WO2011036035A1 - Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines an einem direkteinspritzventil anliegenden kraftstoffdruckes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines an einem direkteinspritzventil anliegenden kraftstoffdruckes Download PDF

Info

Publication number
WO2011036035A1
WO2011036035A1 PCT/EP2010/062687 EP2010062687W WO2011036035A1 WO 2011036035 A1 WO2011036035 A1 WO 2011036035A1 EP 2010062687 W EP2010062687 W EP 2010062687W WO 2011036035 A1 WO2011036035 A1 WO 2011036035A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel pressure
injection valve
voltage
direct injection
fuel
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/062687
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Beer
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Priority to US13/498,268 priority Critical patent/US8960158B2/en
Priority to KR1020127010571A priority patent/KR101682997B1/ko
Priority to CN201080042762.8A priority patent/CN102713219B/zh
Publication of WO2011036035A1 publication Critical patent/WO2011036035A1/de

Links

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
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/10—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in inductance, i.e. electric circuits therefor
    • 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
    • F02D2041/2003—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening
    • 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
    • F02D2041/2051—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using voltage control
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F02D2041/223—Diagnosis of fuel pressure sensors
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/228—Warning displays
    • 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
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F02D2200/0604—Estimation of fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/08—Redundant elements, e.g. two sensors for measuring the same parameter
    • 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
    • F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2416—Interpolation techniques
    • 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
    • F02D41/2432—Methods of calibration
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to the technical field of determining a fuel pressure which is applied to a direct injection valve having a coil drive.
  • the present invention relates in particular to determining the fuel pressure for a common rail system in a motor vehicle.
  • the invention further relates to a corresponding device and a computer program for determining the fuel pressure which is connected to a direct injection valve with coil drive ⁇ .
  • Cylinder filling model determines the per working cycle of the trapped air mass in a Zylin ⁇ .
  • injection valve which is referred to in this document as an injector or direct injection valve, injected.
  • DA with the fuel injection quantity can be so dimensioned ⁇ to that present in the catalyst for the exhaust gas aftertreatment optimum value for lambda.
  • Jet preparation of the fuel to be injected also a Timely exact metering of the pilot injection quantity.
  • MFF_max per working cycle has to be metered, for example, the charged on ⁇ operation at the motor full load, whereas a minimum quantity of fuel ⁇ MFF_min must be metered in the near-idle operation.
  • the two parameters MFF_max u. MFF_min define the limits of the linear working range of the injection valve.
  • the Men ⁇ gensp Dahl which is defined at constant fuel pressure than the quotient between the maximum fuel amount MFF_max and the minimum fuel amount MFF_min, about 15.
  • the engine capacity is reduced and maintained or even increased the rated power of the engine via appropriate Motorauflademecha ⁇ mechanisms.
  • the requirement for the maximum amount of fuel MFF_max min least ⁇ meets the requirements of a naturally aspirated engine with a larger displacement.
  • the minimum amount of fuel MFF_min is determined via the idling-close operation and the minimum air mass in the overrun mode of the reduced-displacement engine and thus reduced.
  • direct injection permits a distribution of the total fuel mass over a plurality of pulses, which makes it possible, for example in a catalyst heating mode by means of so-called mixture stratification and a later ignition time, to comply with more stringent emission limit values.
  • MFF min minimum fuel quantity MFF min.
  • injection in the region of minimum fuel quantity results in a significant deviation of the injection quantity from the nominal injection quantity. This systematically occurring deviation is mainly due to manufacturing tolerances on the injector, as well as to tolerances of the injector driving the final stage in the engine control. Further additional influential factors are the fuel pressure, the cylinder internal pressure during the injection process, as well as possible variations of the supply voltage.
  • the electrical control of a direct injection valve he ⁇ usually follows via current-controlled full-bridge output stages of the engine control.
  • a full-bridge output stage makes it possible to supply the injection valve with an onboard supply voltage of the motor vehicle and, alternatively, with an amplification voltage.
  • the amplification voltage is often referred to as boost voltage (U_boost) and may be, for example, about 60V.
  • FIG. 5 shows a typical current control profile I (thick solid line) for a direct injection valve with a coil drive.
  • Figure 5 also shows the corresponding clamping ⁇ voltage U (thin solid line) which is applied to the injection valve ⁇ the Dir.
  • the control is divided into fol ⁇ constricting phases:
  • A) Pre-charge phase During this phase of the duration t_pch, the battery voltage U_bat, which corresponds to the vehicle electrical system voltage of the motor vehicle, is applied to the coil drive of the injection valve by the bridge circuit of the output stage. When a current setpoint I_pch is reached, the battery voltage U_bat is switched off by a two-position controller. tet, after falling below a further current threshold U_bat is turned on again.
  • Boost phase The pre-charge phase is followed by the Boost phase.
  • the gain ⁇ voltage U_boost is applied to the coil drive by the final stage until a maximum current I_peak is reached. Due to the rapid power build-up, the injection valve opens accelerated. After He ⁇ range of I_peak closes until the expiration of t_l a freewheeling phase, while this in turn the battery voltage U_bat is applied to the coil drive.
  • the period of time Ti of the electrical control is measured from the beginning of the boost phase. This means that the transition to the free-running phase ⁇ by reaching the predetermined maximum current I_peak is triggered.
  • the duration t_l of the boost phase is fixed as a function of the fuel pressure.
  • the recuperation voltage creates a current flow through the coil, which reduces the magnetic field.
  • the Abkommutie ⁇ tion phase is time-controlled and depends on the Batteriespan ⁇ voltage U_bat and the duration t 1 of the boost phase from.
  • the commutation phase ends after a further time span ⁇ T 2.
  • Holding phase The so-called holding phase is followed by the commutation phase. Here again is controlled via a two-point controller ⁇ the setpoint for the holding current target I_hold on the battery voltage U_bat.
  • the invention has for its object to provide an easy-to rea ⁇ l examples method and a corresponding device for determining the fuel quantity. This object is achieved by the subjects of inde ⁇ Gigen claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
  • a method for determining the fuel pressure on a direct injection valve having a coil drive comprises (a) detecting a voltage induced in the coil drive within a time period comprising a closing instant of the direct injection valve, and (b) determining the fuel pressure based on the detected induced voltage.
  • the method described for determining the fuel pressure based on the recognition that a problem caused by the movement of the Mangenetankers by inductionponssig ⁇ nal in the coil can be used to characterize the BEWE ⁇ supply end of the armature. It has been found that the movement of the magnet armature in turn depends on the fuel pressure acting on the direct injection valve . More specifically, the resultant force applied to the armature causing the closing movement of the injector depends on the fuel pressure, the spring force, and the dynamics of the injector
  • Magnetic field degradation which in particular is determined by the eddy currents induced by the field ⁇ change, from.
  • the voltage curve of the induced voltage in the currentless coil is thus partially caused by the movement of the magnetic ⁇ anchor and thus indirectly partially by the fuel pressure.
  • the proportion of the movement-induced stress can, at least to a good approximation, be determined. tion based on the relative movement between armature and coil.
  • the described method has the advantage that it can be carried out online in an engine control unit.
  • Oscillations of the fuel pressure in a rail cause each injector to individually set a different fuel pressure.
  • the fuel pressure in a rail cause each injector to individually set a different fuel pressure.
  • Position of the injection valve in a common rail system via described oscillation have an effect on the fuel pressure. These dependencies can be recorded for each injection valve and compensated for by a modified control. With a fuel pressure sensor that is set up centrally for all injectors, however, this is not possible because it is located in the "rail" of the common rail system. According to one exemplary embodiment of the invention, a maximum of the induced voltage detected in the coil drive is used to determine the fuel pressure.
  • This embodiment is based on the finding that the maximum for the induced voltage, which can be detected in a simple manner, depends on the value of the applied fuel pressure.
  • the maximum of the induced voltage occurs at the closing time, when armature and valve needle due to the impact in the valve seat their large te speed change experienced, ie the mechanical closing time.
  • a relationship between the maximum of the induced voltage and the value of the fuel pressure can also be established here. This has the advantage that only a single value for the induced voltage must be detected and from this the value for the fuel pressure can be determined. It has been found that there is essentially a linear relationship between the maximum of the induced voltage and the value of the fuel pressure.
  • a value for the determined fuel pressure which is present at the direct injection valve is used as a fictitious value for a further fuel pressure is applied which on at least ei ⁇ nem further direct injection valve.
  • a method which further comprises (a) detecting a further induced voltage which is in a further spool drive of a further direct injection valve in ⁇ cuted, within a period of time that a
  • This embodiment may be advantageous in order to realize a kom ⁇ complexes motor control which allows valves, the individual adjustment of control of a plurality of direct injection, whereby the individual control is based on from ⁇ say strong values of the fuel pressure for each of the plurality of injectors.
  • the injection quantities for each of the direct injection valves can be adapted. The control based on individual data adaptation of a plurality of direct injection valves can then lead to a reduction of the fuel requirement, to an improved combustion of the fuel and / or to a reduction of the pollutant emission.
  • a method which further comprises (a) detecting the fuel pressure by means of a pressure sensor, (b) comparing the fuel pressure determined based on the detected induced voltage with the fuel pressure detected by the pressure sensor, and c) if the ermit ⁇ Telte fuel pressure deviates from the measured fuel pressure by more than a predetermined threshold value, a Substituted ⁇ ben an error message.
  • the additional information about the fuel pressure of a single or a plurality of direct injection valves can be used to monitor the fuel pressure sensor. If the determined fuel pressure deviates so much from the fuel pressure measured by the fuel pressure sensor that a threshold value is exceeded, an error message which follows can lead to different measures. Thus, for example, a recalibration of the fuel pressure sensor can be carried out automatically in the event of a discrepancy between the pressure value of the fuel pressure sensor and a pressure value determined by the described method. Furthermore, if, for example, a particular injection valve generates the error message, it can result that the fuel supply for this injection valve is automatically redesigned. In addition, the request for maintenance of the vehicle can also be issued via a terminal in a passenger compartment.
  • the fuel pressure is determined from a known characteristic field of maxima of induced voltages and associated fuel pressures.
  • the previously known characteristic map can preferably be a one-dimensional characteristic map in which a value for the fuel pressure is assigned to a detected induced voltage value.
  • This map can already be specified by a manufacturer of injectors or injection systems, the injection systems can have both the injectors and the control of the injectors.
  • the map can, as will be described below, also be determined experimentally by comparison with measured values of a conventional fuel pressure sensor.
  • Calibration method has been determined, which comprises (a) operating the direct injection valve for different fuel ⁇ pressure, wherein for each fuel pressure, an induced voltage is measured, and (b) storing a plurality of pairs of values, each of which has a pressure value and a corresponding voltage value to ⁇ .
  • the map it may be advantageous to determine a plurality of value pairs consisting of a voltage value and a value for the fuel pressure.
  • the determination should preferably have values for the fuel pressure , which are given for different fuel pressures .
  • the underlying fuel pressures may include all or at least a wide range of operating fuel pressures for operation of a direct injection engine internal combustion engine.
  • the map can be obtained by way of direct injection valve in a measurement ⁇ stand, that is, a for an image obtained as a referencehren- of the injection valve characteristic field can be used for all Direct ⁇ injectors are used of the same type. Furthermore, the characteristic field can be determined separately for each direct injection valve . After determining the map he ⁇ follows the storage of the values of the engine control are available.
  • the direct injection valve is operated for different fuel pressures under predetermined constant operating conditions.
  • the constant operating conditions are defined by maintaining (a) a stoichiometric air ratio, (b) a predetermined cooling water temperature, (c) a predetermined oil temperature, and / or (d) a predetermined temperature a control unit of a direct injection valve having combus ⁇ tion motor.
  • each of the values from the group of the stoichiometric air ratio, the cooling water temperature, the oil temperature and the temperature of the control unit may be assigned a specific bandwidth for the respective value.
  • Water temperature, the cooling may be particularly defined as the Tem ⁇ temperature of cooling water for the internal combustion engine or the temperature of the cooling water with the engine block of the
  • the method further comprises an adjustment of the value pairs stored in the characteristic field by a regression curve.
  • n value pairs which are entered as points in a Wegdimensiona ⁇ len coordinate system to determine which touches all points.
  • the regression curve may also be a
  • Act regression line A regression curve whose parameters have been defined in this way offers the advantage that intermediate values for the fuel pressure can also be determined for intermediate values of the induced voltage. Another advantage may be that only a few parameters are non-volatile to store in order to obtain intermediate values of the fuel pressure for intermediate values of the detected induced voltage.
  • a device for determining a fuel pressure which is applied to a direct injection valve having a coil drive comprises (a) a Erfas ⁇ sungsech for detecting an indu ⁇ ed in the coil drive voltage within a time period, which comprises a closing timing of the direct injection valve, and (b) an evaluation unit for determining the fuel pressure ba- sierend on the detected voltage.
  • the described device for determining the fuel pressure is based on the recognition that a voltage signal caused by the movement of the Mangenetankers by induction in the coil can be used to characterize the course of movement of the magnet armature.
  • the evaluation unit can determine the fuel pressure from the voltage caused by the movement of the magnet armature in the coil.
  • the described common rail system comprises (a) at least one direct injection valve for injecting fuel into a combustion chamber of the
  • Direct injection valves with a reel drive are insbeson ⁇ particular for common rail system in motor vehicles in use, so that the determination of the fuel pressure which is present at a direct injection valve, in particular for common rail systems is applicable.
  • a computer program for determining a fuel pressure of a coil drive having a valve, in particular a Di ⁇ direct injection valve for an engine of a motor vehicle is described.
  • the computer program when executed by a processor, is arranged to control the above-described method of determining the fuel pressure of a spool drive valve.
  • the computer program may be implemented as a computer-readable instruction code in any suitable programming language such as JAVA, C ++, etc.
  • the computer program can be stored on a computer-readable storage medium (CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc, removable drive, volatile or non-volatile memory, built-in memory / processor, etc.).
  • the instruction code to program a computer or other programmable devices such as in particular a control device for egg ⁇ NEN engine of a motor vehicle such that the desired functions are executed.
  • the Computer program are provided in a network such as the Internet, from which it can be downloaded as needed by a user.
  • the invention can be realized both by means of a computer program, ie a software, and by means of one or more special electrical circuits, ie in hardware or in any hybrid form, ie by means of software components and hardware components.
  • an aspect of the invention in which recognizes ⁇ nis can be seen that after switching off of the drive, the closing movement of the armature and the associated valve needle results in a speed-dependent influencing of the injector voltage.
  • the mechanical closing time of the valve needle ⁇ be true can be an off ⁇ evaluation of the injector voltage after switching off the drive current.
  • An effect which occurs in this case there is ⁇ in that it comes in a coil-driven injector after switching off the Injektorstromes deplete the magnetic force ⁇ .
  • a resultant force resulting from the Fe ⁇ the bias and the applied fuel pressure accelerates the magnet armature and the valve needle towards a valve seat.
  • the armature and the valve needle reach before impacting the valve seat their maxima ⁇ le speed.
  • the voltage level of the maximum induction voltage can be used in order to determine the fuel pressure, because the maximum speed of the valve needle causes the maximum of the induced voltage and the maximum speed is dependent on the fuel pressure applied to the Mothereinspriztventil ⁇ .
  • a time interval I which contains a expect ⁇ th closing timing, so the maximum of the clamping ⁇ voltage difference AU_INJ max can be determined, which is obtained as the maximum of a voltage for a reference model minus the induced voltage.
  • AU_INJ max max ⁇ Ui N j_M DL (t) - Ui NJ _ M Es (t)
  • a corresponding the fuel pressure FUP can be specified or determined.
  • FUP n f (AU_INJ max _ n) (5) may serve as a condition for the general function (4).
  • an off-line calibration provides to a reference model.
  • the value pairs can be used in advance for all direct injection engines produced.
  • an individual online calibration can be done.
  • the value pair can be determined from a predefined fuel pressure, which is measured with the fuel pressure sensor, FUP and detected maxima AU_INJ max ⁇ in order to obtain the relation (5).
  • Requirement for both calibration measurements may be that at least one of the following different conditions is met: (a) The fuel pressure sensor used func ⁇ defined as intended, (b) The combustion in the combustion engine takes place in the homogeneous operating with stoichiometric
  • FUP n fuel pressure
  • the maximum value FUP n max for the fuel pressure may be defined as the value at which the direct injection valve can still be operated without problems.
  • At every constant fuel pressure FUP n may a plurality of measurements ⁇ SUC gene can be averaged over so that mean values of n mean FBD and AU_INJ ma xn mean calculated for the pairs of values and can be stored.
  • the value pairs may look like
  • FUP n mean and AU_INJ ma xn mean serve as characteristic support points on their respective axes. For each reference point or each value pair, a standard deviation can be determined.
  • the values for the map may be stored non-volatile and used to determine the fuel pressure FUP.
  • a polynomial sentence may be applied, such as a 1st order polynomial set.
  • a regression line can be determined for which:
  • the model parameters xO and xl can be stored non-volatile from ⁇ .
  • All calibration measurements can be ⁇ he averages individually for each one zelne direct injection valve in a common rail system.
  • the calibration measurement can thus be used to serve as a basis for the determination of the fuel pressure, which is applied to any direct-injection valve with coil drive. Therefore, the determination of the force ⁇ fuel pressure can replace from the coil drive of Spareinspritzven ⁇ tils induced voltage to the fuel pressure sensor.
  • the determination of the fuel pressure FUP may serve to provide a diagnosis of the state of the common rail system and / or the fuel pressure sensor. In this case, an error message is output when the magnitude of the measured by the fuel pressure sensor fuel pressure sensor FBD mi ⁇ nus pressure the fuel determined from the induced voltage exceeds a threshold value FBD.
