DE102021201908A1 - Verfahren zum Bestimmen eines Zustands eines Schaltventils eines Kraftstoffinjektors - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Zustands eines Schaltventils eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine, wobei ein aktueller Wert einer kraftstoffinjektorindividuellen Kenngröße des Kraftstoffinjektors, die einen Einfluss auf einen Druck in einem Ventilraum des Schaltventils hat, bestimmt wird, wobei der aktuelle Wert (A) der Kenngröße mit einem Referenzwert (AR) der Kenngröße verglichen wird, und wobei anhand einer Abweichung des aktuellen Werts (A) vom Referenzwert (AR) auf den Zustand des Schaltventils geschlossen wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Zustands eines Schaltventils eines Kraftstoffinjektors sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
• Hintergrund der Erfindung
• Moderne Brennkraftmaschinen verfügen über Kraftstoffinjektoren, mit denen Kraftstoff gezielt in Brennräume eingebracht werden kann. Für eine genaue Steuerung der Brennkraftmaschine müssen charakteristische Zeitpunkte der Einspritzvorgänge, insbesondere ein Öffnen und Schließen der Einspritzventile der Kraftstoffinjektoren, möglichst genau erfasst werden, insbesondere auch, um damit Einspritzmengen bestimmen und vorgeben zu können.
• Bei Kraftstoffinjektoren, bei denen das Öffnen und Schließen direkt durch Magnetventile, Piezo-Aktoren oder dergleichen erfolgt, können zum Erfassen solcher charakteristischen Zeitpunkte oft die elektrischen Ansteuergrößen verwendet werden.
• Bei Kraftstoffinjektoren hingegen, bei denen zunächst ein Servo-Ventil bzw. ein Schaltventil angesteuert wird, besteht kein direkter Zusammenhang zwischen den elektrischen Ansteuergrößen des Kraftstoffinjektors und den Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkten des Einspritzventils. Daher werden bei solchen Kraftstoffinjektoren zusätzliche Sensoren, die beispielsweise den Kraftstoffdruck in einem Steuer- bzw. Ventilraum oder an einer Hochdruckbohrung des Kraftstoffinjektors erfassen, verwendet.
• Die DE 10 2010 000 827 A1 beschreibt beispielsweise einen Kraftstoffinjektor mit von einer Düsennadel gesteuerten Einspritzdüsen und einem mit einer Hoch- und Niederdruckseite des Kraftstoffinjektors kommunizierenden Ventilraum, der mit einer Steuerventilanordnung zwischen einem Schließdruck und einem Öffnungsdruck umsteuerbar ist. Dem Ventilraum ist ein Kraft- oder Drucksensor zugeordnet, der charakteristische Druckänderungen beim Schließen und Öffnen erfasst. Dieser Sensor wird auch als Needle Closing Sensor (NC-Sensor oder NCS) bezeichnet. Bei diesem Verfahren wird die Erkenntnis genutzt, dass sich der Ventilraumdruck zu Beginn und am Ende der Einspritzphase des Kraftstoffinjektors signifikant ändert.
• Offenbarung der Erfindung
• Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Bestimmen eines Zustands eines Schaltventils eines Kraftstoffinjektors sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
• Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit Kraftstoffinjektoren wie eingangs erwähnt, die ein Schaltventil mit einem diesem zugeordneten Ventilraum aufweisen. Bei einem solchen Kraftstoffinjektor kann, wie erwähnt, zudem ein Sensor vorhanden sein, der dafür vorgesehen ist, einen Druck in dem Ventilraum zu erfassen. Als Schaltventil kommt hier z.B. ein Magnetventil in Betracht, denkbar ist aber auch ein Piezo-Ventil, also ein Ventil, das mittels eines Piezo-Aktors geöffnet und geschlossen werden kann.
• Bei einem solchen Kraftstoffinjektor erfolgt eine Regelung der Einspritzmenge, wie sie im Rahmen eines Einspritzvorgangs in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingebracht wird, anhand des Signals dieses erwähnten Sensors (also z.B. eines NCS). Dazu wird beispielsweise der Verlauf des Drucks im Ventilraum des Schaltventils (während eines Einspritzvorgangs) erfasst bzw. gemessen. Dieser Verlauf kann z.B. mittels eines Algorithmus ausgewertet werden, sodass charakteristische Größen wie zum Beispiel ein Umkehrpunkt der Düsennadel oder (ggf. in Abhängigkeit davon) ein Öffnungszeitpunkt der Düsennadel, ein Schließzeitpunkt der Düsennadel, oder die Einspritzmenge bestimmt werden können. Dies erlaubt z.B. eine Regelung der Einspritzmenge.
• Der Verlauf des Drucks in dem Ventilraum während eines Einspritzvorgangs ist in der Regel nicht bei jedem Kraftstoffinjektor gleich (auch nicht bei ansonsten gleichen bzw. identischen Ansteuerparametern), sondern unterscheidet sich von Kraftstoffinjektor zu Kraftstoffinjektor (sog. Exemplarstreuungen). Ein wesentlicher Einflussparameter auf den Verlauf des Drucks ist, wie erkannt wurde, der sog. µ-Wert der Ablaufdrossel (auch als A-Drossel bezeichnet) des Kraftstoffinjektors bzw. von dessen Schaltventil. Dieser µ-Wert gibt dabei an, ab welchem Gegendruck sich ein Durchfluss der Ablaufdrossel des Kraftstoffinjektors nicht mehr ändert. Zwar sinkt bei üblichen Drosseln der Durchfluss mit steigendem Gegendruck immer weiter, bei Kraftstoffinjektoren kommen aber spezielle Ablaufdrosseln zum Einsatz, bei denen ab einem bestimmten Gegendruck der Durchfluss nicht mehr weiter sinkt, sich also nicht mehr ändert. Damit kann z.B. zwar eine besonders genaue Steuerung der Einspritzmenge vorgenommen werden. Allerdings schwankt der µ-Wert exemplarabhängig und stellt somit eine kraftstoffinjektorindividuelle Kenngröße dar.
• Wie sich gezeigt hat, ändert sich dieser µ-Wert über die Lebensdauer bzw. Betriebsdauer des Kraftstoffinjektors bzw. des Schaltventils, wenn im Bereich der Ablaufdrossel (bzw. des Diffusors) Schäden (meist Kavitationsschäden) auftreten. Werden diese Schäden zu groß, kann das Ventilstück, also ein Stück im Schaltventil, in dem die Ablaufdrossel ausgebildet ist, brechen. Dies wiederum kann dazu führen, dass das Fahrzeug liegen bleiben kann, da aufgrund des defekten Kraftstoffinjektors der nötige Druck im Hochdruckspeicher (Raildruck) z.B. nicht mehr aufrecht erhalten werden kann (bei defektem Ventilstück kann kein Gegendruck mehr aufrechterhalten werden).
• Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem anhand einer kraftstoffinjektorindividuellen Kenngröße ein Zustand des Schaltventils bestimmt wird. Bei der Kenngröße handelt es sich um eine Kenngröße, die einen Einfluss auf einen Druck in einem Ventilraum eines Schaltventils des Kraftstoffinjektors hat, wie insbesondere eine Kenngröße, die angibt, ab welchem Gegendruck sich ein Durchfluss einer Ablaufdrossel des Kraftstoffinjektors nicht mehr ändert, z.B. der erwähnte µ-Wert. Anstelle des µ-Werts selbst kann aber auch eine hierfür charakteristische Zeitdifferenz, die in dem Verlauf des Drucks bestimmt wird, verwendet werden. Hierzu sei auch auf die noch folgenden Erläuterungen verwiesen.
