WO2005059338A1 - Operating method for an actuator of an injection valve - Google Patents

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WO2005059338A1
WO2005059338A1 PCT/EP2004/053170 EP2004053170W WO2005059338A1 WO 2005059338 A1 WO2005059338 A1 WO 2005059338A1 EP 2004053170 W EP2004053170 W EP 2004053170W WO 2005059338 A1 WO2005059338 A1 WO 2005059338A1
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actuator
injection
operating method
voltage
determination
Prior art date
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PCT/EP2004/053170
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Frédéric Renkens
Treerapot Kongtoranin
Andrea Garavaglia
Jürgen FRITSCH
Christian Hauser
Heinz Lixl
Gonzalo Medina-Sanchez
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing

Definitions

  • the invention relates to an operating method for an actuator of an injection valve of an internal combustion engine, in particular for a piezo actuator according to the preamble of claim 1.
  • an operating method for an actuator is known, which is used to mechanically drive an injector in an injection system for an internal combustion engine.
  • the actuator is not only used to mechanically control the injection valve, but also serves as a sensor for determining the valve position of the injection valve.
  • the physical knowledge is used that the actuator voltage not only depends on the electrical charge of the actuator, but is also influenced by the force acting on the actuator, which in turn depends on the valve position. Depending on the time profile of the measured actuator voltage, the start of injection is therefore determined in this operating method.
  • the object of the invention is therefore to improve the known operating method described above in such a way that the accuracy in determining the start of injection is improved.
  • the invention encompasses the general technical teaching of determining the temporal position of at least one inflection point of the voltage curve and determining an injection quantity of interest, such as the start of injection, as a function thereof.
  • the actuator voltage initially rises continuously due to the charging until the piezo actuator lifts the valve body of the injection valve out of its valve seat.
  • the nozzle needle only contributes to the increase in the actuator voltage until it has reached its end position.
  • the actuator voltage then drops again to a stationary value in which there is a balance between the inlet and outlet in the control chamber of the injector.
  • an inflection point in the chip curve determined in order to derive the start of injection.
  • the determination of a turning point instead of a local maximum or a local minimum is safer in terms of measurement technology, since local minima or maxima can also be generated by superimposed interference signals.
  • a further turning point of the current profile is preferably also determined in order to determine the start of injection as a function of the temporal position of both turning points.
  • the two turning points for determining the injection process are preferably the two turning points between which the second local maximum of the actuator voltage lies, which is caused by the nozzle needle movement.
  • a third turning point is used to determine the start of injection or another injection quantity of interest, the beginning of injection or the injection quantity of interest being determined as a function of the temporal position of the third turning point.
  • the third inflection point is preferably the inflection point of the voltage curve between the first local maximum and the first local minimum.
  • temporal position of local maxima and / or minima of the actuator voltage can also be used in the context of the invention for determining the injection quantity of interest.
  • a total of five measurement variables are available for determining the injection quantity of interest, namely: Time position of the point of inflection of the actuator voltage between the first local maximum and the first local minimum - Time position of the point of inflection of the actuator voltage between the first local minimum and the second local maximum - Time position of the point of inflection of the actuator voltage after the second local maximum - Time position of the first local minimum of the actuator voltage
  • the measurement variables which occur relatively late for example the second local maximum of the actuator voltage and the two adjacent turning points, are preferably used for determining the injection quantity of interest.
  • the measured variables that occur relatively early are preferably evaluated, for example the temporal position of the local minimum of the actuator voltage or the previous turning point.
  • the actuator current is also evaluated to determine the start of injection.
  • the actuator current executes vibrations between the charging and the discharging of the actuator, the beginning of these vibrations and their phase position allowing a conclusion to be made about the start of injection.
  • the actuator is preferably short-circuited to end an injection process, which leads to a complete discharge. fertilization of the piezo actuator, but it is still possible to determine the valve position, as will be described in detail.
  • the invention therefore preferably provides that the actuator current is detected in the short-circuited state in order to draw conclusions about the valve position.
  • the end of injection is determined as a function of the actuator current detected in the short-circuited state.
  • the piezo actuator is discharged very quickly during the short-circuiting and is therefore shortened rapidly.
  • the end face of the piezo actuator that acts on the valve body of the injection valve during normal operation is accelerated more than the valve body itself, which influences the frictional connection between the actuator and the valve body and can even lead to an interruption of the frictional connection.
  • the valve body strikes the valve seat, the valve body then presses elastically into the valve seat and in the process strikes the piezo actuator that has rushed ahead, so that the piezo actuator emits a current pulse due to the impulse-like pressure action by the valve body.
  • the temporal position of a current pulse is therefore preferably detected after the short-circuiting and the end of injection is determined as a function of the temporal position of the current pulse.
  • the point in time of the end of injection depending on the time position of the current pulse can be read from a characteristic diagram, but other types of determination of the end of injection depending on the time position of the current pulse are also possible.
  • the actuator current is measured for the detection of the current pulse, preferably within a predetermined time window after the actuator has been short-circuited. This is advantageous since the temporal position of the current pulse is roughly known after the actuator has been short-circuited, so that an accurate and thus complex current measurement is only required within the time window of interest.
  • the actuator When an injection process ends, the actuator is preferably discharged in a defined manner before the short-circuiting, in order to prevent overloads.
  • a defined discharge can take place, for example, with a predetermined time constant, which can be set, for example, by a resistor in the discharge circuit of the actuator.
  • the defined discharge of the actuator before the short-circuiting preferably takes place up to a fraction of the maximum voltage or maximum charge of the actuator, so that only a relatively small amount of energy has to be dissipated during the subsequent short-circuiting of the actuator.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a control unit of an injector for an injection system of an internal combustion engine
  • FIG. 4 shows an enlarged detail from FIG. 3a.
  • the control unit of an injector of an injection system for an internal combustion engine shown in FIG. going conventionally constructed and is used to control a nozzle needle 1, which is linearly displaceably mounted in the control unit and releases or blocks the fuel injection depending on its position.
  • the control unit consists of three modules 2.1-2.3 arranged one above the other, a high-pressure channel 4 running through the modules 2.1-2.3, through which the fuel to be injected is supplied.
  • the high-pressure channel 4 opens in the lower module 2.3 into a cylindrical channel 5, through which the fuel to be injected reaches the nozzle opening.
  • annular channel 6 is arranged in the lower module 2.3, which surrounds the nozzle needle 1 in an annular manner, with another channel branching off from the annular channel 6 on the side opposite the high-pressure channel 4 and opening into a control chamber 8 via an inlet throttle 7.
