DE102016219872B3 - Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure - Google Patents

Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure Download PDF

Info

Publication number
DE102016219872B3
DE102016219872B3 DE102016219872.6A DE102016219872A DE102016219872B3 DE 102016219872 B3 DE102016219872 B3 DE 102016219872B3 DE 102016219872 A DE102016219872 A DE 102016219872A DE 102016219872 B3 DE102016219872 B3 DE 102016219872B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
series
voltage
injector
fuel injector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016219872.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Stutika
Gerd Rösel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102016219872.6A priority Critical patent/DE102016219872B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016219872B3 publication Critical patent/DE102016219872B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2017Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost current or using reference switching
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602Fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/304Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag in einem einen reduzierten Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand beschrieben. Das Verfahren weist folgendes auf: Beaufschlagen des Magnetspulenantriebes des Kraftstoffinjektors mit einer Reihe von Spannungspulsen, um während eines Einspritzvorgangs eine Mehrzahl von Kraftstoffportionen einzuspritzen, wobei die Reihe von Spannungspulsen so eingerichtet ist, dass eine Reihe von aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließvorgängen während des Einspritzvorgangs durchgeführt wird. Es werden ferner eine Motorsteuerung und ein Computerprogramm beschrieben.A method is described for operating a solenoid injector fuel injector with a hydraulic stop in a reduced fuel pressure operating condition. The method includes applying a series of voltage pulses to the solenoid injector drive of the fuel injector to inject a plurality of fuel portions during an injection event, the series of voltage pulses being arranged to perform a series of sequential open and close operations during the injection event , A motor control and a computer program are also described.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Betreibens von Kraftstoffinjektoren mit hydraulischem Anschlag. Spezifischer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag in einem einen reduzierten Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Motorsteuerung zum Verwenden des Verfahrens sowie ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens.The present invention relates to the technical field of operating fuel injectors with hydraulic stop. More specifically, the present invention relates to a method of operating a solenoid injector fuel injector having a hydraulic stop in a reduced fuel pressure operating condition. The present invention further relates to a motor controller for using the method and to a computer program for carrying out the method.

Bei Kraftstoffinjektoren mit sogenanntem hydraulischem Anschlag entsteht beim Öffnen des Kraftstoffinjektors kein direkter Kontakt zwischen Anker und Polstück, da der Kraftstoff zwischen Anker und Polstück fließt und dabei eine der Magnetkraft entgegengesetzte hydraulische Kraft auf den Anker ausübt. Im offenen Zustand des Kraftstoffinjektors gleichen diese beiden Kräfte einander aus, so dass ein Spalt mit im Wesentlichen konstanter Breite zwischen Anker und Polstück vorhanden ist. Falls die hydraulische Kraft aber zu gering ist, zum Beispiel im Falle einer defekten Kraftstoffpumpe (Hochdruckpumpe), kann die notwendige Spaltbreite nicht aufrechterhalten werden und die Einspritzung von Kraftstoff wird nach sehr kurzer Zeit aufgrund des entsprechend hohen Druckabfalls im kleinen (bzw. im schlimmsten Falle geschlossenen) Spalt blockiert.In fuel injectors with so-called hydraulic stop no direct contact between armature and pole piece arises when opening the fuel injector, since the fuel flows between the armature and pole piece and thereby exerts a magnetic force opposite to the hydraulic force on the armature. In the open state of the fuel injector these two forces are equal to each other, so that a gap of substantially constant width between armature and pole piece is present. However, if the hydraulic power is too low, for example in the case of a defective fuel pump (high pressure pump), the necessary gap width can not be maintained and the fuel injection will become small (or worst case) after a very short time due to the correspondingly high pressure drop closed) gap blocked.

In der DE 10 2007 029 969 A1 ist ein schnellschaltender Kraftstoffinjektor für hohe Einspritzdrücke beschrieben. Bei diesem Kraftstoffinjektor für Brennkraftmaschinen mit einem an eine Kraftstoff-Hochdruckseite angeschlossenen Steuerraum, über dessen Druck die Bewegung einer Düsennadel gesteuert wird, und mit einem Steuerventil, das die Verbindung des Steuerraums zu einer Niederdruckseite entweder sperrt oder öffnet ist vorgesehen, dass das Steuerventil ein in einem Ventilraum zwischen einer geschlossenen und einer offenen Ventilstellung verschiebbar geführtes Ventilelement aufweist, durch das der Ventilraum in einen ersten und einen zweiten Teilraum getrennt ist, dass der erste Teilraum an den Steuerraum angeschlossen ist und eine an die Niederdruckseite angeschlossene Ventilöffnung aufweist, die in der geschlossenen Ventilstellung des Ventilelements durch das Ventilelement geschlossen ist und der zweite Teilraum an die Hochdruckseite mit der Niederdruckseite verbindbar ist, und dass die auf das Ventilelement in Schließrichtung wirkende hydraulische Schließkraft bei geschlossenem Druckabbauventil größer und bei geöffnetem Druckabbauventil kleiner als die auf das Ventilelement in Öffnungsrichtung wirkende hydraulische Öffnungskraft ist.In the DE 10 2007 029 969 A1 is a fast-acting fuel injector for high injection pressures described. In this fuel injector for internal combustion engines with a connected to a high-pressure fuel side control chamber, the pressure of which the movement of a nozzle needle is controlled, and with a control valve which blocks or opens the connection of the control chamber to a low pressure side, it is provided that the control valve in a a valve chamber between a closed and an open valve position slidably guided valve element, through which the valve space is separated into a first and a second subspace that the first subspace is connected to the control chamber and having a connected to the low pressure side valve opening, which in the closed Valve position of the valve element is closed by the valve element and the second subspace is connectable to the high pressure side with the low pressure side, and that acting on the valve element in the closing direction hydraulic closing force at the closed Druckab Building valve larger and with open pressure reduction valve smaller than acting on the valve element in the opening direction hydraulic opening force.

Aus der DE 10 2012 205 839 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Injektors einer Brennkraftmaschine bekannt. Es wird wenigstens ein verbotener Einspritzanforderungsbereich festgelegt, eine Solleinspritzanforderung vorgegeben, bei einer Betriebseinspritzanforderung, die nicht in den wenigstens einen Einspritzmengenverbotsbereich fällt, durch Verringern oder Erhöhen der Solleinspritzanforderung bestimmt, wenn die Solleinspritzanforderung in dem wenigstens einen verbotenen Einspritzanforderungsbereich fällt, und der wenigstens eine Injektor gemäß der Betriebseinspritzanforderung angesteuert.From the DE 10 2012 205 839 A1 For example, a method for operating at least one injector of an internal combustion engine is known. At least one prohibited injection request range is set, a target injection request predetermined, at an operating injection request that does not fall within the at least one injection amount prohibiting range determined by decreasing or increasing the target injection request when the target injection request falls within the at least one prohibited injection request range, and the at least one injector according to FIG the operating injection request driven.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor mit hydraulischem Anschlag in einem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck besser betreiben zu können.The present invention has for its object to be able to better operate a fuel injector with a hydraulic stop in an operating condition with reduced fuel pressure.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag in einem einen reduzierten Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand beschrieben. Das beschriebene Verfahren weist folgendes auf: (a) Beaufschlagen des Magnetspulenantriebes des Kraftstoffinjektors mit einer Reihe von Spannungspulsen, um während eines Einspritzvorgangs eine Mehrzahl von Kraftstoffportionen einzuspritzen, wobei die Reihe von Spannungspulsen so eingerichtet ist, dass eine Reihe von aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließvorgängen während des Einspritzvorgangs durchgeführt wird.According to a first aspect of the invention, a method of operating a solenoid injector fuel injector having a hydraulic stop in a reduced fuel pressure operating condition is described. The described method comprises: (a) energizing the solenoid of the fuel injector with a series of voltage pulses to inject a plurality of fuel portions during an injection event, the series of voltage pulses being arranged to undergo a series of consecutive opening and closing operations the injection process is performed.

Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein wiederholtes Durchführen von aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließvorgängen innerhalb eines Einspritzvorgangs zu einer Einspritzung von mehreren (relativ kleinen) einzelnen Kraftstoffportionen ermöglicht, so dass während des gesamten Einspritzvorgangs eine größere Kraftstoffmenge (nämlich die Summe der Mehrzahl von Kraftstoffportionen) insgesamt eingespritzt wird als wenn nur jeweils ein einzelner Öffnungs- und Schließvorgang durchgeführt wird.The described method is based on the recognition that repeated execution of successive opening and closing operations within an injection process enables injection of a plurality of (relatively small) individual fuel portions, so that a larger fuel quantity (namely the sum of the plurality of Fuel Portions) is injected as a whole as if only a single opening and closing operation is performed.

In diesem Dokument bezeichnet ein „Kraftstoffinjektor mit hydraulischem Anschlag” insbesondere einen Kraftstoffinjektor, in dem der Kraftstoff durch einen Spalt zwischen Anker und Polstück fließt. Durch diesen Volumenstrom entsteht der „hydraulische Anschlag”, der die Ankerbewegung in Richtung des Polstücks gegen Ende eines Öffnungsvorgangs abbremst.In this document, a "fuel injector with hydraulic stop" refers in particular to a fuel injector in which the fuel flows through a gap between the armature and the pole piece. This volume flow creates the "hydraulic stop", which slows down the armature movement in the direction of the pole piece toward the end of an opening process.

In diesem Dokument bezeichnet ein „einen reduzierten Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand” insbesondere ein Betriebszustand, in welchem der Kraftstoffdruck, zum Beispiel aufgrund einer defekten Kraftstoffpumpe, in Vergleich mit dem im normalen Betrieb vorhandenen Kraftstoffdruck reduziert bzw. deutlich niedriger ist. In this document, a "reduced fuel pressure operating condition" means, in particular, an operating condition in which the fuel pressure, for example due to a defective fuel pump, is reduced or significantly lower compared with the fuel pressure present in normal operation.

In diesem Dokument bezeichnet „Einspritzvorgang” insbesondere einen einzelnen, abgeschlossenen Vorgang mit dem Zweck, eine Einspritzung von einer bestimmten Kraftstoffmenge (Sollmenge) zu erreichen.In particular, in this document, "injection operation" refers to a single, completed operation for the purpose of achieving injection of a certain amount of fuel (desired amount).

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Magnetspulenantrieb, wenn der Kraftstoffinjektor sich in dem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck befindet, mit einer Reihe von Spannungspulsen beaufschlagt, die so eingerichtet ist, dass eine Reihe von aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließvorgängen während des Einspritzvorgangs durchgeführt wird. Dies hat zur Folge, dass im Laufe des gesamten Einspritzvorgangs eine Mehrzahl von Kraftstoffportionen eingespritzt wird, so dass insgesamt eine Kraftstoffmenge gleich der Summe aller diesen einzelnen Kraftstoffportionen eingespritzt wird.According to the method of the invention, when the fuel injector is in the reduced fuel pressure operating state, the solenoid drive is applied with a series of voltage pulses arranged to perform a series of sequential opening and closing operations during the injection process. This has the consequence that in the course of the entire injection process, a plurality of fuel portions is injected, so that a total of an amount of fuel is injected equal to the sum of all these individual fuel portions.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Reihe von Spannungspulsen so eingerichtet, dass die Stromstärke des durch den Magnetspulenantrieb fließenden Stromes am Ende eines jeden Spannungspulses einen vorbestimmten Maximalwert erreicht und vor Beginn eines nachfolgenden Spannungspulses einen vorbestimmten Minimalwert erreicht.According to one exemplary embodiment of the invention, the series of voltage pulses is set up such that the current intensity of the current flowing through the solenoid drive reaches a predetermined maximum value at the end of each voltage pulse and reaches a predetermined minimum value before the beginning of a subsequent voltage pulse.

Mit anderen Worten endet jeder Spannungspuls in der Reihe von Spannungspulsen, indem die Stromstärke den vorbestimmten Maximalwert erreicht, und der nachfolgende Spannungspuls beginnt erst nachdem, die Stromstärke den vorbestimmten Minimalwert erreicht hat.In other words, each voltage pulse in the series of voltage pulses ends by the current reaching the predetermined maximum value, and the subsequent voltage pulse begins only after the current has reached the predetermined minimum value.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der vorbestimmte Maximalwert gleich dem Maximalwert, der in einem einen normalen Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand zum Öffnen des Kraftstoffinjektors verwendet wird.According to another embodiment of the invention, the predetermined maximum value is equal to the maximum value used in a normal fuel pressure operating state for opening the fuel injector.