• Hierbei wird ein aktueller Wert dieser Kenngröße bestimmt und mit einem Referenzwert der Kenngröße verglichen. Anhand einer Abweichung des aktuellen Werts vom Referenzwert wird dann auf den Zustand des Schaltventils geschlossen. Dies kann dabei insbesondere den Zustand des Ventilstücks des Schaltventils betreffen, in dem die Ablaufdrossel ausgebildet ist. Damit lässt sich also auch eine Aussage über den Zustand des Kraftstoffinjektors selbst treffen, der das Schaltventil ja umfasst. Vorzugsweise kann dann in Abhängigkeit von einem Maß der Abweichung des aktuellen Werts von dem Referenzwert eine Maßnahme eingeleitet werden, insbesondere dann, wenn der aktuelle Wert um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert (dieser kann relativ oder absolut vorgegeben sein) von dem Referenzwert abweicht. Eine solche Maßnahme kann z.B. einen Hinweis auf einen baldigen Ausfall des Kraftstoffinjektors und/oder eine Aufforderung zu einem Wechsel des Kraftstoffinjektors sein. Denkbar ist, dass hierzu z.B. ein Fehlerspeichereintrag vorgenommen wird.
• Es wird also, mit anderen Worten, eine Abschätzung der Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. des Ausfallzeitpunktes des Ventilstücks bzw. Kraftstoffinjektors anhand z.B. der µ-Wert-Änderung über Lebensdauer vorgeschlagen. Wird der Grenzwert überschritten, so kann der Kraftstoffinjektor beim nächsten Service gewechselt werden und damit das Liegenbleiben des Fahrzeugs und eine mögliche Gefährdung vermieden werden (sog. „Predictive Maintenance“ bzw. vorausschauende Wartung).
• Der aktuelle Wert kann hierzu auch wiederholt, insbesondere in vorgegebenen zeitlichen Abständen und/oder zu vorgegebenen Betriebsphasen (z.B. immer beim Aufstarten der Brennkraftmaschine), bestimmt werden, insbesondere auch regelmäßig. Damit kann über die Betriebs- bzw. Lebensdauer hinweg immer wieder geprüft werden, wie der Zustand ist bzw. sich verändert hat und ob eine Wartung nötig ist.
• Als Referenzwert für die Kenngröße kann z.B. der aktuelle Wert initial bestimmt werden, z.B. nach Herstellung oder erstmaliger Verwendung, insbesondere im Neuzustand. Nach einem Wechsel des Kraftstoffinjektors kann der Referenzwert dann wieder neu bestimmt werden. Insbesondere deswegen, weil der µ-Wert individuell für den Kraftstoffinjektor ist, sollte das vorgeschlagene Vorgehen auch individuell für jeden Kraftstoffinjektor durchgeführt werden.
• Zum Bestimmen der Kenngröße bzw. des µ-Werts kann z.B. der Sensor, der dafür vorgesehen ist, den Druck in dem Ventilraum zu erfassen (z.B. der erwähnte NCS) verwendet werden. Dazu wird ein Verlauf des Drucks in dem Ventilraum während eines Einspritzvorgangs erfasst. Basierend auf dem Verlauf werden dann ein erster charakteristischer Zeitpunkt mittels eines ersten Bestimmungsverfahrens und ein zweiter charakteristischer Verlauf mittels eines zweiten Bestimmungsverfahrens ermittelt. Ein solcher charakteristischer Zeitpunkt ergibt sich hierbei aus einem Zeitpunkt, der zu einem bestimmten Wert in dem (zeitlichen) Verlauf bzw. der Kurve gehört.
• Als erstes Bestimmungsverfahren kommt dabei insbesondere ein Gradientenverfahren in Betracht, bei dem ein maximaler Gradient in dem Verlauf bestimmt wird, dessen Zeitpunkt als der erste Zeitpunkt verwendet wird. Als zweites Bestimmungsverfahren kommt insbesondere ein Hochpunktverfahren in Betracht, bei dem ein maximaler Wert in dem Verlauf bestimmt wird, dessen Zeitpunkt als der zweite Zeitpunkt verwendet wird.