  • valve seat 9 In the middle module 2.2 there is a valve seat 9 and a displaceably mounted valve body 10, the valve body 10 releasing or blocking the valve seat 9 depending on its position.
  • valve body 10 is preloaded in the direction of the valve seat by a spring 11, so that the valve body 10 seals the valve seat 9 without external forces being applied, so that no fuel can escape upward from the control chamber 8.
  • a piezo actuator 12 For the mechanical drive of the valve body 10, a piezo actuator 12 is provided which presses via a base plate 13 and a crank pin 14 onto a valve mushroom 15 formed on the upper side of the valve body 10. The piezo actuator 12 can thus push the valve body 10 out of the valve seat 9 as a function of the electrical voltage applied to the piezo actuator 12, so that fuel flows out of the control chamber 8 through the Valve seat 9 and can escape via a discharge throttle, not shown.
  • control signal for the start of an injection, the control signal being generated by an electronic control unit, which is not shown for the sake of simplicity.
  • the piezo actuator 12 When the control signal arrives, the piezo actuator 12 is then charged with a predetermined voltage pulse, the actuator voltage increasing between the times t1 and t2 in the time diagram shown in FIG. 3a. The piezo actuator 12 is elongated until the piezo actuator 12 then lifts the valve body 10 out of the valve seat 9 at the time t2. From this point in time, fuel can then escape from the control chamber 8 upwards through the valve seat 9 and be discharged via an outlet throttle. This initially leads to a pressure drop in the control chamber 8, which manifests itself in a corresponding voltage drop from the time t2.
  • the pressure drop in the control chamber 8 also causes the nozzle needle 1 to move upward, displacing fuel in the control chamber 8, which leads to a pressure increase in the control chamber.
  • the pressure increase in the control chamber 8 caused by the nozzle needle 1 then leads to an increase in the actuator voltage again until the time t3, until the nozzle needle 1 has finally reached its upper stop and then displaces no further fuel in the control chamber 8.
  • the actuator voltage no longer rises, but instead falls again from time t3 to a stationary value aLb, which is due to an equilibrium between the inflow and the Control room 8 and flow from the control room 8 is marked.
  • the actuator voltage is measured, and the voltage curve is evaluated in order to determine the start of injection.
  • a first turning point G 1 is determined, which occurs between the first local minimum and the second local maximum of the actuator voltage at the beginning of the injection process.
  • a second turning point G2 is determined, which occurs after the absolute maximum of the actuator voltage. Between these two turning points G1, G2 lies the time at which the nozzle needle 1 reaches its upper stop and thereby releases the injection nozzle.
  • the times t G ⁇ and t G2 are measured at which the two turning points Gl, G2 occur.
  • time t B p of a further inflection point BP (English breakpoint) is determined, which lies between the first local maximum and the first local minimum of the actuator voltage, as can be seen in particular from FIGS. 3a and 4.
  • the temporal position t M ⁇ N or tMAx of the local minimum MIN or maximum MAX is measured.
  • the actuator current shown in FIG. 3c executes an oscillation 16, the start t s and the phase position likewise allowing a conclusion to be drawn about the actual start of injection.
  • the two variables t s and ⁇ s are therefore also measured in the context of the operating method according to the invention.
  • the start of injection t BEG i NN is then dependent on the time position t G ⁇ , t G 2, t B p of the three turning points Gl, G2, BP, the time position t M iN x t ⁇ x of the minimum MIN or Maximum MAX and calculated as a function of the start t s of the oscillations 16 and the phase position ⁇ s of the oscillation 16, the time t B EGiNN of the injection process depending on these variables also being able to be read from a characteristic diagram.
  • the piezo actuator 12 is then discharged in a controlled manner until time t5, until the piezo actuator 12 is then short-circuited at time t5.
  • the injection valve does not close at the same time as the piezo actuator 12 is short-circuited, since the nozzle needle 1 must first assume its lower stop point. To determine the actual end of injection, the actuator current I is therefore measured after the instant t5 of the short-circuiting of the piezo actuator 12.
  • the piezo actuator 12 shortens very quickly during short-circuiting, which influences the frictional connection between the valve body 10 and the piezo actuator 12 and, in extreme cases, can even lead to a separation of the piezo actuator 12 from the valve body 10, since the movement of the Piezo actuator 12 leads the movement of the valve body 10.

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Abstract

The invention relates to an operating method for an actuator of an injection valve of an internal combustion engine, in particular for a piezo actuator. Said method comprises the following steps: the actuator is charged, the voltage of the actuator is measured during and/or after charging, the temporal position of at least one turning point in the temporal path of the measured voltage of the actuator is determined, and an injection variable which characterises the injection behaviour is determined according to the temporal position of the turning point.

Description

Beschreibungdescription
Betriebsverfahren für einen Aktor eines EinspritzventilsOperating method for an actuator of an injection valve
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für einen Aktor eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Piezoaktor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an operating method for an actuator of an injection valve of an internal combustion engine, in particular for a piezo actuator according to the preamble of claim 1.
Aus DE 199 30 309 AI ist ein derartiges Betriebsverfahren für einen Aktor bekannt, der zum mechanischen Antrieb eines Injektors in einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine dient. Der Aktor wird hierbei jedoch nicht nur zur mechanischen Ansteuerung des Einspritzventils eingesetzt, sondern dient auch als Sensor zur Ermittlung der Ventilstellung des Einspritzventils. Hierbei wird die physikalische Erkenntnis ausgenutzt, dass die AktorSpannung nicht nur von der elektrischen Ladung des Aktors abhängt, sondern auch durch die auf den Aktor wirkende Kraft beeinflusst wird, die wiederum von der Ventilstellung abhängig ist. In Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der gemessenen Aktorspannung wird deshalb bei diesem Betriebsverfahren der Einspritzbeginn ermittelt.From DE 199 30 309 AI such an operating method for an actuator is known, which is used to mechanically drive an injector in an injection system for an internal combustion engine. However, the actuator is not only used to mechanically control the injection valve, but also serves as a sensor for determining the valve position of the injection valve. Here, the physical knowledge is used that the actuator voltage not only depends on the electrical charge of the actuator, but is also influenced by the force acting on the actuator, which in turn depends on the valve position. Depending on the time profile of the measured actuator voltage, the start of injection is therefore determined in this operating method.