Mit anderen Worten einspricht der vorbestimmte Maximalwert in diesem Ausführungsbeispiel dem sogenannten Peakstrom, der bei normaler Ansteuerung des Kraftstoffinjektors zum Beenden der sogenannten Boostphase verwendet wird.In other words, the predetermined maximum value in this embodiment is the so-called peak current, which is used in normal control of the fuel injector to terminate the so-called boost phase.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der vorbestimmte Minimalwert im Wesentlichen gleich 0 A.According to another embodiment of the invention, the predetermined minimum value is substantially equal to 0 A.

Mit anderen Worten beginnt der nachfolgende Spannungspuls erst nachdem, die Magnetspule des Magnetspulenantriebs stromlos geworden ist bzw. eine Zeitlang stromlos gewesen ist.In other words, the subsequent voltage pulse begins only after the magnetic coil of the solenoid drive has become de-energized or has been de-energized for a while.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Reihe von Spannungspulsen ferner so eingerichtet, dass der nachfolgende Spannungspuls zu einem Zeitpunkt beginnt, der einen vorbestimmten zeitlichen Abstand zu dem Zeitpunkt aufweist, zu welchem die Stromstärke den vorbestimmten Minimalwert erreicht.According to a further embodiment of the invention, the series of voltage pulses is further arranged so that the subsequent voltage pulse begins at a time which has a predetermined time interval from the time at which the current reaches the predetermined minimum value.

Mit anderen Worten beginnt der nachfolgende Spannungspuls mit einer vorbestimmten Verzögerung (entsprechend dem vorbestimmten zeitlichen Abstand) nachdem die Stromstärke den vorbestimmten Minimalwert erreicht hat. Dadurch wird sichergestellt, dass der Schließvorgang so weit durchgeführt wird, dass eine Kraftstoffportion eingespritzt werden kann. Auf der anderen Seite soll der vorbestimmte zeitliche Abstand so klein gewählt werden, dass möglichst viele Öffnungs- und Schließvorgänge während des gesamten Einspritzvorgangs durchgeführt werden können.In other words, the subsequent voltage pulse begins with a predetermined delay (corresponding to the predetermined time interval) after the current has reached the predetermined minimum value. This ensures that the closing process is carried out so far that a portion of fuel can be injected. On the other hand, the predetermined time interval should be chosen so small that as many opening and closing operations can be performed during the entire injection process.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Kraftstoffportion während jedes einzelnen Öffnungsvorgangs eingespritzt und eine Kraftstoffportion wird während jedes einzelnen Schließvorgangs eingespritzt.According to another embodiment of the invention, a portion of fuel is injected during each individual opening operation and a portion of fuel is injected during each individual closing operation.

Mit anderen Worten werden aufgrund jedes einzelnen Spannungspulses in der Reihe von Spannungspulsen genau zwei Kraftstoffportionen eingespritzt.In other words, due to each individual voltage pulse, exactly two portions of fuel are injected in the series of voltage pulses.

Die von diesen zwei Kraftstoffportionen dargestellte Kraftstoffmenge kann aus Labormessungen bekannt und zum Beispiel in einem Steuergerät entsprechend abgespeichert sein. Durch Kenntnis dieser Kraftstoffmenge und eine für die Weiterfahrt benötigte minimale Gesamtmenge (pro Einspritzvorgang), kann die entsprechende (minimale) Anzahl von Spannungspulsen bestimmt werden.The amount of fuel represented by these two fuel portions can be known from laboratory measurements and, for example, stored accordingly in a control unit. By knowing this fuel quantity and a minimum total quantity required for the onward travel (per injection process), the corresponding (minimum) number of voltage pulses can be determined.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Spannung jedes einzelnen Spannungspulses gleich der Spannung eines Boostspannungspulses, der in einem einen normalen Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand zum Öffnen des Kraftstoffinjektors verwendet wird.According to a further embodiment of the invention, the voltage of each individual voltage pulse is equal to the voltage of a boost voltage pulse which is used in a normal fuel pressure operating state to open the fuel injector.

Mit anderen Worten wird der Einspritzvorgang gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch eine Reihe von aufeinanderfolgenden Boostspannungspulsen realisiert.In other words, the injection process according to this embodiment is realized by a series of successive Boostspannungspulsen.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich somit von einem typischen Einspritzvorgang dadurch, dass kein eigentlicher Haltestrom nach dem (ersten) Boostspannungspuls eingestellt wird, um den Kraftstoffinjektor eine Zeitlang offen zu halten, damit die vorgesehene Kraftstoffmenge eingespritzt werden kann. Stattdessen wird eine Mehrzahl von (kleineren) Kraftstoffportionen durch wiederholten Öffnen und Schließen des Kraftstoffinjektors eingespritzt. Es wird spezifisch darauf hingewiesen, dass einige Injektortypen nach dem Boostspannungspuls konstruktionsbedingt eine Zeitlang bestromt werden müssen, um den Injektor ganz zum Öffnen zu bringen. Dies wird oft als eine erste Haltephase bezeichnet, wobei es im eigentlichen Sinne keine Haltephase sondern eher der Abschluss der Öffnungsphase ist. Das erfindungsgemäße Verfahren findet selbstverständlich auch bei solchen Injektoren Anwendung.The method according to the invention thus differs from a typical one Injection process in that no actual holding current after the (first) boost voltage pulse is set to keep the fuel injector open for a while, so that the intended amount of fuel can be injected. Instead, a plurality of (smaller) portions of fuel are injected by repeatedly opening and closing the fuel injector. It is specifically pointed out that, due to the design, some injector types must be energized for a while after the boost voltage pulse to fully open the injector. This is often referred to as a first hold phase, which in the actual sense is not a hold phase but rather the completion of the opening phase. Of course, the method according to the invention is also used in such injectors.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerung für ein Fahrzeug beschrieben, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele eingerichtet ist.In accordance with a second aspect of the invention, an engine control system for a vehicle configured to use a method according to the first aspect and / or one of the above embodiments is described.

Diese Motorsteuerung ermöglicht im Falle eines reduzierten Kraftstoffdrucks bei einem (oder mehreren) Kraftstoffinjektor(en), dass ein etwas eingeschränktes Weiterfahren des betroffenen Fahrzeuges stattfinden kann.This engine control allows in the case of a reduced fuel pressure at one (or more) fuel injector (s), that a somewhat limited continuation of the affected vehicle can take place.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Motorsteuerung ein Mittel zum Detektieren eines einen reduzierten Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustandes auf.In one embodiment, the engine controller includes means for detecting a reduced fuel pressure operating condition.

Dieses Mittel mag zum Beispiel dazu eingerichtet sein, ein Fehlersignal von anderen Systembauteilen, wie zum Beispiel einer Kraftstoffpumpe, oder ein Sensorsignal, wie zum Beispiel von einem Drucksensor zu erhalten. Alternativ mag das Mittel dazu eingerichtet sein, eine Ausgabe von anderen Systemfunktionen, wie zum Beispiel in Bezug auf eine zylinderspezifische Laufruhe, eine zylinderspezifische Lambdamessung oder eine zylinderindividuelle Fehlzündungsdetektion zu analysieren, um den Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck zu detektieren.For example, this means may be configured to receive an error signal from other system components, such as a fuel pump, or a sensor signal, such as from a pressure sensor. Alternatively, the means may be arranged to analyze an output of other system functions, such as cylinder specific smoothness, cylinder specific lambda measurement, or cylinder individual misfire detection, to detect the reduced fuel pressure operating condition.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm beschrieben, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele durchzuführen.According to a third aspect of the invention, a computer program is described which, when executed by a processor, is adapted to perform the method according to the first aspect and / or one of the above embodiments.

Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Computerprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Programm-Elements, eines Computerprogrammprodukts und/oder eines computerlesbaren Mediums, das Anweisungen zum Steuern eines Computersystems enthält, um die Arbeitsweise eines Systems bzw. eines Verfahrens in geeigneter Weise zu koordinieren, um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpften Wirkungen zu erreichen.For the purposes of this document, the mention of such a computer program is synonymous with the notion of a program element, a computer program product, and / or a computer-readable medium containing instructions for controlling a computer system to appropriately coordinate the operation of a system or method to achieve the effects associated with the method of the invention.

Das Computerprogramm kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++ etc. implementiert sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium (CD-Rom, DVD, Blu-ray Disk, Wechsellaufwerk, flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für einen Motor eines Kraftfahrzeugs derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogramm in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann.The computer program may be implemented as a computer-readable instruction code in any suitable programming language such as JAVA, C ++, etc. The computer program can be stored on a computer-readable storage medium (CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc, removable drive, volatile or non-volatile memory, built-in memory / processor, etc.). The instruction code may program a computer or other programmable device such as, in particular, an engine control unit of a motor vehicle to perform the desired functions. Further, the computer program may be provided in a network, such as the Internet, from where it may be downloaded by a user as needed.

Die Erfindung kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d. h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, d. h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d. h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.The invention can be implemented both by means of a computer program, i. H. a software, as well as by means of one or more special electrical circuits, d. H. in hardware or in any hybrid form, d. H. using software components and hardware components.

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.It should be noted that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matters. In particular, some embodiments of the invention are described with method claims and other embodiments of the invention with apparatus claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this application that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features belonging to a type of subject matter, any combination of features that may result in different types of features is also possible Subject matters belong.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of a preferred embodiment.

1 zeigt einen Kraftstoffinjektor mit hydraulischem Anschlag in einem geschlossenen Zustand. 1 shows a fuel injector with hydraulic stop in a closed state.

2 zeigt den in 1 gezeigten Kraftstoffinjektor in einem geöffneten Zustand. 2 shows the in 1 shown fuel injector in an open state.

3 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung und Stromstärke bei herkömmlichem Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag. 3 shows time waveforms of voltage and current in conventional operation of a fuel injector with hydraulic stop.

4 zeigt jeweilige zeitliche Verläufe von der Einspritzrate eines Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag bei herkömmlichem Betrieb in einem normalen Betriebszustand und in einem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck. 4 Fig. 12 shows respective timings of the injection rate of a fuel injector with hydraulic stop in conventional operation in a normal operating state and in a state of operation with reduced fuel pressure.

5 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung, Stromstärke und Einspritzrate bei erfindungsgemäßem Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag in einem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck. 5 shows time profiles of voltage, current and injection rate in accordance with the invention operating a fuel injector with hydraulic stop in an operating condition with reduced fuel pressure.

Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.It should be noted that the embodiments described below represent only a limited selection of possible embodiments of the invention.

Die 1 zeigt einen Kraftstoffinjektor 1 mit hydraulischem Anschlag in einem geschlossenen Zustand. Der Kraftstoffinjektor 1 weist ein Gehäuse 2, eine Spule 3, einen beweglichen Anker 4, eine mit dem Anker mechanisch gekoppelte bzw. (zum Beispiel über einen Mitnehmer) koppelbare Düsennadel 5, ein Polstück 6 und eine Kalibrationsfeder 7 auf. In dem in der 1 abgebildeten Zustand ruht die Ventilnadel im Ventilsitz 8 und blockiert somit die Spritzlöcher 9. In diesem Zustand weist der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück folglich eine maximale Breite auf.The 1 shows a fuel injector 1 with hydraulic stop in a closed state. The fuel injector 1 has a housing 2 , a coil 3 , a movable anchor 4 , a mechanically coupled to the anchor or (for example via a driver) can be coupled nozzle needle 5 , a pole piece 6 and a calibration spring 7 on. In the in the 1 As shown, the valve needle rests in the valve seat 8th and thus blocks the spray holes 9 , In this state, the gap points 10 between anchors 4 and pole piece therefore a maximum width.