• Die Kenngröße wird dann basierend auf einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten charakteristischen Zeitpunkt und dem zweiten charakteristischen Zeitpunkt bestimmt. Ebenso kann aber diese Zeitdifferenz direkt als die Kenngröße verwendet werden. Es kommt nämlich nur auf die Veränderung des µ-Werts über die Zeit bzw. Lebensdauer an, die sich auch schon aus der Zeitdifferenz ergibt. Wie sich herausgestellt hat, beeinflusst eine solche kraftstoffinjektorindividuelle Kenngröße wie insbesondere der erwähnte µ-Wert nämlich den Verlauf derart, dass sich die mit den unterschiedlichen Verfahren bestimmten Zeitpunkte nicht gleichmäßig (zumindest nicht absolut gesehen) verschieben. Insbesondere bedeutet ein größerer µ-Wert eine größere Zeitdifferenz und umgekehrt. Durch Vergleich mit Daten aus z.B. Testmessungen kann so die kraftstoffinjektorindividuelle Kenngröße bzw. der µ-Wert bestimmt oder berechnet werden. Ein absoluter Wert für den µ-Wert muss im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens nicht bestimmt werden, da es nur auf eine etwaige Abweichung zwischen aktuellem Wert und Referenzwert über die Zeit bzw. über die Lebensdauer ankommt. Es ist also, wie erwähnt, z.B. die Zeitdifferenz als Kenngröße ausreichend.
• Die absoluten Zeitpunkte hingegen, die mit den einzelnen Verfahren ermittelt werden, sind für sich nicht ausreichend, um auf den µ-Wert zu schließen, da auch andere Einflüsse des Kraftstoffinjektors eine Verschiebung bewirken.
• Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät, insbesondere ein Motorsteuergerät, eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
• Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
• Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
• Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
• Figurenliste
• 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine mit Common-Rail-System, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
• 2 zeigt schematisch ein Schaltventil eines Kraftstoffinjektors, bei dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist.
• 3 zeigt Verläufe eines Drucks im Ventilraum, wie sie im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform auftreten können.
• 4 zeigt aus Druckverläufen gemäß 3 ermittelte Zeitdifferenzen für unterschiedliche Drehzahlen und µ-Werte.
• 5 zeigt eine Änderung des µ-Werts über die Lebensdauer.
• Ausführungsform(en) der Erfindung
• In 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine 160 gezeigt, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Beispielhaft umfasst die Brennkraftmaschine 160 drei Brennräume bzw. zugehörige Zylinder 165. Jedem Brennraum 165 ist ein Kraftstoffinjektor 170 mit einem Schaltventil 100 zugeordnet, welcher wiederum jeweils an einen Hochdruckspeicher 175, ein sog. Rail, angeschlossen ist und über welchen er mit Kraftstoff versorgt wird. Es versteht sich, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren auch bei einer Brennkraftmaschine mit einer beliebigen anderen Anzahl an Zylindern, beispielsweise eins, zwei, vier, fünf, sechs, acht, zehn oder zwölf Zylinder usw., durchgeführt werden kann.
• Weiter wird der Hochdruckspeicher 175 über eine Hochdruckpumpe 161 mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 195 gespeist. Die Hochdruckpumpe 161 ist mit der Brennkraftmaschine 160 gekoppelt, und zwar beispielsweise derart, dass die Hochdruckpumpe über die Brennkraftmaschine angetrieben wird.
• Eine Ansteuerung der Kraftstoffinjektoren 170 zum Zumessen bzw. Einspritzen von Kraftstoff in die jeweiligen Brennräume 165 erfolgt über eine als Motorsteuergerät 180 ausgebildete Recheneinheit. Der Übersichtlichkeit halber ist nur die Verbindung vom Motorsteuergerät 180 zu einem Kraftstoffinjektor 170 dargestellt, es versteht sich jedoch, dass jeder Kraftstoffinjektor 170 an das Motorsteuergerät entsprechend angeschlossen ist. Jeder Kraftstoffinjektor 170 kann dabei spezifisch angesteuert werden. Ferner ist das Motorsteuergerät 180 beispielsweise dazu eingerichtet, den Kraftstoffdruck in dem Hochdruckspeicher 175 mittels eines Drucksensors 190 zu erfassen.
• In 2 ist schematisch ein beispielhaft als Magnetventil ausgebildetes (druckausgeglichenes) Schaltventil bzw. Servo-Ventil eines Kraftstoffinjektors 170 gezeigt, der hier nur teilweise angedeutet ist und bei dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. Das Schaltventil 100 weist einen Elektromagneten 110 mit einer Magnetspule 111 auf, die beispielsweise ringförmig ausgebildet sein kann. Bei Anlegen einer Spannung, beispielsweise durch eine ausführende Recheneinheit 180, fließt in der Magnetspule 111 ein Strom I.
• Weiterhin ist ein Magnetanker 120 vorgesehen, mit dem eine Durchfluss- und Ablauföffnung 150 des Schaltventils 100 verschlossen bzw. freigegeben werden kann. Weiterhin ist eine Feder 130 vorgesehen, die an dem Magnetanker 120 angreift und ohne Bestromung der Magnetspule 111 und somit ohne Magnetkraft den Anker 120 in bzw. gegen die Durchlassöffnung 150 drückt und diese verschließt. Die Feder 130 kann an ihrer dem Magnetanker abgewandten Seite an einer geeigneten (hier nicht gezeigten) Komponente des Schaltventils 100 in Anschlag sein.
• Bei Bestromung der Magnetspule 111 wird eine Magnetkraft aufgebaut und der Magnetanker 120 wird gegen die Federkraft der Feder 130 angehoben und in Richtung der Magnetspule 111 bzw. des Elektromagneten 110 gezogen. Die Durchlassöffnung 150 wird dabei freigegeben. Bei entsprechender Bestromung der Magnetspule kann der Magnetanker 120 bis zum Anschlag an einem an dem Elektromagneten 110 angeordneten Einstellring 115 angehoben werden.
• Kraftstoff, der sich in einem Ventilraum 140 und einem damit verbundenen Steuerraum 142 des Kraftstoffinjektors befindet und zunächst aufgrund eines hohen Drucks auf eine Düsennadel 145 drückt und diese in einen Sitz drückt und so eine Einspritzung von Kraftstoff verhindert, kann bei Freigabe der Durchflussöffnung 150 in den Rücklauf 155 abfließen und beispielsweise einem Kraftstofftank zugeführt werden. Damit dient die Durchflussöffnung 150 als Ablauföffnung. Bei entsprechenden Druckverhältnissen und entsprechender Menge an Kraftstoff, die in den Rücklauf geführt wird, kann die Düsennadel 145 angehoben werden, zumal durch eine Zulauföffnung 148 weniger Kraftstoff nachgeführt wird, als durch die Ablauföffnung 150 abgeführt wird. Somit bildet die Durchfluss- bzw. Ablauföffnung 150 zugleich eine Ablaufdrossel.
• Mittels eines Sensors 141, eines sog. NC-Sensors, beispielsweise in Form eines Piezo-Elements, können Druckänderungen in dem Ventilraum 140 erfasst werden. Hierzu ist der Sensor 141 am Ende eines Bolzens 123, der durch den Magnetanker 120 hindurch führt, angeordnet. Über den Bolzen 123 wirken sich Druckänderungen auf den Sensor 141 aus. Der Sensor 141 sitzt dabei in einer Halteplatte 146 des Ablaufs bzw. einem Gehäuseteil.
• In 3 sind Verläufe eines Drucks p im Ventilraum über einer Zeit t dargestellt, wie sie im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform auftreten können. Mit V₁ ist dabei ein Verlauf mit kleinem µ-Wert als eine kraftstoffinjektorindividuelle Kenngröße eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine, die einen Einfluss auf den Druck in einem Ventilraum des Schaltventils des Kraftstoffinjektors hat, dargestellt, mit V₂ hingegen ein Verlauf mit höherem µ-Wert. Hierzu sei angemerkt, dass hierbei lediglich beispielhaft zwei Verläufe für verschiedene µ-Werte dargestellt sind, wobei es auf die absoluten Werte nicht ankommt.
• Weiterhin sind für jeden der zwei Verläufe jeweils zwei charakteristische Zeitpunkt t₁₁ und t₁₂ für den Verlauf V₁ und t₂₁ und t₂₂ für den Verlauf V₂ gezeigt. Die Zeitpunkte t₁₁ und t₂₁ werden dabei mittels eines Gradientenverfahrens bestimmt, bei dem ein maximaler Gradient in dem Verlauf bestimmt wird. Die Zeitpunkte t₁₂ und t₂₂ werden mittels eines Hochpunktverfahrens bestimmt, bei dem ein maximaler Wert in dem Verlauf bestimmt wird (bei dem maximalen Wert muss es sich nicht um ein globales Maximum handeln, vielmehr kann es sich auch um ein lokales Maximum, beispielsweise ein erstes lokales Maximum nach dem maximalen Gradientenpunkt, handeln).
• Die Differenz der beiden zu einem Verlauf gehörigen Zeitpunkte unterscheidet sich dabei je nach µ-Wert. Wie an den beiden beispielhaften Verläufen V₁ und V₂ zu sehen ist, ergibt sich für einen größeren µ-Wert eine größere Zeitdifferenz Δt₂ als für den kleineren µ-Wert mit Δt₁. Deswegen kann, wie auch schon mehrfach erwähnt, direkt die Zeitdifferenz als die Kenngröße verwendet werden, bei der aktueller Wert und Referenzwert verglichen werden.
• Wenn nun z.B. diese zwei Verläufe V₁ und V₂ einmal zum aktuellen Wert und einmal zu einem Referenzwert, der initial bestimmt wurde, gehören, so zeigt dies, dass die Zeitdifferenz und damit der µ-Wert kleiner geworden sind. Dies deutet auf eine zunehmende Schädigung hin.
• Durch z.B. Vergleich mit Referenzverläufen oder Werten, ggf. auch aus einer Tabelle oder einem Kennfeld oder dergleichen, kann aus der Zeitdifferenz auch direkt der µ-Wert für den betreffenden Kraftstoffinjektor bestimmt werden, wenngleich dies nicht zwingend nötig ist.
• In 4 sind verschiedene Verläufe der Zeitdifferenzen Δt (in beliebigen Einheiten) gemäß 3 über einer Drehzahl n der Brennkraftmaschine in U/min für drei unterschiedliche Injektoren W₁, W₂ und W₃ aufgetragen. Die Verläufe W₁, W₂ und W₃ entsprechen dabei Messwerten für µ-Wert von 0,79, 0,76 und 0,72. Hieran ist deutlich zu erkennen, dass mit abnehmendem µ-Wert auch die Zeitdifferenz abnimmt. Diese Zeitdifferenzen eignen sich also sehr gut als Kennwert, um den Zustand des Schaltventils zu bestimmen. Vorzugsweise sollte hierbei aber darauf geachtet werden, dass die aktuellen Wert immer bei derselben oder zumindest im Wesentlichen ähnlichen Drehzahl bestimmt werden, um etwaige, durch unterschiedliche Drehzahlen hervorgerufene Abweichungen zu vermeiden.
• In 5 ist eine Änderung der verwendeten Kenngröße über die Lebensdauer eines Schaltventils bzw. Kraftstoffinjektors dargestellt. Hierzu sind aktuelle Werte A der verwendeten Kenngröße (z.B. die vorstehend erwähnte Zeitdifferenz oder auch direkt der µ-Wert) über einer Zeit t aufgetragen. Mit Kreuzen sind dabei aktuelle Wert zu verschiedenen Zeitpunkten über die Lebensdauer dargestellt. Der erste Wert A (ganz links) kann als Referenzwert A_R verwendet werden.
• Wie zu sehen ist, nimmt der Wert A mit zunehmender Lebensdauer ab, d.h. der µ-Wert nimmt ab. Wenn die Abweichung zwischen aktuellem Wert A und dem Referenzwert A_R mehr als einen vorgegebenen Schwellwert S beträgt, wie für den aktuellen Wert ganz rechts gezeigt, dann kann z.B. eine Maßnahme eingeleitet werden. Wie vorstehend erwähnt, kann dies z.B. der Hinweis auf einen nötigen Tausch des Kraftstoffinjektors sein. Generell erlaubt der aktuelle Wert im Vergleich zum Referenzwert eine Aussage oder Diagnose über den Zustand des Schaltventils des Kraftstoffinjektors bzw. dessen Entwicklung.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102010000827 A1 [0005]

Claims (11)

1. Verfahren zum Bestimmen eines Zustands eines Schaltventils (100) eines Kraftstoffinjektors (170) einer Brennkraftmaschine (160), wobei ein aktueller Wert einer kraftstoffinjektorindividuellen Kenngröße (µ, Δt₁, Δt₂, Δt) des Kraftstoffinjektors, die einen Einfluss auf einen Druck (p) in einem Ventilraum (140) des Schaltventils (100) hat, bestimmt wird, wobei der aktuelle Wert (A) der Kenngröße mit einem Referenzwert (A_R) der Kenngröße verglichen wird, und wobei anhand einer Abweichung des aktuellen Werts (A) vom Referenzwert (A_R) auf den Zustand des Schaltventils (100) geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Abhängigkeit von einem Maß der Abweichung des aktuellen Werts von dem Referenzwert eine Maßnahme eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Maßnahme eingeleitet wird, wenn der aktuelle Wert (A) um mehr als einen vorgegebenen Schwellwert (S) von dem Referenzwert (A_R) abweicht.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der aktuelle Wert (A) wiederholt, insbesondere in vorgegebenen zeitlichen Abständen und/oder zu vorgegebenen Betriebsphasen, bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein initial, insbesondere bei erstmaliger Inbetriebnahme des Kraftstoffinjektors, bestimmter aktuelle Wert (A) der Kenngröße als der Referenzwert (A_R) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kenngröße (µ, Δt₁, Δt₂, Δt) angibt, ab welchem Gegendruck sich ein Durchfluss einer Ablaufdrossel (150) des Kraftstoffinjektors (170) nicht mehr ändert.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zum Bestimmen der Kenngröße mittels eines Sensors (141), der dafür vorgesehen ist, den Druck (p) in dem Ventilraum (140) zu erfassen, ein Verlauf (V₁, V₂) des Drucks in dem Ventilraum während eines Einspritzvorgangs erfasst wird, wobei basierend auf dem Verlauf (V₁, V₂) ein erster charakteristischer Zeitpunkt (t₁₁, t₂₁) mittels eines ersten Bestimmungsverfahrens und ein zweiter charakteristischer Zeitpunkt (t₁₂, t₂₂) mittels eines zweiten Bestimmungsverfahrens ermittelt werden, und wobei die Kenngröße (µ) basierend auf einer Zeitdifferenz (Δt₁, Δt₂) zwischen dem ersten charakteristischen Zeitpunkt (t₁₁, t₁₂) und dem zweiten charakteristischen Zeitpunkt (t₂₁, t₂₂) bestimmt wird, oder wobei diese Zeitdifferenz (Δt₁, Δt₂) als die Kenngröße verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das erste und/oder das zweite Bestimmungsverfahren ausgewählt sind aus einem Gradientenverfahren und einem Maximalwertverfahren.
9. Recheneinheit (180), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
10. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (180) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (180) ausgeführt wird.
11. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 10.

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