Nachteilig an diesem bekannten Betriebsverfahren für einen Aktor ist jedoch die verbesserungsfähige Genauigkeit bei der Bestimmung des Einspritzbeginns.However, a disadvantage of this known operating method for an actuator is the accuracy that can be improved when determining the start of injection.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das vorstehend beschriebene bekannte Betriebsverfahren dahingehend zu verbessern, dass die Genauigkeit bei der Bestimmung des Ein- spritzbeginns verbessert wird.The object of the invention is therefore to improve the known operating method described above in such a way that the accuracy in determining the start of injection is improved.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem vorstehend beschriebenen bekannten Betriebsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, die zeitliche Lage mindestens eines Wendepunkts des Spannungsver- laufs zu ermitteln und eine interessierende Einspritzgröße, wie beispielsweise den Einspritzbeginn, in Abhängigkeit davon zu bestimmen.This object is achieved on the basis of the known operating method described above according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of claim 1. The invention encompasses the general technical teaching of determining the temporal position of at least one inflection point of the voltage curve and determining an injection quantity of interest, such as the start of injection, as a function thereof.
Bei der Beurteilung des Spannungsverlaufs zu Beginn eines Einspritzvorgangs ist zu berücksichtigen, dass die Aktorspannung nicht kontinuierlich ansteigt, sondern auch durch die auf den Aktor wirkenden hydraulischen Kräfte beeinflusst wird, wie im Folgenden kurz erläutert wird.When assessing the voltage curve at the beginning of an injection process, it must be taken into account that the actuator voltage does not rise continuously, but is also influenced by the hydraulic forces acting on the actuator, as will be briefly explained below.
So steigt die Aktorspannung zu Beginn eines Einspritzvorgangs aufgrund der Aufladung zunächst kontinuierlich an, bis der Piezoaktor den Ventilkörper des Einspritzventils aus seinem Ventilsitz hebt.At the start of an injection process, the actuator voltage initially rises continuously due to the charging until the piezo actuator lifts the valve body of the injection valve out of its valve seat.
Daraufhin kann Kraftstoff aus dem Steuerraum des Injektors entweichen, woraufhin der auf den Ventilkörper und damit auch auf den Piezoaktor wirkende Kraftstoffdruck abfällt, was sich in einer kurzfristigen Spannungsabnähme äußert.Thereupon, fuel can escape from the control chamber of the injector, whereupon the fuel pressure acting on the valve body and thus also on the piezo actuator drops, which manifests itself in a short-term decrease in voltage.
Mit dem Abfall des Kraftstoffdrucks im Steuerraum des Injektors bewegt sich jedoch die Düsennadel des Injektors nach o- ben in Richtung des Steuerraums und erhöht dadurch wieder den auf den Ventilkörper und dann auch auf den Piezoaktor wirkenden Kraftstoffdruck im Steuerraum des Injektors, was sich in einem erneuten Anstieg der Aktorspannung äußert .As the fuel pressure in the control chamber of the injector drops, however, the nozzle needle of the injector moves upward in the direction of the control room and thereby again increases the fuel pressure in the control chamber of the injector which acts on the valve body and then also on the piezo actuator, which results in a renewed Expresses rise in actuator voltage.
Die Düsennadel trägt jedoch nur so lange zum Anstieg der Aktorspannung bei, bis sie ihre Endstellung erreicht hat. Anschließend fällt die AktorSpannung dann wieder auf einen stationären Wert ab, in dem in dem Steuerraum des Injektors ein Gleichgewicht zwischen Zulauf und Ablauf besteht.However, the nozzle needle only contributes to the increase in the actuator voltage until it has reached its end position. The actuator voltage then drops again to a stationary value in which there is a balance between the inlet and outlet in the control chamber of the injector.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zu Beginn eines Einspritzvorgangs ein Wendepunkt im Span- nungsverlauf ermittelt, um daraus den Einspritzbeginn abzuleiten. Die Bestimmung eines Wendepunkts anstelle eines lokalen Maximums oder eines lokalen Minimums ist messtechnisch sichierer, da lokale Minima bzw. Maxima auch durch überlagerte Störrsignale erzeugt werden können.In a preferred embodiment of the invention, an inflection point in the chip curve determined in order to derive the start of injection. The determination of a turning point instead of a local maximum or a local minimum is safer in terms of measurement technology, since local minima or maxima can also be generated by superimposed interference signals.
Vorzugsweise wird darüber hinaus ein weiterer Wendepunkt des Stromverlaufs ermittelt, um den Einspritzbeginn in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage beider Wendepunkte zu ermitteln.A further turning point of the current profile is preferably also determined in order to determine the start of injection as a function of the temporal position of both turning points.
Bei den beiden Wendepunkten für die Bestimmung des Einspritzvorgangs handelt es sich vorzugsweise um die beiden Wendepunkte, zwischen denen das zweite lokale Maximum der Aktorspannung liegt, das durch die Düsennadelbewegung verursacht wird.The two turning points for determining the injection process are preferably the two turning points between which the second local maximum of the actuator voltage lies, which is caused by the nozzle needle movement.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass ein dritter Wendepunkt für die Bestimmung des Einspritzbeginns oder einer anderen interessie- renden Einspritzgröße herangezogen wird, wobei der Einspritzbeginn oder die interessierende Einspritzgröße in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage des dritten Wendepunkts bestimmt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem dritten Wendepunkt um den Wendepunkt des Spannungsverlaufs zwischen dem ersten lokalen Maximum und dem ersten lokalen Minimum.In a preferred exemplary embodiment of the invention, it is further provided that a third turning point is used to determine the start of injection or another injection quantity of interest, the beginning of injection or the injection quantity of interest being determined as a function of the temporal position of the third turning point. The third inflection point is preferably the inflection point of the voltage curve between the first local maximum and the first local minimum.
Darüber hinaus kann im Rahmen der Erfindung auch die zeitliche Lage lokaler Maxima und/oder Minima der Aktorspannung für die Bestimmung der interessierenden Einspritzgröße herangezo- gen werden.In addition, the temporal position of local maxima and / or minima of the actuator voltage can also be used in the context of the invention for determining the injection quantity of interest.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung stehen also insgesamt fünf Messgrößen für die Bestimmung der interessierenden Einspritzgröße zur Verfügung, nämlich: - Zeitliche Lage des Wendepunktes der Aktorspannung zwischen dem ersten lokalen Maximum und dem ersten lokalen Minimum - Zeitliche Lage des Wendepunktes der Aktorspannung zwischen dem ersten lokalen Minimum und dem zweiten lokalen Maximum - Zeitliche Lage des Wendepunktes der Aktorspannung nach dem zweiten lokalen Maximum - Zeitliche Lage des ersten lokalen Minimums der AktorspannungIn the preferred embodiment of the invention, a total of five measurement variables are available for determining the injection quantity of interest, namely: Time position of the point of inflection of the actuator voltage between the first local maximum and the first local minimum - Time position of the point of inflection of the actuator voltage between the first local minimum and the second local maximum - Time position of the point of inflection of the actuator voltage after the second local maximum - Time position of the first local minimum of the actuator voltage
- Zeitliche Lage des zweiten lokalen Maximums der Aktorspannung.- Time position of the second local maximum of the actuator voltage.
Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, dass sämtliche dieser Messgröße in die Bestimmung der interessierenden Einspritzgröße eingehen. Vorzugsweise werden jedoch nur einige dieser Messgrößen bei der Bestimmung der interessierenden Messgröße ausgewertet, wobei die Auswahl der zu berücksichti- genden Messgrößen in Abhängigkeit von der Ansteuerdauer erfolgt .Within the scope of the invention there is the possibility that all of these measured variables are included in the determination of the injection quantity of interest. However, preferably only some of these measurement variables are evaluated when determining the measurement variable of interest, the selection of the measurement variables to be taken into account depends on the activation duration.
Bei einer langen Ansteuerdauer werden vorzugsweise die Messgrößen für die Bestimmung der interessierenden Einspritzgröße herangezogen, die relativ spät auftreten, also beispielsweise das zweite lokale Maximum der Aktorspannung und die beiden benachbarten Wendepunkte .In the case of a long actuation period, the measurement variables which occur relatively late, for example the second local maximum of the actuator voltage and the two adjacent turning points, are preferably used for determining the injection quantity of interest.
Bei einer kurzen Ansteuerdauer werden dagegen vorzugsweise die Messgrößen ausgewertet, die relativ früh auftreten, also beispielsweise die zeitliche Lage des lokalen Minimums der Aktorspannung oder des vorangegangenen Wendepunkts.In the case of a short activation period, on the other hand, the measured variables that occur relatively early are preferably evaluated, for example the temporal position of the local minimum of the actuator voltage or the previous turning point.
In einer weiteren Variante der Erfindung wird zur Bestimmung des Einspritzbeginns auch der Aktorstrom ausgewertet. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass der Aktorstrom zwischen dem Aufladen und dem Entladen des Aktors Schwingungen ausführt, wobei der Beginn dieser Schwingungen und deren Phasenlage einen Rückschluss auf den Einspritzbeginn zulässt.In a further variant of the invention, the actuator current is also evaluated to determine the start of injection. Here, the knowledge is exploited that the actuator current executes vibrations between the charging and the discharging of the actuator, the beginning of these vibrations and their phase position allowing a conclusion to be made about the start of injection.
Vorzugsweise wird der Aktor zur Beendigung eines Einspritzvorgangs kurzgeschlossen, was zu einer vollständigen Entla- düng des Piezoaktors führen kann, wobei trotzdem eine Ermittlung der Ventilstellung möglich ist, wie noch eingehend beschrieben wird.The actuator is preferably short-circuited to end an injection process, which leads to a complete discharge. fertilization of the piezo actuator, but it is still possible to determine the valve position, as will be described in detail.
Die Erfindung sieht deshalb vorzugsweise vor, dass der Aktorstrom im kurzgeschlossenen Zustand erfasst wird, um daraus Rückschlüsse auf die Ventilstellung zu ziehen.The invention therefore preferably provides that the actuator current is detected in the short-circuited state in order to draw conclusions about the valve position.
Vorzugsweise wird. in Abhängigkeit von dem im kurzgeschlos- senen Zustand erfassten Aktorstrom das Einspritzende ermittelt. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass der Piezoaktor w hrend des Kurzschließens sehr schnell entladen wird und sich, dadurch rasch verkürzt. Die im normalen Betrieb auf den Ventilkörper des Einspritzventils wirkende Stirnfläche des Piezoaktors wird dabei stärker beschleunigt als der Ventilkörper selbst, was den Kraftschluss zwischen dem Aktor und dem Ventilkörper beeinflusst und sogar zu einer Unterbrechung des Kraftschlusses führen kann. Beim Auftreffen des Ventilkörpers auf den Ventilsitz drückt der Ventilkörper dann elas- tisch in den Ventilsitz und trifft dabei wieder auf den vorausgeeilten Piezoaktor auf, so dass der Piezoaktor aufgrund der impulsartigen Druckeinwirkung durch den Ventilkörper einen Strromimpuls abgibt.Preferably. the end of injection is determined as a function of the actuator current detected in the short-circuited state. Here, the knowledge is exploited that the piezo actuator is discharged very quickly during the short-circuiting and is therefore shortened rapidly. The end face of the piezo actuator that acts on the valve body of the injection valve during normal operation is accelerated more than the valve body itself, which influences the frictional connection between the actuator and the valve body and can even lead to an interruption of the frictional connection. When the valve body strikes the valve seat, the valve body then presses elastically into the valve seat and in the process strikes the piezo actuator that has rushed ahead, so that the piezo actuator emits a current pulse due to the impulse-like pressure action by the valve body.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird deshalb vorzugsweise nach dem Kurzschließen die zeitliche Lage eines Stromimpulses erfasst und das Einspritzende in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage des Stromimpulses bestimmt. Beispielsweise kann der Zeitpunkt des Einspritzendes in Ab- hängigkieit von der zeitlichen Lage des Stromimpulses aus einem Kennfeld ausgelesen werden, jedoch sind auch andere Arten der Bestimmung des Einspritzendes in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage des Stromimpulses möglich.In the context of the operating method according to the invention, the temporal position of a current pulse is therefore preferably detected after the short-circuiting and the end of injection is determined as a function of the temporal position of the current pulse. For example, the point in time of the end of injection depending on the time position of the current pulse can be read from a characteristic diagram, but other types of determination of the end of injection depending on the time position of the current pulse are also possible.
Darüber: hinaus erfolgt die Messung des Aktorstroms zur Erkennung" des Stromimpulses vorzugsweise innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach dem Kurzschließen des Aktors. Dies ist vorteilhaft, da die zeitliche Lage des Stromimpulses nach dem Kurzschließen des Aktors grob bekannt ist, so dass eine genaue und damit aufwendige Strommessung nur innerhalb des interessierenden Zeitfensters erforderlich ist.In addition: the actuator current is measured for the detection of the current pulse, preferably within a predetermined time window after the actuator has been short-circuited. This is advantageous since the temporal position of the current pulse is roughly known after the actuator has been short-circuited, so that an accurate and thus complex current measurement is only required within the time window of interest.
Bei der Beendigung eines Einspritzvorgangs wird der Aktor vor dem Kurzschließen vorzugsweise zunächst definiert entladen, um Überlastungen zu verhindern. Eine derartige definierte Entladung kann beispielsweise mit einer vorgegebenen Zeit- konstante erfolgen, die beispielsweise durch einen Widerstand im Entladekreis des Aktors eingestellt werden kann.When an injection process ends, the actuator is preferably discharged in a defined manner before the short-circuiting, in order to prevent overloads. Such a defined discharge can take place, for example, with a predetermined time constant, which can be set, for example, by a resistor in the discharge circuit of the actuator.
Die definierte Entladung des Aktors vor dem Kurzschließen erfolgt vorzugsweise bis auf einen Bruchteil der Maximal- Spannung bzw. Maximalladung des Aktors, so dass beim nachfolgenden Kurzschließen des Aktors nur noch eine relativ geringe Energie abgeführt werden muss.The defined discharge of the actuator before the short-circuiting preferably takes place up to a fraction of the maximum voltage or maximum charge of the actuator, so that only a relatively small amount of energy has to be dissipated during the subsequent short-circuiting of the actuator.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den TJnteransprüc en gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are characterized in the subordinate claims or are explained in more detail below together with the description of the preferred exemplary embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:
Figur 1 eine Querschnittsansicht einer Steuerein- heit eines Injektors für eine Einspritzan- lage einer Brennkraftmaschine,FIG. 1 shows a cross-sectional view of a control unit of an injector for an injection system of an internal combustion engine,
Figuren 2a und 2 das erfindungsgemäße Betriebsverfahren in Form eines Flussdiagramms sowieFigures 2a and 2, the operating method according to the invention in the form of a flow chart and
Figur 3a-3c Aktorspannung, Kraftstoffström und Aktorstrom in Form von Zeitdiagrammen sowieFigure 3a-3c actuator voltage, fuel flow and actuator current in the form of time charts as well
Figur 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 3a.4 shows an enlarged detail from FIG. 3a.
Die in Figur 1 dargestellte Steuereinheit eines Injektors einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine ist weit- gehend herkömmlich aufgebaut und dient zur Ansteuerung einer Düsennadel 1, die in der Steuereinheit linear verschiebbar gelagert ist und die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von ihrer Position freigibt oder sperrt.The control unit of an injector of an injection system for an internal combustion engine shown in FIG. going conventionally constructed and is used to control a nozzle needle 1, which is linearly displaceably mounted in the control unit and releases or blocks the fuel injection depending on its position.
Die Steuereinheit besteht aus drei übereinander angeordneten Modulen 2.1-2.3, wobei durch die Module 2.1-2.3 ein Hochdruckkanal 4 verläuft, über den der einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird. Der Hochdruckkanal 4 mündet in dem un- teren Modul 2.3 in einen zylindrischen Kanal 5, über den der einzuspritzende Kraftstoff zu der Düsenöffnung gelangt.The control unit consists of three modules 2.1-2.3 arranged one above the other, a high-pressure channel 4 running through the modules 2.1-2.3, through which the fuel to be injected is supplied. The high-pressure channel 4 opens in the lower module 2.3 into a cylindrical channel 5, through which the fuel to be injected reaches the nozzle opening.
Darüber hinaus ist in dem unteren Modul 2.3 ein Ringkanal 6 angeordnet, der die Düsennadel 1 ringförmig umgibt, wobei von dem Ringkanal 6 auf der dem Hochdruckkanal 4 gegenüber liegenden Seite ein weiterer Kanal abzweigt, der über eine Zulaufdrossel 7 in einem Steuerraum 8 mündet.In addition, an annular channel 6 is arranged in the lower module 2.3, which surrounds the nozzle needle 1 in an annular manner, with another channel branching off from the annular channel 6 on the side opposite the high-pressure channel 4 and opening into a control chamber 8 via an inlet throttle 7.
In dem mittleren Modul 2.2 befindet sich ein Ventilsitz 9 und ein verschiebbar gelagerter Ventilkörper 10, wobei der Ventilkörper 10 in Abhängigkeit von seiner Position den Ventilsitz 9 freigibt oder sperrt.In the middle module 2.2 there is a valve seat 9 and a displaceably mounted valve body 10, the valve body 10 releasing or blocking the valve seat 9 depending on its position.
Der Ventilkörper 10 wird hierbei durch eine Feder 11 in Rich- tung auf den Ventilsitz vorgespannt, so dass der Ventilkörper 10 ohne Anliegen äußerer Kräfte den Ventilsitz 9 abdichtet, so dass kein Kraftstoff aus dem Steuerraum 8 nach oben entweichen kann.The valve body 10 is preloaded in the direction of the valve seat by a spring 11, so that the valve body 10 seals the valve seat 9 without external forces being applied, so that no fuel can escape upward from the control chamber 8.
Zum mechanischen Antrieb des Ventilkörpers 10 ist ein Piezoaktor 12 vorgesehen, der über eine Bodenplatte 13 und einen Hubzapfen 14 auf einen an der Oberseite des Ventilkörpers 10 angeformten Ventilpilz 15 drückt. Der Piezoaktor 12 kann also den Ventilkörper 10 in Abhängigkeit von der an den Piezoaktor 12 angelegten elektrischen Spannung aus dem Ventilsitz 9 herausdrücken, so dass Kraftstoff aus dem Steuerraum 8 durch den Ventilsitz 9 und über eine nicht dargestellte Ablaufdrossel entweichen kann.For the mechanical drive of the valve body 10, a piezo actuator 12 is provided which presses via a base plate 13 and a crank pin 14 onto a valve mushroom 15 formed on the upper side of the valve body 10. The piezo actuator 12 can thus push the valve body 10 out of the valve seat 9 as a function of the electrical voltage applied to the piezo actuator 12, so that fuel flows out of the control chamber 8 through the Valve seat 9 and can escape via a discharge throttle, not shown.
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das in den Figuren 2a und 2b dargestellte Flussdiagramm das erfindungsgemäße Betriebsverfahren für den Piezoaktor 12 beschrieben.The operating method according to the invention for the piezo actuator 12 is now described below with reference to the flowchart shown in FIGS. 2a and 2b.
Zunächst wird abgewartet, ob ein Steuersignal für einen Einspritzbeginn vorliegt, wobei das Steuersignal von einer e- lektronischen Steuereinheit erzeugt wird, die zur Vereinfachung nicht dargestellt ist.First, it is waited to see whether there is a control signal for the start of an injection, the control signal being generated by an electronic control unit, which is not shown for the sake of simplicity.
Beim Eintreffen des Steuersignals wird der Piezoaktor 12 dann mit einem vorgegebenen Spannungsimpuls aufgeladen, wobei die AktorSpannung zwischen den Zeitpunkten tl und t2 in dem in Figur 3a dargestellten Zeitdiagramm ansteigt. Dabei längt sich der Piezoaktor 12, bis der Piezoaktor 12 dann zum Zeitpunkt t2 den Ventilkörper 10 aus dem Ventilsitz 9 hebt. Ab diesem Zeitpunkt kann dann Kraftstoff aus dem Steuerraum 8 durch den Ventilsitz 9 hindurch nach oben entweichen und über eine Ablaufdrossei abgeführt werden. Dies führt zunächst zu einem Druckabfall in dem Steuerraum 8, was sich in einem entsprechenden Spannungsabfall ab dem Zeitpunkt t2 äußert.When the control signal arrives, the piezo actuator 12 is then charged with a predetermined voltage pulse, the actuator voltage increasing between the times t1 and t2 in the time diagram shown in FIG. 3a. The piezo actuator 12 is elongated until the piezo actuator 12 then lifts the valve body 10 out of the valve seat 9 at the time t2. From this point in time, fuel can then escape from the control chamber 8 upwards through the valve seat 9 and be discharged via an outlet throttle. This initially leads to a pressure drop in the control chamber 8, which manifests itself in a corresponding voltage drop from the time t2.
Der Druckabfall in dem Steuerraum 8 führt jedoch auch dazu, dass sich die Düsennadel 1 nach oben bewegt und dabei Kraftstoff in dem Steuerraum 8 verdrängt, was zu einer Drucker- höhunc in dem Steuerraum führt. Die durch die Düsennadel 1 verursachte Druckerhöhung in dem Steuerraum 8 führt dann bis zum Zeitpunkt t3 wieder zu einem Anstieg der AktorSpannung, bis die Düsennadel 1 schließlich ihren oberen Anschlag erreicht hat und dann keinen weiteren Kraftstoff im Steuerraum 8 mehr verdrängt. Beim Erreichen des oberen Anschlags der Düsennadel 1 steigt die Aktorspannung also nicht mehr an, son- dern fällt ab dem Zeitpunkt t3 wieder auf einen stationären Wert aLb, der durch ein Gleichgewicht zwischen Zulauf zu dem Steuerraum 8 und Ablauf aus dem Steuerraum 8 gekennzeichnet ist.However, the pressure drop in the control chamber 8 also causes the nozzle needle 1 to move upward, displacing fuel in the control chamber 8, which leads to a pressure increase in the control chamber. The pressure increase in the control chamber 8 caused by the nozzle needle 1 then leads to an increase in the actuator voltage again until the time t3, until the nozzle needle 1 has finally reached its upper stop and then displaces no further fuel in the control chamber 8. When the upper stop of the nozzle needle 1 is reached, the actuator voltage no longer rises, but instead falls again from time t3 to a stationary value aLb, which is due to an equilibrium between the inflow and the Control room 8 and flow from the control room 8 is marked.
Während dieses Vorgangs wird die Aktorspannung gemessen, wobei der Spannungsverlauf ausgewertet wird, um den Einspritz- beginn zu ermitteln. Hierzu wird ein erster Wendepunkt Gl bestimmt, der zwischen dem ersten lokalen Minimum und dem zweiten lokalen Maximum der Aktorspannung zu Beginn des Einspritzvorgangs auftritt.During this process, the actuator voltage is measured, and the voltage curve is evaluated in order to determine the start of injection. For this purpose, a first turning point G 1 is determined, which occurs between the first local minimum and the second local maximum of the actuator voltage at the beginning of the injection process.
Darüber hinaus wird ein zweiter Wendepunkt G2 ermittelt, der nach dem absoluten Maximum der Aktorspannung auftritt. Zwischen diesen beiden Wendepunkten Gl, G2 liegt der Zeitpunkt, zu dem die Düsennadel 1 ihren oberen Anschlag erreicht und dadurch die Einspritzdüse freigibt. Bei der Bestimmung der beiden Wendepunkte Gl, G2 werden jeweils die Zeitpunkte tGι und tG2 gemessen, an denen die beiden Wendepunkte Gl, G2 auftreten.In addition, a second turning point G2 is determined, which occurs after the absolute maximum of the actuator voltage. Between these two turning points G1, G2 lies the time at which the nozzle needle 1 reaches its upper stop and thereby releases the injection nozzle. When determining the two turning points Gl, G2, the times t G ι and t G2 are measured at which the two turning points Gl, G2 occur.
Ferner wird die zeitliche tBp eines weiteren Wendepunkts BP (engl. Breakpoint) ermittelt, der zwischen dem ersten lokalen Maximum und dem ersten lokalen Minimum er Aktorspannung liegt, wie insbesondere aus den Figuren 3a und 4 ersichtlich ist.Furthermore, the time t B p of a further inflection point BP (English breakpoint) is determined, which lies between the first local maximum and the first local minimum of the actuator voltage, as can be seen in particular from FIGS. 3a and 4.
Darüber hinaus wird auch die zeitliche Lage tMιN bzw. tMAx des lokalen Minimums MIN bzw. des Maximums MAX gemessen.In addition, the temporal position t M ι N or tMAx of the local minimum MIN or maximum MAX is measured.
Während der stationären Phase der Aktorspannung nach dem Zeitpunkt tG2 führt der in Figur 3c dargestellte Aktorstrom eine Schwingung 16 aus, wobei der Beginn ts und die Phasenlage ebenfalls einen Rückschluss auf den tatsächlichen Einspritzbeginn zulassen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens werden deshalb auch die beiden Größen ts und φs gemessen. Anschließend wird der Einspritzbeginn tBEGiNN dann in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage tGι, tG2, tBp der drei Wendepunkte Gl, G2 , BP, der zeitlichen Lage tMiNΛ t^x des Minimums MIN bzw. des Maximums MAX sowie in Abhängigkeit von dem Beginn ts der Schwingungen 16 und der Phasenlage φs der Schwingung 16 berechnet, wobei der Zeitpunkt tBEGiNN des Einspritzvorgangs in Abhäng-igkeit von diesen Größen auch aus einem Kennfeld ausgelesen werden kann.During the stationary phase of the actuator voltage after the point in time t G2 , the actuator current shown in FIG. 3c executes an oscillation 16, the start t s and the phase position likewise allowing a conclusion to be drawn about the actual start of injection. The two variables t s and φ s are therefore also measured in the context of the operating method according to the invention. Subsequently, the start of injection t BEG i NN is then dependent on the time position t G ι, t G 2, t B p of the three turning points Gl, G2, BP, the time position t M iN x t ^ x of the minimum MIN or Maximum MAX and calculated as a function of the start t s of the oscillations 16 and the phase position φ s of the oscillation 16, the time t B EGiNN of the injection process depending on these variables also being able to be read from a characteristic diagram.
Ab dem Zeitpunkt t4 wird der Piezoaktor 12 dann bis zum Zeitpunkt t5 kontrolliert entladen, bis der Piezoaktor 12 dann schließlich im Zeitpunkt t5 kurzgeschlossen wird.From time t4, the piezo actuator 12 is then discharged in a controlled manner until time t5, until the piezo actuator 12 is then short-circuited at time t5.
Das Einspritzventil schließt jedoch nicht zeitgleich mit dem Kurzschließen des Piezoaktors 12, da die Düsennadel 1 zuvor noch ihren unteren Anschlagpunkt einnehmen muss. Zur Ermittlung des tatsächlichen Einspritzendes wird deshalb nach dem Zeitpunkt t5 des Kurzschließens des Piezoaktors 12 der Aktorstrom I gemessen. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass sich der Piezoaktor 12 beim Kurzschließen sehr schnell verkürzt, was den Kraftschluss zwischen dem Ventilkörper 10 und dem Piezoaktor 12 beeinflusst und im Extremfall sogar zu einer Trennung des Piezoaktors 12 von dem Ventilkörper 10 führen kann, da die Bewegung des Piezoaktors 12 der Bewegung des Ventilkörpers 10 vorauseilt. Wenn der nacheilende Ventilkörper 10 dann auf den Ventilsitz 9 auftrifft, presst der Ventil örper 10 elastisch in Richtung des Piezoaktors 12, was beim Aυftreffen des Ventilkörpers 10 auf den Piezoaktor 12 zu einem Stromimpuls 17 führt. Die zeitliche Lage tPuιs des Stromimpulses 17 ermöglicht hierbei einen Rückschluss auf das tatsächliche Ende des Einspritzvorgangs . Im Rahmen des erfin- dungsg"emäßen Betriebsverfahrens wird deshalb in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage tPuιs des Stromimpulses 17 das tatsächliche Ende tEnde des Einspritzvorgangs berechnet.However, the injection valve does not close at the same time as the piezo actuator 12 is short-circuited, since the nozzle needle 1 must first assume its lower stop point. To determine the actual end of injection, the actuator current I is therefore measured after the instant t5 of the short-circuiting of the piezo actuator 12. Here, the knowledge is exploited that the piezo actuator 12 shortens very quickly during short-circuiting, which influences the frictional connection between the valve body 10 and the piezo actuator 12 and, in extreme cases, can even lead to a separation of the piezo actuator 12 from the valve body 10, since the movement of the Piezo actuator 12 leads the movement of the valve body 10. When the lagging valve body 10 then strikes the valve seat 9, the valve body 10 presses elastically in the direction of the piezo actuator 12, which leads to a current pulse 17 when the valve body 10 hits the piezo actuator 12. The temporal position t Pu ι s of the current pulse 17 enables a conclusion to be drawn about the actual end of the injection process. In the context of the inventions dungsg "emäßen operating method therefore, in function of the temporal position t Pu ι s of the current pulse En de calculates the injection process 17, the actual end of t.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. The invention is not restricted to the preferred exemplary embodiment described above. Rather is one Numerous variants and modifications are possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope of protection.

Claims

Patentansprüche claims
1. Betriebsverfahren für einen Aktor (12) eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Pi- ezoaktor, mit den folgenden Schritten: - Aufladen des Aktors (12) , - Messung der Aktorspannung beim und/oder nach dem Aufladen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: - Ermittlung der zeitlichen Lage mindestens eines Wendepunktes (Gl, G2) im zeitlichen Verlauf der gemessenen Aktorspannung, - Bestimmung einer das Einspritzverhalten kennzeichnenden Einspritzgröße (tBEGiNN) in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage des Wendepunktes (Gl, G2) .1. Operating method for an actuator (12) of an injection valve of an internal combustion engine, in particular for a piezo actuator, with the following steps: - charging the actuator (12), - measuring the actuator voltage during and / or after charging, characterized by the following steps: - Determination of the temporal position of at least one inflection point (Gl, G2) in the temporal course of the measured actuator voltage, - Determination of an injection quantity characterizing the injection behavior (t B EGiNN) depending on the temporal position of the inflection point (Gl, G2).
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die ermittelte Einspritzgröße der Einspritzbeginn (tBE- GINN) ist.2. Operating method according to claim 1, characterized in that the determined injection quantity is the start of injection (t BE - GINN).
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: - Ermittlung der zeitlichen Lage (tGχ, tG2) von zwei Wendepunkten (Gl, G2) im zeitlichen Verlauf der gemessenen Aktorspannung,3. Operating method according to claim 1 or 2, characterized by the following steps: - Determining the temporal position (t G χ, t G2 ) of two turning points (Gl, G2) in the temporal course of the measured actuator voltage,
- Bestimmung der Einspritzgröße (tBEGi N) in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage (tGι, tG2) der beiden Wendepunkte (Gl, G2) .- Determination of the injection quantity (t BE Gi N) as a function of the temporal position (t G ι, t G2 ) of the two turning points (Gl, G2).
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Wendepunkt (Gl) zeitlich zwischen dem ersten lokalen Minimum des Spannungsverlaufs und dem ersten lokalen Maximum des Spannungsverlaufs während des Aufladens liegt. 4. Operating method according to claim 3, characterized in that the first turning point (Gl) is temporally between the first local minimum of the voltage curve and the first local maximum of the voltage curve during charging.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der zweite Wendepunkt (G2) zeitlich zwischen dem zweiten lokalen Maximum des Spannungsverlaufs und dem zweiten lokalen Minimum des Spannungsverlaufs während des Aufladens liegt.5. Operating method according to claim 4, so that the second inflection point (G2) lies in time between the second local maximum of the voltage curve and the second local minimum of the voltage curve during charging.
6. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte:6. Operating method according to one of the preceding claims, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the following steps:
- Ermittlung der zeitlichen Lage (tBP) eines dritten Wendepunktes (BP) im zeitlichen Verlauf der gemessenen Aktorspannnung,- Determination of the temporal position (t BP ) of a third turning point (BP) over the course of the measured actuator voltage,
- Bestimmung der Einspritzgröße (tBEGιNN) i Abhängigkeit von der zeitlichen Lage (tBP) des dritten Wendepunkts (BP) .- Determination of the injection size (t BEG ι NN ) i as a function of the temporal position (t BP ) of the third turning point (BP).
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der dritte Wendepunkt (BP) zwischen dem ersten lokalen Maximum und dem ersten lokalen Minimum (MIN) des Spannungsverlaufs liegt.7. Operating method according to claim 6, so that the third inflection point (BP) lies between the first local maximum and the first local minimum (MIN) of the voltage curve.
8. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte:8. Operating method according to one of the preceding claims, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the following steps:
- Ermittlung der zeitlichen Lage (tMAx) eines Maximums (MAX) im zeitlichen Verlauf der gemessenen Aktorspannnung,Determination of the temporal position (tMAx) of a maximum (MAX) in the temporal course of the measured actuator voltage,
- Bestimmung der Einspritzgröße (tBEGιNN) in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage (tax) des Maximums (MAX) .- Determination of the injection size (t BEG ι NN ) depending on the timing (tax) of the maximum (MAX).
9. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte:9. Operating method according to one of the preceding claims, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the following steps:
- Ermittlung der zeitlichen Lage (tMiN) eines Minimums (MIN) im zeitlichen Verlauf der gemessenen Aktorspannnung, - Bestimmung der Einspritzgröße (tBEGιNN) in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage (tMi ) des Minimums (MIN) .Determining the temporal position (t M iN) of a minimum (MIN) in the temporal course of the measured actuator voltage, - Determination of the injection size (t BEG ι NN ) as a function of the temporal position (t M i) of the minimum (MIN).
10. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte:10. Operating method according to one of the preceding claims, g e k e n n e i c h n e t d u r c h the following steps:
- Erfassung des Aktorstroms zwischen dem Aufladen und dem Entladen des Aktors (12) , - Erfassung von Beginn und/oder Phasenlage einer Schwingung (16) des Akto Stroms,- Detection of the actuator current between the charging and discharging of the actuator (12), - Detection of the start and / or phase position of an oscillation (16) of the actuator current,
- Bestimmung des Einspritzbeginns (tBEGiN) in Abhängigkeit von dem Beginn und/oder der Phasenlage der Schwingung des Aktorstroms .- Determination of the start of injection (t BE GiN) as a function of the start and / or the phase of the oscillation of the actuator current.
11. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: - Elektrische Ansteuerung des Aktors (12),11. Operating method according to one of the preceding claims, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the following steps: - Electrical control of the actuator (12),
- Regelung der elektrischen Ansteuerung in Abhängigkeit von dem ermittelten Einspritzbeginn und/oder dem ermittelten Einspritzende .- Regulation of the electrical control depending on the determined start of injection and / or the determined end of injection.
12. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte:12. Operating method according to one of the preceding claims, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the following steps:
- Entladen des Aktors (12) zur Beendigung eines Einspritz- Vorgangs,- discharging the actuator (12) to end an injection process,
- Erfassung der Aktorstroms,- detection of the actuator current,
- Bestimmung einer Einspritzgröße (tENDE) in Abhängigkeit von dem erfassten Aktorstrom. - Determination of an injection variable (t E ND E ) as a function of the detected actuator current.
13. Betriebsverfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Aktor (12) zum Entladen kurzgeschlossen wird und der Aktorstrom im kurzgeschlossenen Zustand erfasst wird.13. The operating method as claimed in claim 12, so that the actuator (12) is short-circuited for discharging and the actuator current is detected in the short-circuited state.
14. Betriebsverfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in Abhängigkeit von dem im kurzgeschlossenen Zustand er- fassten Aktorstrom das Einspritzende (tENDE) ermittelt wird.14. Operating method according to claim 13, characterized in that the injection end (t END ) is determined depending on the actuator current detected in the short-circuited state.
15. Betriebsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Aktorstrom in einem vorgegebenem Zeitfenster nach dem Kurzschließen des Aktors (12) erfasst wird.15. Operating method according to claim 12 or 13, so that the actuator current is detected in a predetermined time window after the actuator (12) has been short-circuited.
16. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: - Erfassung der zeitlichen Lage eines Stromimpulses (17) des Aktorstroms nach dem Kurzschließen, - Bestimmung des Einspritzendes (tENDE) in Abhängigkeit von der zeitlichen Lage des Stromimpulses (17) .16. Operating method according to one of the preceding claims, characterized by the following steps: - detection of the temporal position of a current pulse (17) of the actuator current after short-circuiting, - determination of the end of injection (t END ) as a function of the temporal position of the current pulse (17).
17. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Aktor (12) zur Beendigung des Einspritzvorgangs so schnell entladen wird, dass der Kraftschluss zwischen dem Ak- tor (12) und einer/einem von dem Aktor (12) angetriebenen Düsennadel (1) oder Ventilkörper (10) kurzzeitig getrennt wird und anschließend wieder auftritt, wenn die Düsennadel (12) oder der Ventilkörper (10) der Aktorbewegung nachfolgt. 17. Operating method according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (12) is discharged so quickly at the end of the injection process that the frictional connection between the actuator (12) and a / one of the actuator (12) driven nozzle needle ( 1) or valve body (10) is briefly separated and then occurs again when the nozzle needle (12) or the valve body (10) follows the actuator movement.
18. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Aktor (12) vor dem Kurzschließen zunächst definiert entladen wird.18. Operating method according to one of the preceding claims, that the actuator (12) is initially discharged in a defined manner before the short-circuiting.
19. Betriebs verfahren nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Aktor (12) vor dem Kurzschließen bis auf einen Bruchteil seiner MaximalSpannung entladen wird. 19. The operating method as claimed in claim 18, so that the actuator (12) is discharged to a fraction of its maximum voltage before the short-circuiting.
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