Beim Anlegen einer Spannung an die Spule 3 wird durch elektromagnetische Kräfte der Anker 4 in Richtung Polstück 6 bewegt. Durch mechanische Kopplung bewegt sich ebenfalls die Düsennadel 5 und gibt die Einspritzlöcher 9 zur Kraftstoffzufuhr frei. Bei Kraftstoffinjektoren mit Leerhub findet die mechanische Kopplung zwischen Anker 4 und Düsennadel 5 erst statt, wenn der Anker 4 den Leerhub überwunden hat. Bei Kraftstoffinjektoren ohne Leerhub beginnt die Nadelbewegung gleichzeitig mit der Ankerbewegung. Dieser Zustand ist in der 2 gezeigt. Wie es der 2 entnommen werden kann, ist der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück 6 nun deutlich kleiner als in der 1 und die Düsennadel 5 ist dementsprechend mit einem Abstand zum Ventilsitz 8 positioniert. Innerhalb des Kraftstoffinjektors 1 gibt es nun einen Pfad für den Kraftstofffluss 11. Der Volumenstrom 11 muss durch den Spalt 10 zwischen Anker und Polstück 6 und seitlich am Anker 4 vorbei zu den Spritzlöchern 9.When applying a voltage to the coil 3 becomes the anchor by electromagnetic forces 4 in the direction of the pole piece 6 emotional. By mechanical coupling also moves the nozzle needle 5 and gives the injection holes 9 for fuel supply free. In the case of fuel injectors with idle stroke, the mechanical coupling takes place between the armatures 4 and nozzle needle 5 only take place when the anchor 4 has overcome the idle stroke. For fuel injectors without idle stroke, the needle movement starts simultaneously with the armature movement. This condition is in the 2 shown. Like the 2 can be taken, is the gap 10 between anchors 4 and pole piece 6 now much smaller than in the 1 and the nozzle needle 5 is accordingly at a distance to the valve seat 8th positioned. Inside the fuel injector 1 There is now a path for the fuel flow 11 , The volume flow 11 has to go through the gap 10 between anchor and pole piece 6 and laterally at the anchor 4 over to the spray holes 9 ,

Dadurch kommt es zu einem Druckabfall über den Anker 4, welcher eine (hydraulische) Kraft erzeugt, die der Magnetkraft entgegenwirkt. Je kleiner der Spalt 10 wird, desto höher der Druckabfall und somit desto höher die Kraft in Schließrichtung. Der Anker 4 bewegt sich also solange in Richtung Polstück 6 bis die Kraft durch den Druckabfall sich im Gleichgewicht mit der Magnetkraft befindet. Ist das der Fall, ist sozusagen der obere Anschlag erreicht. Zwischen Anker 4 und Polstück 6 besteht aber kein Kontakt, sondern durch den Volumenstrom 11 entsteht der hydraulische Anschlag.This causes a pressure drop across the anchor 4 , which generates a (hydraulic) force, which counteracts the magnetic force. The smaller the gap 10 becomes, the higher the pressure drop and thus the higher the force in the closing direction. The anchor 4 So moves in the direction of the pole piece 6 until the force due to the pressure drop is in equilibrium with the magnetic force. If this is the case, so to speak, the upper stop is reached. Between anchor 4 and pole piece 6 But there is no contact, but by the flow 11 The hydraulic stop is created.

Die Abbildung 30 in 3 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung (U) 31, 32 und Stromstärke (I) 35 bei herkömmlichem Betreiben des Kraftstoffinjektors 1. Die Ansteuerung beginnt mit einer Boostphase, in welcher der Magnetspulenantrieb 3 mit einem Spannungspuls 31 mit Spannung U1 (Boostspannung) beaufschlagt wird, um den Anker 4 und die Düsennadel von dem Zustand in der 1 zu dem Zustand in der 2 zu bewegen. Der Spannungspuls 31 endet, wenn die Stromstärke 35 einen vorbestimmten Maximalwert (Peakstrom) IP erreicht. Danach wird eine etwas niedrigere Spulenstrom IH (auch Haltestrom bezeichnet) durch Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs 3 mit einer Reihe von kleineren Spannungspulsen 32 für die Dauer der Einspritzung aufrechterhalten, damit der Kraftstoffinjektor 1 offen bleibt, das heißt in dem in der 2 gezeigten Zustand verbleibt. Der Haltestrom IH bezeichnet hier den mittleren Stromwert, der sich durch das Ein- und Abschalten entsprechend den Spannungspulsen 32 ergibt. Dieser Durchschnittsstrom IH führt zu einer entsprechenden mittleren Magnetkraft. Durch die Trägheit reagiert die Mechanik nicht auf das Ein- und Abschalten, so dass die Spannungspulse 32 keine Ankerbewegung verursachen.The illustration 30 in 3 shows temporal courses of tension (U) 31 . 32 and current (I) 35 in conventional operation of the fuel injector 1 , The control starts with a boost phase, in which the solenoid drive 3 with a voltage pulse 31 voltage U1 (boost voltage) is applied to the armature 4 and the nozzle needle from the state in the 1 to the state in the 2 to move. The voltage pulse 31 ends when the current strength 35 reaches a predetermined maximum value (peak current) IP. Thereafter, a slightly lower coil current IH (also called holding current) by applying the magnetic coil drive 3 with a series of smaller voltage pulses 32 maintained for the duration of the injection, so that the fuel injector 1 remains open, that is in the in the 2 shown state remains. The holding current IH here denotes the average current value, which is due to the switching on and off according to the voltage pulses 32 results. This average current IH leads to a corresponding mean magnetic force. Due to the inertia, the mechanism does not react to the switching on and off, so that the voltage pulses 32 do not cause any armature movement.

Bei ungünstigem Verhältnis zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft durch Druckabfall kann es passieren, dass durch einen zu hoch gewählten Strom (und somit zu hoher Magnetkraft) der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück 6 geschlossen wird bzw. der Druckabfall so hoch wird, dass kein Volumenstrom mehr für die Einspritzung zur Verfügung steht. Dieser Fall kann in einem Fahrzeug z. B. bei Ausfall der Hochdruckpumpe auftreten (sog. Low Pressure Limp Home). Somit steht nur noch der Vorförderdruck (bis ca. 10 bar) zur Verfügung. Der Injektor 1 ist typischerweise für Betrieb bei wesentlich höheren Drücken ausgelegt und somit ist die Auslegung des Magnetkreises zu stark für den Betrieb bei 5 bis 10 bar.In unfavorable relationship between magnetic force and hydraulic force due to pressure drop, it can happen that by a too high selected current (and thus to high magnetic force) of the gap 10 between anchors 4 and pole piece 6 is closed or the pressure drop is so high that no volume flow is available for the injection. This case can be in a vehicle z. B. occur in case of failure of the high-pressure pump (so-called. Low Pressure Limp Home). This means that only the pre-feed pressure (up to approx. 10 bar) is available. The injector 1 is typically designed for operation at much higher pressures and thus the design of the magnetic circuit is too strong to operate at 5 to 10 bar.

