DE102011076113A1

DE102011076113A1 - Bestimmung des Bewegungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors basierend auf dem zeitlichen Abstand zwischen den ersten beiden Spannungspulsen in einer Haltephase

Info

Publication number: DE102011076113A1
Application number: DE201110076113
Authority: DE
Inventors: Frank Denk
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2031-05-20
Also published as: WO2012156241A3; WO2012156241A2; DE102011076113B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors beschrieben. Das Verfahren weist auf (a) Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Verstärkungsspannung in einer Verstärkungsphase zum Bewegen eines Magnetankers des Spulenantriebs von einer Schließposition in eine Öffnungsposition, (b) Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Haltespannung in einer Haltephase zum Halten des Magnetankers in der Öffnungsposition, wobei die Haltespannung in Form von einer Vielzahl von Haltepulsen angelegt wird, so dass sich ein vorgegebener Haltestrom mit einem unteren und einem oberen Halteniveau einstellt, (c) Erfassen des zeitlichen Abstands (ΔT) zwischen dem ersten Haltepuls (H1) der und dem zweiten Haltepuls (H2), und (d) Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors als Funktion des erfassten zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls (H1) und dem zweiten Haltepuls (H2). Ferner werden eine entsprechende Vorrichtung sowie ein Computerprogramm zum Bestimmen des zeitlichen Bewegungsverhaltens eines derartigen Kraftstoffinjektors beschrieben. Außerdem wird ein Ansteuerverfahren für einen Kraftstoffinjektor mit einem Spulenantrieb beschrieben, welches auf dem genannten Verfahren zum Bestimmen des Bewegungsverhaltens des Kraftstoffinjektors basiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Ansteuerung von Kraftstoffinjektoren, welche einen mit einer Ventilnadel mechanisch gekoppelten magnetischen Anker und einen eine Spule aufweisenden Spulenantrieb zum Bewegen des magnetischen Ankers aufweisen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie ein Computerprogramm zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines derartigen Kraftstoffinjektors. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ansteuern eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors.
Beim Betrieb insbesondere von direkt angetriebenen Kraftstoffinjektoren, welche einen mit einer Ventilnadel mechanisch gekoppelten magnetischen Anker und einen eine Spule aufweisenden Spulenantrieb zum Bewegen des magnetischen Ankers aufweisen, mit gleichen Strom/Spannungsparametern kommt es aufgrund von elektrischen, magnetischen und/oder mechanischen Toleranzen zu einem unterschiedlichen zeitlichen Öffnungs- und/oder Schließverhalten der individuellen Kraftstoffinjektoren. Dies wiederum führt zu unerwünschten Injektor-individuellen Variationen in der Menge des tatsächlich eingespritzten Kraftstoffs.
Die relativen Einspritzmengenunterschiede von Kraftstoffinjektor zu Kraftstoffinjektor vergrößern sich jedoch bei kürzer werdenden Einspritzzeiten und damit bei geringen Einspritzmengen. Für moderne Motoren ist es bereits wichtig und für zukünftige Motorengenerationen wird es in Anbetracht einer weiteren Reduzierung von Schadstoffemissionen noch wichtiger sein, dass auch bei geringen einzuspritzenden Kraftstoffmengen eine hohe Mengengenauigkeit gewährleistet werden kann. Eine hohe Mengengenauigkeit kann jedoch nur dann erreicht werden, wenn das tatsächlich Bewegungsverhalten der Ventilnadel bzw. des magnetischen Ankers insbesondere während des Öffnungsvorgangs und/oder des Schließvorgangs bekannt ist.
Der zum Betrieb eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors, welche in diesem Dokument auch als Spuleninjektor bezeichnet wird, benötigte Spulenstrom wird typischerweise durch eine geeignete Stromregler Hardware zur Verfügung gestellt. Der sich einstellende zeitliche Stromverlauf durch die Spule des Spulenantriebs ist dabei abhängig von der Induktivität und dem elektrischen Widerstand der Spule. Der elektrische Widerstand setzt sich aus dem ohmschen Widerstand der Wicklung(en) der Spule und dem Widerstand des (ferro)magnetischen Materials des Spuleninjektors zusammen. Der endliche Widerstand des (ferro)magnetischen Materials führt zu Wirbelströmen, die in dem Material fliesen. Wirbelströme entstehen durch Induktion und sind umso größer, je stärker die magnetischen Flussänderungen im Spulenantrieb des Spuleninjektors sind. Die magnetischen Flussänderungen sind wiederum umso größer, je größer die Änderungen der Stromstärke sind. Die Wirbelströme, die im (ferro)magnetischen Material durch die Erzeugung von Wärme abgebaut bzw. gedämpft werden, wirken entsprechend der sog. Lenz'schen Regel den Änderungen des Magnetfeldes entgegen. Die Wirbelströme, die durch starke Stromänderungen erzeugt werden, führen zu Beginn der Bestromungsphase des Spuleninjektors zu einer Verzögerung des magnetischen Kraftaufbaus. Am Ende der Bestromungsphase führen die Wirbelströme zu einer Verzögerung des magnetischen Kraftabbaus. Das tatsächliche Bewegungsverhalten des Magnetankers eines Spuleninjektors sowohl während des Öffnungsvorgangs eines Spuleninjektors als auch während des Schließvorgangs eines Spuleninjektors hängt damit von der Stärke der jeweils induzierten Wirbelströme ab.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, möglichst ohne einen zusätzlichen apparativen Aufwand das Bewegungsverhalten eines Kraftstoffinjektors zu charakterisieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Das Verfahren weist auf (a) ein Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Verstärkungsspannung in einer Verstärkungsphase zum Bewegen eines Magnetankers des Spulenantriebs von einer Schließposition in eine Öffnungsposition, (b) ein Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Haltespannung in einer Haltephase zum Halten des Magnetankers in der Öffnungsposition, wobei die Haltespannung in Form von einer Vielzahl von Haltepulsen angelegt wird, so dass sich ein vorgegebener Haltestrom mit einem unteren Halteniveau und einem oberen Halteniveau einstellt, (c) ein Erfassen des zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen, und (d) ein Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors als Funktion des erfassten zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls und dem zweiten Haltepuls.
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in der Haltephase der zeitliche Abstand zwischen den ersten beiden Haltepulsen zu Beginn der Haltephase merklich größer ist als der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden späteren Haltepulsen in der Haltephase. Ursache dafür sind noch vorhandene induzierte Wirbelströme in dem (ferro)magnetischen Material des Spulenantriebs insbesondere des ferromagnetischen Magnetankers des Spulenantriebs, welche Wirbelströme typischerweise bei einer starken Stromänderung und damit bei einer starken Änderung des magnetischen Flusses unmittelbar vor dem Beginn und zu dem Beginn der Haltephase auftreten.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der zeitliche Abstand zwischen den ersten beiden Haltepulsen zu Beginn der Haltephase ein Maß für die zeitliche Verzögerung darstellt, mit welcher der Spulenantrieb bzw. die tatsächliche Bewegung des Magnetankers auf den Beginn der Verstärkungsphase und auf ein nachfolgendes Ende der Haltephase reagiert.
In einem Kraftfahrzeug kann die Verstärkungsspannung, welche häufig auch als Boostspannung bezeichnet wird, in bekannter Weise durch eine Hochkonvertierung einer Batteriespannung erzeugt und eine entsprechende Ladungsmenge in einem Kondensator, beispielsweise einem Elektrolytkondensator, gespeichert werden. Während der Verstärkungs- oder Boostphase wird dann der Kondensator, beispielsweise ein Elektrolytkondensator, entladen, so dass die Verstärkungsspannung im Verlauf der Verstärkungsphase etwas absinken kann. Die Haltespannung kann insbesondere direkt von der Batterie des Kraftfahrzeugs entnommen werden, so dass die Haltespannung der Batteriespannung entspricht.
Um einen Kraftstoff- oder Spuleninjektor für eine bestimmte Zeitdauer zu öffnen, wird der Spulenantrieb während einer Bestromungsphase mit einem vorbestimmten Spannungs- bzw. Stromprofil beaufschlagt. Die Bestromungsphase besteht in der Regel aus einer Boostphase (generiert mit einer Verstärkungsoder Boostspannung) und einer sich anschließenden Haltephase (generiert mit der Halte- oder Batteriespannung). Nach der Boostphase wird mit einer geeigneten Hardwarebeschaltung ein Haltestrom eingestellt, der typischerweise kleiner ist als der Verstärkungs- oder der Booststrom. Der Strom durch den Spulenantrieb des Spuleninjektors kann nach der Boostphase und unmittelbar vor der Haltephase mit Hilfe einer geeigneten Hardware-Klemmstruktur beispielsweise durch ein zeitliches Klemmen gegen die negative Boostspannung auf ein Stromniveau gestellt werden, welches niedriger ist als der Pegel der eigentlichen Haltespannung. Folglich muss der Stromregler nach dieser Klemmphase die Batteriespannung zuschalten um den Pegel des Stroms durch den Spulenantrieb des Spuleninjektors wieder zu erhöhen. Wird ein vorgegebener oberer Stromgrenzwert des Halteniveaus erreicht, dann schaltet der Regler ab und wartet wiederrum bis der Strom auf einen unteren Stromgrenzwert des Halteniveaus abgesunken ist, um dann wiederrum die Batteriespannung zuzuschalten. Aufgrund der oben bereits beschriebenen Wirbelströme, die bei der Strom- bzw. Flussänderung entstehen, welche durch das kurzzeitige Klemmen gegen die negative Boostspannung verursacht werden, ergibt sich in der Haltephase für den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Haltepulsen zwischen den ersten beiden Haltepulsen ein größerer Wert als für nachfolgende Haltepulse.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der erfasste zeitliche Abstand zwischen dem ersten Haltepuls und dem zweiten Haltepuls die Zeitspanne zwischen dem Ende des ersten Haltepulses und dem Beginn des zweiten Haltepulses. Dies bedeutet, dass der erfasste zeitliche Abstand genau die Zeitspanne ist, innerhalb welcher sich der Haltestrom durch den Spuleninjektor ohne den Einfluss von einer von außen anliegenden Spannung entsprechend den physikalischen Gesetzen der Elektrodynamik (insbesondere dem Induktionsgesetz und der Lenz'schen Regel) u.a. unter dem Einfluss der o.g. Wirbelströme frei entwickeln kann. Die Zeitspanne, innerhalb der der Haltestrom von seinem oberen Stromgrenzwert des Halteniveaus auf seinen unteren Stromgrenzwert des Halteniveaus abfällt, ist damit ein besonders genaues Maß für die tatsächlich vorhandenen Wirbelströme und damit auch für die Verzögerung, mit welcher die tatsächliche Bewegung des Magnetankers des Spulenantriebs des Spuleninjektors dem Beginn der Bestromung des Spuleninjektors (dem Beginn der Boostphase) oder und/oder dem Ende der Bestromung (am Ende der Haltephase) zeitlich hinterher hinkt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Dauer der Zeitspanne zwischen dem Ende des ersten Haltepulses und dem Beginn des zweiten Haltepulses weitgehend unabhängig ist von der aktuellen Batteriespannung, da während dieser Phase ein elektrischer Freilauf mittels einer sog. Freilaufdiode realisiert wird. Die dann an dem Spulenantrieb des Kraftstoffinjektors anliegende Spannung ist während dieser Freilaufphase die Vorwärtsspannung der Freilaufdiode. Die Temperaturabhängigkeit dieser Vorwärtsspannung der Freilaufdiode kann üblicherweise in guter Näherung als vernachlässigbar angenommen werden.
Durch das beschriebene Erfassen der Zeitdifferenz zwischen dem Abschalten des ersten Haltepulses und dem Zuschalten des zweiten Haltepulses können damit besonders genaue Informationen über das tatsächliche Öffnungsverhalten oder die tatsächliche Öffnungsverzögerung bzw. über das tatsächliche Schließverhalten oder die tatsächliche Schließverzögerung gewonnen werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das zeitliche Öffnungsverhalten (a) die Zeitdifferenz zwischen dem Beginn der Bewegung des Magnetankers des sich öffnenden Kraftstoffinjektors und dem Beginn der Verstärkungsphase und/oder (b) die Zeitdifferenz zwischen dem Ende der Bewegung des Magnetankers des sich öffnenden Kraftstoffinjektors und dem Beginn der Verstärkungsphase. Dies hat den Vorteil, dass die für eine genaue Bestimmung der Bewegung des sich öffnenden Kraftstoffinjektors maßgeblichen Zeitpunkte ermittelt werden. Durch eine Kenntnis dieser Zeitpunkte kann später die Kraftstoffmenge, welche im Verlauf einer Einspritzung injiziert wird, genau bestimmt und damit durch eine entsprechend angepasste Ansteuerung des Kraftstoffinjektors die Mengengenauigkeit des Kraftstoffinjektors verbessert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das zeitliche Schließverhalten (a) die Zeitdifferenz zwischen dem Beginn der Bewegung des Magnetankers des sich schließenden Kraftstoffinjektors und dem Ende der Haltephase und/oder (b) die Zeitdifferenz zwischen dem Ende der Bewegung des Magnetankers des sich schließenden Kraftstoffinjektors und dem Ende der Haltephase. Dies hat den Vorteil, dass die für eine genaue Bestimmung der Bewegung des sich schließenden Kraftstoffinjektors maßgeblichen Zeitpunkte ermittelt werden. Auch durch eine Kenntnis dieser Zeitpunkte kann später die Kraftstoffmenge, welche im Verlauf einer Einspritzung injiziert wird, genau bestimmt und damit durch eine entsprechend angepasste Ansteuerung des Kraftstoffinjektors die Mengengenauigkeit des Kraftstoffinjektors verbessert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Erfassen des zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen mittels einer Zeiterfassungseinheit durchgeführt, welche in einem Motorsteuergerät implementiert ist.
Die Zeiterfassungseinheit kann ein beliebiger Timer sein, der mittels Hardware und/oder mittels Software in dem Motorsteuergerät realisiert ist. Bevorzugt wird durch das Motorsteuergerät auch die elektrische Ansteuerung des Kraftstoffinjektors und ggf. auch die elektrische Ansteuerung von zumindest einem weiteren Kraftstoffinjektor realisiert. Dies hat den Vorteil, dass zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausgehend von dem ohnehin vorhandenen Motorsteuergerät keine zusätzliche Hardware erforderlich ist.
Die Zeitmessung in der Zeiterfassungseinheit kann beispielsweise durch einen Startimpuls ausgelöst werden, welcher zeitlich mit dem ersten Abschalten der Haltespannung nach der oben beschriebenen kurzzeitigen Klemmen des Spulenantriebs des Kraftstoffinjektors gegen die negative Boostspannung zusammenfällt. Die Zeitmessung kann ferner durch einen Stoppimpuls beendet werden, welcher zeitlich mit dem zweiten Anschalten des zweiten Haltepulses in der Haltephase zusammen fällt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Funktion, welche den Zusammenhang zwischen

(a) dem erfassten zeitlichen Abstand zwischen dem ersten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und
(b) dem zeitlichen Öffnungsverhalten und/oder dem zeitlichen Schließverhalten des Kraftstoffinjektors beschreibt, in einem Kennfeld abgespeichert, wobei das Kennfeld im Vorfeld in einem Motorprüfstand für einen Referenz-Kraftstoffinjektor ermittelt wurde, welcher dem verwendeten Kraftstoffinjektor entspricht.

In dem Motorprüfstand kann in bekannter Weise der tatsächliche Kraftstoffdurchfluss gemessen werden. Insbesondere kann für ein vorgegebenes Strom-Ansteuerprofil, welches zu einem bestimmten Wert für den zeitlichen Abstand zwischen dem ersten Haltepuls und dem zweiten Haltepuls der Haltephase führt, genau bestimmt werden, wann die Bewegung des Magnetankers des Referenz-Kraftstoffinjektors beginnt und wann sie endet. Genau gesagt kann bestimmt werden, wann der Öffnungsvorgang beginnt, wann der Öffnungsvorgang endet, wann der Schließvorgang beginnt und wann der Schließvorgang endet. Dabei kann der Beginn des Öffnungsvorgangs durch den Zeitpunkt (OPP_1) bestimmt sein, zu dem der Durchfluss des Kraftstoffs beginnt. Das Ende des Öffnungsvorgangs kann durch den Zeitpunkt (OPP_2) bestimmt sein, zu dem der Kraftstoffdurchfluss seinen maximalen Wert erreicht. In entsprechender Weise kann der Beginn des Schließvorgangs durch den Zeitpunkt (OPP_3) bestimmt sein, zu dem der Kraftstoffdurchfluss wieder kleiner wird, und das Ende des Schließvorgangs kann durch den Zeitpunkt (OPP_4) bestimmt sein, zu dem der Kraftstoffdurchfluss wieder den Wert Null erreicht bzw. verschwindet.
Bevorzugt ist der Referenz-Kraftstoffinjektor ein Kraftstoffinjektor vom demselben Typ wie der verwendete Kraftstoffinjektor.
In dem Motorprüfstand können derartige Messungen für verschiedene Strom-Ansteuerprofile durchgeführt werden, welche jeweils zu unterschiedlichen zeitlichen Abständen zwischen dem ersten Haltepuls und dem zweiten Haltepuls in der jeweiligen Haltephase führen. Somit können das zeitliche Öffnungsverhalten und/oder das zeitliche Schließverhalten des Referenz-Kraftstoffinjektors in Abhängigkeit von verschiedenen zeitlichen Abständen zwischen den ersten beiden Haltepulsen der Haltephase bestimmt werden. Im realen Betrieb wird bei der Bestimmung des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens für den verwendeten Kraftstoffinjektor desselben Typs dann davon ausgegangen, dass der Zusammenhang zwischen dem tatsächlich gemessenen zeitlichen Abstanden zwischen den ersten beiden Haltepulsen in der Haltephase und dem tatsächlichen zeitlichen Öffnungsverhalten und/oder dem tatsächlichen zeitlichen Schließverhalten derselbe ist wie der entsprechende Zusammenhang des in dem Motorprüfstand vermessenen Referenz-Kraftstoffinjektors. Aus diese Weise kann dann im realen Betrieb für den individuell verwendeten Kraftstoffinjektor das tatsächliche zeitliche Öffnungsverhalten und/oder das tatsächliche zeitliche Schließverhalten mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dem Kennfeld der Zusammenhang zwischen (a) dem erfassten zeitlichen Abstand zwischen dem ersten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und (b) dem zeitlichen Öffnungsverhalten und/oder dem zeitlichen Schließverhalten des Kraftstoffinjektors zusätzlich als Funktion des Wertes für zumindest einen weiteren physikalischen Parameter eines den Referenz-Kraftstoffinjektor aufweisenden Kraftstoff-Einspritzsystems abgespeichert. Ferner erfolgt das Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors zusätzlich als Funktion des Wertes für den zumindest einen weiteren physikalischen Parameter. Dies hat den Vorteil, dass im realen Betrieb des Kraftstoffinjektors dessen zeitliches Öffnungsverhalten und/oder dessen zeitliches Schließverhalten besonders genau bestimmt werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der zumindest eine weitere physikalische Parameter die Temperatur des von dem Kraftstoffinjektor eingespritzten Kraftstoffs, der zeitliche Abstand zu einer vorherigen Einspritzung einer Mehrfacheinspritzung und/oder die von einer Batterie des Kraftfahrzeuges bereit gestellte Spannung. Dies hat den Vorteil, dass bei der Bestimmung des zeitlichen Bewegungsverhaltens (d.h. des Öffnungsverhaltens und/oder des Schließverhaltens) des Kraftstoffinjektors diejenigen äußeren Einflüsse berücksichtigt werden, welche einen häufig nicht zu vernachlässigbaren Einfluss auf die Abhängigkeit des Bewegungsverhalten von dem zeitlichen Abstand zwischen den ersten beiden Haltepulsen der Haltephase haben.
Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Kennfeld diese weiteren Anhängigkeiten durch geeignete Werte von zusätzlichen Kennlinien oder Kennfeldern numerisch hinterlegt und/oder durch ein geeignetes mathematisches Modell beschrieben werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Das beschriebene Ansteuerungsverfahren weist auf (a) ein Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors nach einem der vorangehenden Ansprüche, (b) ein Anpassen der elektrischen Ansteuerung des Kraftstoffinjektors basierend auf dem bestimmten zeitlichen Öffnungsverhalten und/oder dem bestimmten zeitlichen Schließverhaltens so dass mit einem Einspritzvorgang eine vorbestimmte Menge an Kraftstoff injiziert wird.
Dem beschriebenen Ansteuerverfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das oben erläuterte Verfahren zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors dazu verwendet werden kann, (a) das tatsächliche Bewegungsverhalten eines Magnetankers des Kraftstoffinjektors zu bestimmen, (b) basierend auf dem bestimmten Bewegungsverhalten die tatsächliche Kraftstoff-Einspritzmenge zu ermitteln und (c) für einen nachfolgenden Einspritzvorgang die elektrische Ansteuerung des Kraftstoffinjektors derart anzupassen, dass die Kraftstoff-Einspritzmenge möglichst genau einer für einen bestimmten Betriebszustand vorgegebenen Sollmenge entspricht.
Mit dem beschriebenen Ansteuerverfahren kann die Mengengenauigkeit des Kraftstoffinjektors insbesondere bei kleinen Mengen erheblich verbessert werden und damit ein wichtiger Beitrag für einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder für reduzierte Schadstoffemissionen geleistet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Die beschriebene Vorrichtung weist auf (a) eine Stromregelungseinheit zum (a1) Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Verstärkungsspannung in einer Verstärkungsphase zum Bewegen eines Magnetankers des Spulenantriebs von einer Schließposition in eine Öffnungsposition und zum (a2) Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Haltespannung in einer Haltephase zum Halten des Magnetankers in der Öffnungsposition, wobei die Haltespannung in Form von einer Vielzahl von Haltepulsen angelegt wird, so dass sich ein vorgegebener Haltestrom mit einem unteren Halteniveau und einem oberen Halteniveau einstellt. Die beschriebene Vorrichtung weist ferner auf (c) eine Erfassungseinheit zum Erfassen des zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen, und (d) eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors als Funktion des erfassten zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls und dem zweiten Haltepuls.
Auch der beschriebenen Vorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der zeitliche Abstand zwischen den ersten beiden Haltepulsen zu Beginn der Haltephase merklich größer ist als der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden späteren Haltepulsen in der Haltephase und dass eine Kenntnis dieses zeitlichen Abstandes dazu verwendet werden kann, das zeitliche Öffnungsverhalten und/oder das zeitliche Schließverhalten des Kraftstoffinjektors zu charakterisieren.
Die Erfassungseinheit und die Bestimmungseinheit können von einer gemeinsamen Datenverarbeitungseinrichtung realisiert werden. Die Erfassungseinheit und die Bestimmungseinheit können insbesondere in einem Motorsteuergerät des Kraftfahrzeugs implementiert sein und mittels Hardware, mittels Software oder in hybrider Form mittels einer Kombination aus Hardware und Software realisiert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Das Computerprogramm, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, ist zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eingerichtet.
Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Computerprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Programm-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 oder Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für einen 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.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. 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 derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
1 zeigt eine Vorrichtung zum Bestimmen des Bewegungsverhaltens eines Kraftstoffinjektors.
2 zeigt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung den zeitlichen Verlauf der an einem Spuleninjektor anliegenden Spannung und des durch einen Spuleninjektor fließenden Stroms.
3 zeigt eine schematische Darstellung des typischen zeitlichen Verlaufs des durch den Spuleninjektor fließenden Strom und des resultierenden Kraftstoffdurchflusses durch den Spuleninjektor.
4 zeigt eine Vorsteuerkennlinie zum optimierten Ansteuern eines Spuleninjektors.
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 von dem Bezugszeichen eines (funktional) entsprechenden Merkmals oder einer (funktional) 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 erläutert.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen 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.
1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges. Bei dem nicht dargestellten Kraftstoffinjektor handelt es sich um einen herkömmlichen Kraftstoffinjektor, welcher in bekannter Weise einen Spulenantrieb mit einer Magnetspule aufweist. Durch eine geeignete Erregung der Magnetspule wird ein Magnetfeld erzeugt, welches einen Magnetanker des Spulenantriebs entlang einer Verschiebeachse bewegt. Mit dem Magnetanker ist eine Nadel des Kraftstoffinjektors verbunden, welche abhängig von ihrer Position eine Öffnung des Kraftstoffinjektors schließt oder zum Zwecke einer Kraftstoffeinspritzung für eine gewisse Zeit frei gibt.
Die Vorrichtung 100 weist eine Stromregelungseinheit 102, eine Erfassungseinheit 104 und eine Bestimmungseinheit 106 auf. Beim Betrieb des Kraftstoffinjektors wird mittels der Stromregelungseinheit 102 zunächst in einer Verstärkungsphase der Spulenantrieb des Kraftstoffinjektors mit einer Verstärkungsspannung beaufschlagt, um den Magnetanker möglichst schnell von seiner Schließposition in seine Öffnungsposition zu bewegen. Danach wird mittels der Stromregelungseinheit 102 die Magnetspule des Spulenantriebs des Kraftstoffinjektors in einer Haltephase mit einer im Vergleich zu der Verstärkungsspannung deutlich kleineren Haltespannung beaufschlagt, um den Magnetanker in seiner Öffnungsposition zu halten. Die Haltespannung wird in Form von einer Vielzahl von Haltepulsen angelegt, so dass sich ein vorgegebener Haltestrom mit einem unteren Halteniveau und einem oberen Halteniveau einstellt.
Die Erfassungseinheit 104 dient dem Erfassen des zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls der Vielzahl von Haltepulsen. Die Bestimmungseinheit 106 dient zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors als Funktion des erfassten zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls und dem zweiten Haltepuls.
2 zeigt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung den zeitlichen Verlauf der an einem Spuleninjektor anliegenden Spannung U und des durch einen Spuleninjektor fließenden Stroms I. In dem Diagramm von 2 ist auf der Abszisse die Zeit t in der Einheit 200µs aufgetragen. Auf der Ordinate ist die Spannung U in der Einheit 20V und der Strom I in der Einheit 2A aufgetragen.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beginnt zu einem Zeitpunkt t = 200µs eine Boost- oder Verstärkungsphase, während der von einer Endstufe eine im Vergleich zu einer Batteriespannung deutlich größere Boostspannung an die Spule des Spuleninjektors angelegt wird. Die Boostspannung kann in bekannter Weise durch ein hochkonvertieren der Batteriespannung erzeugt werden. Während der Boostphase wird dann ein geladener Kondensator teilweise entladen, was zu dem in 2 dargestellten leichten Spannungsabfall während der Boostphase führt.
Durch die Boostspannung, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über 60V beträgt, wird ein schneller Stromaufbau durch den Spuleninjektor erreicht. Durch den schnellen Stromaufbau öffnet der Spuleninjektor beschleunigt. Nach Erreichen eines vorgegebenen Spitzenstroms I_peak zu einem Zeitpunkt t ≈ 480µs wird die Boostphase beendet und die Boostspannung wird durch eine geeignete Strombrückenschaltung von dem Spuleninjektor abgeklemmt. Nach dem Erreichen von I_peak schließt sich bis zu einem Zeitpunkt t ≈ 580µs eine sog. Freilaufphase an, in der an die Spule des Spuleninjektors keine Spannung angelegt wird. Aufgrund der Selbstinduktivität der Spule fällt der Spulenstrom innerhalb der Freilaufphase mit einer zeitlichen Verzögerung exponentiell ab. Der Übergang von der Boostphase in die Freilaufphase wird durch das Erreichen von I_peak ausgelöst oder getriggert.
Um ein weiteres Absinken des Spulenstroms zu verhindern, wird gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Freilaufphase für eine Zeitspanne von ca. 180µs (von t ≈ 580µs bis t ≈ 760µs) die im Vergleich zu der Boostspannung deutlich kleinere Batteriespannung an die Spule des Spuleninjektors angelegt.
Vor dem Beginn der eigentlichen Haltephase, innerhalb welcher der Magnetanker des offenen Spuleninjektors lediglich in seiner Öffnungsposition gehalten wird, wird in einer Clamp-Phase, welche häufig auch als Aufkommutierungsphase bezeichnet wird, der Spuleninjektor für einen kurze Zeitspanne gegen die negative Boostspannung geklemmt. Dadurch wird der Spulenstrom auf einen Wert gestellt, welcher niedriger ist als das spätere Halteniveau. Folglich muss ein Stromregler nach dieser Clamp-Phase wieder die Batteriespannung zuschalten, um das Stromniveau wieder zu erhöhen. Wird dann die obere Stromkante des Halteniveaus erreicht, schaltet der Stromregler ab und wartet wiederum bis der Strom auf das untere Halteniveau abgesunken ist um dann wiederum die Batteriespannung zuzuschalten. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die obere Stromkante des Halteniveaus bei ca. 2,4A und die untere Stromkante des Halteniveaus liegt bei ca. 2,0A.
Aus 2 ist nun erkennbar, dass zu Beginn der Haltephase das erste Abschalten-Zuschalten (= ∆T) zwischen einem ersten Haltepuls H1 und einem zweiten Haltepuls H2 zeitlich merklich größer ist als die darauffolgenden Schaltzeiten zwischen zwei aufeinanderfolgenden Haltepulsen. Ursache hierfür sind induzierte Wirbelströme die durch die starke Änderung des magnetischen Flusses zu Beginn der Haltephase entstanden sind.
Die Zeitspanne ∆T kann z.B. mittels eines Timers gemessen werden. Der Timer ist kann insbesondere mittels einer Software realisiert werden. Die Software, welche auch für die elektrische Ansteuerung der Spuleninjektoren verantwortlich sein kann, kann insbesondere in einem Motorsteuergerät implementiert sein. Der Timer kann mittels einer geeigneten Hardwarebeschaltung gestartet werden deren Startimpuls (Trigger) das erste Abschalten der Haltephase nach der Clamp-Phase ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Zeitspanne ∆T weitgehend unabhängig von der tatsächlichen Batteriespannung ist, da während dieser Phase ein elektrischer Freilauf mittels einer Freilaufdiode realisiert wird. Die dann am Spulen- bzw. Kraftstoffinjektor anliegende Spannung ist während der Freilaufphase die Vorwärtsspannung der sog. Freilaufdiode. Die Temperaturabhängigkeit der Vorwärtsspannung der Freilaufdiode kann typischerweise als vernachlässigbar angenommen werden.
Von dem Erfinder der in diesem Dokument beschriebenen Erfindung wurde erkannt, dass der zeitliche Abstand ∆T zwischen den ersten beiden Haltepulsen H1 und H2 zu Beginn der Haltephase ein Maß für die zeitliche Verzögerung darstellt, mit welcher der Spulenantrieb bzw. die tatsächliche Bewegung des Magnetankers auf den Beginn der Boostphase (in 2 bei 200µs) und auf ein nachfolgendes Ende der Haltephase (in 2 nicht dargestellt) reagiert.
Demzufolge kann eine Kenntnis der Zeitspanne ∆T im realen Betrieb des Spuleninjektors dazu verwendet werden, durch geeignete Vorsteuerkennlinien oder Vorsteuerkennfelder, welche für einen Spuleninjektor desselben Typs im Vorfeld anhand von Messungen in einem Motorteststand ermittelt wurden, zeitliche Korrelationen zwischen ∆T und den folgenden Zeitspannen zu bestimmen, welche für das Bewegungsverhalten des Magnetankers des betreffenden Spuleninjektors charakteristisch sind:

(A) Zeitspanne Δt_OPP_1 zwischen dem Beginn der Bestromung in der Boostphase und dem Beginn der Einspritzung (Ventil beginnt sich zu öffnen)
(B) Zeitspanne Δt_OPP_2 zwischen dem Beginn der Bestromung in der Boostphase und dem Erreichen einer vollständigen Einspritzung (Ventil vollständig geöffnet)
(C) Zeitspanne Δt_OPP_3 zwischen dem Ende der Bestromung (Ende der Haltephase) und der beginnenden Reduzierung der Einspritzrate (Ventil beginnt sich zu schließen
(D) Zeitspanne Δt_OPP_4 zwischen dem Ende der Bestromung (Ende der Haltephase) und dem Ende der Einspritzung (Ventil vollständig geschlossen)

3 zeigt eine schematische Darstellung des typischen zeitlichen Verlaufs des durch den Spuleninjektor fließenden Stroms I und des resultierenden Kraftstoffdurchflusses MFF durch den Spuleninjektor pro Arbeitsspiel. Der Verlauf des Stromes I entspricht dem Stromverlauf aus 2. Sowohl der Verlauf des Stromes I als auch der Kraftstoffdurchfluss MFF werden an einem Motorteststand gemessen. In 3 sind die o.g. Zeitspannen Δt_OPP_1, Δt_OPP_2, Δt_OPP_3 und Δt_OPP_4 deutlich zu erkennen.
Durch die Kenntnis dieser Zeitspannen Δt_OPP_1, Δt_OPP_2, Δt_OPP_3 und Δt_OPP_4 kann nun im realen Betrieb durch Anpassung der Dauer der Bestromung und/oder des Beginns der Bestromung die Einspritzmenge MFF durch einen Spuleninjektor desselben Typs wie der in dem Motorteststand vermessene Spuleninjektor genauer eingestellt werden. Da die aufzuprägende Korrektur von weiteren physikalischen Systemparametern abhängig sein kann (z.B. Funktion von Kraftstofftemperatur, Abstand zur vorherigen Einspritzung bei Mehrfacheinspritzung, Batteriespannung, etc.), können entsprechende zusätzliche geeigneten Vorsteuerkennlinien bzw. Vorsteuerkennfelder abgelegt oder durch ein Model beschrieben werden.
4 zeigt in einer schematischen Darstellung eine derartige Vorsteuerkennlinie, welche die Zeitspanne Δt_OPP_x als Funktion von ΔT angibt. Dabei steht "x" entsprechend der o.g. Zeitspannen Δt_OPP_1, Δt_OPP_2, Δt_OPP_3 und Δt_OPP_4 für 1, 2, 3 oder 4.

Claims

Verfahren zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, das Verfahren aufweisend Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Verstärkungsspannung in einer Verstärkungsphase zum Bewegen eines Magnetankers des Spulenantriebs von einer Schließposition in eine Öffnungsposition, Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Haltespannung in einer Haltephase zum Halten des Magnetankers in der Öffnungsposition, wobei die Haltespannung in Form von einer Vielzahl von Haltepulsen angelegt wird, so dass sich ein vorgegebener Haltestrom mit einem unteren Halteniveau und einem oberen Halteniveau einstellt, Erfassen des zeitlichen Abstands (ΔT) zwischen dem ersten Haltepuls (H1) der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls (H2) der Vielzahl von Haltepulsen, und Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors als Funktion des erfassten zeitlichen Abstands zwischen dem ersten Haltepuls (H1) und dem zweiten Haltepuls (H2).
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der erfasste zeitliche Abstand zwischen dem ersten Haltepuls (H1) und dem zweiten Haltepuls (H2) die Zeitspanne zwischen dem Ende des ersten Haltepulses (H1) und dem Beginn des zweiten Haltepulses (H2) ist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zeitliche Öffnungsverhalten (a) die Zeitdifferenz (Δt_OPP_1) zwischen dem Beginn der Bewegung des Magnetankers des sich öffnenden Kraftstoffinjektors und dem Beginn der Verstärkungsphase und/oder (b) die Zeitdifferenz (Δt_OPP_2) zwischen dem Ende der Bewegung des Magnetankers des sich öffnenden Kraftstoffinjektors und dem Beginn der Verstärkungsphase ist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zeitliche Schließverhalten (a) die Zeitdifferenz (Δt_OPP_3) zwischen dem Beginn der Bewegung des Magnetankers des sich schließenden Kraftstoffinjektors und dem Ende der Haltephase und/oder (b) die Zeitdifferenz (Δt_OPP_4) zwischen dem Ende der Bewegung des Magnetankers des sich schließenden Kraftstoffinjektors und dem Ende der Haltephase ist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Erfassen des zeitlichen Abstands (ΔT) zwischen dem ersten Haltepuls (H1) der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls (H2) der Vielzahl von Haltepulsen mittels einer Zeiterfassungseinheit durchgeführt wird, welche in einem Motorsteuergerät implementiert ist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Funktion, welche den Zusammenhang zwischen (a) dem erfassten zeitlichen Abstand (ΔT) zwischen dem ersten Haltepuls (H1) der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls (H2) der Vielzahl von Haltepulsen und (b) dem zeitlichen Öffnungsverhalten und/oder dem zeitlichen Schließverhalten des Kraftstoffinjektors beschreibt, in einem Kennfeld abgespeichert ist, welches im Vorfeld in einem Motorprüfstand für einen Referenz-Kraftstoffinjektor ermittelt wurde, welcher dem verwendeten Kraftstoffinjektor entspricht.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei in dem Kennfeld der Zusammenhang zwischen (a) dem erfassten zeitlichen Abstand (ΔT) zwischen dem ersten Haltepuls (H1) der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls (H2) der Vielzahl von Haltepulsen und (b) dem zeitlichen Öffnungsverhalten und/oder dem zeitlichen Schließverhalten des Kraftstoffinjektors zusätzlich als Funktion des Wertes für zumindest einen weiteren physikalischen Parameter eines den Referenz-Kraftstoffinjektor aufweisenden Kraftstoff-Einspritzsystems abgespeichert ist und wobei das Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors zusätzlich als Funktion des Wertes für den zumindest einen weiteren physikalischen Parameter erfolgt.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der zumindest eine weitere physikalische Parameter – die Temperatur des von dem Kraftstoffinjektor eingespritzten Kraftstoffs, – der zeitliche Abstand zu einer vorherigen Einspritzung einer Mehrfacheinspritzung und/oder – die von einer Batterie des Kraftfahrzeuges bereit gestellte Spannung ist.
Verfahren zum Ansteuern eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, das Verfahren aufweisend Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors nach einem der vorangehenden Ansprüche, Anpassen der elektrischen Ansteuerung des Kraftstoffinjektors basierend auf dem bestimmten zeitlichen Öffnungsverhalten und/oder dem bestimmten zeitlichen Schließverhaltens so dass mit einem Einspritzvorgang eine vorbestimmte Menge (MFF) an Kraftstoff injiziert wird.
Vorrichtung zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, die Vorrichtung (100) aufweisend eine Stromregelungseinheit (102) zum (a) Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Verstärkungsspannung in einer Verstärkungsphase zum Bewegen eines Magnetankers des Spulenantriebs von einer Schließposition in eine Öffnungsposition und zum (b) Beaufschlagen des Spulenantriebs mit einer Haltespannung in einer Haltephase zum Halten des Magnetankers in der Öffnungsposition, wobei die Haltespannung in Form von einer Vielzahl von Haltepulsen angelegt wird, so dass sich ein vorgegebener Haltestrom mit einem unteren Halteniveau und einem oberen Halteniveau einstellt, eine Erfassungseinheit (104) zum Erfassen des zeitlichen Abstands (ΔT) zwischen dem ersten Haltepuls (H1) der Vielzahl von Haltepulsen und dem zweiten Haltepuls (H2) der Vielzahl von Haltepulsen, und eine Bestimmungseinheit (106) zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens des Kraftstoffinjektors als Funktion des erfassten zeitlichen Abstands (ΔT) zwischen dem ersten Haltepuls (H1) und dem zweiten Haltepuls (H2).
Computerprogramm zum Bestimmen des zeitlichen Öffnungsverhaltens und/oder des zeitlichen Schließverhaltens eines einen Spulenantrieb aufweisenden Kraftstoffinjektors für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, wobei das Computerprogramm, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.