  • FUP ⁇ mean denotes the mean value for a specific injection valve i over a plurality of injection cycles. The further averaging with which the value mean (FUPi mean ) is calculated takes place via different injection valves i.
  • the threshold value may be dependent on a fuel pressure set point. value, of an engine speed and a sucked air ⁇ mass of a load condition of the internal combustion engine.
  • Figure 1 shows different waveforms of signals applied at the end of the holding phase and in the shutdown phase to an injection ⁇ valve.
  • FIG. 2 shows a detection of the closing timing under Ver ⁇ use of a reference voltage waveform, which ons bin the induc- in the coil due to the decay of eddy currents in the magnetic armature ⁇ characterized.
  • FIG. 3 shows a diagram from which a correlation of measured fuel pressures FUP and measured maximum voltage differences AU_INJ max can be seen.
  • Figure 4 shows a schematic diagram of a motor driving ⁇ tool having a a common rail system internal combustion engine.
  • FIG. 5 shows a typical current control profile and the corresponding voltage curve for a direct injection valve with a coil drive.
  • the reactor voltage no longer exceeds the Rekuperati ⁇ insulation voltage, no current flows more through the coil.
  • the coil is electrically in so-called "open coil” operation. Due to the ohmic resistance of the magnetic material of the armature when the field decay of the coil indu ⁇ ed eddy currents decay exponentially. In turn, the decrease in the eddy currents ⁇ leads to a change in the field coil, to the induction of a voltage. This induction fect causes the voltage value at the coil out ⁇ to zero volts increases starting from the level of the recuperation after the course of an exponential function. The temporal position of this effect is marked in FIG. 5 with "III".
  • Figure 1 shows different waveforms of signals applied at the end of the holding phase and in the shutdown phase to an injection ⁇ valve.
  • the transition between the hold phase and the turn-off phase occurs at the turn-off time, represented by a vertical dashed line.
  • the current through the coil is represented by the curve provided with the reference numeral 100 in the unit ampere.
  • an induced voltage signal 110 In the Ab ⁇ switching phase resulting from a superposition of the induc- ons bines due Magnetanker- and Ventilnadel- speed and the induction effect due to the Abklin ⁇ gens of the eddy currents an induced voltage signal 110.
  • the voltage signal 110 is in the unit 10 volts Darge ⁇ provides.
  • the metered ⁇ ne fuel flow through the injector shortly after the detected closing time drops from above very quickly.
  • the time offset between - the evaluation of the driving voltage on the basis of - detected is the closing time and the time at which the measured fuel flow rate for the first time reached the value zero, resul ⁇ advantage of the limited dynamic range in the determination of the fuel flow. From a time of about 3.1 ms, the corresponding measurement signal 150 settles to zero.
  • the determination of the derivative 120 is also only within a limited time interval Runaway ⁇ leads may be, which holds the expected closing time corresponds.
  • Figure 2 shows a detection of the closing timing under Ver ⁇ use of a reference voltage waveform, which flow through the Indukti ⁇ ons bin in the coil due to the decay of eddy in the armature characterized.
  • FIG. 2 as in FIG. 1, the end of the hold phase and the turn-off phase are shown.
  • the measured voltage waveform 110 which due to the air gap and the identical Ventilnadel- speed and the induction effect due to the Abklin ⁇ gens of the eddy currents resulting from a superposition of the induction effect is the same as in Figure 1.
  • the coil current 100 is compared to Figure 1 unchanged.
  • the peak 231 of thepulsdiffe ⁇ rence AU_INJ max characterizes the maximum Magnetanker- or valve needle speed, which is achieved on the valve seat immediately before the take on ⁇ the needle.
  • the maximum 231 of the voltage difference AU_INJ max can be used to determine the actual closing time t c i 0 se .
  • the maximum 231 of the voltage difference AU_INJ max at the actual closing time t c i 0 se can be used to determine the fuel pressure.
  • the fuel pressure FUP can be determined which is present at the direct injection valve.
  • FIG. 3 shows a correlation for measured fuel pressures FUP and maxima of the voltage differences AU_INJ max .
  • the regression line 350 can thus be used to for any values of maxima of the clamping ⁇ translation differences AU_INJ max to indicate the fuel pressure FUP in a wide range.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a motor vehicle 463 with an internal combustion engine 461 having a common rail system 460.
  • the motor vehicle 463 also has a fuel supply system and a control unit 466, which serves to control the supply of fuel 476.
  • the arrows in the figure 4 serve to illustrate the direction of flow of the fuel 476.
  • fuel 476 is passed to a low pressure fuel pump 472 and from an output of Nie ⁇ derdruckkraftstoffpumpe 472 in a loop via a Nie ⁇ derdruckregler 470 back into the Fuel tank 474.
  • the fuel 476 is directed to a volume flow control valve ⁇ a high-pressure fuel pump 468.
  • the provided by the low-pressure fuel pump 472 force ⁇ material pressure is typically the volume flow control valve of the high pressure fuel pump 468 3-5 bar.
  • the high-pressure fuel pump 468 is the
  • the high-pressure fuel pump 468 supplies the common-rail system 460, which in this illustration has six direct injection valves 462, with fuel 476. Further, the common-rail system 460, which is part of the
  • Internal combustion engine 461 can be considered, a pressure ⁇ sensor 464, which senses the pressure in the common rail system 460.
  • the pressure sensor 464 is connected to a control unit 466.
  • the control unit 466 has a detection unit 465 for detecting signals and an evaluation unit 467 for the output of control signals.
  • each of the direct injectors as shown in Figure 4, 462 is connected to the located in the control unit 466 detecting unit 465, will wear so that electrical signals from the coil drives of direct injection valves 462 to the control unit 466 via ⁇ able to be evaluated by the evaluation unit 467 to become. In this way, appropriate Steuersig ⁇ nal can be passed on to the high-pressure fuel pump 468 ⁇ to.
  • Both the pressure of the fuel 476 sensed by the pressure sensor 464 and the induced voltages detected at the coil drives of the direct injection valves 462 can be evaluated by the control unit 466.
  • the control unit 466 may then forward appropriate control signals to the high pressure fuel pump 468 to supply the common rail system 460 with fuel 476.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Kraftstoffdruckes, welcher an einem einen Spulenantrieb aufweisenden Direkteinspritzventil anliegt beschrieben. Das Verfahren weist auf (a) ein Erfassen einer in dem Spulenantrieb induzierten Spannung (110,230) innerhalb einer Zeitspanne, welche einen Schließzeitpunkt des Direkteinspritzventils umfasst, und (b) ein Ermitteln des Kraftstoff druckes basierend auf der erfassten induzierten Spannung. Es wird ferner eine entsprechende Vorrichtung, ein Common-Rail-System, ein Kraftfahrzeug und ein Computer-programm zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes eines einen Spulenantrieb aufweisenden Ventils beschrieben.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines an einem Direkteinspritzventil anliegenden Kraftstoffdruckes
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Ermittlung eines Kraftstoffdruckes , welcher an einem einen Spulenantrieb aufweisenden Direkteinspritzventil anliegt. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das Ermitteln des Kraftstoff- druckes für ein Common-Rail-System in einem Kraftfahrzeug.
Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes welcher an einem Direkteinspritzventil mit Spulenantrieb an¬ liegt .
Für den Betrieb moderner Verbrennungsmotoren und die Einhaltung strenger Emissionsgrenzwerte bestimmt eine Motorsteue¬ rung über das sog. Zylinderfüllungsmodell die in einem Zylin¬ der pro Arbeitsspiel eingeschlossene Luftmasse. Entsprechend der modellierten Luftmasse und dem gewünschten Verhältnis zwischen Luftmenge und Kraftstoffmenge (Lambda) wird der ent¬ sprechende Kraftstoffmengensollwert (MFF_SP) über ein Ein- spritzventil , welches in diesem Dokument auch als Injektor oder Direkteinspritzventil bezeichnet wird, eingespritzt. Da- mit kann die einzuspritzende Kraftstoffmenge so bemessen wer¬ den, dass ein für die Abgasnachbehandlung im Katalysator optimaler Wert für Lambda vorliegt. Für direkteinspritzende Ot¬ tomotoren mit innerer Gemischbildung wird der Kraftstoff mit einem Druck im Bereich von 40 bis 200 bar direkt in den
Brennraum eingespritzt.
Hauptanforderung an das Einspritzventil ist neben Dichtheit gegen einen unkontrollierten Kraftstoffausfluss und der
Strahlaufbereitung des einzuspritzenden Kraftstoffs auch eine zeitlich exakte Zumessung der vorgesteuerten Einspritzmenge. Insbesondere bei aufgeladenen direkteinspritzenden Ottomotoren ist eine sehr hohe Mengenspreizung der geforderten Kraftstoffmenge erforderlich. So muss beispielsweise für den auf¬ geladenen Betrieb an der motorischen Volllast eine maximale Kraftstoffmenge MFF_max pro Arbeitsspiel zugemessen werden, wohingegen im leerlaufnahen Betrieb eine minimale Kraftstoff¬ menge MFF_min zugemessen werden muss. Die beiden Kenngrößen MFF_max u. MFF_min definieren dabei die Grenzen des linearen Arbeitsbereichs des Einspritzventils.
Für Direkteinspritzventile mit Spulenantrieb beträgt die Men¬ genspreizung, welche bei konstantem Kraftstoffdruck definiert ist als der Quotient zwischen der maximalen Kraftstoffmenge MFF_max und der minimalen Kraftstoffmenge MFF_min, ungefähr 15. Für zukünftige Motoren mit dem Fokus auf einer C02- Reduktion wird der Hubraum der Motoren verkleinert und die Nennleistung des Motors über entsprechende Motorauflademecha¬ nismen beibehalten oder sogar angehoben. Somit entspricht die Anforderung an die maximale Kraftstoffmenge MFF_max mindes¬ tens den Anforderungen eines Saugmotors mit einem größeren Hubraum. Die minimale Kraftstoffmenge MFF_min wird jedoch ü- ber den leerlaufnahen Betrieb und der minimalen Luftmasse im Schubbetrieb des im Hubraum verkleinerten Motors bestimmt und somit verringert. Zusätzlich ermöglicht eine Direkteinsprit¬ zung eine Verteilung der gesamten Kraftstoffmasse auf mehrere Pulse, was z.B. in einem Katalysatorheizmodus durch eine sog. Gemischschichtung und einem späteren Zündzeitpunkt das Einhalten von verschärften Emissionsgrenzwerten ermöglicht. Für zukünftige Motoren wird sich aus den oben genannten Gründen eine erhöhte Anforderung sowohl an die Mengenspreizung als auch an die minimale Kraftstoffmenge MFF min ergeben. Bei bekannten Einspritzsystemen kommt es bei Einspritzung im Bereich minimaler Kraftstoffmenge zu einer signifikanten Abweichung der Einspritzmenge von der nominalen Einspritzmenge. Diese systematisch auftretende Abweichung ist im Wesentlichen auf Fertigungstoleranzen am Injektor, sowie auf Toleranzen der den Injektor ansteuernden Endstufe in der Motorsteuerung zurückzuführen. Weitere zusätzliche eingehende Einflussgrößen sind der Kraftstoffdruck, der Zylinderinnendruck während des Einspritzvorgangs, sowie mögliche Variationen der Versor- gungsspannung .
Die elektrische Ansteuerung eines Direkteinspritzventils er¬ folgt üblicherweise über stromgeregelte Vollbrücken-Endstufen der Motorsteuerung. Eine Vollbrücken-Endstufe erlaubt es, das Einspritzventil mit einer Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs und alternativ mit einer Verstärkungsspannung zu beaufschlagen. Die Verstärkungsspannung wird häufig auch als Boostspan- nung (U_boost) bezeichnet und kann beispielsweise ca. 60V betragen .
Figur 5 zeigt ein typisches Strom-Ansteuerprofil I (dicke durchgezogene Linie) für ein Direkteinspritzventil mit einem Spulenantrieb. Figur 5 zeigt ferner die entsprechende Span¬ nung U (dünne durchgezogene Linie) , die an den dem Direktein¬ spritzventil anliegt. Die Ansteuerung gliedert sich in fol¬ gende Phasen:
A) Pre-Charge-Phase : Während dieser Phase der Dauer t_pch wird durch die Brückenschaltung der Endstufe die Batterie- Spannung U_bat, welche der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs entspricht, an den Spulenantrieb des Einspritzventils angelegt. Bei Erreichen eines Stromsollwertes I_pch wird die Batteriespannung U_bat durch einen Zweipunktregler abgeschal- tet, nach Unterschreiten einer weiteren Stromschwelle wird U_bat wieder eingeschaltet.
B) Boost-Phase: An die Pre-Charge Phase schließt sich die Bo- ost-Phase an. Dazu wird von der Endstufe die Verstärkungs¬ spannung U_boost solange an den Spulenantrieb angelegt, bis ein Maximalstrom I_peak erreicht ist. Durch den schnellen Stromaufbau öffnet das Einspritzventil beschleunigt. Nach Er¬ reichen von I_peak schließt sich bis zum Ablauf von t_l eine Freilaufphase an, während dieser wiederum die Batteriespannung U_bat an den Spulenantrieb angelegt wird. Die Zeitdauer Ti der elektrischen Ansteuerung wird ab dem Beginn der Boost- Phase gemessen. Dies bedeutet, dass der Übergang in die Frei¬ laufphase durch das Erreichen des vorgegebenen Maximalstroms I_peak getriggert wird. Die Dauer t_l der Boost-Phase ist in Abhängigkeit des Kraftstoffdrucks fest vorgegeben.
C) Abkommutierungs-Phase : Nach Ablauf von t_l folgt eine Ab- kommutierungs-Phase . Durch Abschalten der Spannung entsteht hier eine Selbstinduktionsspannung, welche im Wesentlichen auf die Boostspannung U_boost begrenzt wird. Die Spannungsbe¬ grenzung während der Selbstinduktion setzt sich zusammen aus der Summe von U_boost, sowie den Vorwärtsspannungen einer Re- kuperationsdiode und einer sog. Freilaufdiode . Die Summe die- ser Spannungen wird im Weiteren als Rekuperationsspannung bezeichnet. Aufgrund einer differentiellen Spannungsmessung, welche der Figur 5 zugrunde liegt, ist die Rekuperationsspan¬ nung in der Abkommutierungs-Phase negativ dargestellt. Durch die Rekuperationsspannung entsteht ein Stromfluss durch die Spule, welcher das Magnetfeld vermindert. Die Abkommutie¬ rungs-Phase ist zeitgesteuert und hängt von der Batteriespan¬ nung U_bat und von der Dauer t 1 der Boost-Phase ab. Die Ab- kommutierungs-Phase endet nach Ablauf einer weiteren Zeit¬ spanne t 2.
D) Halte-Phase: An die Abkommutierungs-Phase schließt sich die sog. Haltephase an. Hier wird wiederum über einen Zwei¬ punktregler der Sollwert für den Haltestromsoll I_hold über die Batteriespannung U_bat eingeregelt.
E) Abschalt-Phase : Durch Abschalten der Spannung entsteht ei- ne Selbstinduktionsspannung, welche, wie oben erläutert, auf die Rekuperationsspannung begrenzt wird. Dadurch entsteht ein Stromfluss durch die Spule, welcher nun das Magnetfeld ab¬ baut. Nach Überschreiten der hier negativ dargestellten Rekuperationsspannung fließt kein Strom mehr. Dieser Zustand wird auch als "open coil" bezeichnet. Aufgrund der ohmschen Wider¬ stände des magnetischen Materials klingen die beim Feldabbau der Spule induzierten Wirbelströme ab. Die Abnahme der Wir¬ belströme führt wiederum zu einer Feldänderung in der Magnetspule und somit zu einer Spannungsinduktion. Dieser Indukti- onseffekt führt dazu, dass der Spannungswert am Injektor aus¬ gehend vom Niveau der Rekuperationsspannung nach dem Verlauf einer Exponentialfunktion auf Null ansteigt. Der Injektor schließt nach Abbau der Magnetkraft über die Federkraft und die durch den Kraftstoffdruck verursachte hydraulische Kraft. Die eingespritzte Kraftstoffmenge ist also insgesamt eine
Funktion des Ventilöffnungs- und Ventilschließverhaltens als auch des am Ventil anliegenden Kraftstoffdrucks .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu rea¬ lisierendes Verfahren, sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Ermitteln der Kraftstoffmenge anzugeben. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhän¬ gigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes an einem einen Spulenantrieb aufweisenden Direkteinspritzventil beschrieben. Das Verfahren weist auf (a) ein Erfassen einer in dem Spulenan- trieb induzierten Spannung innerhalb einer Zeitspanne, welche einen Schließzeitpunkt des Direkteinspritzventils umfasst, und (b) ein Ermitteln des Kraftstoffdruckes basierend auf der erfassten induzierten Spannung. Dem beschriebenen Verfahren zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein von der Bewegung des Mangenetankers durch Induktion verursachtes Spannungssig¬ nal in der Spule dazu verwendet werden kann, um den Bewe¬ gungsablauf des Magnetankers zu charakterisieren. Es wurde herausgefunden, dass der Bewegungsablauf des Magnetankers nämlich seinerseits von dem an dem Direkteinspritzventil an¬ liegenden Kraftstoffdruck abhängig ist. Genauer gesagt hängt die an dem Magnetanker ansetzende resultierende Kraft, welche die Schließbewegung des Einspritzventils verursacht, von dem Kraftstoffdruck, von der Federkraft und von der Dynamik des
Magnetfeldabbaus, welche insbesondere durch die von der Feld¬ änderung induzierten Wirbelströme bestimmt wird, ab.
Der Spannungsverlauf der in der stromlosen Spule induzierten Spannung wird somit teilweise durch die Bewegung des Magnet¬ ankers und damit indirekt teilweise durch den Kraftstoffdruck hervorgerufen. Durch eine geeignete Auswertung des zeitlichen Verlaufs der in der Spule induzierten Spannung kann zumindest in guter Näherung der Anteil der bewegungsinduzierten Span- nung ermittelt werden, der auf der Relativbewegung zwischen Magnetanker und Spule basiert. Durch das Erfassen der induzierten Spannung werden also automatisch Informationen über den Bewegungsverlauf gewonnen, welche genaue Rückschlüsse ü- ber den anliegenden Kraftstoffdruck zulassen und damit dem Ermitteln des Kraftstoffdruckes dienen können. Hierzu kann sowohl der Verlauf der bewegungsinduzierten Spannung als auch der Schließzeitpunkt in der Abschalt-Phase dazu verwendet werden um den Kraftstoffdruck zu ermitteln.
Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass es online in einem Motorsteuergerät durchgeführt werden kann. So können z.B. Oszillationen des Kraftstoffdrucks in einem Rail dazu führen, dass sich an jedem Einspritzventil ein individuell unterschiedlicher Kraftstoffdruck einstellt. Auch kann die
Position des Einspritzventils in einem Common-Rail-System ü- ber beschriebene Oszillation Auswirkungen auf den Kraftstoffdruck haben. Diese Abhängigkeiten können für jedes Einspritzventil erfasst und durch eine geänderte Ansteuerung kompen- siert werden. Mit einem Kraftstoffdrucksensor der zentral für alle Einspritzventile eingerichtet ist, ist dies hingegen nicht möglich ist, da dieser sich im "Rail" des Common-Rail- Systems befindet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein in dem Spulenantrieb erfasstes Maximum der induzierten Spannung zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes verwendet.
Diesem Ausführungsbeispiel liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Maximum für die induzierte Spannung, welches auf einfache Weise erfasst werden kann, abhängig ist vom Wert des anliegenden Kraftstoffdruckes . Das Maximum der induzierten Spannung tritt dabei zum Schließzeitpunkt auf, wenn Anker und Ventilnadel aufgrund des Auftreffens im Ventilsitz ihre groß- te Geschwindigkeitsänderung erfahren, d.h. zum mechanischen Schließzeitpunkt. Durch eine geeignete Auswertung kann auch hier ein Zusammenhang zwischen dem Maximum der induzierten Spannung und dem Wert des Kraftstoffdruckes hergestellt wer- den. Dies hat den Vorteil, dass nur ein einzelner Wert für die induzierte Spannung erfasst werden muss und hieraus der Wert für den Kraftstoffdruck ermittelt werden kann. Es hat sich herausgestellt, dass im Wesentlichen ein linearer Zusammenhang zwischen dem Maximum der induzierten Spannung und dem Wert des Kraftstoffdrucks besteht.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Wert für den ermittelten Kraftstoffdruck, welcher an dem Direkteinspritzventil anliegt, als fiktiver Wert für einen weiteren Kraftstoffdruck verwendet, welcher an zumindest ei¬ nem weiteren Direkteinspritzventil anliegt.
Für eine Motorsteuerung kann es vorteilhaft sein möglichst wenige elektronische Komponenten zu verwenden. Dies führt zu einer Verringerung der benötigten Rechenleistung und auch zu einer Verringerung der zu verbauenden elektronischen Komponenten selbst. Insbesondere kann auf den Kraftstoffdrucksen- sor verzichtet werden, der zentral für alle Einspritzventile eingerichtet ist, wie es bei einem herkömmlichen sogenannten Motor nach dem Common-Rail-Prinzip der Fall ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, das ferner aufweist (a) ein Erfassen einer weiteren induzierten Spannung, welche in einem wei- teren Spulenantrieb eines weiteren Direkteinspritzventils in¬ duziert wird, innerhalb einer Zeitspanne, welche einen
Schließzeitpunkt des weiteren Direkteinspritzventils umfasst, und (b) ein Ermitteln eines weiteren Kraftstoffdruckes basie¬ rend auf der erfassten weiteren induzierten Spannung. Dieses Ausführungsbeispiel mag vorteilhaft sein, um eine kom¬ plexe Motorsteuerung zu realisieren, welche die individuelle Anpassung der Ansteuerung einer Mehrzahl von Direkteinspritz- ventilen erlaubt, wobei die individuelle Ansteuerung auf aus¬ sagekräftigen Werten des Kraftstoffdruckes für jedes der Mehrzahl von Einspritzventilen beruht. Insbesondere können die Einspritzmengen für jedes der Direkteinspritzventile an- gepasst werden. Die auf individuellen Daten beruhende Anpas- sung einer Mehrzahl von Direkteinspritzventilen beruhende Ansteuerung kann dann zu einer Verringerung des Kraftstoffbedarfs, zu einer verbesserten Verbrennung des Kraftstoffs und/oder zu einer Verringerung des Schadstoffausstoßes führen .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, welches ferner aufweist (a) ein Erfassen des Kraftstoffdrucks mittels eines Drucksensors, (b) ein Vergleichen des basierend auf der erfassten induzierten Spannung ermittelten Kraftstoffdrucks mit dem von dem Drucksensor erfassten Kraftstoffdruck, und, (c) falls der ermit¬ telte Kraftstoffdruck von dem gemessenen Kraftstoffdruck um mehr als einem vorgegebenen Schwellwert abweicht, ein Ausge¬ ben einer Fehlermeldung.
Für den Fall, dass auf einen gemeinsamen Kraftstoffdrucksen- sor zurückgegriffen werden soll, kann durch die zusätzliche Information welche über den Kraftstoffdruck eines einzelnen oder einer Mehrzahl von Direkteinspritzventilen erhalten wird, der Kraftstoffdrucksensor überwacht werden. Falls der ermittelte Kraftstoffdruck von dem durch den Kraftstoffdrucksensor gemessenen Kraftstoffdruck so stark abweicht, dass ein Schwellwert überschritten wird, kann eine im Anschluss daran erfolgende Fehlermeldung zu unterschiedlichen Maßnahmen füh- ren. So kann z.B. bei einer Diskrepanz zwischen dem Druckwert des Kraftstoffdrucksensors und einem durch das beschriebene Verfahren ermittelten Druckwerts automatisch eine Nachkalibrierung des Kraftstoffdrucksensors erfolgen. Weiterhin kann, falls z.B. ein bestimmtes Einspritzventil die Fehlermeldung erzeugt, es sich ergeben, dass die Kraftstoffzufuhr für dieses Einspritzventil automatisch neu ausgelegt wird. Darüber hinaus kann auch über ein Terminal in einer Fahrgastzelle die Aufforderung zu einer Wartung des Fahrzeuges ausgegeben wer- den.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird aus einem vorbekannten Kennfeld von Maxima von induzierten Spannungen und zugehörigen Kraftstoffdrücken der Kraftstoff- druck ermittelt.
Bei dem vorbekannten Kennfeld kann es sich bevorzugt um ein eindimensionales Kennfeld handeln, bei dem einem erfassten induzierten Spannungswert jeweils ein Wert für den Kraft- stoffdruck zugeordnet ist. Dieses Kennfeld kann bereits von einem Hersteller von Einspritzventilen oder Einspritzanlagen vorgegeben werden, wobei die Einspritzanlagen sowohl die Einspritzventile als auch die Steuerung der Einspritzventile aufweisen können. Das Kennfeld kann, wie im Folgenden noch beschrieben wird, auch experimentell durch einen Vergleich mit gemessenen Werten eines herkömmlichen Kraftstoffdrucksensors ermittelt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, wobei das Kennfeld mittels eines
Kalibrierverfahrens ermittelt wurde, welches aufweist (a) ein Betreiben des Direkteinspritzventils für verschiedene Kraft¬ stoffdrücke, wobei für jeden Kraftstoffdruck eine induzierte Spannung gemessen wird, und (b) ein Speichern einer Mehrzahl von Wertepaaren, welche jeweils einen Druckwert und einen zu¬ gehörigen Spannungswert aufweisen.
Zur Ermittlung des Kennfeldes kann es vorteilhaft sein eine Mehrzahl von Wertepaaren bestehend aus einem Spannungswert und einem Wert für den Kraftstoffdruck zu bestimmen. Bevorzugt soll die Ermittlung Werte für den Kraftstoffdruck auf¬ weisen, welche sich für unterschiedliche Kraftstoffdrücke er¬ geben. Insbesondere können die zugrunde liegenden Kraftstoff- drücke den gesamten oder zumindest einen weiten Bereich von Betriebskraftstoffdrücken für einen Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzventilen umfassen. Das Kennfeld kann anhand eines Direkteinspritzventils in einem Mess¬ stand erhalten werden, d.h. ein für ein als Referenz dienen- des Einspritzventil erhaltenes Kennfeld kann für alle Direkt¬ einspritzventile des gleichen Typs Verwendung finden. Weiterhin kann für jedes Direkteinspritzventil gesondert das Kenn¬ feld ermittelt werden. Nach dem Ermitteln des Kennfeldes er¬ folgt die Speicherung der Werte welche der Motorsteuerung zur Verfügung stehen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Direkteinspritzventil für verschiedene Kraftstoffdrücke unter vorgegeben konstanten Betriebsbedingungen betrieben.
Um zu verlässlichen Werten für das Kennfeld zu gelangen ist es vorteilhaft konstante Betriebsbedingungen zu schaffen, weil dann der Zusammenhang zwischen der induzierten Spannung und dem Kraftstoffdruck einfach abzuleiten ist. Auch die Ka- librierung des Kraftstoffsensors und die Kalibrierung der An¬ lage ist in einem Fall besonders einfach auszuführen, wenn eine Vielzahl an Einflussfaktoren, welche die Ergebnisse verfälschen könnten, durch ihre konstante Beibehaltung ausgeschaltet werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, wobei die konstanten Betriebsbedingungen definiert sind durch eine Beibehaltung (a) eines stöchiometrischen Luftverhältnisses, (b) einer vorgegebenen Kühlwassertemperatur, (c) einer vorgegebenen Öltemperatur und/oder (d) einer vorgegebenen Temperatur für ein Steuergerät eines das Direkteinspritzventil aufweisenden Verbren¬ nungsmotors .
Hierbei mag jedem der Werte aus der Gruppe des stöchiometri- sche Luftverhältnisses, der Kühlwassertemperatur, der Öltemperatur und der Temperatur des Steuergerätes eine bestimmte Bandbreite für den jeweiligen Wert zugeordnet sein. Die Kühl- wassertemperatur mag insbesondere definiert sein als die Tem¬ peratur des Kühlwassers für den Verbrennungsmotor bzw. der Temperatur des Kühlwassers mit dem der Motorblock des
Verbrennungsmotors gekühlt wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Anpassen der in dem Kennfeld gespeicherten Wertepaare durch eine Regressionskurve auf.
Eine Reihe von theoretischen mathematischen Modellen mag dazu verwendet werden, um die Verlässlichkeit der in dem Kennfeld gespeicherten Wertepaare zu erhöhen. So kann bekanntermaßen für n Wertepaare, welche als Punkte in einem zweidimensiona¬ len Koordinatensystem eingetragen werden, ein Polynom n-l-ten Grades ermittelt werden, welches alle Punkte berührt. Insbe- sondere kann es sich bei der Regressionskurve auch um eine
Regressionsgerade handeln. Eine Regressionskurve deren Para¬ meter auf diese Weise definiert wurden bietet den Vorteil, dass für Zwischenwerte der induzierten Spannung auch Zwischenwerte für den Kraftstoffdruck ermittelt werden können. Ein weiterer Vorteil mag darin bestehen, dass nur wenige Parameter nichtflüchtig zu speichern sind um Zwischenwerte des Kraftstoffdruckes für Zwischenwerte der erfassten induzierten Spannung zu erhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffdruckes , welcher an einem einen Spulenantrieb aufweisenden Direkteinspritzventil an- liegt, beschrieben. Die Vorrichtung weist auf (a) eine Erfas¬ sungseinheit zum Erfassen einer in dem Spulenantrieb indu¬ zierten Spannung innerhalb einer Zeitspanne, welche einen Schließzeitpunkt des Direkteinspritzventils umfasst, und (b) eine Auswerteeinheit zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes ba- sierend auf der erfassten Spannung.
Auch der beschriebenen Vorrichtung zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein von der Bewegung des Mangenetankers durch Induktion verursachtes Spannungssignal in der Spule dazu verwendet werden kann, um den Bewegungsablauf des Magnetankers zu charakterisieren. Die Auswerteeinheit kann von der durch den Bewegungsablauf des Magnetankers in der Spule hervorgerufenen Spannung ausgehend den Kraftstoffdruck ermitteln.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Common-Rail-System für ein Kraftfahrzeug mit einem
Verbrennungsmotor beschrieben. Das beschriebene Common-Rail- System weist auf (a) zumindest ein Direkteinspritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum des
Verbrennungsmotors, und (b) eine beschriebene Vorrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffdrucks . Direkteinspritzventile mit einem Spulenantrieb sind insbeson¬ dere für Common-Rail-System in Kraftfahrzeugen gebräuchlich, so dass die Ermittlung des Kraftstoffdrucks , welcher an einem Direkteinspritzventil anliegt, insbesondere für Common-Rail- Systeme anwendbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zum Ermitteln eines Kraftstoffdruckes eines einen Spulenantrieb aufweisenden Ventils, insbesondere eines Di¬ rekteinspritzventils für einen Motor eines Kraftfahrzeuges, beschrieben. Das Computerprogramm, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, ist zum Steuern des oben beschriebenen Verfahrens zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes eines einen Spulenantrieb aufweisenden Ventils eingerichtet.
Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Com¬ puterprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Pro¬ gramm-Elements, eines Computerprogrammprodukts und/oder eines computerlesbaren Mediums, das Anweisungen zum Steuern eines Computersystems enthält, um die Arbeitsweise eines Systems bzw. eines Verfahrens in geeigneter Weise zu koordinieren, um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpften Wirkungen zu erreichen.
Das Computerprogramm kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++ etc. implementiert sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium (CD-Rom, DVD, Blu- ray Disk, Wechsellaufwerk, flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für ei¬ nen Motor eines Kraftfahrzeugs derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogramm in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer herunter geladen werden kann. Die Erfindung kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d.h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, d.h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
Zusammenfassend kann ein Aspekt der Erfindung in der Erkennt¬ nis gesehen werden, dass nach Abschalten des Ansteuerstromes die Schließbewegung des Magnetankers und der verbundenen Ventilnadel zu einer geschwindigkeitsabhängigen Beeinflussung der Injektorspannung führt. Insbesondere kann durch eine Aus¬ wertung der Injektorspannung nach Abschalten des Ansteuerstromes der mechanische Schließzeitpunkt der Ventilnadel be¬ stimmt werden. Ein Effekt, der hierbei auftritt, besteht dar¬ in, dass es bei einem spulengetriebenen Einspritzventil nach dem Abschalten des Injektorstromes zu einem Abbau der Magnet¬ kraft kommt. Eine resultierende Kraft, die sich aus der Fe¬ dervorspannung und dem anliegenden Kraftstoffdruck ergibt, beschleunigt den Magnetanker und die Ventilnadel in Richtung eines Ventilsitzes. Dabei erreichen der Magnetanker und die Ventilnadel vor dem Aufschlag auf den Ventilsitz ihre maxima¬ le Geschwindigkeit. Mit dieser maximalen Geschwindigkeit ver¬ größert sich ein Luftspalt zwischen Spulenkern und Magnetanker. Aufgrund der Bewegung des Magnetankers und der damit einhergehenden Vergrößerung des Luftspalts führt der remanen- te Magnetismus des Magnetankers auf Grund von Bewegungsinduk¬ tion zu einer Spannung in der Injektorspule. Die maximale Än¬ derung dieser Induktionsspannung an der Injektorspule, die durch die maximale Geschwindigkeitsänderung von Magnetanker und verbundener Ventilnadel verursacht wird tritt zum Zeit- punkt des mechanischen Schließens der Ventilnadel auf. Somit korreliert das Auftreten des Maximalwertes der bewegungsindu- zierten Spannung mit dem mechanische Schließen des Einspritzventils .
Die Spannungshöhe der maximalen Induktionsspannung kann dazu genutzt werden, um den an dem Direkteinspriztventil anliegen¬ den Kraftstoffdruck zu ermitteln, da die maximale Geschwindigkeit der Ventilnadel das Maximum der induzierten Spannung hervorruft und die maximale Geschwindigkeit abhängig ist vom Kraftstoffdruck . In einem Zeitintervall I, das einen erwarte¬ ten Schließzeitpunkt enthält, kann also das Maximum der Span¬ nungsdifferenz AU_INJmax ermittelt werden, welches sich als Maximum einer Spannung für ein Referenzmodell minus der indu- zierten Spannung ergibt.
AU_INJmax = max { UiNj_MDL(t) - UiNJ_MEs(t) | te I } (1) für
I = [ tciose_Expected _ At, tciose_Expected + At] (2) und UiNJ_MDL(t) = Ustart ' [1 ~ ΘΧρ { t /X ( ß, Ihold) } ] (3).
Für UiNj MDL(t) liegt ein einfaches Referenzmodell zugrunde, wobei der Wert Ustart durch den Wert von UiNJ MEs(t) zum Zeit¬ punkt t=0 definiert ist und eine Injektortemperatur i3- und I- hoid zusammen eine Zeitkonsante bilden.
Für beliebige Werte des erfassten Maximums der induzierten Spannung AU_INJmax soll im Betriebsverfahren ein entsprechen- der Kraftstoffdruck FUP angegeben bzw. ermittelt werden können. Ein allgemeiner und zunächst unbekannter Zusammenhang von AU_INJmax und FUP, FUP = f (AU_INJmax) , (4) welcher für das Betriebsverfahren vorausgesetzt sein mag, mag deshalb vorab in einer Kalibrierungsmessung ermittelt werden .
Vor der Anwendung des Betriebsverfahrens mögen mit der Kalib¬ rierungsmessung zunächst Wertepaare ermittelt werden, die sich für bestimmte vorgegebene und durch einen Drucksensor gemessene Drücke FUPn und entsprechenden gemessenen Maxima AU_INJmax n ergeben. Ein Zusammenhang
FUPn = f (AU_INJmax_n) (5) mag als Voraussetzung für die allgemeine Funktion (4) dienen.
Um die N beliebigen Wertepaare für vorgegebene Kraftstoffdrü¬ cke FUPn und erfassten Maxima AU_INJmax n (l<n<N) zu erhalten, bietet sich eine Offline-Kalibrierung an einem Referenzmodell an. Durch eine Labormessung an einem als Referenz dienenden Direkteinspritzventil können die Wertepaare vorab für alle hergestellten direkt einspritzenden Motoren verwendet werden.
Weiterhin kann eine individuelle Online-Kalibrierung erfolgen. Für jedes einzelne Direkteinspritzventil i kann das Wer- tepaar aus einem vorgegebenen Kraftstoffdruck, welcher mit dem Kraftstoffdrucksensor gemessen wird, FUP± und erfassten Maxima AU_INJmax ± ermittelt werden um die Relation (5) zu erhalten . Voraussetzung für beide Kalibrierungsmessungen mag sein, dass zumindest eine der nachfolgenden verschiedene Bedingungen erfüllt ist: (a) Der verwendete Kraftstoffdrucksensor funktio¬ niert bestimmungsgemäß, (b) Die Verbrennung im Verbrennungs- motor erfolgt im homogenen Betrieb mit stöchiometrischem
Luft-/KraftstoffVerhältnis im Teillastbereich annähernd sta¬ tionär, (c) Im gewählten Betriebsbereich ist eine Variation des Kraftstoffdrucks emissionsneutral möglich, (d) Es erfolgt keine Mehrfach-Einspritzung und keine negative Injektor- bestromung zur Beschleunigung des Injektorschließens. (e) Für Kühlwasser-, Öl- und Steuergerätetemperatur wird je ein Temperaturintervall für die Durchführung definiert, welches bei der Messung eingehalten wird. Bei der Messung wird der Kraftstoffdruck (FUPn) bevorzugt konstant gehalten und von einem Anfangs-Sollwert FUPn min bei 40 bar zu einem Maximalwert FUPn max in Schritten von AFUP ge¬ steigert. Als Maximalwert FUPn max für den Kraftstoffdruck mag der Wert definiert sein, bei dem das Direkteinspritzventil noch problemlos betrieben werden kann. Bei jedem konstanten Kraftstoffdruck FUPn mag eine Vielzahl von Messungen erfol¬ gen, über die gemittelt werden kann, so dass sich Mittelwerte FUPn mean und AU_INJmax n mean für die Wertepaare berechnen und abspeichern lassen.
Nach der Kalibrierungsmessung mögen die Wertepaare aus
FUPn mean und AU_INJmax n mean als Kennfe1dstützste11en auf ihren entsprechenden Achsen dienen. Für jede Stützstelle bzw. jedes Wertepaar kann eine Standardabweichung ermittelt werden. Die Werte für das Kennfeld mögen nicht-flüchtig abgespeichert werden und zur Ermittlung des Kraftstoffdrucks FUP dienen.
Wahlweise mag nach der Kalibrierungsmessung ein Polynomansatz angewendet werden, wie z.B. ein Polynomansatz 1. Ordnung. Durch Anwenden der Methode der kleinsten Fehlerquadrate kann eine Regressionsgerade bestimmt werden für die gilt:
FUP = xO + xl · AU_INJmax (6)
Dabei können die Modellparameter xO und xl nicht-flüchtig ab¬ gespeichert werden.
Alle Kalibrierungsmessungen können individuell für jedes ein- zelne Direkteinspritzventil in einem Common-Rail-System er¬ mittelt werden.
Die Kalibrierungsmessung kann also dafür verwendet werden, um als Grundlage für die Ermittlung des Kraftstoffdruckes zu dienen, welcher an einem beliebigen Direkteinspritzventil mit Spulenantrieb anliegt. Deshalb kann die Ermittlung des Kraft¬ stoffdruckes aus der im Spulenantrieb des Direkteinspritzven¬ tils induzierten Spannung den Kraftstoffdrucksensor ersetzen. Wahlweise kann die Ermittlung des Kraftstoffdrucks FUP dazu dienen, eine Diagnose des Zustands des Common-Rail-Systems und/oder des Kraftstoffdrucksensors zu liefern. Dabei kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden, wenn der Betrag des vom Kraftstoffdrucksensor gemessenen Kraftstoffdrucks FUPSensor mi¬ nus dem aus der induzierten Spannung ermittelten Kraftstoff- druck FUP einen Schwellwert überschreitet. D.h.:
|FUPSenSor - itiean ( FUPi_mean) | > Schwellwert (7)
Hierbei bezeichnet FUP± mean den Mittelwert für ein bestimmten Einspritzventil i über mehrere Einspritzzyklen. Die weitere Mittelwertbildung, mit der der Wert mean (FUPi mean) berechnet wird, erfolgt über verschiedenen Einspritzventile i. Der Schwellwert kann abhängig sein von einem Kraftstoffdrucksoll- wert, von einer Motordrehzahl und über eine angesaugte Luft¬ masse von einem Lastzustand des Verbrennungsmotors.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände be¬ schrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen be- schrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser
Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung der- zeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
Figur 1 zeigt verschiedene Verläufe von Signalen, die am Ende der Halte-Phase und in der Abschalt-Phase an einem Einspritz¬ ventil anliegen.
Figur 2 zeigt eine Detektion des Schließzeitpunkts unter Ver¬ wendung eines Referenzspannungsverlaufs, welches den Indukti- onseffekt in der Spule aufgrund des Abklingens von Wirbel¬ strömen in dem Magnetanker charakterisiert. Figur 3 zeigt ein Diagramm aus dem eine Korrelation von gemessenen Kraftstoffdrücken FUP und gemessenen maximalen Spannungsdifferenzen AU_INJmax ersichtlich ist. Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahr¬ zeuges mit einem ein Common-Rail-System aufweisenden Verbrennungsmotor .
Figur 5 zeigt ein typisches Strom-Ansteuerprofil und den ent- sprechenden Spannungsverlauf für ein Direkteinspritzventil mit einem Spulenantrieb.
Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten der Ausführungsform nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit einem anderen Bezugszeichen versehen sind, welches sich lediglich in seiner ersten Ziffer und/oder durch einen angehängten Buchstaben von dem Bezugszeichen einer entsprechenden Komponente unterscheidet. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläu- tert.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend be¬ schriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstel- len. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Aus¬ führungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind .
Das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes beruht auf folgenden in der Abschalt- Phase eines Einspritzventils auftretenden physikalischen Effekten :
1. Zunächst führt das Abschalten der Spannung an der Spule des Einspritzventils zu einer Selbstinduktionsspannung, welche durch die Rekuperationsspannung begrenzt wird. Die Reku- perationsspannung ist typischerweise dem Betrag nach etwas größer als die Boostspannung . Solange die Selbstinduktions¬ spannung die Rekuperationsspannung übersteigt, kommt es zu einem Stromfluss in der Spule und das Magnetfeld in der Spule wird abgebaut. Die zeitliche Lage dieses Effektes ist in Fi¬ gur 5 mit "I" gekennzeichnet.
2. Bereits während des Abklingens des Spulenstromes kommt es zu einer Verminderung der Magnetkraft. Sobald die Federvorspannung und die hydraulische Kraft aufgrund des Druckes des einzuspritzenden Kraftstoffs die abnehmende Magnetkraft über¬ steigen, ergibt sich eine resultierende Kraft, welche den Magnetanker zusammen mit der Ventilnadel in Richtung des Ven- tilsitzes beschleunigt.
3. Übersteigt die Selbstinduktionsspannung die Rekuperati¬ onsspannung nicht mehr, so fließt kein Strom mehr durch die Spule. Die Spule ist elektrisch im sog. "open coil" Betrieb. Aufgrund der ohmschen Widerstände des magnetischen Materials des Magnetankers klingen die beim Feldabbau der Spule indu¬ zierten Wirbelströme exponentiell ab. Die Abnahme der Wirbel¬ ströme führt wiederum zu einer Feldänderung in der Spule und somit zu der Induktion einer Spannung. Dieser Induktionsef- fekt führt dazu, dass der Spannungswert an der Spule ausge¬ hend vom Niveau der Rekuperationsspannung nach dem Verlauf einer Exponentialfunktion bis auf Null Volt ansteigt. Die zeitliche Lage dieses Effektes ist in Figur 5 mit "III" ge- kennzeichnet.
4. Unmittelbar vor dem Aufschlag der Ventilnadel in den Ventilsitzes erreichen Magnetanker und Ventilnadel ihre maximale Geschwindigkeit. Mit dieser Geschwindigkeit vergrößert sich der Luftspalt zwischen Spulenkern und Magnetanker. Aufgrund der Bewegung des Magnetankers und der damit einhergehenden Luftspalterhöhung, führt der remanente Magnetismus des Mag¬ netankers zu einer bewegungsinduzierten Spannung in der Spule. Die auftretende maximale Änderung der Induktionsspannung kennzeichnet die maximale Geschwindigkeitsänderung des Mag¬ netankers (und auch der verbundenen Ventilnadel) . Damit kor¬ reliert der Zeitpunkt des mechanischen Schließens der Ventil¬ nadel mit dem Auftreten der maximalen bewegungsinduzierten Spannung. Dieser von Magnetanker und der damit verbundenen Ventilnadel-Geschwindigkeit verursachte Induktionseffekt ist dem Induktionseffekt aufgrund des Abklingens der Wirbelströme überlagert. Die zeitliche Lage dieses Effektes ist in Figur 5 mit "IV" gekennzeichnet. 5. Nach dem mechanischen Schließen der Ventilnadel erfolgt typischerweise ein Prellvorgang, bei dem die Ventilnadel noch einmal kurzzeitig aus der Schließposition ausgelenkt wird. Infolge der Federspannung und des anliegenden Kraftstoffdrucks wird die Ventilnadel jedoch wieder in den Ventilsitz gedrückt. Das Schließen des Ventils nach dem Prellvorgang ist in Figur 5 mit "V" gekennzeichnet.
Das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren basiert nun darauf, aus dem bewegungsinduzierten Spannungsverlauf in der Abschalt-Phase den am Einspritzventil anliegenden Kraftstoff¬ druck zu ermitteln. Wie im Detail erläutert wird setzt diese Ermittlung einige Auswertungen für den gemessenen induzierten Spannungsverlauf voraus.
Figur 1 zeigt verschiedene Verläufe von Signalen, die am Ende der Halte-Phase und in der Abschalt-Phase an einem Einspritz¬ ventil anliegen. Der Übergang zwischen der Halte-Phase und der Abschalt-Phase erfolgt am Abschaltzeitpunkt, der durch eine vertikale gestrichelte Linie dargestellt ist. Der Strom durch die Spule ist durch die mit dem Bezugszeichen 100 versehene Kurve in der Einheit Ampere dargestellt. In der Ab¬ schalt-Phase ergibt sich aus einer Überlagerung des Indukti- onseffektes aufgrund von Magnetanker- und Ventilnadel- Geschwindigkeit und dem Induktionseffekt aufgrund des Abklin¬ gens der Wirbelströme ein induziertes Spannungssignal 110. Das Spannungssignal 110 ist in der Einheit 10 Volt darge¬ stellt. Man sieht am Spannungssignal 110, dass die Geschwin- digkeit der Spannungserhöhung im Bereich des Schließzeitpunkts stark abnimmt, bevor die Geschwindigkeit der Span¬ nungserhöhung aufgrund des Rückprellens von Ventilnadel und Magnetanker wieder zunimmt. Die mit dem Bezugszeichen 120 versehene Kurve stellt die zeitliche Ableitung des Spannungs- signals 110 dar. In dieser Ableitung 120 ist der Schließzeit¬ punkt an einem lokalen Minimum 121 erkennbar. Nach dem Rückprellvorgang ist ein weiterer Schließzeitpunkt an einem weiteren Minimum 122 zu erkennen. Auch wenn es zum Verständnis der Erfindung nur vergleichswei¬ se wenig beiträgt, ist in Figur 1 ferner einer Kurve 150 eingezeichnet, welche den Kraftstoffdurchfluss in der Einheit Gramm pro Sekunde dargestellt. Man erkennt, dass der gemesse¬ ne Kraftstoffdurchfluss durch das Einspritzventil kurz nach dem detektierten Schließzeitpunkt von oben kommend sehr schnell abfällt. Der zeitliche Versatz zwischen - auf Basis der Auswertung der Ansteuerspannung - detektiertem Schließzeitpunkt und dem Zeitpunkt zu dem die gemessene Kraftstoff- durchflussrate das erste Mal den Wert Null erreicht, resul¬ tiert aus der begrenzten Messdynamik bei der Bestimmung des Kraftstoffdurchflusses . Ab einer Zeit von ca. 3,1 ms pendelt sich das entsprechende Messsignal 150 auf den Wert Null ein. Um die für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens zur Ermittlung des Kraftstoffdruckes erforderliche Rechenleistung zu reduzieren, kann die Bestimmung der Ableitung 120 auch lediglich innerhalb eines begrenzten Zeitintervalls durchge¬ führt werden, welches den erwarteten Schließzeitpunkt ent- hält.