Die Abbildung 40 in der 4 zeigt die jeweiligen zeitlichen Verläufe 41 und 42 der Einspritzrate ROI bei herkömmlichem Betrieb (das heißt mit der in der 3 gezeigten Ansteuerung) des Kraftstoffinjektors 1 in einem normalen Betriebszustand (mit normalem Kraftstoffdruck) und in einem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck. Der zeitliche Verlauf 41 entspricht dem Normalzustand, in dem die Einspritzrate ROI ungefähr ab Ende der Boostphase bis zum Erreichen der Maximalrate Q ansteigt und dann erst am Ende der Ansteuerung wieder abfällt. Der zeitliche Verlauf 42 entspricht dagegen dem Zustand mit reduziertem Kraftstoffdruck. Hier steigt die Einspritzrate auch kurz an, fällt aber vor Erreichen der Maximalrate Q wieder ab und bleibt bis kurz vor dem Ende der Ansteuerung auf null, da der Spalt 10 aufgrund der hohen Magnetkraft relativ zu der hydraulischen Kraft geschlossen bzw. so klein wird, dass der Druckabfall im Spalt zu hoch wird. Erst wenn die Magnetkraft nach Abstellen des Haltestromes IH (vgl. 3) wieder gesunken ist, wird der Spalt 10 wieder kurzfristig geöffnet bzw. ausreichend groß, um einen Volumenstrom durchzulassen. Am Ende des Schließvorgangs sind die Einspritzlöcher 9 von der Düsennadel 5 geschlossen und die Breite des Spaltes 10 ist maximal. Es wird in diesem Falle folglich insgesamt erheblich weniger Kraftstoff eingespritzt und eine Weiterfahrt ist kaum möglich.The illustration 40 in the 4 shows the respective time courses 41 and 42 the injection rate ROI in conventional operation (that is with the in the 3 shown drive) of the fuel injector 1 in a normal operating condition (with normal fuel pressure) and in a reduced fuel pressure operating condition. The time course 41 corresponds to the normal state in which the injection rate ROI rises approximately from the end of the boost phase until reaching the maximum rate Q and then drops again only at the end of the drive. The time course 42 on the other hand corresponds to the state with reduced fuel pressure. Here, the injection rate also increases briefly, but falls before reaching the Maximum rate Q again and remains until shortly before the end of the control to zero, since the gap 10 due to the high magnetic force is closed or so small relative to the hydraulic force that the pressure drop in the gap is too high. Only when the magnetic force after stopping the holding current IH (see. 3 ) has fallen again, the gap is 10 again open at short notice or sufficiently large to let through a volume flow. At the end of the closing process are the injection holes 9 from the nozzle needle 5 closed and the width of the gap 10 is maximum. Consequently, considerably less fuel is injected in this case and a further journey is hardly possible.

Dieses Problem wird von der vorliegenden Erfindung insofern gelöst, dass eine Weiterfahrt möglich gemacht wird. Das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung wird nun in Verbindung mit den Abbildung 50 und 60 in der 5 beschrieben, die zeitlichen Verläufe von Spannung U, Stromstärke I und Einspritzrate ROI bei erfindungsgemäßem Betreiben des Kraftstoffinjektors 1 in einem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck zeigen.This problem is solved by the present invention in that a further journey is made possible. The principle of the solution according to the invention will now be described in connection with the figure 50 and 60 in the 5 described, the time courses of voltage U, current I and injection rate ROI in accordance with the invention operating the fuel injector 1 in an operating condition with reduced fuel pressure.

Die Abbildung 50 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung U und Stromstärke I bei erfindungsgemäßem Betreiben des Kraftstoffinjektors 1. Die Abbildung zeigt spezifischer eine Reihe von aufeinanderfolgenden Spannungspulsen 51a, 51b, 51c und 51d, mit derer der Magnetspulenantrieb während eines Einspritzvorgangs beaufschlagt wird, sowie die entsprechenden Verläufe 52a, 52b, 52c und 52d der im Magnetspulenantrieb fließenden Stromes I. Jeder Spannungspuls 51a, 51b, 51c, 51d endet, wenn die entsprechende Stromstärke 52a, 52b, 52c, 52d den vorbestimmten Maximalwert (Peakstrom) IP erreicht. Nach dem jeweiligen Spannungspuls 51a, 51b, 51c, 51d geht die Stromstärke schnell zurück auf den vorbestimmten Minimalwert, hier 0 A, und nach einer kurzen Wartezeit beginnt dann der nächste bzw. der nachfolgende Spannungspuls. Die Wartezeit (oder der vorbestimmte zeitliche Abstand) soll auf der einen Seite so lang sein, dass der Schließvorgang so weit durchgeführt wird, dass eine Kraftstoffportion eingespritzt werden kann, und auf der anderen Seite soll sie so kurz sein, dass möglichst viele Öffnungs- und Schließvorgänge während des gesamten Einspritzvorgangs durchgeführt werden können. Bei kürzeren zeitlichen Abständen besteht am Anfang des nachfolgenden Pulses unter Umständen eine Restenergie im Magnetfeld, die dazu beitragen kann, ein schnelles Öffnen des Kraftstoffinjektors 1 zu erzielen und somit insgesamt eine höhere Anzahl von aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließvorgängen zu ermöglichen.The illustration 50 shows time profiles of voltage U and current I in inventive operation of the fuel injector 1 , The figure more specifically shows a series of consecutive voltage pulses 51a . 51b . 51c and 51d , with which the solenoid drive is acted upon during an injection process, and the corresponding courses 52a . 52b . 52c and 52d the current flowing in the solenoid drive I. Each voltage pulse 51a . 51b . 51c . 51d ends when the corresponding amperage 52a . 52b . 52c . 52d reaches the predetermined maximum value (peak current) IP. After the respective voltage pulse 51a . 51b . 51c . 51d the current goes back quickly to the predetermined minimum value, here 0 A, and after a short waiting time then begins the next or subsequent voltage pulse. The waiting time (or the predetermined time interval) should be on the one hand so long that the closing operation is carried out so far that a portion of fuel can be injected, and on the other hand, it should be so short that as many opening and Closing operations can be performed during the entire injection process. At shorter time intervals, there may be a residual energy in the magnetic field at the beginning of the subsequent pulse, which may contribute to a quick opening of the fuel injector 1 to achieve and thus allow a total of a higher number of successive opening and closing operations.

