeitpunkt“ eine Korrelation zwischen dem EOI-Zeitpunkt und dem Restspannungs-Wendepunkt, wobei der EOl-Zeitpunkt und der Restspannungs-Wendepunkt nicht unbedingt miteinander übereinstimmen. Die Spannung an der elektrischen Spule 24 kann durch einen entsprechenden Sensor erhalten werden, der in das Kraftstoffeinspritzventil integriert ist, und sie kann an das Steuerungsmodul 60 über die Rückmeldungssignale 42 geliefert werden. Analog können erhaltene Kraftstoffeinspritzventilparameter Stellvertreter enthalten, die über die Rückmeldungssignale 42 an das Steuerungsmodul 60 geliefert werden und von diesem verwendet werden, um die Spannung im Kraftstoffeinspritzventil 10 (z.B. über der elektrischen Spule 24) zu schätzen. Folglich kann das Steuerungsmodul 60 einen wahrnehmbaren Restspannungs-Wendepunkt auf der Grundlage der beschafften Spannung über der elektrischen Spule 24 bestimmen.An injection start timing (SOI timing) and an injection ending timing (EOI timing) may each be detected based on perceptible changes in monitored parameters of the fuel injection. The SOI timing indicates a time at which the injector begins to open to deliver fuel. The SOI timing may alternatively be referred to as an actual injector opening timing. In some embodiments, the SOI timing corresponds to a time that is a noticeable decrease in fuel pressure 34 near the fuel injector. However, this disclosure is not limited to any method for determining the SOI timing, and any method may be used to obtain the SOI timing, such as by reference to a residual voltage. As mentioned above, the fuel pressure through the fuel sensor 32 at the fuel rail 30 from 1-1 or the fuel pressure can be measured by a fuel sensor located within the inlet 15 of the fuel injection valve 10 is arranged. The EOI timing indicates a timing at which the fuel injection valve is closed and the supply of fuel is stopped. The EOI timing may alternatively be referred to as an actual injector closing timing. The EOI time corresponds to a time that has a noticeable residual voltage inflection point at a voltage across the electrical coil 24 displays. As used herein, the term "the EOI time corresponds to a time" means a correlation between the EOI time and the residual voltage inflection point, the EO1 time and the residual voltage inflection point not necessarily coinciding with each other. The Voltage on the electric coil 24 can be obtained by a corresponding sensor, which is integrated in the fuel injection valve, and it can be to the control module 60 via the feedback signals 42 to be delivered. Likewise, received fuel injector parameters may include proxy information about the feedback signals 42 to the control module 60 are supplied and used by this to control the voltage in the fuel injector 10 (eg over the electric coil 24 ) appreciate. Consequently, the control module 60 a detectable residual voltage inflection point based on the sourced voltage across the electrical coil 24 determine.

Ausführungsformen sind hier darauf gerichtet, den wahrnehmbaren Restspannungs-Wendepunkt zum Bestimmen der Stabilität in einem Kraftstoffeinspritzereignis zwischen Kraftmaschinenzyklen sowie zum Bestimmen des EOI-Zeitpunkts des Kraftstoffeinspritzereignisses zu verwenden. Ein Kraftstoffeinspritzereignis kann anzeigen, dass es stabil ist, wenn der Restspannungs-Wendepunkt bei jedem Kraftmaschinenzyklus wiederholt bei oder in etwa bei dem gleichen Zeitpunkt auftritt. Jedoch kann ein Kraftstoffeinspritzereignis anzeigen, dass es instabil ist, wenn der Restspannungs-Wendepunkt bei sich nicht wiederholenden oder anderweitig inkonsistenten Zeitpunkten zwischen jedem Kraftmaschinenzyklus auftritt. Embodiments herein are directed to using the detectable residual stress inflection point to determine stability in a fuel injection event between engine cycles and to determine the EOI timing of the fuel injection event. A fuel injection event may indicate that it is stable if the residual voltage inflection point occurs repeatedly at or about the same time each engine cycle. However, a fuel injection event may indicate that it is unstable when the residual stress inflection point occurs at non-repeating or otherwise inconsistent times between each engine cycle.

Mit anderen Worten kann ein variabler Restspannungs-Wendepunkt, der anzeigt, dass der Restspannungs-Wendepunkt von Kraftmaschinenzyklus zu Kraftmaschinenzyklus variiert, anzeigen, dass das zugehörige Kraftstoffeinspritzereignis instabil ist. Instabile Kraftstoffeinspritzereignisse führen in ungewünschter Weise zu Abweichungen von einer gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse, die bei dem Kraftstoffeinspritzereignis während der Kraftmaschinenzyklen geliefert werden soll. Wenn allgemein mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse während jedem von mehreren Kraftmaschinenzyklen anzeigen, dass sie dicht aufeinander folgen, kann ein oder können mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse im Anschluss an das erste Kraftstoffeinspritzereignis zu Abweichungen von einer gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse führen, wie vorstehend mit Bezug auf die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 320 von 3 beschrieben ist. Zudem können der EOI-Zeitpunkt, der aus dem Restspannungs-Wendepunkt bestimmt wird, und der erhaltene SOI-Zeitpunkt, der aus der wahrnehmbaren Veränderung beim Kraftstoffdruck oder durch ein anderes Verfahren bestimmt wird, verwendet werden, um die tatsächliche Einspritzventil-Zeitdauer zu berechnen, so dass die tatsächlich gelieferte eingespritzte Kraftstoffmasse geschätzt werden kann.In other words, a variable residual voltage inflection point indicating that the residual voltage inflection point varies from engine cycle to engine cycle may indicate that the associated fuel injection event is unstable. Unstable fuel injection events undesirably result in deviations from a desired injected fuel mass that is to be delivered during the fuel injection event during engine cycles. In general, when multiple fuel injection events during each of several engine cycles indicate that they are closely following each other, one or more fuel injection events subsequent to the first fuel injection event may result in deviations from a desired injected fuel mass, as described above with respect to the non-limiting exemplary record 320 from 3 is described. In addition, the EOI timing determined from the residual stress inflection point and the resulting SOI timing determined from the perceptible change in fuel pressure or other method may be used to calculate the actual injector duration. so that the actual delivered injected fuel mass can be estimated.

4 veranschaulicht ein beispielhaftes Flussdiagramm 400 zum Verbessern des Verhaltens eines Kraftstoffeinspritzventils, das mehrere dicht aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse während jedes von mehreren Kraftmaschinenzyklen implementiert. Der Einfachheit halber wird das beispielhafte Flussdiagramm 400 mit Bezug auf zwei dicht aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse beschrieben; das Flussdiagramm 400 kann jedoch gleichermaßen angewendet werden, um das Verhalten von drei oder mehr dicht aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignissen zu verbessern. Das beispielhafte Flussdiagramm 400 kann mit Bezug auf das Kraftstoffeinspritzventil 10 und den Aktivierungscontroller 80 von 1-1 beschrieben sein. Das beispielhafte Flussdiagramm 400 kann innerhalb einer beliebigen Kombination aus dem Steuerungsmodul 50 und externen ECM 5 von 1-1 implementiert und von dieser ausgeführt werden. Tabelle 1 wird als Schlüssel für 4 bereitgestellt, wobei die numerisch beschrifteten Blöcke und die zugehörigen Funktionen wie folgt offengelegt sind. Tabelle 1 BLOCK BLOCKINHALTE 402 Start 404 Restspannungs-Wendepunkt über der elektrischen Spule 24 für jedes von mehreren dicht aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignissen beschaffen 408 Zeigt mindestens ein Kraftstoffeinspritzereignis auf der Grundlage des Restspannungs-Wendepunkts an, dass es instabil ist? 410 Einen umgekehrten Stromfluss in Inkrementen nach einem befohlenen Einspritzventil-Schließzeitpunkt für Kraftstoffeinspritzereignisse anlegen, bis alle Kraftstoffeinspritzereignisse anzeigen, dass sie stabil sind 412 Auf der Grundlage des Restspannungs-Wendepunkts die eingespritzte Kraftstoffmasse bestimmen, die bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird 414 Weicht die eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei einem beliebigen der Kraftstoffeinspritzereignisse geliefert wird, von einer entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse ab? 416 Einspritzventil-Zeitdauer von einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzereignissen justieren, so dass eine entsprechende gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis erreicht wird 418 Adaptives Lernen für das Kraftstoffeinspritzventil anwenden 4 illustrates an exemplary flowchart 400 for improving the performance of a fuel injector that implements multiple closely spaced fuel injection events during each of multiple engine cycles. For the sake of simplicity, the exemplary flowchart becomes 400 described with reference to two closely spaced fuel injection events; the flowchart 400 however, it may be equally applied to improve the performance of three or more closely spaced fuel injection events. The exemplary flowchart 400 can with respect to the fuel injector 10 and the activation controller 80 from 1-1 be described. The exemplary flowchart 400 can be within any combination of the control module 50 and external ECM 5 from 1-1 implemented and executed by this. Table 1 is used as a key for 4 provided with the numerically labeled blocks and associated functions disclosed as follows. Table 1 BLOCK BLOCK CONTENT 402 begin 404 Acquire residual voltage inflection point across the electric coil 24 for each of a plurality of closely spaced fuel injection events 408 Does at least one fuel injection event indicate that it is unstable based on the residual stress inflection point? 410 Apply an inverse current flow in increments after a commanded injector closing timing for fuel injection events until all fuel injection events indicate that they are stable 412 Determine the injected fuel mass delivered at each fuel injection event based on the residual stress inflection point 414 Does the injected fuel mass delivered during any of the fuel injection events differ from a corresponding desired injected fuel mass? 416 Adjust injector duration of one or more fuel injection events so that a corresponding desired injected fuel mass is achieved at each fuel injection event 418 Apply adaptive learning to the fuel injector