Figur 2 zeigt eine Detektion des Schließzeitpunkts unter Ver¬ wendung eines Referenzspannungsverlaufs, welches den Indukti¬ onseffekt in der Spule aufgrund des Abklingens von Wirbel- strömen in dem Magnetanker charakterisiert. In Figur 2 ist ebenso wie in Figur 1 das Ende der Halte-Phase und die Ab- schalt-Phase dargestellt. Der gemessene Spannungsverlauf 110, welcher sich aus einer Überlagerung des Induktionseffektes aufgrund von Luftspalt- und der identischen Ventilnadel- Geschwindigkeit und dem Induktionseffekt aufgrund des Abklin¬ gens der Wirbelströme ergibt, ist derselbe wie in Figur 1. Auch der Spulenstrom 100 ist im Vergleich zu Figur 1 unverändert . Idee ist es nun, den Anteil an dem Spannungssignal 110, wel¬ cher ausschließlich durch den Induktionseffekt aufgrund des Abklingens der Wirbelströme verursacht wird, durch ein Refe¬ renzmodell zu berechnen. Ein entsprechendes Referenzspan¬ nungssignal ist durch die Kurve mit dem Bezugszeichen 215 dargestellt. Durch eine Ermittlung der Spannungsdifferenz zwischen dem gemessenen Spannungsverlauf 110 und dem Refe¬ renzspannungssignal 215 kann man den Induktionseffekt auf¬ grund von abklingenden Wirbelströmen eliminieren. Das Diffe- renzspannungssignal 230 charakterisiert somit den bewegungs- bezogenen Induktionseffekt und ist ein direktes Maß für die Geschwindigkeit des Magnetankers und der Ventilnadel und da¬ mit ein Maß für die ansetzende Kraft, die den Magnetanker be¬ schleunigt. Diese am Magnetanker ansetzende Kraft ist abhän- gig vom Kraftstoffdruck . Das Maximum 231 der Spannungsdiffe¬ renz AU_INJmax charakterisiert die maximale Magnetanker- bzw. Ventilnadel-Geschwindigkeit, welche unmittelbar vor dem Auf¬ treffen der Nadel auf den Ventilsitz erreicht wird. Somit kann das Maximum 231 der Spannungsdifferenz AU_INJmax dazu verwendet werden um den tatsächlichen Schließzeitpunkt tci0 se zu bestimmen. Insbesondere kann, wie nachfolgend gezeigt wird das Maximum 231 der Spannungsdifferenz AU_INJmax zum tatsächlichen Schließzeitpunkt tci0 se dazu dienen den Kraftstoffdruck zu ermitteln.
Aus der Erfassung der bewegungsinduzierten Spannungen an der Spule, insbesondere aus den ermittelten Maxima von Spannungs¬ differenzen AU_INJmax, kann der Kraftstoffdruck FUP ermittelt werden, der am Direkteinspritzventil anliegt.
Figur 3 zeigt eine Korrelation für gemessenen Kraftstoffdrücken FUP und Maxima der Spannungsdifferenzen AU_INJmax. Wie zu erkennen ist liegen die gemessenen Wertepaare 352 gebildet aus dem variierten Kraftstoffdruck FUP und den Maxima der Spannungsdifferenzen AU_INJmax nahezu exakt auf einer Regressionsgeraden 350. Die Regressionsgerade 350 kann also dazu verwendet werden, um für beliebige Werte von Maxima der Span¬ nungsdifferenzen AU_INJmax in einem weiten Bereich den Kraftstoffdruck FUP anzugeben. Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges 463 mit einem ein Common-Rail-System 460 aufweisenden Verbrennungsmotor 461. Das Kraftfahrzeug 463 weist zudem ein Kraftstoffzufuhrsystem und eine Steuereinheit 466 auf, die der Regelung der Zufuhr von Kraftstoff 476 dient. Die Pfeile in der Figur 4 dienen der Verdeutlichung der Richtung des Flusses des Kraftstoffs 476. Von einem Tank 474 wird Kraftstoff 476 zu einer Niederdruckkraftstoffpumpe 472 geleitet und von einem Ausgang der Nie¬ derdruckkraftstoffpumpe 472 in einer Schleife über einen Nie¬ derdruckregler 470 zurück in den Kraftstofftank 474. Von einer weiteren Verzweigung am Ausgang der Niederdruckkraft- stoffpumpe 472 wird der Kraftstoff 476 zu einem Volumenstrom¬ regelventil einer Hochdruckkraftstoffpumpe 468 geleitet. Der durch die Niederdruckkraftstoffpumpe 472 gelieferte Kraft¬ stoffdruck beträgt typischerweise am Volumenstromregelventil der Hochdruckkraftstoffpumpe 468 3-5 bar. Über das Volumen- stromregelventil wird der Hochdruckkraftstoffpumpe 468 die
Menge an Kraftstoff 476 zugeführt, welche gewährleistet, dass Direkteinspritzventilen 462 in einem Verbrennungsraum die gewünschte Menge an Kraftstoff 476 bei einem gewünschten Kraft¬ stoffdruck zur Verfügung steht.
Die Hochdruckkraftstoffpumpe 468 versorgt das Common-Rail- System 460, das in dieser Darstellung sechs Direkteinspritzventile 462 aufweist, mit Kraftstoff 476. Weiterhin ist das Common-Rail-System 460, welches als ein Bestandteil des
Verbrennungsmotors 461 betrachtet werden kann, einen Druck¬ sensor 464 auf, welcher den Druck im Common-Rail-System 460 sensiert. Der Drucksensor 464 ist mit einer Steuereinheit 466 verbunden. Die Steuereinheit 466 weist eine Erfassungseinheit 465 zur Erfassung von Signalen und eine Auswerteeinheit 467 zur Ausgabe von Steuersignalen auf. Weiterhin ist, wie in Figur 4 gezeigt, jedes der Direkteinspritzventile 462 mit der in der Steuereinheit 466 befindlichen Erfassungseinheit 465 verbunden, so dass elektrische Signale von Spulenantrieben der Direkteinspritzventile 462 an die Steuereinheit 466 über¬ tragen werden können, um von der Auswerteeinheit 467 ausgewertet zu werden. Auf diese Weise können geeignete Steuersig¬ nale an die Hochdruckkraftstoffpumpe 468 weitergegeben wer¬ den. Sowohl der durch den Drucksensor 464 sensierte Druck des Kraftstoffs 476 als auch die an den Spulenantrieben der Direkteinspritzventile 462 erfassten induzierten Spannungen können von der Steuereinheit 466 ausgewertet werden. Die Steuereinheit 466 kann dann an die Hochdruckkraftstoffpumpe 468 geeignete Steuersignale zur Versorgung des Common-Rail- Systems 460 mit Kraftstoff 476 weiterleiten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln eines Kraftstoffdruckes , welcher an einem einen Spulenantrieb aufweisenden Direkteinspritzventil (462) anliegt, das Verfahren aufweisend
• Erfassen einer in dem Spulenantrieb induzierten Spannung innerhalb einer Zeitspanne, welche einen Schließzeitpunkt des Direkteinspritzventils (462) umfasst, und
• Ermitteln des Kraftstoffdruckes basierend auf der er- fassten induzierten Spannung.
2. Verfahren nach dem Anspruch 1, wobei
ein in dem Spulenantrieb erfasstes Maximum (231) der indu¬ zierten Spannung zum Ermitteln des Kraftstoffdruckes verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei
ein Wert für den ermittelten Kraftstoffdruck, welcher an dem Direkteinspritzventil anliegt, als fiktiver Wert für einen weiteren Kraftstoffdruck verwendet wird, welcher an zumindest einem weiteren Direkteinspritzventil (462) anliegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, ferner aufweisend
• Erfassen einer weiteren induzierten Spannung, welche in einem weiteren Spulenantrieb eines weiteren Direkteinspritzventils (462) induziert wird, innerhalb einer Zeit¬ spanne, welche einen Schließzeitpunkt des weiteren Direkt¬ einspritzventils (462) umfasst,
Ermitteln eines weiteren Kraftstoffdruckes basierend auf der erfassten weiteren induzierten Spannung.
5 Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, ferner aufweisend • Erfassen des Kraftstoffdrucks mittels eines Drucksensors (464) ,
• Vergleichen
des basierend auf der erfassten induzierten Spannung ermit- telten Kraftstoffdrucks mit
dem von dem Drucksensor erfassten Kraftstoffdruck, und,
• falls der ermittelte Kraftstoffdruck von dem gemessenen Kraftstoffdruck um mehr als einem vorgegebenen Schwellwert abweicht, Ausgeben einer Fehlermeldung.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei
aus einem vorbekannten Kennfeld von Maxima (231) von indu¬ zierten Spannungen und zugehörigen Kraftstoffdrücken der Kraftstoffdruck ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Kennfeld mittels ei¬ nes Kalibrierverfahrens ermittelt wurde, welches aufweist
- Betreiben des Direkteinspritzventils (462) für verschiedene Kraftstoffdrücke, wobei für jeden Kraftstoffdruck eine indu- zierte Spannung gemessen wird, und
- Speichern einer Mehrzahl von Wertepaaren (352), welche jeweils einen Druckwert und einem zugehörigen Spannungswert aufweisen .
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei
das Direkteinspritzventil für verschiedene Kraftstoffdrücke unter vorgegeben konstanten Betriebsbedingungen betrieben wird .
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die konstanten Betriebsbedingungen definiert sind durch eine Beibehaltung
- eines stöchiometrischen Luftverhältnisses,
- einer vorgegebenen Kühlwassertemperatur, - einer vorgegebenen Öltemperatur und/oder
- einer vorgegebenen Temperatur für ein Steuergerät eines das Direkteinspritzventil (462) aufweisenden Verbrennungsmotors (461) .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner aufweisend
- Anpassen der in dem Kennfeld gespeicherten Wertepaare (352) durch eine Regressionskurve (350).
11. Vorrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffdruckes , wel¬ cher an einem einen Spulenantrieb aufweisenden Direkteinspritzventil (462) anliegt, die Vorrichtung aufweisend
• eine Erfassungseinheit (465) zum Erfassen einer in dem Spulenantrieb induzierten Spannung innerhalb einer Zeit¬ spanne, welche einen Schließzeitpunkt des Direkteinspritz¬ ventils umfasst, und
• eine Auswerteeinheit (467) zum Ermitteln des Kraftstoff¬ druckes basierend auf der erfassten Spannung.
12. Common-Rail-System (460) für ein Kraftfahrzeug (463) mit einem Verbrennungsmotor (461), das Common-Rail-System (460) aufweisend
• zumindest ein Direkteinspritzventil (462) zum Einsprit- zen von Kraftstoff (476) in einen Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors (461), und
• eine Vorrichtung nach Anspruch 11.
13. Kraftfahrzeug (463) mit einem Common-Rail-System (460) nach dem Anspruch 12.
14. Computerprogramm zum Bestimmen eines Kraftstoffdruckes , welcher an einem einen Spulenantrieb aufweisenden Direktein- spritzventil (462) anliegt, wobei das Computerprogramm, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, zum Steuern des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 eingerichtet ist.
PCT/EP2010/062687 2009-09-25 2010-08-31 Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines an einem direkteinspritzventil anliegenden kraftstoffdruckes WO2011036035A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/498,268 US8960158B2 (en) 2009-09-25 2010-08-31 Method and device for determining a fuel pressure present at a direct injection valve
KR1020127010571A KR101682997B1 (ko) 2009-09-25 2010-08-31 직접 분사식 밸브에 존재하는 연료 압력을 결정하기 위한 장치 및 방법
CN201080042762.8A CN102713219B (zh) 2009-09-25 2010-08-31 用于求得直喷阀上的燃料压力的方法和装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009043124.1 2009-09-25
DE200910043124 DE102009043124B4 (de) 2009-09-25 2009-09-25 Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines an einem Direkteinspritzventil anliegenden Kraftstoffdruckes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011036035A1 true WO2011036035A1 (de) 2011-03-31

Family

ID=43063842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/062687 WO2011036035A1 (de) 2009-09-25 2010-08-31 Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines an einem direkteinspritzventil anliegenden kraftstoffdruckes

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8960158B2 (de)
KR (1) KR101682997B1 (de)
CN (1) CN102713219B (de)
DE (1) DE102009043124B4 (de)
WO (1) WO2011036035A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103511105A (zh) * 2012-06-27 2014-01-15 通用汽车环球科技运作有限责任公司 燃料喷射器关闭正时调节***和方法
US8960158B2 (en) 2009-09-25 2015-02-24 Continental Automotive Gmbh Method and device for determining a fuel pressure present at a direct injection valve

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008043217A1 (de) * 2008-10-28 2010-04-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine
JP5336602B2 (ja) * 2009-10-13 2013-11-06 ボッシュ株式会社 圧力センサ診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置
DE102010031220A1 (de) * 2010-07-12 2012-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems
EP2587034A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-01 Continental Automotive GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Kraftstoffversorgungsanlage
DE102012213883B4 (de) * 2012-08-06 2015-03-26 Continental Automotive Gmbh Gleichstellung des Stromverlaufs durch einen Kraftstoffinjektor für verschiedene Teileinspritzvorgänge einer Mehrfacheinspritzung
DE102012218370B4 (de) 2012-10-09 2015-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Ventils
DE102013206428A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Systems eines Kraftfahrzeugs und Mittel zu dessen Implementierung
EP2796695B1 (de) * 2013-04-26 2020-06-10 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum betreiben einer kraftstoffversorgungsanlage, steuerungsvorrichtung für eine kraftstoffversorgungsanlage, kraftstoffversorgungsanordnung und computerprogrammprodukt
GB2523170B (en) * 2014-02-17 2020-04-29 Gm Global Tech Operations Llc Method of operating a fuel injector
DE102014211001A1 (de) 2014-06-10 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Drucksensors
DE102015208573B3 (de) 2015-05-08 2016-06-16 Continental Automotive Gmbh Druckbestimmung in einem Kraftstoff-Einspritzventil
JP6581420B2 (ja) * 2015-07-31 2019-09-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の制御装置
WO2017129394A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Robert Bosch Gmbh A device and method to determine fuel pressure at a fuel injector
DE102016210449B3 (de) 2016-06-13 2017-06-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Bestromungsdaten für ein Stellglied eines Einspritzventils eines Kraftfahrzeugs
DE102016213383A1 (de) * 2016-07-21 2018-01-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Kraftstoffmassenstroms und zur Steuerung der Einspritzung
DE102016219536B4 (de) * 2016-10-07 2018-04-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Drucksensors in einem hydraulischen System eines Kraftfahrzeugs
DE102016219890B3 (de) 2016-10-12 2017-08-03 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuereinrichtung zum Steuern eines Schaltventils
US20180128200A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-10 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling fluid injections
KR101994091B1 (ko) * 2017-03-17 2019-06-28 안홍길 바이퓨얼 차량에서 연료가스의 공급압력 측정방법
DE102017209523B3 (de) 2017-06-07 2018-06-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung des in einem Kraftstoffeinspritzventil herrschenden Kraftstoffdruckes
DE102017215421A1 (de) * 2017-09-04 2019-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Injektors eines Fahrzeugs, sowie Einspritzanlage für ein Fahrzeug
US10865724B2 (en) * 2018-01-22 2020-12-15 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for characterization of aged fuel for an engine cold start

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3730523A1 (de) * 1987-09-11 1989-03-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur detektion der schaltzeiten von magnetventilen
DE19800760A1 (de) * 1997-02-12 1998-08-13 Nippon Soken Kraftstoffeinspritzeinrichtung der Speicherbauart
DE102006000021A1 (de) * 2005-01-21 2006-08-31 Denso Corp., Kariya Kraftstoffeinspritzsystem, das einen Betrieb im Falle einer unüblichen Bedingung sicherstellt
EP2014900A1 (de) * 2007-07-12 2009-01-14 Robert Bosch GmbH Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine
DE102008040244A1 (de) * 2008-07-08 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils und Steuergerät hierfür

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3587011B2 (ja) 1997-02-21 2004-11-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE19720378C2 (de) 1997-05-15 2002-03-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Bestimmung der Öffnungszeit eines Einspritzventiles einer Hochdruckspeicher-Einspritzanlage
JP3855447B2 (ja) 1998-03-31 2006-12-13 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
JP2001132579A (ja) 1999-11-02 2001-05-15 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のユニットインジェクタ及び燃料噴射制御装置
DE10014737A1 (de) * 2000-03-24 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bestimmung des Raildrucks eines Einspritzventils mit einem piezoelektrischen Aktor
JP3807270B2 (ja) 2001-08-31 2006-08-09 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置
DE102007053408A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Kraftstofftemperatur bei einem Common-Rail-Kraftstoffsystem sowie Common-Rail-Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine
DE102009043124B4 (de) 2009-09-25 2011-06-01 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines an einem Direkteinspritzventil anliegenden Kraftstoffdruckes
JP5336602B2 (ja) * 2009-10-13 2013-11-06 ボッシュ株式会社 圧力センサ診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3730523A1 (de) * 1987-09-11 1989-03-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur detektion der schaltzeiten von magnetventilen
DE19800760A1 (de) * 1997-02-12 1998-08-13 Nippon Soken Kraftstoffeinspritzeinrichtung der Speicherbauart
DE102006000021A1 (de) * 2005-01-21 2006-08-31 Denso Corp., Kariya Kraftstoffeinspritzsystem, das einen Betrieb im Falle einer unüblichen Bedingung sicherstellt
EP2014900A1 (de) * 2007-07-12 2009-01-14 Robert Bosch GmbH Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine
DE102008040244A1 (de) * 2008-07-08 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzventils und Steuergerät hierfür

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8960158B2 (en) 2009-09-25 2015-02-24 Continental Automotive Gmbh Method and device for determining a fuel pressure present at a direct injection valve
CN103511105A (zh) * 2012-06-27 2014-01-15 通用汽车环球科技运作有限责任公司 燃料喷射器关闭正时调节***和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102713219A (zh) 2012-10-03
US8960158B2 (en) 2015-02-24
DE102009043124B4 (de) 2011-06-01
US20120185147A1 (en) 2012-07-19
DE102009043124A1 (de) 2011-03-31
CN102713219B (zh) 2016-03-02
KR20120091120A (ko) 2012-08-17
KR101682997B1 (ko) 2016-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011036035A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines an einem direkteinspritzventil anliegenden kraftstoffdruckes
DE102010022109B3 (de) Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Einspritzventils basierend auf einer Auswertung der Ansteuerspannung unter Verwendung eines adaptierten Referenzspannungssignals
DE102009032521B4 (de) Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Kraftstoffeinspritzventils basierend auf einer Auswertung der Ansteuerspannung
DE102010018290B4 (de) Elektrische Ansteuerung eines Ventils basierend auf einer Kenntnis des Schließzeitpunkts des Ventils
DE112015003611B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102010063009B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung einer Bewegung eines Kraftstoffinjektors mittels Erfassung und Auswertung einer magnetischen Hysteresekurve
DE102009033080B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2014044837A1 (de) Elektrische ansteuerung eines ventils basierend auf kenntnis des schliesszeitpunkts bzw. öffnungszeitpunktes des ventils
DE102010041320B4 (de) Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Steuerventils eines indirekt angetriebenen Kraftstoffinjektors
DE102005001501A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
WO2012159877A2 (de) Bestimmung des standardserien-öffnungsverhaltens eines kraftstoffinjektors basierend auf einem test-öffnungsverhalten unter dem einfluss eines testpulses mit konstanter spannung
DE102007000379B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine
EP1777400A2 (de) Verfahren zum Überprüfen eines Ventils
DE102011076113B4 (de) Bestimmung des Bewegungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors basierend auf dem zeitlichen Abstand zwischen den ersten beiden Spannungspulsen in einer Haltephase
WO2011138127A1 (de) Verfahren zum betrieb eines einspritzsystems und ein einspritzsystem, welches ein einspritzventil und eine steuervorrichtung aufweist
DE102010041273A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102009026930A1 (de) Bestimmung der Abhebeverzögerung eines Magnetventils
DE10021086B4 (de) Verfahren zum Bestimmen des Kraftstoffmassenstroms bei einer Brennkraftmaschine
DE69415140T2 (de) STEUERSYSTEM FüR EIN HOCHDRUCK-KRAFTSTOFFEINSPRITZSYSTEM FüR EINE BRENNKRAFTMASCHINE
DE102015202727A1 (de) Verfahren zur Steuerung der Einspritzmenge eines Reduktionsmittels in den Abgastrakt einer Brennkraftmaschine
DE112017006251B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
DE112019006123T5 (de) Steuerungsvorrichtung
DE102016219189B4 (de) Bestimmen eines Magnetventil-Öffnungszeitpunktes
WO2014154779A1 (de) Bestimmung der öffnungsenergie eines kraftstoffinjektors
DE102007060638A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080042762.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10751627

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13498268

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127010571

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10751627

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1