DE10007691A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Speichern und/oder Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumesssystems - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Speichern und/oder Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumeßsystems, insbesondere einer Kraftstoffpumpe oder eines Injektors, beschrieben. Wenigstens einem elektronischen Bauteil sind Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet. Die Daten werden von einer Steuereinheit bei der Steuerung des Kraftstoffzumeßsystems berücksichtigt. Das Bauteil ist während eines ersten Zeitabschnitts mechanisch und/oder elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und während eines zweiten Zeitabschnitts mechanisch und/oder elektrisch von der Steuereinheit und/oder der Kraftstoffzumeßeinheit getrennt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Speichern und/oder Auslesen von Daten eines Kraftstoff­ zumeßsystems gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen An­ sprüche.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Speichern und/oder Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumeßsystems ist bei­ spielsweise aus der DE 198 51 797 bekannt. Bei der dort be­ schriebenen Vorgehensweise ist jedem Magnetventil bzw. jedem Injektor ein Erkennungsmerkmal zugeordnet. Dieses Erken­ nungsmerkmal wird von einer Steuereinheit erfaßt und die dem Erkennungsmerkmal zugeordnete Toleranzlage durch längere oder kürzere Ansteuerzeiten korrigiert. Dadurch können ins­ besondere fertigungsbedingte Toleranzen bei der Einspritz­ menge des Injektors bzw. des Magnetventils reduziert werden.

An das Erkennungsmerkmal, insbesondere bei der Verwendung eines Widerstands oder eines Kondensators, werden sehr hohe Anforderungen gestellt. So muß beispielsweise der Widerstand dauerfest ausgelegt sein, d. h. er muß über die gesamte Le­ bensdauer des Systems seinen Wert beibehalten.

Vorteile der Erfindung

Dadurch, daß das Bauteil, daß die Daten enthält, nur zeit­ weise mechanisch und/oder elektrisch mit der Steuereinheit und/oder der Kraftstoffzumeßeinheit verbunden ist, können einfachere und billigere Bauteile verwendet werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bauteile lediglich einmal verwendet werden, und nach dem Auslesen der Daten funktionell und/oder körperlich beseitigt werden. Hierzu wird vorzugsweise nach dem Auslesen wenigstens eine der Ver­ bindungsleitungen zwischen dem Bauteil und der Steuereinheit und/oder der Kraftstoffzumeßeinheit getrennt. Vorzugsweise erfolgt dieses Durchtrennen durch selbsttätiges Durchtrennen einer Sollbruchstelle in der Zuleitung durch eine längere Strombelastung und/oder durch eine Spannungsüberhöhung, die vorzugsweise von der Steuereinheit ausgelöst wird. Alterna­ tiv kann auch ein manuelles Durchtrennen wenigstens einer Zuleitung nach Auslesen des Widerstandswerts durchgeführt werden. Es können auch beide Zuleitungen durch Abbrechen des Widerstandes durchtrennt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Widerstand in einen Stecker integriert wird. In diesem Fall kann der Stecker nach Einlesen der Werte abgezogen und wieder verwendet wer­ den. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Steckers mit zwei Rastungen, wobei in einer ersten Rastung lediglich der Widerstand mit der Steuereinheit verbunden ist und in der zweiten Rastung das Magnetventil des Injektors mit der Steuereinheit verbunden ist und der Widerstand wirkungslos ist. Dies bietet den Vorteil, daß der Widerstand wohl nicht dauerhaft ausgelegt werden muß, im Notfall der Widerstand zu einer erneuten Messung zur Verfügung steht.

Weitere vorteilhafte und zweckmässige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Schaltung einer Endstufe für ein Magnetventil und Fig. 2 verschiedene Darstellungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Endstufe für ein Magnetventil beispielhaft dargestellt. Diese Endstufe ist Teil einer Steuereinheit. Diese Steuereinheit verarbeitet verschiede­ ne Eingangssignale und steuert abhängig von diesen die Injekto­ ren und/oder die Magnetventile entsprechend an. Die erfindungs­ gemäße Vorgehensweise ist nicht auf diese Ausführungsform be­ schränkt. Sie kann auch bei anderen Endstufen und anderen Kraft­ stoffzumesßeinheiten, beispielsweise solchen, die Piezoaktoren beinhalten, eingesetzt werden.

Üblicherweise ist an Anschlüssen 1 und 2 ein Verbraucher 4 ange­ schlossen. Bei dem Verbraucher handelt es sich vorzugsweise um die Spule des Magnetventils des Injektors. Der positive Anschluß einer Versorgungsspannung Ubat steht über einen sogenannten High-Side-Schalter HS und eine Diode mit dem ersten Anschluß 1 in Verbindung. Der Minus-Anschluß der Versorgungsspannung Ubat steht über einen Low-Side-Schalter LS mit dem zweiten Anschluß 2 in Verbindung. Desweiteren steht der erste Anschluß 1 über einen sogenannten Booster-Schalter BS mit einem ersten Anschluß eines Kondensators C in Verbindung. Der zweite Anschluß des Kondensa­ tors C steht ebenfalls mit dem Minus-Anschluß der Versorgungs­ spannung Ubat in Verbindung steht.

Ferner steht der zweite Anschluß 2 über eine Diode mit dem er­ sten Anschluß des Kondensators C in Verbindung. Zwischen dem Booster-Schalter BS und dem High-Side-Schalter HS und dem ersten Anschluß 1 ist jeweils in Flußrichtung eine Diode geschaltet.

Üblicherweise ist vorgesehen, daß für jeden Verbraucher ein Low- Side-Schalter vorgesehen ist. Sind mehrere Verbraucher vorgese­ hen, so ist für alle Verbraucher oder eine Gruppe von Verbrau­ chern ein High-Side-Schalter HS und ein Booster-Schalter BS vor­ gesehen.

Zur Bestromung des Verbrauchers 4 befinden sich der High-Side- Schalter HS und der Low-Side-Schalter LS in ihrem durchgeschal­ teten Zustand und geben den Stromfluß frei. Wird der Stromfluß unterbrochen, so wird die in dem Verbraucher 4 gespeicherte Energie in den Kondensator C umgeladen. Zu Beginn der nächsten Ansteuerung wird der Booster-Schalter BS und der Low-Side- Schalter LS durchgesteuert. Dadurch wird der Verbraucher 4 bei der nächsten Ansteuervorganges mit einer erhöhten Spannung be­ aufschlagt. Im Anschluß an diese Booster-Phase wird dann wieder der High-Side-Schalter und der Low-Side-Schalter geschlossen und der Booster-Schalter geöffnet.

In Reihe zu dem Verbraucher kann eine Diode D geschaltet sein, wobei die Anode der Diode mit dem Verbraucher und die Kathode mit dem Low-Side-Schalter in Verbindung steht. Parallel zu der Reihenschaltung bestehend aus Verbraucher 4 und Diode D ist ein Klassifizierungswiderstand R geschaltet. Vorteilhaft an dieser Anordnung des Klassifizierungswiderstandes R und der Diode D ist, daß sich im normalen Betrieb die Diode D nur sehr gering auf die Eigenschaften des Injektors auswirkt. Durch eine geeignete Dimensionierung des Klassifizierungswiderstandes R kann ei­ ne Beeinflussung des Verbrauchers 4 durch diesen ebenfalls ver­ ringert werden. In der Regel besitzt der Klassifizierungswider­ stand einen wesentlich größeren Widerstandswert als der Verbrau­ cher 4.

Die Leistungsdiode D wird im Gehäuse zusammen mit der Spule ver­ gossen. Am Ende der Fertigung im Anschluß an die Einspritzmen­ genmessung wird der Klassifizierungswiderstand R am Verbraucher angebracht. Dies erfolgt in der Regel zusammen mit dem Stecker, der durch die beiden Anschlüsse 1 und 2 gebildet wird.

Desweiteren können zwei weitere "Schaltmittel A und B sowie ein Schutzwiderstand RS vorgesehen sein. Das Schaltmittel B verbin­ det den zweiten Anschluß 2 mit dem ersten Anschluß des Kondensa­ tors C. Das Schaltmittel A verbindet über den Widerstand RS den zweiten Anschluß des Kondensators mit dem ersten Anschluß 1. Die Schaltmittel sind vorzugsweise als Transistoren, insbesondere als FET-Transistoren ausgebildet.

Es wird ein Schaltmittel A und ein Schutzwiderstand RS benötigt. Werden mehrere Verbraucher mit einer gemeinsamen Endstufe ange­ steuert, so ist für jeden Verbraucher 4 jeweils ein Schaltmittel B erforderlich. Im normalen Betrieb werden die Schaltmittel A und B derart angesteuert, daß ihr Leitwert gegen Null geht. D. h. sie sind in ihrem geöffneten Zustand. Der Schutzwiderstand RS wird aus Kompatibilitätsgründen und zum Schutz vor Fehlansteue­ rung benötigt.

Bei einer Ausführungsform zur Ermittlung der Klassifizierung des Verbrauchers wird wie folgt vorgegangen. Zu Beginn wird der Kon­ densator C durch eine geeignete Ansteuerung der Low-Side- und High-Side-Schalter auf einen bestimmten Wert aufgeladen. In ei­ nem zweiten Schritt werden alle Schaltmittel, insbesondere der High-Side-, der Low-Side- und der Booster-Schalter geöffnet. In einem dritten Schritt werden die Schaltmittel A und B des auszu­ lesenden Verbrauchers geschlossen. Der Kondensator C entlädt sich über den Klassifizierungswiderstand R und den Schutzwider­ stand RS. Im vierten Schritt wird die Zeit gemessen, die benö­ tigt wird, bis die Spannung an dem Kondensator C um einem defi­ nierten Wert gefallen ist. Aus der ermittelten Zeit wird an­ schließend der Widerstandswert des Klassifizierungswiderstandes R bestimmt. Diese Schritte wiederholen sich für jeden Verbrau­ cher. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zeitdauer zwischen dem Unterschreiten einer ersten Schwelle und einer zweiten Schwelle für die Spannung gemessen wird.

Vorteilhaft bei dieser Vorgehensweise ist, daß das Auswerte­ verfahren sehr einfach und kostengünstig ist. Es muß ledig­ lich die Spannung am Kondensator C mit bestimmten Referenz­ spannungen verglichen werden. Besonders vorteilhaft ist es, daß lediglich nur wenige zusätzliche Bauelemente benötigt werden.

Die Injektoren werden üblicherweise einer Schlußprüfung un­ terzogen. Nach Abschluß der Schlußprüfung wird der Klassifi­ zierungswiderstand R durch Anstecken, Anlöten, Anschweißen oder ähnliche Verfahren angebracht. Dabei werden die Wider­ stände entsprechend der gemessenen Injektorklasse ausge­ wählt. Vorzugsweise werden drei Widerstandswerte ausgewählt. Bei einem ersten Widerstandswert erfolgt eine additive Kor­ rektur um einen positiven Wert, bei einem zweiten Wert er­ folgt eine additive Korrektur um einen negativen Wert und bei einem dritten Wert erfolgt keine Korrektur.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß der Widerstand im Rahmen des Fertigungsprozesses des Injektors eingebracht wird. Im Rahmen der Schlußprüfung oder im Anschluß derselben wird der Widerstandswert abgeglichen und durch entsprechen­ den Abgleich des Widerstandwerts die entsprechende Injektor­ klasse ausgewählt. Dies kann beispielsweise durch Laser­ schneiden bei einem gedruckten Widerstand oder durch ähnli­ che Verfahren erfolgen.

Beim ersten Einschalten der Steuereinheit mißt diese den Wert des Widerstands R. Dies kann beispielsweise, wie oben beschrieben erfolgen. Alternativ zu diesem Verfahren können auch andere Verfahren zur Widerstandsmessung verwendet wer­ den. Der Wert des Widerstands wird als Klassifizierungsmerk­ mal in der Steuereinheit genutzt. Daher wird der Wert des Widerstandes vorzugsweise in einem Speicher der Steuerein­ heit dauerhaft abgelegt. Alternativ kann auch der Korrektur­ wert für das Ansteuersignal entsprechend abgelegt werden.

Vor der ersten Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine bzw. des Fahrzeugs wird mindestens eine Zuleitung des Klassifi­ zierungswiderstandes R durchtrennt. Hierzu kann vorgesehen sein, daß in der Steuereinheit vor der ersten Inbetriebnahme des Motors oder des Fahrzeugs ein Sonderprogramm abläuft, das den Klassifizierungswiderstand mit einem sehr hohen Strom und/oder sehr hohen Spannungswert bestromt, was zu ei­ ner selbständigen Durchtrennung einer Sollbruchstelle ähn­ lich wie bei einer Sicherung führt. Alternativ kann vorgese­ hen sein, daß im Rahmen der Fertigung nach dem Einlesen des Widerstandswertes eine manuelle Durchtrennung einer der Zu­ leitungen oder beider Zuleitungen erfolgt. Dies kann bei­ spielsweise durch Abbrechen des Widerstandes der über die Oberfläche des Injektors herausragt, erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Widerstand in einen Stecker integriert ist, der durch einfaches Ausstecken entfernt werden kann.

In der Fig. 2 sind verschiedene Ausführungsformen einer Realisierung mit einem Klassifizierungsstecker dargestellt. In Fig. 2a ist ein Detail der Fig. 1 vergrößert darge­ stellt. Dabei sind jeweils die Anschlüsse 1 und 2 der Steu­ ereinheit sowie der Injektor 40 dargestellt. Normalerweise ist die Steuereinheit über ein Kabel und eine Steckverbin­ dung bestehend aus den beiden Anschlüssen 1 und 2 mit dem Injektor 40 verbunden. Üblicherweise beinhaltet der Injektor 40 den Verbraucher 4, der beispielsweise als Spule eines Ma­ gnetventils ausgebildet ist. Solche Magnetventil besitzen einen Ohmschen Anteil 4a. Dieser ist in Fig. 1 nicht dar­ gestellt. Die Darstellung der Fig. 2a beinhaltet keinen Klassifizierungswiderstand.

In der Fig. 2b ist eine erste Lösung dargestellt. Bei der ein Zwischenstecker verwendet wird, der nach dem Auslesen der Werte endgültig entfernt wird. D. h. die Anschlüsse 1 und 2 sind über den Klassifizierungsstecker 20 miteinander ver­ bunden. Der Klassifizierungsstecker 20 enthält im wesentli­ chen nur den Widerstand R. Bei der Prüfung des Injektors wird festgestellt, in welche Klasse der Injektor fällt. Ent­ sprechend dieser Klassifizierung wird auf den Anschluß des Injektors ein Klassifizierungsstecker aufgesteckt, der einen entsprechenden Klassifizierungswiderstand R enthält, aber keine leitende Verbindung zum Verbraucher 4 herstellt. Beim erstmaligen Einschalten der Steuereinheit folgt eine Klassi­ fizierungsabfrage, in der der Wert des Klassifizierungswi­ derstands R ausgelesen wird. Anschließend wird der Klassifi­ zierungsstecker 20 abgezogen und der Injektor 40 mit den An­ schlüssen 1 und 2 verbunden. Je nach Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, daß der Klassifizierungsstecker 20 erneut verwendet wird oder das er wiederfindbar an einem weiteren Steckplatz ohne elektrischen Kontakt am Injektor aufbewahrt wird.

Besonders vorteilhaft bei dieser Vorgehensweise ist, daß keinerlei Änderungen am Injektor erforderlich sind. Da der Zwischenstecker im Betrieb entfernt wird, übt er keinen Ein­ fluß auf das Betriebsverhalten des Injektors aus. Da die Messung kurz ist, kann ein nahezu beliebiger Widerstand, bzw. ein anderes eindeutig identifizierbares diskretes Bau­ element zur Klassifizierung verwendet werden. So können vor­ zugsweise auch Kondensatoren oder Spulen eingesetzt werden. Desweiteren ist es möglich, die Zwischenstecker wieder zu verwenden. Nachteilig ist, daß nach Abziehen des Klassifi­ zierungssteckers keine Identifikation mehr möglich ist. Als weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß auch eine komplexere intelligentere Halbleiter­ schaltung verwendet wird, die mehr Klassifizierungsmöglich­ keiten bietet.

Bei einer zweiten Ausführungsform gemäß der Fig. 2c besitzt der Klassifizierungsstecker 20 eine erste und eine zweite Rastung. In der ersten Rastung oder Stellung des Klassifi­ zierungssteckers, die in Fig. 2c dargestellt ist, sind die Anschlüsse 1a und 2a ebenso wie in Fig. 2b mit dem Wider­ stand R verbunden. Der Klassifizierungswiderstand R ist aber nicht elektrisch mit dem Injektor 40 verbunden. In dieser Stellung wird der Injektor ausgeliefert und in das Fahrzeug oder die Brennkraftmaschine eingebaut. Die Klassifizierung und das Auslesen der Werte erfolgt entsprechend, wie bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 2b. Im Unterschied zur Lö­ sung der Fig. 2b wird der Klassifizierungsstecker 20 aber nicht entfernt, sondern er wird im Fahrzeug bzw. in der Brennkraftmaschine durch Lösen der Blockierung und Weiter­ schiebung in die zweite Rastung leitend mit dem Injektor 40 verbunden. Der Klassifizierungswiderstand R liegt somit par­ allel zur Spule 4.

Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist es, daß der Klassi­ fizierungsstecker 20 nicht abgezogen werden muß, d. h. es wird ein zusätzlicher Arbeitsgang eingespart. Desweiteren kann zu einem späteren Zeitpunkt die Klassifizierung noch­ mals ausgelesen werden. Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist der große Bauraum des Injektors im Bereich des Steckers und zusätzliche elektrische Kontakte. Desweiteren muß die Temperatur- und Spannungsfestigkeit größer sein als gemäß der Ausgestaltung der Fig. 2b, dadurch wird der Wertbereich der Klassifizierung leicht eingeschränkt.

Gemäß der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 2d wird eben­ falls ein Stecker mit zwei Rastungen verwendet. In der er­ sten Rastung, die in Fig. 2d dargestellt ist, ist der Klas­ sifizierungswiderstand R in Reihe mit der Verbraucher 4 ge­ schaltet und kann entsprechend wie bei den beiden anderen Lösungen von der Steuereinheit ausgelesen werden. Nach dem Auslesen wird der Stecker in die zweite Rastung übergeführt, wobei der Klassifizierungswiderstand R kurzgeschlossen und somit elektrisch wirkungslos gemacht wird.

Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist, daß kein zusätzli­ cher Klassifizierungsstecker erforderlich ist, da die Bau­ teile in den Stecker am Injektor integriert sind. Nachteilig ist, daß der Aufwand bei der Steckerfertigung leicht erhöht wird.

Claims (8)

1. Verfahren zum Speichern und/oder Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumeßsystems, insbesondere einer Kraftstoffpum­ pe oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektro­ nischen Bauteil Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet sind, wobei die Daten von einer Steuereinheit bei der Steuerung des Kraftstoffzumeßsy­ stems berücksichtigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil während eines ersten Zeitabschnitts mecha­ nisch und/oder elektrisch mit der Steuereinheit verbunden wird und während eines zweiten Zeitabschnitts mechanisch und/oder elektrisch von der Steuereinheit und/oder der Kraftstoffzumeßeinheit getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wird mindestens eine Zuleitung zu dem Bauteil nach dem Auslesen durchtrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil nach dem Auslesen entfernt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil in einem Stecker integriert ist, der nach dem Auslesen entfernt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bauteil in einem Stecker integriert ist, der wenigstens zwei Rastungen aufweist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine erste Rastung zum Auslesen der Daten und eine zweite Rastung im Normalbetrieb ver­ wendet wird.

7. Vorrichtung zum Speichern und/oder Auslesen von Daten ei­ nes Kraftstoffzumeßsystems, insbesondere einer Kraft­ stoffpumpe oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektronischen Bauteil Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet sind, wobei die Daten von einer Steuereinheit bei der Steuerung des Kraftstoffzumeßsy­ stems berücksichtigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil während eines ersten Zeitabschnitts mecha­ nisch und/oder elektrisch mit der Steuereinheit verbunden ist und während eines zweiten Zeitabschnitts mechanisch und/oder elektrisch von der Steuereinheit und/oder der Kraftstoffzumeßeinheit getrennt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil als Widerstand, Kondensator oder EEPROM aus­ gebildet ist.