Das Flussdiagramm 400 startet bei Block 402 und geht zu Block 404 weiter, bei dem der Restspannungs-Wendepunkt über der elektrischen Spule 24 für jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse beschafft wird. Es ist festzustellen, dass die Blöcke 402 - 404 über eine vorgeschriebene Anzahl von Kraftmaschinenzyklen hinweg iterativ ausgeführt werden können.The flowchart 400 starts at block 402 and goes to block 404 Next, where the residual voltage inflection point above the electric coil 24 for each of the fuel injection events. It should be noted that the blocks 402 - 404 can be performed iteratively over a prescribed number of engine cycles.

Der Entscheidungsblock 408 stellt fest, ob mindestens ein Kraftstoffeinspritzereignis auf der Grundlage des Restspannungs-Wendepunkts während der vorgeschriebenen Anzahl von Kraftmaschinenzyklen anzeigt, dass es instabil ist. Eine „0“ zeigt an, dass alle Kraftstoffeinspritzereignisse stabil sind, und das Flussdiagramm 400 geht zu Block 412 weiter. Eine „1“ zeigt an, dass mindestens eines der Kraftstoffeinspritzereignisse anzeigt, dass es instabil ist, und das Flussdiagramm 400 geht zu Block 410 weiter. Es ist festzustellen, dass es wahrscheinlich ist, dass das erste Kraftstoffeinspritzereignis immer anzeigt, dass es stabil ist; jedoch kann jedes nachfolgend auftretende Kraftstoffeinspritzereignis aufgrund des vergrößerten Vorhandenseins sekundärer magnetischer Effekte, etwa eines Restflusses, der durch persistente Wirbelströme von vorhergehenden dicht aufeinanderfolgenden Kraftstoffeinspritzereignissen verursacht wird, zu einer Instabilität führen. Wie vorstehend erwähnt wurde, zeigt ein Kraftstoffeinspritzereignis an, dass es instabil ist, wenn der zugehörige Restspannungs-Wendepunkt zwischen Kraftmaschinenzyklen variiert. Wenn der Restspannungs-Wendepunkt für ein entsprechendes Kraftstoffeinspritzereignis beispielsweise einen Zeitpunkt zwischen Kraftmaschinenzyklen umfasst, der sich um eine Größe verändert, die einen Zeitschwellenwert überschreitet, kann das Kraftstoffeinspritzereignis anzeigen, dass es instabil ist. Bei einigen Ausführungsformen kann der Zeitpunkt, an dem der Restspannungs-Wendepunkt auftritt, mit einem gewünschten Zeitpunkt verglichen werden, der einem gewünschten Einspritzventil-Schließzeitpunkt entspricht. Wenn der Restspannungs-Wendepunkt von dem gewünschten Zeitpunkt um eine Größe abweicht, die einen Wendepunkt-Zeitschwellenwert während eines entsprechenden Kraftmaschinenzyklus überschreitet, kann der Restspannungs-Wendepunkt während des entsprechenden Kraftmaschinenzyklus als variabel betrachtet werden. Wenn der Restspannungs-Wendepunkt für eine Anzahl von Kraftmaschinenzyklen, die einen Schwellenwert überschreitet, als variabel betrachtet wird, kann die entsprechende Kraftstoffeinspritzung anzeigen, dass sie instabil ist. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann die eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis tatsächlich geliefert wird, bestimmt und verwendet werden, um die Instabilität in einem oder mehreren der Kraftstoffeinspritzereignisse zu bestimmen. Wenn hier die während der mehreren Kraftmaschinenzyklen eingespritzten Kraftstoffmassen eine Standardabweichung voneinander umfassen, die einen vorbestimmten Abweichungsschwellenwert überschreitet, kann das Kraftstoffeinspritzereignis anzeigen, dass es zwischen den Kraftmaschinenzyklen instabil ist. Zum Beispiel und mit Bezug auf die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 320 von 3 enthalten die eingespritzten Kraftstoffmassen, die bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis während der mehreren Kraftmaschinenzyklen geliefert wurden, eine Standardabweichung voneinander, die den vorbestimmen Abweichungsschwellenwert überschreitet.The decision block 408 determines whether at least one fuel injection event based on the residual voltage inflection point during the prescribed number of engine cycles indicates that it is unstable. A "0" indicates that all fuel injection events are stable, and the flowchart 400 go to block 412 further. A "1" indicates that at least one of the fuel injection events indicates that it is unstable, and the flowchart 400 go to block 410 further. It should be noted that the first fuel injection event is likely to always indicate that it is stable; however, any subsequent fuel injection event may result in instability due to the increased presence of secondary magnetic effects, such as residual flow caused by persistent eddy currents from previous closely spaced fuel injection events. As mentioned above, a fuel injection event indicates that it is unstable when the associated residual stress inflection point varies between engine cycles. For example, if the residual stress inflection point for a corresponding fuel injection event includes a time between engine cycles that changes by a magnitude that exceeds a time threshold, the fuel injection event may indicate that it is unstable. In some embodiments, the time at which the residual voltage inflection point occurs may be compared to a desired time that corresponds to a desired injector closing time. If the residual stress inflection point deviates from the desired time by an amount exceeding a turning point time threshold during a corresponding engine cycle, the residual stress inflection point may be considered variable during the corresponding engine cycle. If the residual stress inflection point is considered variable for a number of engine cycles exceeding a threshold, the corresponding fuel injection may indicate that it is unstable. In yet another embodiment, the injected fuel mass actually delivered at each fuel injection event may be determined and used to determine the instability in one or more of the fuel injection events. Here, if the fuel masses injected during the multiple engine cycles include a standard deviation that exceeds a predetermined deviation threshold, the fuel injection event may indicate that it is unstable between engine cycles. For example and with reference to the non-limiting exemplary record 320 from 3 For example, the injected fuel masses delivered during the second fuel injection event during the multiple engine cycles contain a standard deviation from each other that exceeds the predetermined deviation threshold.

Bei Block 410 wird nach einem befohlenen Einspritzventil-Schließzeitpunkt für jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse ein umgekehrter Strom angelegt, nach Bedarf vorzugsweise in Inkrementen, bis jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse anzeigt, dass es stabil ist. Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck „ in Inkrementen angelegt“ und ähnliches, dass eine negative Spitzenamplitude des umgekehrten Stromflusses um ein Inkrement (entweder äquivalent oder variabel) für jeden nachfolgenden Kraftmaschinenzyklus erhöht wird. Folglich wird Block 410 den umgekehrten Strom um ein Inkrement während eines augenblicklichen Kraftmaschinenzyklus anlegen und zu Block 404 für einen unmittelbar nachfolgenden Kraftmaschinenzyklus zurückkehren. Wenn der Entscheidungsblock 408 eine „1“ ist, was anzeigt, dass mindestens eines der Kraftstoffeinspritzereignisse des unmittelbar nachfolgenden Kraftmaschinenzyklus anzeigt, dass es instabil ist, wird Block 410 das Inkrement des umgekehrten Stroms erhöhen, der für den unmittelbar nachfolgenden (z.B. nun augenblicklichen) Kraftmaschinenzyklus angelegt wird. Ausführungsformen können umfassen, dass das Inkrement, um welches die negative Spitzenamplitude erhöht wird, von Kraftmaschinenzyklus zu Kraftmaschinenzyklus unveränderlich oder variabel ist. Es ist festzustellen, dass die negative Spitzenamplitude des umgekehrten angelegten Stromflusses für jedes Kraftstoffeinspritzereignis während jedes Kraftmaschinenzyklus gleich oder verschieden sein kann. Wie nachstehend mit Bezug auf die beispielhaften nicht einschränkenden Aufzeichnungen 510 und 520 von 5 in weiterem Detail beschrieben wird, werden elektrische Ströme bidirektional durch die elektrische Spule 24 hindurch angelegt, wobei ein elektrischer Stromfluss in eine positive Richtung verwendet wird, um die elektrische Spule 24 zu erregen, um das Kraftstoffeinspritzventil zu öffnen, und der umgekehrte Stromfluss in eine negative Richtung an die elektrische Spule 24 angelegt wird, um das Vorhandensein eines Restflusses in dem Kraftstoffeinspritzventil zu verringern, nachdem dem Einspritzventil befohlen wurde, sich zu schließen, und der elektrische Strom in die positive Richtung auf Null abgefallen ist.At block 410 For example, after a commanded injector closing timing, a reverse current is applied for each of the fuel injection events, preferably in increments as needed, until each of the fuel injection events indicates that it is stable. As used herein, the term "applied in increments" and the like means that a negative peak amplitude of the reverse current flow is increased by one increment (either equivalently or variably) for each subsequent engine cycle. Consequently, block becomes 410 apply the inverse current one increment during an instant engine cycle and block 404 to return for an immediately subsequent engine cycle. If the decision block 408 a "1" indicating that at least one of the fuel injection events of the immediately succeeding engine cycle indicates that it is unstable becomes Block 410 increase the increment of the reverse current applied for the immediately following (eg instantaneous) engine cycle. Embodiments may include that the increment by which the negative peak amplitude is increased is fixed or variable from engine cycle to engine cycle. It should be noted that the negative peak amplitude of the reverse applied current flow for each fuel injection event during each engine cycle may be the same or different. As described below with reference to exemplary non-limiting records 510 and 520 from 5 will be described in more detail, electrical currents are bidirectional through the electric coil 24 is applied, using an electrical current flow in a positive direction to the electric coil 24 to energize to open the fuel injection valve, and the reverse flow of current in a negative direction to the electric coil 24 is applied to reduce the presence of a residual flow in the fuel injection valve after the injection valve has been commanded to close, and the electric current has dropped to zero in the positive direction.

Block 412 bestimmt die eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird, auf der Grundlage des Restspannungs-Wendepunkts, der bei Block 404 beschafft wird, nach dem Anlegen des umgekehrten Stromflusses, um jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse zu stabilisieren. Hier kann der Restspannungs-Wendepunkt einem Zeitpunkt entsprechen, der den EOl-Zeitpunkt anzeigt. Der SOI-Zeitpunkt kann unter Verwendung eines beliebigen bekannten Verfahrens beschafft werden, etwa durch Identifizieren einer wahrnehmbaren Druckverringerung. Die tatsächliche Einspritzzeitdauer für jedes Kraftstoffeinspritzereignis kann auf der Grundlage der Differenz zwischen den SOI- und EOI-Zeitpunkten bestimmt werden. Wenn die tatsächliche Einspritzventil-Zeitdauer bestimmt wird, kann die tatsächliche eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird, bestimmt werden. Es ist festzustellen, dass Kraftstoffeinspritzereignisse, die anzeigen, dass sie stabil sind, die Präzision bei der Lieferung der eingespritzten Kraftstoffmassen repräsentieren, aber die Stabilität ist nicht gleich dem, das die Lieferung jeder der eingespritzten Kraftstoffmassen genau ist, z.B. die entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmassen erreicht werden.block 412 determines the injected fuel mass delivered at each fuel injection event based on the residual voltage inflection point that is indicated at Block 404 after applying the reverse current flow to stabilize each of the fuel injection events. Here, the residual stress inflection point may correspond to a time indicating the EOl time. The SOI timing may be obtained using any known method, such as by identifying a perceived pressure reduction. The actual injection period for each fuel injection event may be determined based on the difference between the SOI and EOI times. If the actual injector duration is determined, the actual injected fuel mass delivered at each fuel injection event may be determined. It will be appreciated that fuel injection events indicating that they are stable represent the precision in delivery of the injected fuel masses, but the stability is not equal to that which is accurate to the delivery of each of the injected fuel masses, eg, to the corresponding desired injected fuel masses become.

Das Flussdiagramm 400 geht dann zu Entscheidungsblock 414 weiter, bei dem festgestellt wird, ob die eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei einem beliebigen der Kraftstoffeinspritzereignisse geliefert wurde, von einer entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse abweicht. Es versteht sich, dass das Anlegen des umgekehrten Stroms das entsprechende Kraftstoffeinspritzereignis beeinflussen wird, bei dem er angelegt wird, sowie eines oder mehrere nachfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse. Bei einigen Ausführungsformen weicht die eingespritzte Kraftstoffmasse von der entsprechenden eingespritzten Kraftstoffmasse ab, wenn die Differenz zwischen der tatsächlichen und der gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse eine Größe umfasst, die einen Abweichungsschwellenwert überschreitet. Beispielsweise kann es zulässig sein, dass die eingespritzte Kraftstoffmasse bis zu einem gewissen Grad mit Bezug auf die gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse variiert. Im Allgemeinen reduziert das Anlegen des umgekehrten Stromflusses in die negative Richtung an die elektrische Spule 24 bei Block 410 schnell das Vorhandensein der vorstehend erwähnten sekundären magnetischen Effekte im Kraftstoffeinspritzventil, wodurch die Reaktionszeit des Kraftstoffeinspritzventils erhöht wird, was zu schnelleren Schließzeiten führt, die die tatsächlich gelieferte eingespritzte Kraftstoffmasse verringern. Eine „1“ zeigt an, dass die bei einem oder mehreren der Kraftstoffeinspritzereignisse gelieferte eingespritzte Kraftstoffmasse von der entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse abweicht, und das Flussdiagramm 400 geht zu Block 416 weiter. Die nicht einschränkende Aufzeichnung 520 von 5, die nachstehend in größerem Detail beschrieben wird, veranschaulicht die Abweichung des ersten Kraftstoffeinspritzereignisses als Folge einer schnelleren Schließzeit aufgrund eines umgekehrten Stromflusses, der in Inkrementen angelegt wird. Eine „0“ zeigt an, dass keines der Kraftstoffeinspritzereignisse von der entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse abweicht, und das Flussdiagramm geht zu Block 418 weiter.The flowchart 400 then go to decision block 414 determining whether the injected fuel mass delivered in any one of the fuel injection events deviates from a corresponding desired injected fuel mass. It is understood that application of the reverse current will affect the corresponding fuel injection event when it is applied and one or more subsequent fuel injection events. In some embodiments, the injected fuel mass deviates from the corresponding injected fuel mass when the difference between the actual and desired injected fuel mass includes a magnitude that exceeds a deviation threshold. For example, the injected fuel mass may be allowed to vary to some extent with respect to the desired injected fuel mass. In general, applying the reverse current flow in the negative direction to the electrical coil reduces 24 at block 410 quickly the presence of the aforementioned secondary magnetic effects in the fuel injection valve, thereby increasing the reaction time of the fuel injection valve, resulting in faster closing times that reduce the actual delivered injected fuel mass. A "1" indicates that the injected fuel mass delivered at one or more of the fuel injection events deviates from the corresponding desired injected fuel mass, and the flowchart 400 go to block 416 further. The non-limiting record 520 from 5 , which will be described in more detail below, illustrates the deviation of the first fuel injection event as a result of a faster closing time due to a reverse current flow applied in increments. A "0" indicates that none of the fuel injection events are deviating from the corresponding desired injected fuel mass, and the flowchart goes to block 418 further.

Bei Block 416 wird eine Einspritzzeitdauer von einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzereignissen so justiert, dass die entsprechende gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis erreicht wird. Speziell können die Einspritzzeitdauern für eines oder mehrere der Kraftstoffeinspritzereignisse justiert werden, um die Abweichungen von der entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse zu kompensieren, was festgestellt wird, wenn der Entscheidungsblock 414 eine „1“ ergibt. Die Zeitdauern in einem oder mehreren der Kraftstoffeinspritzereignisse können justiert werden, um Veränderungen bei der eingespritzten Kraftstoffmasse zu bewirken, die bei einem oder mehreren der Kraftstoffeinspritzereignisse tatsächlich geliefert wird. Diese Offenbarung ist nicht auf eine beliebige Strategie begrenzt, um die Einspritzzeitdauern für eines oder mehrere Kraftstoffeinspritzereignisse zu justieren, und daher kann eine beliebige Strategie zum Justieren der Einspritzzeitdauer verwendet werden, um die entsprechende gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis zu erreichen. Das Flussdiagramm 400 kehrt dann zurück zu Block 404 und wiederholt die Blöcke 404 - 414.At block 416 For example, an injection period of one or more fuel injection events is adjusted to achieve the corresponding desired injected fuel mass at each fuel injection event. Specifically, the injection durations for one or more of the fuel injection events may be adjusted to compensate for the deviations from the corresponding desired injected fuel mass, which is determined when the decision block 414 gives a "1". The durations in one or more of the fuel injection events may be adjusted to cause changes in the injected fuel mass that is actually delivered in one or more of the fuel injection events. This disclosure is not limited to any strategy to adjust the injection durations for one or more fuel injection events, and therefore, any injection duration adjustment strategy may be used to achieve the corresponding desired injected fuel mass at each fuel injection event. The flowchart 400 then return to block 404 and repeat the blocks 404 - 414 ,

Bei Block 418 wird ein adaptives Lernen verwendet, bei dem Ergebnisse, die bei den Blöcken 404 - 416 des beispielhaften Flussdiagramms 400 ausgeführt wurden, in einer oder mehreren nichtflüchtigen Speichervorrichtungen gespeichert werden, die dem Steuerungsmodul 60 und/oder dem ECM 5 entsprechen. Die Speichervorrichtungen können Ergebnisse für jedes von mehreren Kraftstoffeinspritzventilen speichern, die von der Kraftmaschine verwendet werden. Während nachfolgender Kraftmaschinenzyklen kann das Steuerungsmodul 60 die Ergebnisse aus dem Speicher holen, um das Kraftstoffeinspritzventil auf einer individuellen Basis effizient zu betreiben und nach Bedarf geeignete Justierungen vorzunehmen. Bei einer Ausführungsform kann das Steuerungsmodul 60, wenn der Aktivierungscontroller 80 eine Stromwellenform befiehlt und eine Einspritzzeitdauer befiehlt, um eine gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse zu erreichen, Ergebnisse holen, die von einer entsprechenden Stromwellenform und Einspritzzeitdauer erhalten werden, die in den Speichervorrichtungen gespeichert sind, die verwendet wurden, um die gleiche gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse zu erreichen. Beispielsweise kann in Ansprechen an die befohlene Stromwellenform und die befohlene Einspritzzeitdauer gleichzeitig ein umgekehrter Stromfluss angelegt werden. Darüber hinaus kann die geeignete negative Spitzenamplitude, wenn der umgekehrte Strom angelegt wird, schnell beschafft werden, ohne dass mehrere Inkremente durchlaufen werden müssen. Zudem ermöglicht das adaptive Lernen, dass Ergebnisse dynamisch aktualisiert werden, um das Altern des Kraftstoffeinspritzventils zu kompensieren, und dass weiter Fehler diagnostiziert und geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden.At block 418 An adaptive learning is used, in which results, at the blocks 404 - 416 the exemplary flowchart 400 stored in one or more non-volatile memory devices belonging to the control module 60 and / or the ECM 5 correspond. The Storage devices may store results for each of a plurality of fuel injectors used by the engine. During subsequent engine cycles, the control module may 60 retrieve the results from memory to efficiently operate the fuel injector on an individual basis and make appropriate adjustments as needed. In one embodiment, the control module 60 when the activation controller 80 commanding a current waveform and commanding an injection period to achieve a desired injected fuel mass, obtaining results obtained from a corresponding current waveform and injection period stored in the memory devices used to achieve the same desired injected fuel mass. For example, a reverse current flow may be applied simultaneously in response to the commanded current waveform and the commanded injection period. Moreover, when the reverse current is applied, the appropriate negative peak amplitude can be quickly obtained without having to go through several increments. In addition, adaptive learning allows results to be updated dynamically to compensate for the aging of the fuel injector and to further diagnose errors and take appropriate countermeasures.

5 veranschaulicht eine nicht einschränkende erste Aufzeichnung 510, die einen gemessenen Strom repräsentiert, und eine nicht einschränkende zweite Aufzeichnung 520, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate repräsentiert, für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse, die jeweils durch bidirektionale Stromwellenformen gekennzeichnet sind, welche identische befohlene Einspritzzeitdauern aufweisen. Die horizontale x-Achse in jeder der Aufzeichnungen 510 und 520 zeigt die Zeit in Millisekunden (ms) an. 5 illustrates a non-limiting first record 510 representing a measured current, and a non-limiting second record 520 representing a measured fuel flow rate for two consecutive fuel injection events, each characterized by bidirectional current waveforms having identical commanded injection durations. The horizontal x-axis in each of the records 510 and 520 Displays the time in milliseconds (ms).

Mit Bezug auf die erste Aufzeichnung 510 sind Profillinien 512 des gemessenen Stroms, die alle einem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Die vertikale y-Achse zeigt den Strom in Ampere (A) an. Jede Profillinie 512 des gemessenen Stroms zeigt einen gemessenen bidirektionalen elektrischen Strom durch die elektrische Spule 24 hindurch (d.h. das Einspritzventil-Aktivierungssignal) an, bei dem ein elektrischer Stromfluss in eine positive Richtung (z.B. von etwa 0 ms bis etwa 0,3 ms für das erste Kraftstoffeinspritzereignis und von etwa 0,8 ms bis etwa 1,1 ms für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis) verwendet wird, um die elektrische Spule 24 zu erregen, um das Kraftstoffeinspritzventil zu öffnen, und ein umgekehrter Stromfluss in eine negative Richtung wird an die elektrische Spule 24 (z.B. von etwa 0,3 ms bis etwa 0,4 ms für das erste Kraftstoffeinspritzereignis und von etwa 1,1 ms bis etwa 1,3 ms für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis) angelegt, um das Vorhandensein eines Restflusses in dem Kraftstoffeinspritzventil zu verringern, nachdem dem Einspritzventil befohlen wurde, sich zu schließen und der elektrische Strom in die positive Richtung auf Null abgefallen ist. Der bidirektionale elektrische Strom wird inkrementell durch die elektrische Spule hindurch angelegt, wenn ein oder mehrere der Kraftstoffeinspritzereignisse anzeigen, dass sie instabil sind, wie vorstehend mit Bezug auf den Entscheidungsblock 408 des beispielhaften Flussdiagramms 400 von 4 und auf die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 320 von 3 beschrieben wurde.With reference to the first record 510 are profile lines 512 of the measured current, all corresponding to a respective engine cycle, for which two fuel injection events are illustrated. The vertical y-axis indicates the current in amperes (A). Every profile line 512 of the measured current shows a measured bidirectional electrical current through the electrical coil 24 (ie, the injector activation signal), at which an electrical current flow in a positive direction (eg, from about 0 ms to about 0.3 ms for the first fuel injection event and from about 0.8 ms to about 1.1 ms for the second fuel injection event) is used to power the electrical coil 24 to energize to open the fuel injection valve, and a reverse current flow in a negative direction is applied to the electric coil 24 (eg, from about 0.3 ms to about 0.4 ms for the first fuel injection event and from about 1.1 ms to about 1.3 ms for the second fuel injection event) to reduce the presence of residual flow in the fuel injection valve after the injection valve was commanded to close and the electric current in the positive direction has dropped to zero. The bidirectional electrical current is applied incrementally through the electrical coil when one or more of the fuel injection events indicate that they are unstable, as described above with respect to the decision block 408 the exemplary flowchart 400 from 4 and to the non-limiting exemplary record 320 from 3 has been described.

Mit Bezug auf die zweite Aufzeichnung 520 sind mehrere Profillinien 522 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate, die alle dem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Die vertikale y-Achse zeigt die Kraftstoffströmungsrate in Milligramm (mg) pro Millisekunde (ms) an. Die mehreren Profillinien 522 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate zeigen an, dass das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis anzeigen, dass sie stabil sind. Daher bewirkt der umgekehrte Stromfluss, der in Inkrementen angelegt wird, um eine geeignete negative Spitzenamplitude zu erhalten, dass die Abweichung bei der gemessenen Kraftstoffströmungsrate 322 für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis, die in der nicht einschränkenden Aufzeichnung 320 von 3 veranschaulicht ist, zwischen jedem der Kraftmaschinenzyklen kompensiert wird. Während das Anlegen des umgekehrten Stromflusses in die negative Richtung an die elektrische Spule 24 bewirkt, dass die eingespritzte Kraftstoffmasse bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis zwischen jedem der Einspritzzyklen stabilisiert wird, indem das Vorhandensein der vorstehend erwähnten sekundären magnetischen Effekte in dem Kraftstoffeinspritzventil rapide reduziert wird, wird in der Folge jedoch die Reaktionszeit des Kraftstoffeinspritzventils erhöht. Die erhöhte Reaktionszeit des Kraftstoffeinspritzventils führt zu schnelleren Schließzeiten, welche die eingespritzte Kraftstoffmasse, die tatsächlich geliefert wird, verringern, wie durch das Profil 522 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate bei dem ersten Kraftstoffeinspritzereignis dargestellt ist. Folglich zeigt Block 412 des beispielhaften Flussdiagramms 400 an, dass die eingespritzte Kraftstoffmasse, die bei sowohl dem ersten als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis geliefert wird, etwa 3,3 mg bzw. 6,1 mg ist, wie durch die Profillinie 522 einer Kraftstoffströmungsrate angezeigt ist. Der Entscheidungsblock 414 des beispielhaften Flussdiagramms 400 würde eine „1“ anzeigen, wobei die eingespritzten Kraftstoffmassen bei jedem der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzereignisse von einer entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse abweichen, in der veranschaulichten Ausführungsform beispielsweise 4,0 mg. Es ist festzustellen, dass jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse eine entsprechende gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse enthalten kann, die sich von dem anderen Kraftstoffeinspritzereignis unterscheidet. Obwohl das zweite Kraftstoffeinspritzereignis nun anzeigt, dass es stabil ist, weicht daher die eingespritzte Kraftstoffmasse in ungewünschter Weise von der entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse ab.With reference to the second record 520 are several profile lines 522 a measured fuel flow rate, all of which correspond to the respective engine cycle for which two fuel injection events illustrated. The vertical one y -Axis indicates the fuel flow rate in milligrams (mg) per millisecond (ms). The several profile lines 522 A measured fuel flow rate indicates that the first and second fuel injection events indicate that they are stable. Therefore, the reverse current flow applied in increments to obtain a suitable negative peak amplitude causes the deviation in the measured fuel flow rate 322 for the second fuel injection event, in the non-limiting record 320 from 3 is compensated between each of the engine cycles. While applying the reverse current flow in the negative direction to the electric coil 24 causes the injected fuel mass to be stabilized in the second fuel injection event between each of the injection cycles by rapidly reducing the presence of the aforementioned secondary magnetic effects in the fuel injection valve, however, the reaction time of the fuel injection valve is increased as a result. The increased reaction time of the fuel injector results in faster closure times which reduce the injected fuel mass that is actually delivered, such as through the profile 522 a measured fuel flow rate in the first fuel injection event is shown. Consequently, block shows 412 the exemplary flowchart 400 assume that the injected fuel mass delivered in both the first and second fuel injection events is about 3.3 mg and 6.1 mg, respectively, as through the profile line 522 a fuel flow rate is displayed. The decision block 414 the exemplary flowchart 400 would indicate a "1" wherein the injected fuel masss deviate from a corresponding desired injected fuel mass in each of the first and second fuel injection events, for example, 4.0 mg in the illustrated embodiment. It should be noted that each of the fuel injection events has a may contain corresponding desired injected fuel mass that differs from the other fuel injection event. Therefore, although the second fuel injection event now indicates that it is stable, the injected fuel mass undesirably deviates from the corresponding desired injected fuel mass.

6 veranschaulicht eine nicht einschränkende erste Aufzeichnung 610, die einen gemessenen Strom repräsentiert, und eine nicht einschränkende zweite Aufzeichnung 620, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate repräsentiert, für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzereignisse, die jeweils durch bidirektionale Stromwellenformen mit justierten befohlenen Einspritzzeitdauern gekennzeichnet sind. Die horizontale x-Achse in jeder der Aufzeichnungen 610 und 620 zeigt die Zeit in Millisekunden (ms) an. Die nicht einschränkenden beispielhaften ersten und zweiten Aufzeichnungen 610 bzw. 620 können mit Bezug auf die nicht einschränkenden beispielhaften ersten und zweiten Aufzeichnungen 510 bzw. 520 von 5 beschrieben sein. 6 illustrates a non-limiting first record 610 representing a measured current, and a non-limiting second record 620 representing a measured fuel flow rate for two consecutive fuel injection events, each characterized by bidirectional current waveforms with adjusted commanded injection durations. The horizontal one x -Axis in each of the records 610 and 620 Displays the time in milliseconds (ms). The non-limiting example first and second recordings 610 respectively. 620 with reference to non-limiting exemplary first and second recordings 510 respectively. 520 from 5 be described.

Obwohl das Anlegen des umgekehrten Stromflusses, der nach der befohlenen Einspritzventil-Schließzeit inkrementell an die elektrische Spule angelegt wurde, beim Stabilisieren jedes der Kraftstoffeinspritzereignisse in der nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnung 520 von 5 wirksam war, wichen die eingespritzten Kraftstoffmassen von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis von einer entsprechenden gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse, z.B. 4,0 mg, ab. Folglich kompensieren die nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnungen 610 und 620 von 6 die ungewünschte Abweichung, indem sie die Einspritzventil-Zeitdauer des ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses derart justieren, dass die entsprechende gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse bei jedem Kraftstoffeinspritzereignis erreicht wird, wie vorstehend mit Bezug auf den Block 416 des beispielhaften Flussdiagramms 400 von 4 beschrieben ist.Although the application of the reverse current flow incrementally applied to the electrical coil after the commanded injector closing time stabilizes each of the fuel injection events in the non-limiting exemplary record 520 from 5 was effective, the injected fuel masses of both the first and second fuel injection event deviated from a corresponding desired injected fuel mass, eg, 4.0 mg. Thus, the non-limiting exemplary records compensate 610 and 620 from 6 the undesired deviation, by adjusting the injector duration of the first and second fuel injection events such that the corresponding desired injected fuel mass is achieved at each fuel injection event, as described above with respect to the block 416 the exemplary flowchart 400 from 4 is described.

Mit Bezug auf die erste Aufzeichnung 610 sind Profillinien 612 des gemessenen Stroms, die alle einem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Die vertikale y-Achse zeigt den Strom in Ampere (A) an. Jede Profillinie 612 des gemessenen Stroms zeigt einen gemessenen bidirektionalen elektrischen Stromfluss durch die elektrische Spule 24 hindurch an (d.h. das Einspritzventil-Aktivierungssignal), wie vorstehend mit Bezug auf die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 510 von 5 beschrieben ist. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Einspritzventil-Zeitdauer des ersten Kraftstoffeinspritzereignisses erhöht und die Einspritzventil-Zeitdauer für das zweite Kraftstoffeinspritzereignis ist verringert, um die Abweichungen bei den eingespritzten Kraftstoffmassen zu kompensieren, die durch die Profillinie 522 einer Kraftstoffströmungsrate der nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnung 520 von 5 veranschaulicht sind.With reference to the first record 610 are profile lines 612 of the measured current, all corresponding to a respective engine cycle, for the two fuel injection events. The vertical one y -Axis indicates the current in amperes (A). Every profile line 612 of the measured current shows a measured bidirectional electrical current flow through the electrical coil 24 through (ie, the injector activation signal) as described above with reference to the non-limiting exemplary record 510 from 5 is described. In the illustrated embodiment, the injector duration of the first fuel injection event is increased and the injector duration for the second fuel injection event is reduced to compensate for the variations in the injected fuel mass flowing through the profile line 522 a fuel flow rate of the non-limiting exemplary record 520 from 5 are illustrated.

Mit Bezug auf die zweite Aufzeichnung 620 sind mehrere Profillinien 622 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate, die alle dem jeweiligen Kraftmaschinenzyklus entsprechen, für die zwei Kraftstoffeinspritzereignisse veranschaulicht. Eine Verweilzeit, die eine Zeitspanne repräsentiert, welche das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis trennt, beträgt etwa 0,6 ms und ist kleiner als der Verweilzeit-Schwellenwert. Die vertikale y-Achse zeigt die Kraftstoffströmungsrate in Milligramm (mg) pro Millisekunde (ms) an. Die mehreren Profillinien 622 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate zeigen an, dass das erste und zweite Kraftstoffeinspritzereignis anzeigen, dass sie stabil sind, und dass die eingespritzte Kraftstoffmasse bei jedem Einspritzereignis im Wesentlichen die entsprechende gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse erreicht. Zum Beispiel ist die eingespritzte Kraftstoffmasse bei dem ersten Kraftstoffeinspritzereignis nun 4,3 mg und die eingespritzte Kraftstoffmasse bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis ist nun 4,4 mg, als Folge der Justierungen an den Einspritzventil-Zeitdauern.With reference to the second record 620 are several profile lines 622 a measured fuel flow rate, all of which correspond to the respective engine cycle for which two fuel injection events illustrated. A dwell time representing a period of time separating the first and second fuel injection events is about 0.6 ms and is less than the dwell threshold. The vertical one y -Axis indicates the fuel flow rate in milligrams (mg) per millisecond (ms). The several profile lines 622 A measured fuel flow rate indicates that the first and second fuel injection events indicate that they are stable and that the injected fuel mass substantially reaches the corresponding desired injected fuel mass at each injection event. For example, the injected fuel mass at the first fuel injection event is now 4.3 mg and the injected fuel mass at the second fuel injection event is now 4.4 mg as a result of adjustments to the injector durations.

Die Ergebnisse, die aus jeder der nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnungen von 3, 5 und 6 erhalten wurden, können in einer oder mehreren Speichervorrichtungen gespeichert werden, die dem Steuerungsmodul 60 und/oder dem externen ECM 5 entsprechen, und für ein adaptives Lernen verwendet werden wie vorstehend mit Bezug auf Block 418 des beispielhaften Flussdiagramms 400 von 4 beschrieben ist.The results from each of the non-limiting exemplary records of 3 . 5 and 6 may be stored in one or more memory devices belonging to the control module 60 and / or the external ECM 5 and adaptive learning as above with reference to block 418 the exemplary flowchart 400 from 4 is described.

7 veranschaulicht mehrere nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnungen, die eine Spannungsregelung für zwei aufeinanderfolgende Kraftstoffeinspritzungen repräsentieren, die durch eine identische Einspritzventil-Zeitdauer gekennzeichnet sind, um jeweils eine identische gewünschte eingespritzte Kraftstoffmasse zu erreichen. Die horizontale x-Achse in jeder der Aufzeichnungen 710 - 740 zeigt die Zeit in Millisekunden (ms) an. 7 FIG. 12 illustrates several non-limiting exemplary records representing voltage regulation for two consecutive fuel injections identified by an identical injector duration to each achieve an identical desired injected fuel mass. The horizontal one x -Axis in each of the records 710 - 740 Displays the time in milliseconds (ms).

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 710 repräsentiert eine Profillinie 712 einer gemessenen Spannungszufuhr ein befohlenes Einspritzventil-Impulssignal (z.B. das Einspritzventil-Befehlssignal 52), das von dem Steuerungsmodul 60 an den Einspritzventil-Treiber 50 von 1-1 geliefert wird. Das Einspritzventil-Impulssignal erzielt die gewünschte Einspritzventil-Zeitdauer zum Erreichen der gewünschten eingespritzten Kraftstoffmasse und es entspricht dem Einspritzventil-Befehlssignal 52, das vorstehend mit Bezug auf die nicht einschränkende beispielhafte Ausführungsform von 1-1 beschrieben ist. Die vertikale y-Achse zeigt die Spannung in Volt (V) an. Die Profillinie 712 einer gemessenen Spannungszufuhr wird zwischen 0 ms und 0,3 ms von 0 V aus erhöht, um das Kraftstoffeinspritzventil bei dem ersten Kraftstoffeinspritzereignis zu öffnen, und sie wird zwischen 0,9 ms und 1,1 ms von 0 V aus erhöht, um das Kraftstoffeinspritzventil bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis zu öffnen. With respect to the record 710 represents a profile line 712 a commanded injector pulse signal (eg, the injector command signal 52 ), by the control module 60 to the injector driver 50 from 1-1 is delivered. The injector pulse signal achieves the desired injector duration to achieve the desired injected fuel mass and corresponds to the injector command signal 52 described above with reference to the non-limiting example embodiment of FIG 1-1 is described. The vertical y-axis indicates the voltage in volts (V). The profile line 712 A measured voltage supply is increased between 0 ms and 0.3 ms from 0 V to open the fuel injection valve in the first fuel injection event and is increased from 0 V to 0.9 ms and 1.1 ms to the fuel injector open at the second fuel injection event.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 720 repräsentiert eine Profillinie 722 eines gemessenen elektrischen Stroms einen gemessenen elektrischen Stromfluss, der angelegt wird, um die elektrische Spule 24 zu erregen, um das Kraftstoffeinspritzventil bei dem ersten bzw. dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis zu öffnen. Der gemessene elektrische Stromfluss steigt und fällt in Ansprechen auf die Profillinie 712 der gemessenen Spannungszufuhr der Aufzeichnung 710. Es ist festzustellen, dass kein umgekehrter Stromfluss angelegt wird, nachdem dem Einspritzventil befohlen wurde, sich zu schließen, und daher kann das Vorhandensein eines Magnetflusses aufgrund persistenter Wirbelströme nach jedem Kraftstoffeinspritzereignis resultieren.With respect to the record 720 represents a profile line 722 a measured electric current, a measured electric current flow which is applied to the electric coil 24 to energize the fuel injector in the first and second fuel injection events, respectively. The measured electric current increases and decreases in response to the profile line 712 the measured voltage supply of the recording 710 , It should be noted that no reverse current flow is applied after the injector has been commanded to close, and therefore the presence of magnetic flux due to persistent eddy currents may result after each fuel injection event.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 730 repräsentiert eine Profillinie 732 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate eine gemessene Kraftstoffströmungsrate für jedes der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzereignisse. Zum Beispiel entspricht die Profillinie 732 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate einer der Profillinien 322 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate, die vorstehend mit Bezug auf die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 320 von 3 beschrieben ist. Es ist festzustellen, dass, obwohl die befohlene Einspritzventil-Zeitdauer (z.B. das Einspritzventil-Befehlssignal 52) für jedes der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzereignisse identisch ist, die Zeitdauer des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses größer als die Zeitdauer des ersten Kraftstoffeinspritzereignisses ist. Folglich führt das zweite Kraftstoffeinspritzereignis in ungewünschter Weise dazu, dass eine größere eingespritzte Kraftstoffmasse geliefert wird als bei dem ersten Kraftstoffeinspritzereignis.With respect to the record 730 represents a profile line 732 a measured fuel flow rate, a measured fuel flow rate for each of the first and second fuel injection events. For example, the profile line corresponds 732 a measured fuel flow rate of one of the profile lines 322 a measured fuel flow rate as described above with reference to the non-limiting exemplary record 320 from 3 is described. It should be noted that although the commanded injector duration (eg, the injector command signal 52 ) is identical for each of the first and second fuel injection events, the time duration of the second fuel injection event is greater than the time duration of the first fuel injection event. As a result, the second fuel injection event undesirably results in a greater injected fuel mass being delivered than in the first fuel injection event.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 740 repräsentiert eine Profillinie 742 einer Restspannung eine über der elektrischen Spule 24 gemessene Restspannung. Bei einer Ausführungsform kann ein entsprechender Sensor in den Aktivierungscontroller 80 von 1-1 integriert sein, um die Restspannung direkt zu messen. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein entsprechender Sensor in das Kraftstoffeinspritzventil integriert sein, um die Restspannung direkt zu messen. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann ein oder können mehrere Parameter, die von einem entsprechenden Sensor, der in das Kraftstoffeinspritzventil eingebaut ist, erhalten werden, über die Rückmeldungssignale 42 an das Steuerungsmodul 60 geliefert werden und von dem Steuerungsmodul 60 als Stellvertreter verwendet werden, um die gemessene Restspannung zu schätzen. Wenn in der veranschaulichten Ausführungsform die Profillinie 742 einer gemessenen Spannung von einem negativen Wert aus ansteigt, wird ein wahrnehmbarer Restspannungs-Wendepunkt bei etwa 0,7 ms und bei etwa 1,6 ms angezeigt. Der Restspannungs-Wendepunkt bei etwa 0,7 ms entspricht dem Einspritzventil-Schließzeitpunkt (z.B. EOI-Zeitpunkt) des ersten Kraftstoffeinspritzereignisses, und der Restspannungs-Wendepunkt bei etwa 1,6 ms entspricht dem Einspritzventil-Schließzeitpunkt (z.B. EOI-Zeitpunkt) des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses. Diese Schließzeitpunkte entsprechen dem Zeitpunkt, an dem der Anker die Ruheposition erreicht. In vorteilhafter Weise können die Restspannungs-Wendepunkte leicht identifiziert werden, um anzuzeigen, wann Schließzeitpunkte des Einspritzventils auftreten, was verwendet werden kann, um die Einspritzventil-Zeitdauer und die tatsächlich gelieferte eingespritzte Kraftstoffmasse zu berechnen. Darüber hinaus kann eine Instabilität bei dem zweiten Kraftstoffeinspritzereignis festgestellt werden, wenn der Restspannungs-Wendepunkt bei sich nicht wiederholenden oder anderweitig nicht konsistenten Zeitpunkten zwischen jedem Kraftmaschinenzyklus auftritt. Mit anderen Worten kann ein variabler Restspannungs-Wendepunkt, der anzeigt, dass sich der Restspannungs-Wendepunkt von Kraftmaschinenzyklus zu Kraftmaschinenzyklus verändert, anzeigen, dass das entsprechende Kraftstoffeinspritzereignis instabil ist.With respect to the record 740 represents a profile line 742 a residual voltage across the electrical coil 24 measured residual stress. In one embodiment, a corresponding sensor may be included in the activation controller 80 from 1-1 be integrated to measure the residual voltage directly. In another embodiment, a corresponding sensor may be integrated with the fuel injector to directly measure residual stress. In yet another embodiment, one or more parameters obtained from a corresponding sensor mounted in the fuel injector may be obtained via the feedback signals 42 to the control module 60 delivered and from the control module 60 can be used as a proxy to estimate the measured residual stress. In the illustrated embodiment, when the profile line 742 of a measured voltage increases from a negative value, a detectable residual voltage inflection point is displayed at about 0.7 ms and at about 1.6 ms. The residual voltage inflection point at about 0.7 ms corresponds to the injector closing timing (eg, EOI timing) of the first fuel injection event, and the residual voltage inflection point at about 1.6 ms corresponds to the injector closing timing (eg, EOI timing) of the second fuel injection event , These closing times correspond to the time at which the armature reaches the rest position. Advantageously, the residual stress inflection points may be readily identified to indicate when injection valve closing timings occur, which may be used to calculate the injection valve duration and the injected fuel mass actually delivered. Moreover, instability in the second fuel injection event may be detected when the residual stress inflection point occurs at non-repeating or otherwise inconsistent times between each engine cycle. In other words, a variable residual voltage inflection point indicating that the residual voltage inflection point is changing from engine cycle to engine cycle may indicate that the corresponding fuel injection event is unstable.

8 veranschaulicht eine nicht einschränkende beispielhafte erste Aufzeichnung 830, die eine gemessene Kraftstoffströmungsrate repräsentiert, und eine nicht einschränkende beispielhafte zweite Aufzeichnung 840, die eine über einer elektrischen Spule eines Kraftstoffeinspritzventils gemessene Restspannung repräsentiert. Die Aufzeichnungen 830 und 840 können im Vergleich mit den nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnungen 730 und 740 beschrieben sein, die vorstehend mit Bezug auf 7 beschrieben sind. 8th illustrates a non-limiting example first record 830 representing a measured fuel flow rate and a non-limiting example second record 840 , which represents a residual voltage measured across an electrical coil of a fuel injection valve. The records 830 and 840 can be compared with the non-limiting exemplary records 730 and 740 described above with reference to 7 are described.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 830 repräsentiert eine Profillinie 832 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate eine gemessene Kraftstoffströmungsrate für jedes der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzereignisse. Zum Beispiel entspricht die Profillinie 832 der gemessenen Kraftstoffströmungsrate einer der Profillinien 322 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate, die vorstehend mit Bezug auf die nicht einschränkende beispielhafte Aufzeichnung 320 von 3 beschrieben sind. Im Vergleich mit der Einspritzventil-Zeitdauer des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses der nicht einschränkenden beispielhaften Aufzeichnung 730 von 7 ist die Einspritzventil-Zeitdauer der zweiten Kraftstoffeinspritzung, die durch die Profillinie 832 einer gemessenen Kraftstoffströmungsrate angezeigt ist, verringert, was zu einer geringeren tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmasse führt. Speziell tritt der Einspritzventil-Schließzeitpunkt (EOI-Zeitpunkt) des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses früher auf, bei etwa 1,5 ms, verglichen mit dem Einspritzventil-Schließzeitpunkt des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses der Aufzeichnung 730 von 7 bei etwa 1,6 ms.With respect to the record 830 represents a profile line 832 a measured fuel flow rate, a measured fuel flow rate for each of the first and second fuel injection events. For example, the profile line corresponds 832 the measured fuel flow rate of one of the profile lines 322 a measured fuel flow rate as described above with reference to the non-limiting exemplary record 320 from 3 are described. In comparison with the injector duration of the second fuel injection event of the non-limiting exemplary record 730 from 7 is the injection valve duration of the second fuel injection by the profile line 832 a measured fuel flow rate is displayed, resulting in a lower actual injected fuel mass. Specifically, the injector closing timing (EOI timing) of the second fuel injection event occurs earlier, at about 1.5 ms, compared to the injector closing timing of the second fuel injection event of the recording 730 from 7 at about 1.6 ms.

Mit Bezug auf die Aufzeichnung 840 repräsentiert die Profillinie 842 einer gemessenen Restspannung eine über der elektrischen Spule gemessene Restspannung, die als Rückmeldung über die Rückmeldungssignale 42 bereitgestellt ist. In der veranschaulichten Ausführungsform stellt die Profillinie 842 einer gemessenen Spannung einen wahrnehmbaren Restspannungs-Wendepunkt dar, der bei etwa 0,7 ms und bei etwa 1,5 ms angezeigt ist. Der Restspannungs-Wendepunkt bei etwa 0,7 ms entspricht dem Einspritzventil-Schließzeitpunkt (z.B. EOI-Zeitpunkt) des ersten Kraftstoffeinspritzereignisses, wie durch eine gestrichelte vertikale Linie 851 angezeigt ist, welcher identisch zu dem Einspritzventil-Schließzeitpunkt des ersten Kraftstoffeinspritzereignisses der Aufzeichnung 740 von 7 ist. Jedoch entspricht der Restspannungs-Wendepunkt bei etwa 1,5 ms dem Einspritzventil-Schließzeitpunkt (z.B. EOI-Zeitpunkt) des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses, wie durch eine gestrichelte vertikale Linie 852 angezeigt ist, welcher zeitlich früher als der Spannungs-Wendepunkt der Aufzeichnung 740 von 7 ist, welcher dem Einspritzventil-Schließzeitpunkt des zweiten Kraftstoffeinspritzereignisses entspricht.With respect to the record 840 represents the profile line 842 a measured residual voltage is a residual voltage measured across the electrical coil which is indicative of the feedback signals 42 is provided. In the illustrated embodiment, the profile line represents 842 a measured voltage is a detectable residual voltage inflection point that is indicated at about 0.7 ms and at about 1.5 ms. The residual stress turning point at about 0.7 ms corresponds to the injector closing timing (eg, EOI timing) of the first fuel injection event, such as a dashed vertical line 851 which is identical to the injector closing timing of the first fuel injection event of the recording 740 from 7 is. However, the residual voltage inflection point at about 1.5 ms corresponds to the injector closing timing (eg, EOI timing) of the second fuel injection event as indicated by a dashed vertical line 852 is displayed, which is earlier in time than the voltage inflection point of the recording 740 from 7 which corresponds to the injector closing timing of the second fuel injection event.

Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Modifikationen dazu beschrieben. Beim Lesen und Verstehen der Beschreibung können Anderen weitere Modifikationen und Veränderungen begegnen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist, die als die beste Art betrachtet werden, um diese Offenbarung auszuführen, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen umfassen wird, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.The disclosure has described certain preferred embodiments and modifications thereto. When reading and understanding the description, others may encounter further modifications and changes. It is therefore intended that the disclosure not be limited to the particular embodiments disclosed which are believed to be the best mode for carrying out this disclosure, but that the disclosure will include all embodiments falling within the scope of the appended claims.

Claims (10)

Verfahren zum Verringern von Verhaltensschwankungen eines elektromagnetisch aktivierten Aktors, der eine elektrische Spule und einen Anker enthält, wobei das Verfahren umfasst, dass: Aktoraktivierungssignale an den elektromagnetisch aktivierten Aktor geliefert werden, welche einen Strom umfassen, der durch die elektrische Spule in eine erste Richtung hindurchgetrieben wird; auf äquivalente Aktoraktivierungssignale hin nicht akzeptable Antwortschwankungen beim Anker detektiert werden; und nach dem Detektieren nicht akzeptabler Antwortschwankungen beim Anker im Anschluss an Aktoraktivierungssignale ein Strom durch die elektrische Spule hindurch in eine Richtung getrieben wird, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist.A method of reducing behavioral fluctuations of an electromagnetically activated actuator including an electrical coil and an armature, the method comprising: Actuator activation signals are supplied to the electromagnetically activated actuator, comprising a current which is driven through the electrical coil in a first direction; upon equivalent actuator activation signals, unacceptable response fluctuations at the armature are detected; and after detecting unacceptable response variations in the armature subsequent to actuator activation signals, a current is driven through the electrical coil in a direction opposite to the first direction. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Detektieren nicht akzeptabler Antwortschwankungen im Anker umfasst, dass: nach jedem Aktoraktivierungssignal ein jeweiliger Spannungs-Wendepunkt in der elektrischen Spule erfasst wird, der anzeigt, dass der Anker eine Ruheposition erreicht hat; und eine Variabilität der Zeitpunkte zwischen den jeweiligen Spannungs-Wendepunkten detektiert wird, wobei nicht akzeptable Antwortschwankungen einer nicht akzeptablen Variabilität der Zeitpunkte entsprechen.Method according to Claim 1 wherein detecting unacceptable response variations in the armature includes detecting, after each actuator activation signal, a respective voltage inflection point in the electrical coil indicating that the armature has reached a rest position; and variability of the times between the respective voltage inflection points is detected, unacceptable response variations corresponding to unacceptable variability of the times. Verfahren zum Verringern von Verhaltensschwankungen eines elektromagnetisch aktivierten Kraftstoffeinspritzventils, das eine elektrische Spule und einen Anker enthält, wobei das Verfahren umfasst, dass: Einspritzventil-Aktivierungssignale an das elektromagnetisch aktivierte Kraftstoffeinspritzventil geliefert werden, die umfassen, dass ein erster Strom durch die elektrische Spule in eine erste Richtung getrieben wird; nach jedem Einspritzventil-Aktivierungssignal ein jeweiliger Spannungs-Wendepunkt in der elektrischen Spule erfasst wird, der anzeigt, dass der Anker eine Ruheposition erreicht hat; variable Zeitpunkte zwischen den jeweiligen Spannungs-Wendepunkten detektiert werden, wobei nicht akzeptable Antwortschwankungen nicht akzeptablen variablen Zeitpunkten entsprechen; und nach der Detektion nicht akzeptabler Antwortschwankungen und im Anschluss an Einspritzventil-Aktivierungssignale ein zweiter Strom durch die elektrische Spule hindurch in eine Richtung getrieben wird, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist.A method of reducing behavioral fluctuations of an electromagnetically activated fuel injector including an electrical coil and an armature, the method comprising: providing injector activation signals to the electromagnetically activated fuel injector, comprising injecting a first current through the electrical coil into one first direction is driven; after each injector activation signal, detecting a respective voltage inflection point in the electric coil indicating that the armature has reached a rest position; variable times between the respective voltage inflection points are detected, unacceptable response variations corresponding to unacceptable variable time points; and after detection of unacceptable response variations, and subsequent to injector activation signals, a second current is driven through the electrical coil in a direction opposite to the first direction. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Detektieren variabler Zeitpunkte zwischen den jeweiligen Spannungs-Wendepunkten umfasst, dass variable Zeitpunkte zwischen benachbarten jeweiligen Spannungs-Wendepunkten detektiert werden.Method according to Claim 3 wherein detecting variable time points between the respective voltage inflection points comprises detecting variable time points between adjacent respective voltage inflection points. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Treiben des zweiten Stroms durch die elektrische Spule hindurch umfasst, dass: der zweite Strom, der einer gegenwärtigen Detektion einer jeweiligen nicht akzeptablen Antwortschwankung entspricht, relativ zu dem zweiten Strom, der einer vorherigen Detektion einer jeweiligen nicht akzeptablen Antwortschwankung entspricht, erhöht wird.Method according to Claim 3 wherein driving the second current through the electrical coil comprises: increasing the second current corresponding to a current detection of a respective unacceptable response variation relative to the second current corresponding to a prior detection of a respective unacceptable response variation , Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass ein stabiler Zeitpunkt zwischen den jeweiligen Spannungs-Wendepunkten detektiert wird und eine von dem Einspritzventil gelieferte Kraftstoffmasse auf der Grundlage des stabilen Zeitpunkts bestimmt wird.Method according to Claim 3 and further comprising detecting a stable time between the respective voltage inflection points and determining a fuel mass provided by the injection valve based on the stable time. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass die Einspritzventil-Aktivierungssignale justiert werden, um die Kraftstoffmasse, die von dem Einspritzventil geliefert wird, auf eine gewünschte Kraftstoffmasse zu konvergieren, die von dem Einspritzventil geliefert werden soll.Method according to Claim 6 and further comprising adjusting the injector activation signals to converge the fuel mass provided by the injector to a desired mass of fuel to be delivered by the injector. System zum Steuern der Betätigung eines Kraftstoffeinspritzventils, umfassend: ein Kraftstoffeinspritzventil, das eine elektrische Spule und einen Anker umfasst; einen Einspritzventil-Treiber, der auf ein Einspritzventil-Befehlssignal zum Treiben eines Stroms durch die elektrische Spule hindurch anspricht; und ein Steuerungsmodul, das ausgestaltet ist, um: das Einspritzventil zu betätigen, indem es das Einspritzventil-Befehlssignal an den Einspritzventil-Treiber liefert, was bewirkt, dass ein erster Strom durch die elektrische Spule hindurch in eine erste Richtung getrieben wird; nach dem ersten Strom durch die elektrische Spule hindurch einen Spannungs-Wendepunkt in der elektrischen Spule zu erfassen, der anzeigt, dass der Anker eine Ruheposition erreicht hat; einen Zeitpunkt des Spannungs-Wendepunkts zu bestimmen, eine Zeitpunktschwankung zwischen dem Zeitpunkt des Spannungs-Wendepunkts und einem Zeitpunkt eines vorherigen Spannungs-Wendepunkts, der einer unmittelbar vorherigen Einspritzventilbetätigung entspricht, zu detektieren; auf der Grundlage einer nicht akzeptablen Zeitpunktschwankung eine nicht akzeptable Einspritzventil-Antwortschwankung zu bestimmen; und im Anschluss an die Detektion der nicht akzeptablen Einspritzventil-Antwortschwankung das Einspritzventil-Befehlssignal an den Einspritzventil-Treiber zu liefern, das bewirkt, dass ein zweiter Strom durch die elektrische Spule hindurch in eine Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung getrieben wird.A system for controlling actuation of a fuel injector, comprising: a fuel injection valve comprising an electric coil and an armature; an injector driver responsive to an injector command signal for driving a current through the electrical coil; and a control module designed to: actuating the injector by supplying the injector command signal to the injector driver, causing a first current to be driven through the electrical coil in a first direction; detecting, after the first current through the electrical coil, a voltage inflection point in the electrical coil indicating that the armature has reached a rest position; to determine a point in time of the voltage inflection point detect a timing fluctuation between the time of the voltage inflection point and a time of a previous voltage inflection point corresponding to an immediately previous injector operation; determine unacceptable injector response variation based on unacceptable timing variation; and following the detection of the unacceptable injector response fluctuation, providing the injector command signal to the injector driver that causes a second current to be driven through the electrical coil in a direction opposite the first direction. System nach Anspruch 8, wobei das Steuerungsmodul ferner ausgestaltet ist, um eine Zeitpunktstabilität zwischen dem Zeitpunkt des Spannungs-Wendepunkts und dem Zeitpunkt des vorherigen Spannungs-Wendepunkts, der der unmittelbar vorherigen Einspritzventil-Betätigung entspricht, zu detektieren, und um auf der Grundlage der Zeitpunktstabilität eine von dem Einspritzventil gelieferte Kraftstoffmasse zu bestimmen.System after Claim 8 wherein the control module is further configured to detect a timing stability between the point in time of the voltage inflection point and the time of the previous voltage inflection point corresponding to the immediately previous injector actuation, and one of the injection valve based on the timing stability to determine delivered fuel mass. System nach Anspruch 9, wobei das Steuerungsmodul ferner ausgestaltet ist, um das Einspritzventil-Befehlssignal zu justieren, um die von dem Einspritzventil gelieferte Kraft Kraftstoffmasse masse auf eine gewünschte Kraftstoffmasse konvergieren zu lassen, die von dem Einspritzventil geliefert werden soll.System after Claim 9 wherein the control module is further configured to adjust the injector command signal to converge the mass of fuel delivered by the injector to a desired mass of fuel to be delivered from the injector.

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