Jeder Spannungspuls 51a, 51b, 51c und 51d führt dazu, dass der Anker 4 und die Düsennadel 5 von dem Zustand in der 1 zu dem Zustand in der 2 und zurück zu dem Zustand in der 1 bewegt werden. Dabei werden sowohl gegen Ende des Öffnungsvorgangs als kurz nach Beginn des sofort darauffolgenden Schließvorgangs jeweils eine Kraftstoffportion durchgelassen, indem der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück 6 kurzfristig ausreichend groß ist. Dies ist in der Abbildung 60, die den zeitlichen Verlauf der Einspritzrate ROI zeigt, genauer dargestellt. Wie es der Abbildung 60 zu entnehmen ist, führt der erste Spannungspuls 51a zur Einspritzung von zwei (relativ kleine) Kraftstoffportionen 61a und 62a, wobei die erste Portion beim Öffnen des Kraftstoffinjektors 1, indem der Spalt 10 kurzfristig ausreichend breit ist, und die zweite Portion beim Schließen des Kraftstoffinjektors 1, indem der Spalt 10 wieder kurzfristig ausreichend breit ist, eingespritzt werden. In ähnlicher Weise werden für die späteren Spannungspulsen 51b, 51c und 51d jeweils zwei Kraftstoffportionen 61b, 62b; 61c, 62c und 61d, 62d eingespritzt. Zum Vergleich zeigt die Abbildung 60 auch die Einspritzmengen 63a, 63b, 63c und 63d, die erreicht werden würden, wenn der Spalt 10 nicht am Ende des Öffnungsvorgangs (und Beginn des Schließvorgangs) zu klein wäre, das heißt, wenn der Kraftstoffdruck ausreichend groß wäre, um die Magnetkraft (über die entsprechende hydraulische Kraft) früher ausgleichen zu können.Every voltage pulse 51a . 51b . 51c and 51d causes the anchor 4 and the nozzle needle 5 from the state in the 1 to the state in the 2 and back to the state in the 1 to be moved. In this case, both at the end of the opening process and shortly after the beginning of the immediately following closing operation, a respective fuel portion is allowed to pass through the gap 10 between anchors 4 and pole piece 6 is sufficiently large in the short term. This is in the picture 60 , which shows the time course of the injection rate ROI, shown in more detail. Like the picture 60 can be seen, leads the first voltage pulse 51a for injection of two (relatively small) fuel portions 61a and 62a , wherein the first portion when opening the fuel injector 1 by the gap 10 short enough wide, and the second portion when closing the fuel injector 1 by the gap 10 again in the short term is sufficiently wide, injected. Similarly, for the later voltage pulses 51b . 51c and 51d two fuel portions each 61b . 62b ; 61c . 62c and 61d . 62d injected. For comparison, the figure shows 60 also the injection quantities 63a . 63b . 63c and 63d that would be achieved if the gap 10 not too small at the end of the opening operation (and beginning of the closing operation), that is, when the fuel pressure was sufficiently high to allow the magnetic force to be compensated earlier (via the corresponding hydraulic force).

Es wird also im Vergleich mit dem in der 4 gezeigten Verlauf 42 deutlich mehr Kraftstoff (genauer gesagt die vierfache Menge) eingespritzt und die Möglichkeiten für eine Weiterfahrt sind gegenüber der herkömmlichen Ansteuerung deutlich besser.So it is compared with in the 4 shown course 42 significantly more fuel (more precisely four times the amount) injected and the possibilities for driving on are compared to the conventional control significantly better.

Das beschriebene Verfahren lässt sich vorteilhafterweise direkt in einer Motorsteuerung realisieren, zum Beispiel als Softwaremodul. Wie oben beschrieben stellt eine solche Motorsteuerung sicher, dass erheblich größere Kraftstoffmengen als bei der Standardansteuerung realisiert werden können, so dass eine Erweiterung der Betriebspunkte bei ungünstigem Kräfteverhältnis (reduziertem Kraftstoffdruck) möglich ist. Ein stabiler Motorbetrieb wird sichergestellt (bei erkanntem „low pressure limp home”) und Verbrennungsaussetzer bei sehr niedrigem Kraftstoffdruck können vermieden werden.The method described can advantageously be implemented directly in a motor controller, for example as a software module. As described above, such engine control ensures that significantly larger fuel quantities can be realized than in the standard control, so that an expansion of the operating points at unfavorable power ratio (reduced fuel pressure) is possible. Stable engine operation is ensured (when the low pressure limp home is detected) and misfiring at very low fuel pressure can be avoided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kraftstoffinjektorfuel injector
22
Gehäusecasing
33
SpuleKitchen sink
44
Ankeranchor
55
Düsennadelnozzle needle
66
Polstückpole piece
77
KalibrationsfederKalibrationsfeder
88th
Ventilsitzvalve seat
99
Spritzlochspiracle
1010
Spaltgap
1111
KraftstoffflussFuel flow
3030
AbbildungIllustration
3131
Spannungspulsvoltage pulse
3232
Spannungspulsvoltage pulse
3535
Stromstärkeamperage
IPIP
Peakstrompeak power
U1U1
Boostspannungboost voltage
IHIH
Haltestromholding current
tt
ZeitTime
4040
AbbildungIllustration
4141
EinspritzrateverlaufInjection rate course
4242
EinspritzrateverlaufInjection rate course
QQ
EinspritzrateInjection rate
51abcd51abcd
Spannungspulsvoltage pulse
52abcd52abcd
Stromverlaufcurrent profile
UU
Spannungtension
II
Stromstärkeamperage
IPIP
Peakstrompeak power
UBUB
Boostspannungboost voltage
61abcd61abcd
KraftstoffportionFuel portion
62abcd62abcd
KraftstoffportionFuel portion
63abcd63abcd
KraftstoffmengeAmount of fuel

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines einen Magnetspulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag in einem einen reduzierten Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand, das Verfahren aufweisend Beaufschlagen des Magnetspulenantriebes des Kraftstoffinjektors mit einer Reihe von Spannungspulsen, um während eines Einspritzvorgangs eine Mehrzahl von Kraftstoffportionen einzuspritzen, wobei die Reihe von Spannungspulsen so eingerichtet ist, dass eine Reihe von aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließvorgängen während des Einspritzvorgangs durchgeführt wird.A method of operating a solenoid injector fuel injector having a hydraulic stop in a reduced fuel pressure operating condition, the method comprising Applying a series of voltage pulses to the solenoid of the fuel injector to inject a plurality of fuel portions during an injection event, wherein the series of voltage pulses is arranged to perform a series of sequential opening and closing operations during the injection process. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Reihe von Spannungspulsen so eingerichtet ist, dass die Stromstärke des durch den Magnetspulenantriebfließenden Stromes am Ende eines jeden Spannungspulses einen vorbestimmten Maximalwert erreicht und vor Beginn eines nachfolgenden Spannungspulses einen vorbestimmten Minimalwert erreicht.A method according to the preceding claim, wherein the series of voltage pulses is arranged so that the current of the current flowing through the solenoid drive at the end of each voltage pulse reaches a predetermined maximum value and reaches a predetermined minimum value before the beginning of a subsequent voltage pulse. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der vorbestimmte Maximalwert gleich dem Maximalwert ist, der in einem einen normalen Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand zum Öffnen des Kraftstoffinjektors verwendet wird.A method according to the preceding claim, wherein the predetermined maximum value is equal to the maximum value used in a normal fuel pressure operating state to open the fuel injector. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der vorbestimmte Minimalwert gleich 0 A ist.A method according to claim 2 or 3, wherein the predetermined minimum value is 0A. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Reihe von Spannungspulsen ferner so eingerichtet ist, dass der nachfolgende Spannungspuls zu einem Zeitpunkt beginnt, der einen vorbestimmten zeitlichen Abstand zu dem Zeitpunkt aufweist, zu welchem die Stromstärke den vorbestimmten Minimalwert erreicht.A method according to any one of claims 2 to 4, wherein the series of voltage pulses is further arranged to begin the subsequent voltage pulse at a time having a predetermined time interval from the time the current reaches the predetermined minimum value. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kraftstoffportion während jedes einzelnen Öffnungsvorgangs eingespritzt wird und wobei eine Kraftstoffportion während jedes einzelnen Schließvorgangs eingespritzt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a fuel portion is injected during each individual opening operation and wherein a fuel portion is injected during each individual closing operation. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannung jedes einzelnen Spannungspulses gleich der Spannung eines Boostspannungspulses ist, der in einem einen normalen Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustand zum Öffnen des Kraftstoffinjektors verwendet wird.A method according to any one of the preceding claims, wherein the voltage of each individual voltage pulse is equal to the voltage of a boost voltage pulse used in a normal fuel pressure operating state to open the fuel injector. Motorsteuerung für ein Fahrzeug, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.An engine controller for a vehicle adapted to use a method according to any one of the preceding claims. Motorsteuerung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, aufweisend ein Mittel zum Detektieren eines einen reduzierten Kraftstoffdruck aufweisenden Betriebszustandes.An engine controller according to the preceding claim, comprising means for detecting a reduced fuel pressure operating condition. Computerprogramm, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.Computer program which, when executed by a processor, is adapted to perform the method according to one of claims 1 to 7.
DE102016219872.6A 2016-10-12 2016-10-12 Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure Active DE102016219872B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219872.6A DE102016219872B3 (en) 2016-10-12 2016-10-12 Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219872.6A DE102016219872B3 (en) 2016-10-12 2016-10-12 Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016219872B3 true DE102016219872B3 (en) 2017-11-23

Family

ID=60255543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016219872.6A Active DE102016219872B3 (en) 2016-10-12 2016-10-12 Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016219872B3 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007029969A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Fast-acting fuel injector for high injection pressures
DE102012205839A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Robert Bosch Gmbh Method for operating fuel injector of internal combustion engine e.g. diesel engine, involves determining injection operation request not within injection prohibited request area by decreasing or increasing target injection request

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007029969A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Fast-acting fuel injector for high injection pressures
DE102012205839A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Robert Bosch Gmbh Method for operating fuel injector of internal combustion engine e.g. diesel engine, involves determining injection operation request not within injection prohibited request area by decreasing or increasing target injection request

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2174046B1 (en) Method for determining a position of an armature in a solenoid valve and a device for operating a solenoid valve with an armature
DE102015210794B3 (en) Method for determining a reference current value for controlling a fuel injector
DE102013207842B4 (en) Method and apparatus for determining a reference current profile for a fuel injector for determining the time of a predetermined opening state of the fuel injector
DE102010042467B4 (en) Determining the opening time of a control valve of an indirectly driven fuel injector
DE102017206477B4 (en) METHOD AND APPARATUS FOR OPTIMAL DRIVE SIGNAL CONTROL OF AN ELECTROMAGNETICALLY ACTIVATED ACTUATOR
DE102009000132A1 (en) Method for operating a fuel injection system
DE102013223756B4 (en) Method for operating injectors of an injection system
DE102010041320B4 (en) Determination of the closing time of a control valve of an indirectly driven fuel injector
DE19848970A1 (en) Method of operating a fuel injector
DE102011076113B4 (en) Determining the movement behavior of a fuel injector based on the time interval between the first two voltage pulses in a holding phase
DE102016219888B3 (en) Operating a fuel injector with hydraulic stop
DE102010041880A1 (en) Determining the ballistic trajectory of an electromagnetically driven armature of a Spulenaktuators
WO2017144267A1 (en) Determination of an electrical actuation time for a fuel injector having a magnetic coil drive
DE10064505A1 (en) Method and device for monitoring a distance between two injection processes
DE102016219881B3 (en) Operating a fuel injector with hydraulic stop
DE102013211469A1 (en) Method for operating at least one injection valve
EP2986835A1 (en) Method and device for controlling a volume regulation valve
DE102016219375B3 (en) Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure
DE102016219872B3 (en) Operating a fuel injector with hydraulic stop at reduced fuel pressure
DE102016219891B3 (en) Operating a fuel injector with hydraulic stop
DE102015217776A1 (en) A method of detecting damage to a nozzle needle of a fuel injector or the nozzle needle seat
DE102016219189B4 (en) Determining a solenoid valve opening time
WO2014154779A1 (en) Determining the opening energy of a fuel injector
DE102016205268B3 (en) Determining injection parameter values for fuel injectors
DE102016209768B3 (en) Method for determining a value indicative of the idle stroke of a fuel injector

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE