KR102469640B1 - Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector - Google Patents

Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector Download PDF

Info

Publication number
KR102469640B1
KR102469640B1 KR1020187002458A KR20187002458A KR102469640B1 KR 102469640 B1 KR102469640 B1 KR 102469640B1 KR 1020187002458 A KR1020187002458 A KR 1020187002458A KR 20187002458 A KR20187002458 A KR 20187002458A KR 102469640 B1 KR102469640 B1 KR 102469640B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
sensor
fuel injector
characteristic
injection process
Prior art date
Application number
KR1020187002458A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180022868A (en
Inventor
홀거 라프
베른트 비혀트
슈테판 슈타인
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
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 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20180022868A publication Critical patent/KR20180022868A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102469640B1 publication Critical patent/KR102469640B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/281—Interface circuits between sensors and control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0618—Actual fuel injection timing or delay, e.g. determined from fuel pressure drop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/16—End position calibration, i.e. calculation or measurement of actuator end positions, e.g. for throttle or its driving actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 연료 인젝터(110)의 개방 및/또는 폐쇄를 검출하도록 제공되는 센서(120)를 이용하여 내연기관(100)의 연료 인젝터(110)의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점을 결정하기 위한 방법에 관한 것이며, 센서(120)의 신호(US)가 검출되고, 센서(120)의 신호(US)로부터 보정 신호(UK)가 형성되고, 작동의 시작이 보정 신호(UK)를 위한 시간 기준점으로서 이용되고, 센서(120)의 신호(US)와 보정 신호(UK) 간의 신호 차((U'S)가 산출되며, 이 신호 차로부터 분사 과정의 특성 시점이 추론된다.The present invention determines the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector 110 of the internal combustion engine 100 by using the sensor 120 provided to detect the opening and/or closing of the fuel injector 110. It relates to a method for doing so, a signal (US ) of the sensor 120 is detected, a correction signal (U K ) is formed from the signal (US ) of the sensor 120, and the start of operation is the correction signal (U K ), and the signal difference (U' S ) between the signal U S of the sensor 120 and the correction signal U K is calculated, from which the characteristic point of the injection process is inferred

Description

연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector

본 발명은 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점(characteristic time point)을 결정하기 위한 방법뿐만 아니라 상기 방법의 실행을 위한 컴퓨터 유닛 및 컴퓨터 프로그램에도 관한 것이다.The invention relates to a method for determining a characteristic time point of an injection process caused by actuation of a fuel injector, as well as a computer unit and a computer program for the implementation of the method.

오늘날의 내연기관들은 연료가 목표한 바대로 연소실들 내로 유입될 수 있게 하는 연료 인젝터들을 포함한다. 내연기관의 정확한 제어를 위해, 분사 과정들의 특성 시점들, 특히 연료 인젝터들의 분사 밸브들의 개방 및 폐쇄가 최대한 정확하게 검출되어야 한다.Today's internal combustion engines include fuel injectors that allow fuel to be introduced into the combustion chambers as directed. For precise control of the internal combustion engine, the characteristic points of the injection processes, in particular the opening and closing of the injection valves of the fuel injectors, must be detected with utmost precision.

개방 및 폐쇄가 솔레노이드 밸브들, 압전 액추에이터들 등을 통해 직접적으로 수행되는 것인 연료 인젝터들의 경우, 상기 특성 시점들을 검출하기 위해, 보통 작동의 전기적 변수들, 다시 말해 실질적으로 액추에이터의 전류 공급이 이용될 수 있다.In the case of fuel injectors, in which opening and closing are carried out directly via solenoid valves, piezoelectric actuators, etc., electrical parameters of normal operation, i.e. substantially the current supply of the actuator, are usually used to detect the characteristic points. It can be.

그와 반대로, 맨 먼저 서보 밸브가 작동되는 것인 연료 인젝터들의 경우, 연료 인젝터의 전기 작동 변수들과 분사 밸브의 개방 또는 폐쇄 시점들 간의 직접적인 관계는 존재하지 않는다. 그러므로 상기 연료 인젝터들의 경우, 예컨대 연료 인젝터의 제어 챔버 내의 연료 압력을 검출하는 추가 센서들이 이용된다.Conversely, in the case of fuel injectors where the servo valve is actuated first, there is no direct relationship between the electrical operating parameters of the fuel injector and the opening or closing times of the injection valve. In the case of said fuel injectors, therefore, additional sensors are used which detect, for example, the fuel pressure in the control chamber of the fuel injector.

마지막에 언급한 연료 인젝터들의 경우 분사 과정에서 특성 시점들을 검출하기 위한 센서를 포함하는 시스템은 예컨대 DE 10 2010 000 827 A1호로부터 공지되어 있다.In the case of the last mentioned fuel injectors, a system comprising a sensor for detecting characteristic points in the injection process is known, for example, from DE 10 2010 000 827 A1.

또 다른 상기 시스템들은 예컨대 아직 공개되지 않은 특허 출원 DE 10 2015 201 512 및 DE 10 2015 201 514호로부터 공지되어 있다.Other such systems are known, for example, from the as yet unpublished patent applications DE 10 2015 201 512 and DE 10 2015 201 514.

본 발명에 따라서, 독립 청구항들의 특징들을 갖는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점을 결정하기 위한 방법뿐만 아니라 상기 방법의 실행을 위한 컴퓨터 유닛 및 컴퓨터 프로그램이 제안된다. 바람직한 구현예들은 종속 청구항들 및 하기 기재내용의 대상이다.According to the invention, a method for determining a characteristic point in an injection process caused by actuation of a fuel injector, as well as a computer unit and a computer program for the implementation of the method, having the features of the independent claims, is proposed. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

발명의 장점.advantages of the invention.

본 발명에 따른 방법은, 내연기관의 연료 인젝터의 개방 및/또는 폐쇄를 검출하도록 제공되는 센서를 이용하여 내연기관의 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점을 결정하기 위해 이용된다. 이 경우, 센서의 신호가 검출되며, 그리고 특히 누화(crosstalk)를 통한 센서 신호에 대한 작동의 작용을 감소시키거나, 또는 완전히 방지하기 위해, 센서의 신호로부터 보정 신호(correction signal)가 형성된다. 이 경우, 작동의 시작은 보정 신호를 위한 시간 기준으로서, 특히 보정 신호의 시작으로서 이용되며, 그리고 센서 신호와 보정 신호 간의 신호 차가 산출되며, 이 신호 차로부터 분사 과정의 특성 시점이 추론된다.The method according to the invention is used to determine a characteristic point in an injection process caused by the actuation of a fuel injector of an internal combustion engine by means of a sensor provided for detecting the opening and/or closing of the fuel injector of the internal combustion engine. In this case, the signal of the sensor is detected and a correction signal is formed from the signal of the sensor in order to reduce or completely prevent the effect of the actuation on the sensor signal, in particular through crosstalk. In this case, the start of operation is used as a time reference for the correction signal, in particular as the start of the correction signal, and the signal difference between the sensor signal and the correction signal is calculated, from which the characteristic point of the injection process is deduced.

특히 실질적으로 작동 시작과 동시에 발생하는 센서 신호의 상승 에지로부터, 그리고 바람직하게는 상기 상승 에지로 시작되면서 보정 신호가 형성될 수 있다. 작동 시작은 일반적으로 기지(旣知) 사항이며, 센서 신호의 상응하는 상승 에지 또는 센서 신호의 시간 위치는 상기 작동 시작으로 확인될 수 있다. 작동 시작이 정확한 기지 사항이 아니라면, 작동 시작의 추정 시간 범위에서 센서 신호의 최대 기울기가 검색되면서 예컨대 센서 신호의 상응하는 상승 에지 또는 시간 위치가 결정될 수 있다.In particular, the correction signal can be formed from a rising edge of the sensor signal occurring substantially simultaneously with the start of operation, and preferably starting with said rising edge. The start of the run is generally known, and the corresponding rising edge of the sensor signal or the time position of the sensor signal can be identified as the start of the run. If the start-up is not exactly known, the maximum slope of the sensor signal in the estimated time range of the start-up can be found, for example the corresponding rising edge or time position of the sensor signal.

자동차에서는 대개 상기 센서의 센서 라인을 연료 인젝터와 센서 유닛 사이에 설치할 뿐 아니라, 연료 인젝터용으로 통상 서로 꼬여진 작동 라인들을 서로 상대적으로 작은 이격 간격에서 기하학적으로 병렬로 설치하고자 하는 노력이 이루어진다. 그 결과, 작동 라인들과 센서 라인 간에 커플링 용량이 발생한다. 그러나 연료 인젝터들을 작동할 때 과결합(overcoupling)을 통해, 제어 유닛 내에서 스위칭 과정들이 특성 시점들에 대해 시간상 가깝다면, 센서들을 이용한 특성 시점들의 검출은 방해받을 수 있다. 이 경우, 센서의 신호에서의 상기 간섭은 예컨대 에러가 있는 상태로 검출되는 개방 또는 폐쇄 시점들을 초래할 수 있다.Efforts are usually made in motor vehicles not only to install the sensor line of the sensor between the fuel injector and the sensor unit, but also to geometrically parallel the normally twisted operating lines for the fuel injector at relatively small distances from each other. As a result, a coupling capacitance occurs between the operating lines and the sensor line. However, through overcoupling when actuating the fuel injectors, the detection of characteristic moments using the sensors can be hampered if the switching processes in the control unit are close in time to the characteristic moments. In this case, said interference in the signal of the sensor can lead to opening or closing points being detected erroneously, for example.

그러나 본 발명에 따른 방법에 의해, 상기 과결합 또는 간섭은, 최대한 과결합으로 인한 간섭 신호에 상응하고 그 다음 센서의 신호에서 제거되는 적합한 보정 신호가 형성되는 것을 통해, 센서의 신호에서 제거될 수 있다. 이 경우, 특히 연료 인젝터의 작동의 시작 시, 연료 인젝터의 작동을 위해 인젝터의 개방은 적어도 약간 시간 지연되기 때문에, 여전히 전압 변동은 센서 자체를 통해 생성될 수 없다는 지식이 기초가 된다. 따라서 연료 인젝터의 작동 시작 시 센서의 신호에서 발생하는 신호 변동의 원인은 작동 라인들의 간섭에 있으며, 그리고 상기 신호 변동이 간섭 신호이다. 그에 따라, 센서의 신호에서 상기 간섭 신호로부터 보정 신호가 형성될 수 있고, 이 보정 신호에 의해 센서의 신호에서 간섭 신호가 제거될 수 있다. 그에 따라, 특성 시점의 검출은 상대적으로 더 정확하고 특히 간섭 없이 가능하다.However, with the method according to the invention, the overcoupling or interference can be eliminated from the signal of the sensor through the formation of a suitable correction signal that corresponds to the maximum to the interfering signal due to overcoupling and is then removed from the signal of the sensor. have. In this case, the basis is the knowledge that voltage fluctuations still cannot be generated via the sensor itself, since the opening of the injector is at least slightly time delayed for the fuel injector to operate, in particular at the start of operation of the fuel injector. Accordingly, the cause of the signal fluctuation occurring in the signal of the sensor when the fuel injector starts operating is the interference of the operating lines, and the signal fluctuation is the interference signal. Accordingly, a correction signal may be formed from the interference signal in the signal of the sensor, and the interference signal may be removed from the signal of the sensor by the correction signal. Accordingly, the detection of the specific point in time is relatively more accurate and particularly possible without interference.

바람직하게는, 보정 신호의 진폭은 작동의 시작 전 센서 신호의 제1 값과 작동 시작 후 센서 신호의 제2 값으로 결정되며, 바람직하게는 상기 값들의 차로서 결정된다. 이 경우, 특히 제1 값은 작동의 시작 전 사전 결정된 제1 시간 간격에서 신호의 극값(extreme value)(최댓값 또는 최솟값), 평균값 또는 중앙값을 포함하고, 그리고/또는 제2 값은 작동의 시작 후 사전 결정된 제2 시간 간격에서 신호의 극값(최댓값 또는 최솟값), 평균값 또는 중앙값을 포함한다. 이런 방식으로, 연료 인젝터의 작동을 통한 센서의 신호에 대한 간섭 신호 또는 간섭의 진폭이 매우 간단하게 결정될 수 있다. 또한, 보정 신호는 그에 상응하게 정확히 간섭 신호를 모델링할 수 있다.Preferably, the amplitude of the correction signal is determined as a first value of the sensor signal before starting the operation and a second value of the sensor signal after starting the operation, preferably as a difference between these values. In this case, in particular, the first value comprises the extreme value (maximum or minimum value), average value or median value of the signal in a first predetermined time interval before the start of the operation, and/or the second value after the start of the operation. It includes the extreme value (maximum value or minimum value), average value or median value of the signal at the second predetermined time interval. In this way, the amplitude of the interference signal or interference to the signal of the sensor through the operation of the fuel injector can be determined very simply. Moreover, the correction signal can model the interfering signal with corresponding accuracy.

바람직하게는, 보정 신호는 구형파 신호를 포함한다. 이는 높은 복잡성이 없는 간섭 신호의 모델링의 특히 간단한 가능성인데, 그 이유는 작동 시 전압 특성 곡선, 즉 이른바 부스트 전압이 거의 장방형으로 연장되기 때문이다.Preferably, the correction signal comprises a square wave signal. This is a particularly simple possibility of modeling interference signals without high complexity, since in operation the voltage characteristic curve, ie the so-called boost voltage, extends almost rectangularly.

그 대안으로, 바람직하게는, 보정 신호는 작동의 시작 후 사전 결정된 제3 시간 간격 내에서 센서 신호의 기울기에 상응하는 기울기를 갖는 사다리꼴 신호를 포함한다. 이는 간섭 신호의 상대적으로 더 정확한 모델링을 가능하게 하고, 그에 따라 특성 시점이 검출될 수 있는 센서의 긍정적 신호를 가능하게 한다.Alternatively, preferably, the correction signal comprises a trapezoidal signal having a slope corresponding to that of the sensor signal within a third predetermined time interval after start of operation. This allows a relatively more accurate modeling of the interfering signal and thus a positive signal from the sensor at which the characteristic point in time can be detected.

또 다른 대안으로, 바람직하게는, 센서 신호의 상승 에지의 특성 곡선이 결정되어 보정 신호의 상승 에지의 특성 곡선으로서 이용되고, 그리고/또는 반전되어 보정 신호의 하강 에지의 특성 곡선으로서 이용된다. 이는 간섭 신호의 모델링의 특히 정확한 가능성이며, 그리고 그로 인해 간섭 신호의 매우 정확한 보상을 가능하게 한다.Alternatively, preferably, the characteristic curve of the rising edge of the sensor signal is determined and used as the characteristic curve of the rising edge of the correction signal, and/or inverted and used as the characteristic curve of the falling edge of the correction signal. This is a particularly accurate possibility of modeling the interfering signal, and thereby enables very accurate compensation of the interfering signal.

또한, 바람직하게는, 보정 신호의 시간 기간(time duration)은 사전 결정된 시간 기간, 특히 연료 인젝터의 작동 시 부스트 기간에 상응하는 시간 기간의 고려하에 결정된다. 이는 보정 신호의 기간을 결정하는 매우 간단한 가능성이며, 그리고 보정 신호의 형성 시 적은 비용을 요구한다. 이 경우, 연료 인젝터의 작동 시 부스트 기간은 일반적으로 각각의 작동 과정에 대해 실질적으로 길이가 동일하며, 그럼으로써 예컨대 평균 부스트 기간 또는 예컨대 사전 설정된 부스트 기간이 보정 신호를 위한 기간으로서 이용될 수 있게 된다.Also preferably, the time duration of the correction signal is determined taking into account a predetermined time period, in particular a time period corresponding to a boost period during operation of the fuel injector. This is a very simple possibility to determine the duration of the correction signal, and requires little cost in the formation of the correction signal. In this case, the boost period during operation of the fuel injector is generally substantially the same length for each operating sequence, so that eg an average boost period or eg a preset boost period can be used as the period for the correction signal. .

바람직하게는, 보정 신호의 시간 기간은 작동 시작 후 센서 신호의 하강 에지 및/또는 연료 인젝터의 부스트 작동을 위한 전압의 특성 곡선 및/또는 그 스위칭 시점의 고려하에 결정된다. 이런 가능성은 간섭 신호의 기간에 대한 보정 신호의 기간의 최대한 적합한 매칭을 위한 추가 개선을 나타낸다. 신호의 하강 에지, 특히 최대 기울기(steepest gradient)를 갖는 시점의 고려 시, 간섭 신호의 실제 종단(end)이 고려될 수 있다. 동일한 방식으로, 예컨대 바로 상응하는 출력단에서 작동 시 전압 신호의 검출과 함께, 실제로 센서의 신호에 대한 작동용 전압의 과결합에 상응하는 간섭 신호의 기간이 매우 정확하게 검출될 수 있다. 예컨대 작동용 전압을 공급하는 출력단의 스위칭 시점이 픽업될 수 있는 한, 상기 스위칭 시점에서도 간섭 신호의 매우 정확한 기간이 결정될 수 있다.Preferably, the time period of the correction signal is determined taking into account the falling edge of the sensor signal after start-up and/or the characteristic curve of the voltage for boost operation of the fuel injector and/or its switching point. This possibility represents a further improvement for the most appropriate matching of the period of the correction signal to the period of the interfering signal. When considering the falling edge of the signal, especially the time point with the steepest gradient, the actual end of the interfering signal can be considered. In the same way, with the detection of the voltage signal during operation, for example at the corresponding output stage, the duration of the interfering signal, which actually corresponds to the overcoupling of the operating voltage to the signal of the sensor, can be detected very accurately. As long as, for example, the switching point of the output stage supplying the operating voltage can be picked up, the duration of the interference signal can also be determined very precisely.

바람직하게는, 특성 시점은 연료 인젝터의 개방을 포함한다. 바로 작동 시작 시 부스트 전압은, 시간상 연료 인젝터의 개방 및 그에 따른 센서의 신호에서의 상응하는 전압 변동과 중첩될 수 있는 센서의 신호 내 간섭 신호를 야기한다. 연료 인젝터 내에서의 니들 방향전환 또는 연료 인젝터의 폐쇄와 같은 또 다른 특성 시점들에서, 상기 중첩은 일반적으로 존재하지 않거나, 또는 거의 존재하지 않는다. 또한, 상기 중첩이 대체로 존재하는 한, 상기 시점들에서 간섭 신호들은 분명히 더 적다.Preferably, the characteristic time point includes the opening of a fuel injector. The boost voltage at the very start of operation causes an interfering signal in the signal of the sensor, which in time can overlap with the opening of the fuel injector and the corresponding voltage fluctuation in the signal of the sensor. At other characteristic moments, such as needle reversal within a fuel injector or closing of a fuel injector, the overlap is generally non-existent or non-existent. Also, as long as the overlap generally exists, interfering signals are obviously less at these points in time.

또한, 바람직하게는, 보정 신호 및/또는 신호 차는 신호의 처리 후에 아날로그/디지털 변환기를 통해 디지털 방식으로 산출된다. 앞에서 기재한 것처럼, 신호의 처리는, 신호가 디지털로 존재할 때 특히 간단하게 수행될 수 있다. 이 경우, 센서의 신호는, 예컨대 진폭 및 기간과 같은 앞서 언급한 매개변수들이 결정되는 추가 처리 전에 저역 통과 필터를 통과할 수 있다. 그에 따라, 중요하지 않은 또 다른 간섭 신호들은 제거될 수 있다.Also preferably, the correction signal and/or the signal difference is calculated digitally through an analog/digital converter after processing of the signal. As noted above, processing of the signal can be performed particularly simply when the signal is present digitally. In this case, the signal of the sensor may be passed through a low-pass filter before further processing in which the aforementioned parameters, such as amplitude and duration for example, are determined. Accordingly, other interfering signals that are not important can be canceled.

바람직하게는, 센서로서는 압전 센서 또는 압전 저항 센서 또는 유도 센서가 이용된다. 압전 센서는 통상 상기 연료 인젝터들에서 이용되는 센서이다. 그러나 센서로서는 예컨대 압전 저항 또는 유도 센서들 역시도 이용될 수 있다. 압전 센서들은 기계적 여기(mechanical excitation) 동안 능동적으로 전하를 방출하는 반면, 그에 반해 압전 저항 센서들은 자신의 옴 저항을 변경한다.Preferably, a piezoelectric sensor or a piezoresistive sensor or an inductive sensor is used as the sensor. A piezoelectric sensor is a sensor commonly used in the fuel injectors. However, piezoresistive or inductive sensors can also be used as sensors, for example. Piezoelectric sensors actively discharge charge during mechanical excitation, whereas piezoresistive sensors change their ohmic resistance.

바람직하게 연료 인젝터는 서보 밸브, 특히 솔레노이드-서보 밸브 또는 압전-서보 밸브를 포함한다. 이미 최초에 언급한 것처럼, 바로 서보 밸브에 의해 작동하는 연료 인젝터들의 경우, 분사 과정의 특성 시점들의 검출은 어렵다. 그러나 본 발명에 따른 방법에 의해, 여기서는 상대적으로 더 나은 검출이 가능해진다. 그러나 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 서보 밸브를 포함하지 않은 연료 인젝터에서도 적용될 수 있다.The fuel injector preferably comprises a servo valve, in particular a solenoid-servo valve or a piezo-servo valve. As already mentioned at the outset, in the case of fuel injectors actuated directly by means of a servo valve, the detection of specific points in the injection process is difficult. However, with the method according to the invention, relatively better detection is possible here. However, the method according to the invention can preferably also be applied to fuel injectors that do not include a servo valve.

자동차의 본 발명에 따른 컴퓨터 유닛, 예컨대 제어 유닛, 특히 엔진 제어 유닛은 특히 프로그램 기술 측면에서 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 구성되어 있다.A computer unit according to the invention of a motor vehicle, for example a control unit, in particular an engine control unit, is configured to execute the method according to the invention, in particular in terms of programming technology.

또한, 컴퓨터 프로그램 형태로의 본원의 방법의 구현 역시도 바람직한데, 그 이유는, 특히 실행하는 제어 유닛이 여전히 추가 기능들을 위해 이용되고 그로 인해 여하히 제공되어 있다면, 상기 사항이 특히 적은 비용을 야기하기 때문이다. 컴퓨터 프로그램의 제공을 위한 적합한 데이터 저장 매체들은 특히 예컨대 하드디스크, 플래시 메모리, EEPROM, DVD 등과 같은 자기식, 광학식 및 전기식 메모리들이다. 또한, 컴퓨터 네트워크들(인터넷, 인트라넷 등)을 통한 프로그램의 다운로드 역시도 가능하다.Furthermore, the implementation of the method of the present invention in the form of a computer program is also preferred, since this leads to particularly low costs, especially if the executing control unit is still used for further functions and is thereby provided anyway. to be. Suitable data storage media for the provision of computer programs are in particular magnetic, optical and electrical memories such as hard disks, flash memories, EEPROMs, DVDs and the like. Also, downloading of the program through computer networks (Internet, intranet, etc.) is also possible.

본 발명의 또 다른 장점들 및 구현예들은 본원의 명세서 및 첨부 도면에서 제시된다.Further advantages and embodiments of the present invention are set forth in the present specification and accompanying drawings.

본 발명은 일 실시예에 따라서 도면에 개략적으로 도시되어 있고 하기에서 도면을 참조하여 기재된다.The invention according to one embodiment is shown schematically in the drawings and described below with reference to the drawings.

도 1은 자기 코일 및 관련 센서를 포함하는 연료 인젝터를 위한 회로 장치를 도시한 개략도이다.
도 2a 내지 도 2c는 센서 및 센서 배선(sensor wiring)에 대한 등가 회로도들이다.
도 3은 관련 센서를 포함하는 연료 인젝터를 위한 회로 장치를 도시한 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 따른 회로 장치에 대한 등가 회로도이다.
도 5는 자기 코일을 포함한 연료 인젝터의 작동 시 코일 전압 및 하이 측(High-Side) 및 로우 측(Low-side)에서의 전위들의 특성 곡선들을 나타낸 그래프이다.
도 6은 자기 코일 및 관련 센서를 포함하는 연료 인젝터의 작동 시 하이 측 및 로우 측에서의 전위들 및 센서의 신호의 특성 곡선들을 나타낸 그래프이다.
도 7은 자기 코일 및 관련 센서를 포함하는 연료 인젝터의 작동 시 하이 측 및 로우 측에서의 전위들 및 센서의 신호의 특성 곡선들뿐만 아니라 바람직한 실시형태에서 본 발명에 따른 방법에 따르는 보정 신호를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram showing a circuit arrangement for a fuel injector comprising a magnetic coil and associated sensors;
2A to 2C are equivalent circuit diagrams of a sensor and sensor wiring.
3 is a schematic diagram showing a circuit arrangement for a fuel injector with associated sensors;
4a and 4b are equivalent circuit diagrams of the circuit arrangement according to FIG. 3 .
5 is a graph showing characteristic curves of coil voltage and potentials at high-side and low-side during operation of a fuel injector including a magnetic coil.
6 is a graph showing characteristic curves of signals of potentials and sensors at high and low sides during operation of a fuel injector including a magnetic coil and related sensors.
7 is a graph showing the characteristic curves of the signal of the sensor and the potentials on the high side and the low side during operation of a fuel injector with a magnetic coil and associated sensor, as well as a correction signal according to the method according to the invention in a preferred embodiment; .

도 1에는, 예시로서, 자기 코일(115) 및 관련 센서(120)를 포함한 제1 연료 인젝터(110)에 대한 회로 장치가 도시되어 있다. 연료 인젝터(110)는 내연기관(100)에 장착된다. 자기 코일(115)은 연료 인젝터(110) 내의 서보 솔레노이드 밸브의 작동을 위한 자기 코일로서 이용된다.1 shows, by way of example, a circuit arrangement for a first fuel injector 110 including a magnetic coil 115 and an associated sensor 120 . The fuel injector 110 is mounted on the internal combustion engine 100 . The magnetic coil 115 is used as a magnetic coil for the operation of the servo solenoid valve in the fuel injector 110.

이 경우, 센서(120)는, 예컨대 서보 솔레노이드 밸브에 의해 개방될 수 있는 제어 챔버 내의 압력이 검출될 수 있도록 연료 인젝터(110) 내에 배치된다.In this case, a sensor 120 is arranged in the fuel injector 110 so that the pressure in the control chamber, which can be opened by, for example, a servo solenoid valve, can be detected.

자기 코일(115)은, 2개의 작동 라인, 즉 하이 측 라인(HS) 및 로우 측 라인(LS)으로, 엔진 제어 유닛(150)으로서 형성된 컴퓨터 유닛의 출력단(155)에 연결된다. 하이 측 라인(HS) 및 로우 측 라인(LS)은 각각 (예컨대 로우 측에 대해 4.7nF 및 하이 측에 대해 4.7nF의 정수 배수의 정전용량을 갖는) 커패시터를 통해 접지에 연결된다.The magnetic coil 115 is connected with two working lines, a high side line HS and a low side line LS, to the output 155 of the computer unit configured as the engine control unit 150 . The high side line HS and the low side line LS are connected to ground through capacitors (e.g., with capacitances that are integer multiples of 4.7 nF for the low side and 4.7 nF for the high side).

센서(120), 예컨대 압전 소자를 포함한 압전 센서는 2개의 입력단을 통해 엔진 제어 유닛(150)에 연결되며, 상기 입력단들 중 일측 입력단은 연료 인젝터(110)의 하우징 및 내연기관(100)을 통해 차량 배터리(105)의 음극 단자 또는 접지와 연결된다. 엔진 제어 유닛(150) 내에서, 센서(120)는 입력 커패시터(Cin)에 병렬 연결되고, 이에 후속하여 입력 배선(160), 예컨대 +5V의 양극 전압부 및 아날로그/디지털 변환기(161)가 연결된다.The sensor 120, for example, a piezoelectric sensor including a piezoelectric element, is connected to the engine control unit 150 through two input ends, one of which is connected to the housing of the fuel injector 110 and the internal combustion engine 100. It is connected to the negative terminal of the vehicle battery 105 or ground. Within the engine control unit 150, the sensor 120 is connected in parallel to the input capacitor C in , followed by an input wire 160, for example a +5V positive voltage part and an analog/digital converter 161 Connected.

입력 배선(160)은, 도시된 것처럼, 저항기들 및 하나의 커패시터를 보유할 수 있다. 그러나 본 발명을 위한 상기 입력 배선의 정확한 구성은 중요하지 않으며, 그로 인해 여기서는 더 상세하게 기재되지 않는다.Input wire 160 may have resistors and a capacitor as shown. However, the precise configuration of the input wiring for the present invention is not critical and is therefore not described in further detail here.

도 1에 도시된 장치 또는 회로는 종래 분사 과정들 및 이 분사 과정들의 특성 시간들의 검출을 위해 이미 이용되고 있는 장치 또는 회로이다.The device or circuit shown in Fig. 1 is a device or circuit already in use for the detection of conventional injection processes and characteristic times of these injection processes.

도 2a에는, 오른쪽에 센서(120)에 대한 등가 회로도가 도시되어 있고, 왼쪽에는 상기 센서가 도시되어 있다. 따라서 센서(120)는 센서(120)에 작용하는 힘(F)에 비례하는 전기 전하를 방출하는 전류원(isens)으로서 간주될 수 있다. 이 경우, 전류의 값은 예컨대 isens = d33·dF/dt이다. 이 경우, d33은 관련 압전 계수이고, dF/dt는 센서에 작용하는 힘(F)의 시간 도함수이다. 상기 전기 전하는 센서(120)의 고유 정전용량(Csens)을 갖는 커패시터를 충전한다.2A, an equivalent circuit diagram for sensor 120 is shown on the right and the sensor is shown on the left. Thus, sensor 120 can be regarded as a current source i sens emitting an electrical charge proportional to the force F acting on sensor 120 . In this case, the value of the current is, for example, i sens = d 33 ·dF/dt. In this case, d 33 is the relevant piezoelectric coefficient, and dF/dt is the time derivative of the force (F) acting on the sensor. The electrical charge charges a capacitor having a specific capacitance (C sens ) of the sensor 120 .

도 2b에는, 센서와, 이미 도 1에 도시된 관련 센서 배선에 대한 등가 회로도가 도시되어 있다. 엔진 제어 유닛 내에서의 센서(120) 및 관련 입력 배선(160)의 회로 장치에 비해, 여기서는 오직 센서(120)만이 도 2a에 도시된 등가 회로로 대체되어 있다.In Fig. 2b, an equivalent circuit diagram is shown for the sensor and associated sensor wiring already shown in Fig. 1 . Compared to the circuit arrangement of the sensor 120 and the associated input wire 160 in the engine control unit, here only the sensor 120 is replaced by the equivalent circuit shown in FIG. 2A.

입력 정전용량(Cin)을 통해, 상기 도시된 회로 장치의 무부하 전압(no-load voltage)은 계수 Csens/(Csens + Cin)만큼 감소된다. 여기서 주지할 사항은, 입력 정전용량(Cin)은 생략될 수도 있다는 점이다. 이런 경우에, 도시된 회로에 대한 값(Cin)은 단순히 영(0)으로 설정될 수도 있다.Through the input capacitance C in , the no-load voltage of the circuit arrangement shown above is reduced by the factor C sens /(C sens + C in ). It should be noted here that the input capacitance (C in ) may be omitted. In this case, the value C in for the illustrated circuit may simply be set to zero.

도 2c에는, 도 2b의 등가 회로도의 또 다른 간소화된 회로도가 도시되어 있다. 전류원(isens)은 C1 = Csens + Cin을 통해 계산되는 내부 저항을 갖는 전압원(U1)으로 변환된다. 이 경우, U1 = d33·F/(Csens + Cin)이 적용된다. 이런 방식으로, 센서(120)에 대한 회로 장치는 상대적으로 더 간단히 이해될 수 있다.In Fig. 2c, another simplified circuit diagram of the equivalent circuit diagram of Fig. 2b is shown. The current source (i sens ) is converted into a voltage source (U 1 ) with an internal resistance calculated through C 1 = C sens + C in . In this case, U 1 = d 33 ·F/(C sens + C in ) applies. In this way, the circuitry for sensor 120 can be understood relatively simpler.

한편, 도 3에는, 도 1의 회로 장치가 다시 도시되어 있으며, 간소화를 위해, 연료 센서(110) 대신, 단지 회로 장치를 위해 중요한 자기 코일(115)만이 도시되어 있다.On the other hand, in FIG. 3, the circuit device of FIG. 1 is shown again, and for simplicity, instead of the fuel sensor 110, only the magnetic coil 115 which is important for the circuit device is shown.

또한, 여기서는, 하이 측 라인(HS) 또는 로우 측 라인(LS)과 센서(120)를 위한 센서 라인 사이의 커플링인 커패시터들(CHS 및 CLS)이 도시되어 있다. 상기 커플링들은 예컨대 대개 꼬여진 하이 측 및 로우 측 라인들과 센서 라인의 거의 서로 나란히 위치하고 특히 통상 병렬인 설치를 통해 실현된다. 전체 라인 길이에 걸쳐 형성되는 상기 커플링들은 회로 장치 내에 도시된 2개의 커패시터(CHS 및 CLS)를 통해 표현된다.Also shown here are capacitors C HS and C LS that are the coupling between the high side line HS or low side line LS and the sensor line for sensor 120 . Said couplings are realized, for example, through the almost parallel and in particular usually parallel installation of the twisted high-side and low-side lines and the sensor line. The couplings formed over the entire line length are represented by the two capacitors C HS and C LS shown in the circuit arrangement.

도 4a에는, 도 3의 회로 장치에서 센서(120)의 배선을 위해 중요한 부분들에 대한 등가 회로도가 도시되어 있다. 이 경우, 커패시터들(CHS 및 CLS)은 각각, 자기 코일(115)에서 출력단(155)에 의해 인가되는 전압들을 나타내는 관련된 전압원(UHS 및 ULS)으로, 도 2c에 도시된 배선에 연결된다.FIG. 4A shows an equivalent circuit diagram of important parts for wiring of the sensor 120 in the circuit device of FIG. 3 . In this case, capacitors C HS and C LS are associated voltage sources U HS and U LS representing the voltages applied by output 155 at magnetic coil 115, respectively, to the wiring shown in FIG. 2C. Connected.

도 3의 회로 장치뿐 아니라 도 4a의 등가 회로도에도, 실제로 제1 센서(120), 요컨대 전압원(U1)의 실질적인 센서 신호에, 접지로 향하는 하이 측 또는 로우 측 라인의 전위들(UHS 및 ULS)에서 발생한 과결합들 또는 간섭 신호들이 중첩되어 있는 점이 도시되어 있다.In the circuit arrangement of FIG. 3 as well as in the equivalent circuit diagram of FIG. 4a , in practice the first sensor 120 , that is, the actual sensor signal of the voltage source U 1 , the potentials of the high-side or low-side line going to ground (U HS and It is shown that overcouplings or interference signals generated in U LS ) are overlapped.

상기 전위들은 엔진 제어 유닛 내에서 예컨대 부스트 전압의 영(0) 값들 사이에서(통상 40V와 50V 사이에서) 연결될 수 있다. 추가로 UHS는 배터리 전압의 값 역시도 취할 수 있다. 이런 과결합들을 통해, 엔진 제어 유닛 내에서의 스위칭 과정들이 시간상 특성 시점들에 가깝다면, 특성 시점들의 검출은 방해받을 수 있다. 이는 특히 서보 밸브를 개방할 때에 해당하는데, 그 이유는 시간상 특성 시점들에 매우 가까울 때 부스팅이 종료되고 그로 인해 전압(UHS)은 부스트 전압, 즉 40V와 50V 사이의 부스트 전압에서 영(0) 또는 배터리 전압으로 도약하기 때문이다.These potentials can be connected in the engine control unit, for example, between zero values of the boost voltage (usually between 40V and 50V). In addition, U HS can also take the value of the battery voltage. With such overcouplings, the detection of specific points in time can be hindered if the switching processes in the engine control unit are close to the specific points in time. This is especially true when opening the servovalve, since boosting ends very close to the characteristic points in time, so that the voltage (U HS ) is zero at the boost voltage, i.e. between 40V and 50V. Or because it jumps to the battery voltage.

도 4b에는, 정전용량들(C1, CHS 및 CLS)이 하나의 정전용량(C2 = C1 + CHS + CLS)으로 요약되는 또 다른 등가 회로도가 도시되어 있다. 동일한 방식으로, 관련 전압들(U1, UHS 및 ULS)은 U2 = d·F/C2 + CHS·UHS/C2 + CLS·ULS/C2로 요약된다. 이런 방식으로, 아날로그/디지털 변환기(161)의 입력단들에 인가되는 전압은 간단하게 표현될 수 있다.Another equivalent circuit diagram is shown in FIG. 4B where the capacitances C 1 , C HS and C LS are summarized into one capacitance C 2 = C 1 + C HS + C LS . In the same way, the related voltages U 1 , U HS and U LS are summarized as U 2 = d·F/C 2 + C HS ·U HS /C 2 + C LS ·U LS /C 2 . In this way, the voltage applied to the inputs of analog/digital converter 161 can be expressed simply.

도 5에는, 도 1에 도시된 것과 같은 자기 코일을 포함한 연료 인젝터의 작동 시 자기 코일 내의 코일 전압(USp)과 하이 측 및 로우 측의 전압들 또는 전위들(UHS 및 ULS)의 특성곡선들이 도시되어 있다. 여기서는, 볼트 단위의 전압(U)이 ms 단위의 시간(t)에 대해 표시되어 있다.In FIG. 5, the characteristics of the coil voltage (U Sp ) in the magnetic coil and the high-side and low-side voltages or potentials (U HS and U LS ) during operation of the fuel injector including the magnetic coil as shown in FIG. 1 Curves are shown. Here, voltage (U) in volts is plotted against time (t) in ms.

이 경우, 전위들(UHS 및 ULS)은 전형적으로 연료의 분사를 위해 연료 인젝터의 작동 시 도 1에 도시된 것과 같은 출력단에 의해 생성된다. 이 경우, 코일 전압(USp)은 상기 전위들이 원인이 되어 자기 코일에 인가되는 전압이다.In this case, potentials U HS and U LS are typically generated by the output stage as shown in FIG. 1 during operation of the fuel injector for injection of fuel. In this case, the coil voltage (U Sp ) is a voltage applied to the magnetic coil due to the potentials.

이 경우, 작동 시작(t = 0ms)에서부터 전체 작동 기간은 약 0.4ms이다. 전위(UHS)에서 확인되는 것처럼, 맨 먼저 약 0.1ms 동안 약 40V의 부스트 전압이 코일에 인가된다. 이에 이어서, 약 14V인 차량 전기 시스템 전압과 영(0)의 전압 사이에서 코일 전압의 클록 제어를 통해 코일 전류는 히스테리시스 전류 대역 이내에서 조절된다. 자기 코일의 작동은 부스트 전압으로 전위(ULS)의 상승과 함께 종료되며, 그럼으로써 코일 전류는 빠르게 소멸되고 연료 인젝터는 다시 폐쇄된다.In this case, the duration of the entire operation from start-up (t = 0 ms) is about 0.4 ms. As seen from the potential (U HS ), firstly a boost voltage of about 40V is applied to the coil for about 0.1 ms. Following this, the coil current is adjusted within the hysteresis current band through clock control of the coil voltage between the vehicle electric system voltage of about 14V and the voltage of zero (0). The operation of the magnetic coil ends with the rise of the potential U LS to the boost voltage, whereby the coil current quickly dissipates and the fuel injector closes again.

이 경우, 특성 시점들은 약 t = 0.1ms에서 연료 인젝터 또는 이 연료 인젝터의 니들의 개방이고, 약 t = 0.55ms에서 니들 방향 전환이며, 약 t = 0.9ms에서 연료 인젝터 또는 이 연료 인젝터의 니들의 폐쇄이다.In this case, the characteristic points in time are the opening of the fuel injector or the needle of this fuel injector at about t = 0.1 ms, the reversal of the needle at about t = 0.55 ms, and the opening of the fuel injector or the needle of this fuel injector at about t = 0.9 ms. it is closed

도 6에는, 도 5에 도시된 것처럼 전위들(UHS 및 ULS)의 특성 곡선들이 도시되어 있다. 또한, 자기 코일의 작동 시 도 1의 센서(120)와 같은 센서의 신호(US)가 전위들(UHS 및 ULS)과 함께 도시되어 있다. 여기서도, 각각 볼트 단위의 전압(U)이 ms 단위의 시간(t)에 대해 표시되어 있다. 이 경우, 신호(US)는 예컨대 입력 배선(160) 및 A/D 변환기(161)에 의해 검출될 수 있다.6, as shown in FIG. 5, the potentials (U HS and U LS ) are shown. Also, a signal U S of a sensor such as the sensor 120 of FIG. 1 during operation of the magnetic coil is shown along with potentials U HS and U LS . Again, each voltage (U) in volts is plotted against time (t) in ms. In this case, the signal U S may be detected by the input wire 160 and the A/D converter 161, for example.

이 경우, 분명하게 알 수 있는 것처럼, 특히 약 t = 0ms와 t = 0.1ms 사이의 시간에 전위(UHS)는 신호(US)에 강한 간섭을 야기한다. 정확히 상기 시간 범위에서 연료 인젝터 또는 이 연료 인젝터의 서보 밸브의 개방 역시 존재한다.In this case, as can be clearly seen, the potential U HS causes strong interference to the signal U S , especially at the time between about t = 0 ms and t = 0.1 ms. Exactly in this time range there is also an opening of the fuel injector or the servo valve of this fuel injector.

그 밖에도 확인되는 것처럼, 전위(ULS)는 신호(US)에서 주목할만한 간섭을 야기하지 않는다. 또한, 나머지 관련 시간 범위들에서도, 요컨대 니들 방향 전환의 시간 범위 및 폐쇄의 시간 범위에서도, 관련 간섭 신호들 또는 간섭들은 존재하지 않는다.As can be seen elsewhere, the potential U LS does not cause appreciable interference in the signal U S . Also, in the remaining relevant time ranges, namely in the time range of needle reversal and the time range of closure, there are no relevant interfering signals or interferences.

도 7에는, 도 6에 도시된 것과 같은 전위(UHS 및 ULS) 및 신호(US)의 특성 곡선들이 도시되어 있다. 그 밖에도, 보정 신호(UK)뿐 아니라, 신호(US)와 보정 신호(UK)의 차에 상응하는 보정된 신호 또는 신호 차(U'S)도 도시되어 있다. 여기서도, 각각 볼트 단위의 전압(U)이 ms 단위의 시간(t)에 대해 표시되어 있다(이 경우, UK에 속하는 눈금은 오른쪽에 표시되어 있고, 나머지 신호들의 눈금은 왼쪽에 표시되어 있다).In FIG. 7, the potential (U HS ) as shown in FIG. and U LS ) and characteristic curves of the signal U S . In addition, not only the correction signal U K , but also the corrected signal corresponding to the difference between the signal U S and the correction signal U K , or a signal difference U' S , is shown. Here, too, each voltage (U) in volts is plotted against time (t) in ms (in this case, the scale belonging to U K is shown on the right, and the scales of the remaining signals are shown on the left) .

이제, 신호(US)가 예컨대 A/D 변환기(161)에 의해 디지털 신호로 변환된다면, 상기 신호는 적합하게 분석될 수 있다. t = 0ms에서 신호(US)의 상승 에지가 상응하는, 연료 인젝터 또는 이 연료 인젝터의 자기 코일의 작동 시작 즈음의 범위에서, 간섭 신호의 진폭이 검출될 수 있다. 예컨대 t = -0.05ms와 t = 0.05ms의 범위에서 신호(US)는 자신의 최젓값 및 최곳값을 근거로 분석될 수 있다. 그 대안으로, 예컨대 t = 0 전과 후의 2개의 시간 간격에서도 신호 전압의 각각의 평균값들 또는 각각의 중앙값들이 산출될 수 있다. 상기 최젓값 및 최곳값은 이용되는 방법과 무관하게 본원에서는 각각 예컨대 약 2.7V 및 약 3.4V이다.Now, if the signal U S is converted to a digital signal by, for example, the A/D converter 161, the signal can be suitably analyzed. In the range near the start of operation of the fuel injector or the magnetic coil of the fuel injector, to which the rising edge of the signal U S at t = 0 ms corresponds, the amplitude of the interference signal can be detected. For example, in the range of t = -0.05 ms and t = 0.05 ms, the signal U S can be analyzed based on its lowest and highest values. Alternatively, for example, respective average values or respective median values of the signal voltage may also be calculated in two time intervals before and after t = 0. The minimum and maximum values herein are, for example, about 2.7V and about 3.4V, respectively, regardless of the method used.

그에 따라 본원에서 약 0.7V인 차로부터, 신호(US)에서의 간섭 신호의 진폭이 추론될 수 있다. 이 경우, 유념할 사항은, 시점(t = 0ms)에, 또는 시점(t = 0ms) 즈음에, 다시 말해 작동 시작 시에, 또는 작동 시작 즈음에 신호(US)에서의 전압 변동의 원인이 센서의 기능에 있는 것이 아니며, 그로 인해 필연적으로 간섭 결합에 있다는 점이다.Hence, from the difference, which is here about 0.7V, the amplitude of the interfering signal in signal U S can be inferred. In this case, it should be noted that at or near the time point (t = 0 ms), that is, at or near the start of operation, the cause of the voltage change in the signal U S It is not in the function of the sensor, and therefore inevitably in interfering coupling.

0.7V의 상기 차는 이제 적합한 처리를 통해 신호(US)로부터 제거될 수 있는 보정 신호(UK)에 대한 진폭으로서 이용될 수 있다. 보정 신호의 시작을 특징짓는 시간 기준점으로서는 작동 시작(t = 0ms)이 이용된다. 이 경우, 보정 신호(UK)의 시간 기간으로서는 본원에서는 예컨대 0.1ms인 부스트 작동의 표준 기간이 이용될 수 있다. 이로부터 가장 단순한 경우에 도 7에 신호(UK)로서 도시된 것과 같은 구형파 신호가 형성될 수 있다.This difference of 0.7V can now be used as the amplitude for the correction signal U K , which can be removed from the signal U S through suitable processing. The start of operation (t = 0 ms) is used as a time reference point characterizing the start of the correction signal. In this case, as the time period of the correction signal U K , a standard period of boost operation, which is eg 0.1 ms here, can be used. From this, in the simplest case, a square wave signal such as that shown as signal U K in FIG. 7 can be formed.

그에 따라, US 및 UK의 차의 계산을 통해, 적합한 근사로 적어도 연료 인젝터의 개방에 관련한 시간 범위에서 간섭 결합이 없는 센서의 신호에 상응하는 신호 차(U'S)가 구해진다. 약 t = 0.1ms에서 신호 차(U'S) 내에 남아 있는 작은 간섭 피크는 개방이 검출되는 것인 특징 검출에 더 이상 주목할만한 영향을 미치지 않는다.Thus, through calculation of the difference between U S and U K , a signal difference (U' S ) corresponding to the signal of the sensor free from interfering coupling is obtained, to a suitable approximation, at least in the time range relating to the opening of the fuel injector. At about t = 0.1 ms, the small interfering peak remaining within the signal difference (U' S ) no longer has a notable effect on feature detection where an open is detected.

자명한 사실로서, 보정 신호(UK)의 형태는, 최초 다수의 변형예에서 기재한 것처럼, 간섭 결합에 훨씬 더 정확하게 매칭될 수 있다.As is evident, the shape of the correction signal U K can be matched much more accurately to the interfering coupling, as described in the first many variants.

Claims (16)

연료 인젝터(110)의 개방 및/또는 폐쇄를 검출하도록 제공되는 센서(120)를 이용하여 내연기관(100)의 연료 인젝터(110)의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점을 결정하기 위한 방법에 있어서,
센서(120)의 신호(US)가 검출되고,
센서(120)의 신호(US)로부터 보정 신호(UK)가 형성되고,
작동의 시작은 보정 신호(UK)를 위한 시간 기준점으로서 이용되고,
센서(120)의 신호(US)와 보정 신호(UK) 간의 신호 차(U'S)가 산출되며,
신호 차(U'S)로부터는 상기 분사 과정의 특성 시점이 추론되고,
상기 시간 기준점은 상기 보정 신호의 시작을 특징짓는,
연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.A method for determining a characteristic point in an injection process caused by the operation of a fuel injector (110) of an internal combustion engine (100) using a sensor (120) provided to detect the opening and/or closing of the fuel injector (110). in
The signal U S of the sensor 120 is detected,
A correction signal U K is formed from the signal U S of the sensor 120,
The start of operation is used as a time reference point for the correction signal U K ,
The signal difference (U' S ) between the signal (U S ) of the sensor 120 and the correction signal (U K ) is calculated,
From the signal difference (U' S ), the characteristic time point of the injection process is inferred,
The time reference point characterizes the start of the calibration signal,
Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector. 삭제delete 제1항에 있어서, 보정 신호(UK)의 진폭은 상기 작동의 시작 전 센서(120)의 신호(US)의 제1 값과 상기 작동의 시작 후 센서(120)의 신호(US)의 제2 값에서 결정되는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.The method of claim 1, wherein the amplitude of the correction signal (U K ) is a first value of the signal (US ) of the sensor (120) before the start of the operation and the signal (US ) of the sensor (120) after the start of the operation . A method for determining a characteristic timing of an injection process caused by operation of a fuel injector, determined at a second value of . 제3항에 있어서, 상기 제1 값은 상기 작동의 시작 전 사전 결정된 제1 시간 간격 내에서의 센서(120)의 신호(US)의 극값, 평균값 또는 중앙값을 포함하고, 그리고/또는 상기 제2 값은 상기 작동의 시작 후 사전 결정된 제2 시간 간격 내에서의 센서(120)의 신호(US)의 극값, 평균값 또는 중앙값을 포함하는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.4. The method according to claim 3, wherein the first value comprises an extreme value, an average value or a median value of a signal (U S ) of the sensor (120) within a first predetermined time interval before the start of the operation, and/or the first value 2 values are characteristic points in time of the injection process caused by the operation of the fuel injectors, including the extreme, average or median value of the signal U S of the sensor 120 within a second predetermined time interval after the start of said operation. How to decide. 제1항에 있어서, 보정 신호(UK)는 구형파 신호를 포함하는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.Method according to claim 1, wherein the correction signal (U K ) comprises a square wave signal. 제1항에 있어서, 보정 신호(UK)는, 상기 작동의 시작 후 사전 결정된 제3 시간 간격 내에서의 센서(120)의 신호(US)의 기울기에 상응하는 기울기를 갖는 사다리꼴 신호를 포함하는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.The method of claim 1, wherein the correction signal (U K ) comprises a trapezoidal signal having a slope corresponding to the slope of the signal (U S ) of the sensor (120) within a predetermined third time interval after the start of the operation. A method for determining the characteristic timing of an injection process caused by the operation of a fuel injector. 제1항에 있어서, 센서(120)의 신호(US)의 상승 에지의 특성 곡선이 검출되어, 보정 신호(UK)의 상승 에지의 특성 곡선으로서 이용되고, 그리고/또는 반전되어 보정 신호(UK)의 하강 에지의 특성 곡선으로서 이용되는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.The method according to claim 1, wherein a characteristic curve of a rising edge of a signal (US ) of the sensor (120) is detected, used as a characteristic curve of a rising edge of a correction signal (U K ), and/or inverted to obtain a correction signal ( Method for determining the characteristic point of the injection process caused by the operation of the fuel injector, which is used as the characteristic curve of the falling edge of U K ). 제1항에 있어서, 보정 신호(UK)의 시간 기간은 연료 인젝터(110)의 작동 시 부스트 기간에 상응하는 시간 기간의 고려하에 결정되는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.2. The characteristic point of time of the injection process caused by the operation of the fuel injector (110) according to claim 1, wherein the time period of the correction signal (U K ) is determined taking into account the time period corresponding to the boost period during the operation of the fuel injector (110). How to decide. 제8항에 있어서, 보정 신호(UK)의 시간 기간은 상기 작동의 시작 후 센서(120)의 신호(US)의 하강 에지, 및/또는 연료 인젝터(110)의 부스트 작동을 위한 전압(UHS)의 특성 곡선 및/또는 스위칭 시점의 고려하에 결정되는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.9. The method according to claim 8, wherein the time period of the correction signal (U K ) is the falling edge of the signal (US ) of the sensor (120) after the start of said operation , and/or the voltage for boost operation of the fuel injector (110) ( Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector, which is determined under consideration of the characteristic curve of U HS ) and/or the switching timing. 제1항에 있어서, 상기 특성 시점은 연료 인젝터(110)의 개방을 포함하는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.Method according to claim 1, characterized in that said characteristic time comprises the opening of a fuel injector (110). 제1항에 있어서, 보정 신호(UK) 및/또는 신호 차(U'S)는 신호(US)의 처리 후 아날로그/디지털 변환기(161)에 의해 디지털 방식으로 산출되는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.The fuel injector according to claim 1, wherein the correction signal (U K ) and/or the signal difference (U' S ) is calculated digitally by the analog/digital converter (161) after processing of the signal (U S ). Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by 제1항에 있어서, 센서(120)로서 압전 센서 또는 압전 저항 센서 또는 유도 센서가 이용되는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.Method according to claim 1, wherein a piezoelectric sensor or a piezoresistive or inductive sensor is used as sensor (120). 제1항에 있어서, 연료 인젝터(120)는 서보 밸브를 포함하는, 연료 인젝터의 작동에 의해 야기되는 분사 과정의 특성 시점 결정 방법.Method according to claim 1, wherein the fuel injector (120) comprises a servo valve. 제1항에 따른 방법을 실행하도록 구성되어 있는 컴퓨터 유닛(150).A computer unit (150) configured to carry out the method according to claim 1. 컴퓨터 유닛(150)에서 실행될 때, 컴퓨터 유닛(150)이 제1항에 따른 방법을 실행하게 하고 기계 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored on a machine-readable storage medium which, when executed on a computer unit (150) causes the computer unit (150) to execute the method according to claim 1. 제15항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 기계 판독 가능 저장 매체.A machine-readable storage medium in which the computer program according to claim 15 is stored.
KR1020187002458A 2015-06-30 2016-06-01 Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector KR102469640B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015212119.4A DE102015212119A1 (en) 2015-06-30 2015-06-30 Method for determining a characteristic point in time of an injection process caused by activation of a fuel injector
DE102015212119.4 2015-06-30
PCT/EP2016/062365 WO2017001134A1 (en) 2015-06-30 2016-06-01 Method for determining a characteristic time of an injection process caused by actuation of a fuel injector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180022868A KR20180022868A (en) 2018-03-06
KR102469640B1 true KR102469640B1 (en) 2022-11-22

Family

ID=56092935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187002458A KR102469640B1 (en) 2015-06-30 2016-06-01 Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR102469640B1 (en)
CN (1) CN107787401B (en)
DE (1) DE102015212119A1 (en)
WO (1) WO2017001134A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016206369B3 (en) * 2016-04-15 2017-06-14 Continental Automotive Gmbh Method for determining the servo valve closing timing in piezo-driven injectors and fuel injection system
DE102020208057A1 (en) 2020-06-29 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for determining a characteristic point in time of an injection process of a fuel injector
DE102021205382A1 (en) 2021-05-27 2022-12-01 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for determining a characteristic point in time of an injection process of a fuel injector
DE102021211261A1 (en) 2021-10-06 2023-04-06 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for detecting an error in a sensor signal during operation of a fuel injector

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100116252A1 (en) 2008-10-02 2010-05-13 Wolfgang Fischer Method and control unit for operating an injection valve
DE102013205518A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 Continental Automotive Gmbh Determining the time of a predetermined opening state of a fuel injector
WO2015010851A1 (en) 2013-07-24 2015-01-29 Continental Automotive Gmbh Determination of the point in time of a predetermined open state of a fuel injector

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4428427B2 (en) * 2007-08-31 2010-03-10 株式会社デンソー Fuel injection characteristic detecting device and fuel injection command correcting device
JP4835715B2 (en) * 2009-03-25 2011-12-14 株式会社デンソー Fuel injection state detection device
DE102010000827A1 (en) 2010-01-12 2011-07-14 Robert Bosch GmbH, 70469 fuel injector
DE102010043306B4 (en) * 2010-11-03 2023-06-07 Robert Bosch Gmbh Method for operating a magnetic switching element, electrical circuit for operating the magnetic switching element and a control and/or regulating device
DE102011075732B4 (en) * 2011-05-12 2021-02-11 Vitesco Technologies GmbH Control method for an injection valve and injection system
JP5445601B2 (en) * 2011-09-26 2014-03-19 株式会社デンソー Control device
DE102013201134A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Method for operating solenoid valve of fuel injection system for diesel engine, involves calculating derivative of current gradient, and identifying activation time based on point of occurrence of maximum value and calculated derivative
DE102013208528B3 (en) * 2013-05-08 2014-08-21 Continental Automotive Gmbh Method for determining the opening and / or closing time of the nozzle needle of an injection valve
DE102015201514A1 (en) 2015-01-29 2016-08-04 Robert Bosch Gmbh A method for determining a characteristic instant of an injection process of a fuel injector
DE102015201512A1 (en) 2015-01-29 2016-08-04 Robert Bosch Gmbh A method for determining a characteristic time of an injection process of a fuel injector

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100116252A1 (en) 2008-10-02 2010-05-13 Wolfgang Fischer Method and control unit for operating an injection valve
DE102013205518A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 Continental Automotive Gmbh Determining the time of a predetermined opening state of a fuel injector
WO2015010851A1 (en) 2013-07-24 2015-01-29 Continental Automotive Gmbh Determination of the point in time of a predetermined open state of a fuel injector

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180022868A (en) 2018-03-06
CN107787401B (en) 2021-05-18
WO2017001134A1 (en) 2017-01-05
DE102015212119A1 (en) 2017-01-05
CN107787401A (en) 2018-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102469640B1 (en) Method for determining the characteristic timing of the injection process caused by the operation of the fuel injector
US20120101707A1 (en) Method for operating an injector
CN109328262B (en) Fuel injection control device
EP3453861B1 (en) Fuel injection control device
US10330068B2 (en) Determining the movement behavior over time of a fuel injector on the basis of an evaluation of the chronological progression of various electrical measurement variables
KR101567201B1 (en) Device for correction an injector characteristic
US8239115B2 (en) Method and device for offsetting bounce effects in a piezo-actuated injection system of an internal combustion engine
WO2018051682A1 (en) Valve body operation estimation device
EP3453863B1 (en) Fuel injection control device
EP3453860B1 (en) Fuel injection control device
US20170314494A1 (en) Device for controlling at least one switchable valve
US8656890B2 (en) System and method for controlling an injection time of a fuel injector based on closing electrical decay
CN107849997B (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
US5880920A (en) Method and apparatus for controlling an electromagnetic switching member
US7415971B2 (en) Control circuit for an actuator
JP6020259B2 (en) Solenoid valve drive
US20040264096A1 (en) Method and device for controlling an electromagnetic consumer
CN105840330B (en) Method for determining a characteristic point in time of an injection process of a fuel injector
US10557432B2 (en) Fuel injection systems
JP4546707B2 (en) Method and apparatus for adjusting a piezo actuator
US8955495B2 (en) Method and control unit for operating a valve
JP7424240B2 (en) injection control device
JP7059661B2 (en) Piezo injector drive
US9429091B2 (en) Fuel injection apparatus for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant