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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A FUEL INJECTION VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/176858
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an actuation device for actuating a fuel injector. The actuation device has (a) an output stage for generating an excitation of an electric drive of the injector, said excitation being transmittable to the drive via an actuation line; (b) a measuring unit for measuring a feedback signal which is generated by the drive in response to the excitation and conducted to the measuring unit via the actuation line; and (c) a control and analyzing unit which is coupled to the output stage and the measuring unit. The control and analyzing unit is designed to prompt the output stage to generate a specified test pulse (270). The measuring unit is designed to measure a response pulse (280) which is generated at least by the actuation line in response to the test pulse (270) and to transmit at least one characteristic feature (t_resp1) of the measured response pulse to the control and analyzing unit. The control and analyzing unit is additionally designed to analyze the characteristic feature and to ascertain at least one piece of characteristic information on a measurement channel on the basis of the analysis of the characteristic feature, said measurement channel comprising the measuring unit and the actuation line. The invention further relates to (a) a method for ascertaining characteristic information on the measurement channel, (b) a method for determining the movement behavior of an injector, and (c) an actuation method for actuating an injector.

Inventors:
HAUSER CHRISTIAN (DE)
RÖSEL GERD (DE)
STUTIKA MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/057015
Publication Date:
November 26, 2015
Filing Date:
March 31, 2015
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (DE)
International Classes:
F02D41/20; F02D41/24; F02D41/30
Domestic Patent References:
WO1990007188A11990-06-28
Foreign References:
DE102010021169A12011-11-24
DE102011087418A12013-06-06
DE102013101916A12013-08-29
DE102012213883A12014-02-06
US20010043450A12001-11-22
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Claims:
Patentansprüche

1. Ansteuervorrichtung zum Ansteuern eines Injektors (150) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brenn- kraftmaschine, die Ansteuervorrichtung (100) aufweisend

eine Endstufe (110) zum Erzeugen einer elektrischen Erregung eines elektrischen Antriebs (152) des Injektors (150), welche über eine Ansteuerleitung (115) an den elektrischen Antrieb (152) übertragbar ist;

eine Messeinheit (130) zum Messen eines Rückkopplungs¬ signals, welches von dem elektrischen Antrieb (152) als Antwort auf die elektrische Erregung erzeugt wird und über die An¬ steuerleitung (115) zu der Messeinheit (130) geleitet wird; und eine Steuer- und Auswerteeinheit (140), welche mit der Endstufe (110) und der Messeinheit (130) gekoppelt ist;

- wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (140) eingerichtet ist, die Endstufe (110) zu veranlassen, einen vorbestimmten elektrischen Testpuls (270) zu erzeugen;

- wobei die Messeinheit (130) eingerichtet ist, einen elekt- rischen Responsepuls (280) zu messen, welcher zumindest von der

Ansteuerleitung (115) als Antwort auf den Testpuls (270) erzeugt wird, und zumindest ein identifiziertes charakteristisches Merkmal (t_respl) des gemessenen Responsepulses (280) an die Steuer- und Auswerteeinheit (140) zu übermitteln; und

- wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (140) ferner eingerichtet ist, das übermittelte charakteristische Merkmal (t_respl) des Responsepulses (280) auszuwerten und daraus zumindest eine charakteristische Informationen über einen Messkanal zu er¬ mitteln, welcher zumindest die Messeinheit (130) und die An- Steuerleitung (115) umfasst.

2. Ansteuervorrichtung gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (140) eingerichtet ist, die charakteristische Information über den Messkanal basierend auf einem Zeitpunkt (t_respl) des Auftretens des charakteristischen Merkmals zu ermitteln.

3. Ansteuervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

das zumindest eine charakteristische Merkmal des gemessenen Responsepulses (280) zumindest eines der folgenden Merkmale umfasst, welche in einem Kurvenverlauf des Responsepulses (280) vorhanden sind:

ein Erreichen eines Schwellenwertes, ein lokales oder absolutes Maximum, ein lokales oder absolutes Minimum, eine vorgegebene Steigung, ein Wendepunkt, ein Nulldurchgang.

4. Ansteuervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

die Messeinheit (130) und/oder die Steuer- und Auswerteeinheit (140) eingerichtet sind, in Bezug auf den Responsepuls (280) eine Analogsignalfilterung, eine Signalabtastung und/oder eine Signalverarbeitung durchzuführen .

5. Ansteuervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

das charakteristische Merkmal in dem Ergebnis einer Span¬ nungsmessung und/oder in dem Ergebnis einer Strommessung auftritt .

6. Ansteuervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

der Testpuls (270) eine Zeitdauer von weniger als 500ys, insbesondere von weniger als 200ys und bevorzugt von weniger als 100ys hat. 7. Ansteuervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

der Testpuls (270) zu einer elektrischen Testerregung des Injektors (150) führt, welche kleiner ist als 50mJ, insbesondere kleiner ist als 20mJ und bevorzugt kleiner ist als lOmJ.

8. Ansteuervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche zum Ansteuern eines weiteren Injektors (150) zum Einspritzen von Kraftstoff in einen weiteren Brennraum der Brennkraftmaschine, die Ansteuervorrichtung (100) ferner aufweisend

eine weitere Endstufe (110) zum Erzeugen einer weiteren elektrischen Erregung eines weiteren elektrischen Antriebs (152) des weiteren Injektors (150), welche über eine weitere An¬ steuerleitung (115) an den elektrischen Antrieb (152) übertragbar ist; und

eine weitere Messeinheit (130) zum Messen eines weiteren Rückkopplungssignals, welches von dem weiteren elektrischen Antrieb (152) als Antwort auf die weitere elektrische Erregung erzeugt wird und über die weitere Ansteuerleitung (115) zu der weiteren Messeinheit (130) geleitet wird;

- wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (140) mit der weiteren Endstufe (110) und mit der weiteren Messeinheit (130) gekoppelt ist

- wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (140) ferner eingerichtet ist, die weitere Endstufe (110) zu veranlassen, einen weiteren vorbestimmten elektrischen Testpuls (270) zu erzeugen;

- wobei die weitere Messeinheit (130) eingerichtet ist, einen weiteren elektrischen Responsepuls (282) zu messen, welcher zumindest von der weiteren Ansteuerleitung (115) als Antwort auf den weiteren Testpuls (270) erzeugt wird, und zumindest ein identifiziertes weiteres charakteristisches Merkmal (t_resp2) des gemessenen weiteren Responsepulses (282) an die Steuer- und Auswerteeinheit (140) zu übermitteln; und

- wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (140) ferner eingerichtet ist, das übermittelte weitere charakteristische Merkmal

(t_resp2) des weiteren Responsepulses (282) auszuwerten und daraus zumindest eine weitere charakteristische Informationen über einen weiteren Messkanal zu ermitteln, welcher zumindest die weitere Messeinheit (130) und die weitere Ansteuerleitung (115) umfasst .

9. Ansteuervorrichtung gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (140) eingerichtet ist, zu bestimmen einen Laufzeitunterschied zwischen (a) einer ersten Zeit (t_respl), welche für eine erste Zeit¬ differenz zwischen dem Aussenden des Testpulses (270) und dem Empfangen des Responsepulses (280) charakteristisch ist, und

(b) einer zweiten Zeit (t_resp2), welche für eine zweite Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden des weiteren Testpulses (270) und dem Empfangen des weiteren Responsepulses (282) charakteristisch ist.

10. Verfahren zum Ermitteln von zumindest einer charakteris- tischen Information über einen Messkanal in einem System mit einer Ansteuervorrichtung (100), insbesondere einer An- steuervorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, und einem Injektor (150), das Verfahren aufweisend

(a) Erzeugen eines vorbestimmten elektrischen Testpulses (270) mittels einer Endstufe (110) der Ansteuervorrichtung

(100) ;

(b) Einspeisen des Testpulses (270) in eine Ansteuerleitung (115), welche die Endstufe (110) mit dem Inj ektor (150) verbindet und welche ausgebildet ist, in einem realen Betrieb des Injektors (150) eine elektrische Erregung zum Aktivieren des Injektors (150) von der Endstufe (110) zu einem elektrischen Antrieb (152) des Injektors (150) zu übertragen;

(c) Messen, mittels einer Messeinheit (130), eines elektrischen Responsepulses (280), welcher zumindest von der Ansteuerleitung (115) als Antwort auf den Testpuls (270) erzeugt wird;

(d) Identifizieren von zumindest einem charakteristischen Merkmal (t_respl) des gemessenen Responsepulses (280);

(e) Übermitteln des identifizierten charakteristischen Merkmals (t_respl) an eine Steuer- und Auswerteeinheit (140);

(f) Auswerten des übermittelten charakteristischen

Merkmals (t_respl); und

(g) Ermitteln der zumindest einen charakteristischen Information über den Messkanal basierend auf dem Auswerten des übermittelten charakteristischen Merkmals (t_respl).

11. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch 10, wobei der Injektor (150) dem Messkanal zugeordnet und an diesem angeschlossen ist, und wobei

sich der Injektor (150) in einem statischen Betriebszustand befindet, bei dem sich eine Injektornadel des Injektors (150) in einer stationären Position befindet.

12. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch 10, wobei der Injektor (150) von dem Messkanal getrennt ist. 13. Verfahren zum Bestimmen des Bewegungsverhaltens eines

Injektors (150) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, das Verfahren aufweisend

(a) Ermitteln von zumindest einer charakteristischen Information über einen Messkanal in einem System mit einer Ansteuervorrichtung (100), insbesondere einer Ansteuervor- richtung (100) gemäß Anspruch 1, und dem Injektor (150) mittels des Verfahrens gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 12;

(b) Analysieren eines Rückkopplungssignals, welches in Antwort auf eine elektrische Erregung des Inj ektors (150) erzeugt und von der Messeinheit (130) gemessen wird, unter Berück¬ sichtigung der ermittelten charakteristischen Information; und

(c) Bestimmen des Bewegungsverhaltens des Injektors (150) basierend auf einem Ergebnis des Analysierens des Rückkopp¬ lungssignals .

14. Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines Injektors (150) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, das Ansteuerverfahren aufweisend

(a) Beaufschlagen des Injektors (150) mit einer elekt- rischen Erregung, welche zu einem Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine führt; und

(b) Bestimmen des tatsächlichen Bewegungsverhaltens des Injektors (150) mittels des Verfahrens gemäß dem vorangehenden Anspruch;

wobei die elektrische Erregung derart ausgestaltet ist, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten zumindest annähernd einem vorgegebenen Bewegungsverhalten des Injektors (150) entspricht.

Description:
Beschreibung

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM STEUERN EINES KRAFTSTOFFEINSPRITZVENTIL

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der Bereitstellung von Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine und weniger allgemein die Ansteuerung von In- jektoren zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Die vorliegende Erfindung betrifft ins ¬ besondere ein Vermessen eines Rückkopplungssignals, welches durch die Bewegungsdynamik eines sich in Betrieb befindlichen Kraftstoff-Inj ektors generiert wird. In Bezug auf die bean- spruchten Erfindungsgegenstände betrifft die vorliegende Er ¬ findung eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern eines Kraftstoff-Injektors, ein Verfahren zum Ermitteln von zumindest einer charakteristischen Information über einen Messkanal in einem System, welches eine solche Ansteuervorrichtung und einen Kraftstoff-Inj ektor aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen des Bewegungsverhaltens eines solchen Kraftstoff-Inj ektors sowie ein Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines solchen Kraftstoff-Inj ektors zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine.

Elektromagnetisch angetriebene Baugruppen können mit geringer Toleranz im sog. Vollhub betrieben werden. Am Beispiel eines Injektors zur Kraftstoff-Einspritzung bedeutet dieser Betriebsmodus, dass sich die Nadel des Injektors bei einem Einspritzvorgang bis zu einer Maximalauslenkung bzw. einer Endposition bewegt und dass eine Variation der Masse des eingespritzten Kraftstoffs mittels einer Variation der Zeitdauer der elektrischen Ansteuerung eines Spulenantriebs des Injektors erfolgt. Diese Zeitdauer bestimmt die Einspritzzeit, welche wiederum die Masse des eingespritzten bzw. einzuspritzenden Kraftstoffs bestimmt. ^

Der Trend zu kleineren Einspritzmengen bei einem gleichzeitig höheren statischen Kraftstoff-Durchfluss erfordert zunehmend die Beherrschung des sog. ballistischen Betriebs von Injektoren. Unter dem ballistischen Injektor-Betrieb versteht man in diesem Zusammenhang eine Teilauslenkung der Injektornadel in einer durch elektrische und konstruktive Parameter vorgegebenen und nach Beendigung der magnetischen Krafteinleitung freien, d.h. parabelförmigen, Flugbahn ohne ein Erreichen des Vollhubs. Im Gegensatz zum Vollhub ist der ballistische Betrieb des Injektors deutlich stärker toleranzbehaftet, da hier sowohl elektrische als auch mechanische Toleranzen des betreffenden Injektors deutlich stärker den Bewegungsverlauf der Injektornadel be ¬ einflussen, als dies im Vollhubbetrieb der Fall ist.

Eine Kompensation von solchen Injektor-Toleranzen ist beispielsweise in der DE 38 43 138 AI für einen spulenbasierten Injektor beschrieben. Dabei wird für jeden Injektor eine individuelle Messung eines Spannungsverlaufs durchgeführt, welche dem Verlauf der eigentlichen Ansteuerung des jeweiligen Injektors überlagert ist und welche von den individuellen elektrischen und auch mechanischen Eigenschaften des jeweiligen Injektors abhängt. Die in der DE 38 43 138 AI beschriebene Kompensation basiert dabei auf der Tatsache, dass an spulen ¬ betriebenen Baugruppen ein nicht zu vermeidendes Rückkopp ¬ lungssignal entsteht, welches durch eine von einem Wirbelstrom getriebene Kopplung zwischen der Mechanik des Injektors (Armatur und Injektornadel) und dem Magnetkreis (Spule) des Injektors abhängt. Daher hängt der zeitliche Verlauf dieses Rückkopp ¬ lungssignals von dem tatsächlichen Bewegungsverhalten der Injektornadel des jeweiligen Injektors ab.

Bei der Betrachtung der gesamten Toleranz (des Einspritzverhaltens) eines Injektors spielt jedoch auch die Toleranz der Erfassung des Rückkopplungssignals eine Rolle. Der Beitrag dieser "Rückkopplungssignal-Erfassungstoleranz" zu der gesamten Toleranz wird umso bedeutender, je genauer die individuellen Eigenschaften bzw. das individuelle Bewegungsverhalten eines Injektors kompensiert werden sollen. Deshalb kann eine genaue Kompensation der Toleranz eines Injektors und damit eine hochgenaue individuelle Ansteuerung eines Injektors nur dann erreicht werden, wenn auch die "Rückkopplungssig ¬ nal-Erfassungstoleranz" für jeden Injektor individuell bekannt ist .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit der Ansteuerung eines Injektors zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine zu ver- bessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen und weitere Details der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den ab- hängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung dieser Erfindung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden kann .

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Ansteuer- vorrichtung zum Ansteuern eines Injektors zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine be ¬ schrieben. Die beschriebene Ansteuervorrichtung weist auf (a) eine Endstufe zum Erzeugen einer elektrischen Erregung eines elektrischen Antriebs des Injektors, welche über eine An ¬ steuerleitung an den elektrischen Antrieb übertragbar ist; (b) eine Messeinheit zum Messen eines Rückkopplungssignals, welches von dem elektrischen Antrieb als Antwort auf die elektrische Erregung erzeugt wird und über die Ansteuerleitung zu der Messeinheit geleitet wird; und (c) eine Steuer- und Auswer ¬ teeinheit, welche mit der Endstufe und der Messeinheit gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist die Steuer- und Auswerteeinheit eingerichtet, die Endstufe zu veranlassen, einen vorbestimmten elektrischen Testpuls zu erzeugen. Die Messeinheit ist ein ¬ gerichtet, einen elektrischen Responsepuls zu messen, welcher zumindest von der Ansteuerleitung als Antwort auf den Testpuls erzeugt wird, und zumindest ein identifiziertes charakteris ¬ tisches Merkmal des gemessenen Responsepulses an die Steuer- und Auswerteeinheit zu übermitteln. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist ferner eingerichtet, das übermittelte charakteristische Merkmal des Responsepulses auszuwerten und daraus zumindest eine charakteristische Information über einen Messkanal zu ermitteln, welcher zumindest die Messeinheit und die Ansteuerleitung umfasst .

Der beschriebenen Ansteuervorrichtung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch eine Auswertung eines Responsepulses, welcher zumindest von der Ansteuerleitung als Antwort auf den vorbe ¬ stimmten Testpuls erzeugt wird, der jeweilige Einfluss des individuellen Messkanals auf eine Veränderung der Signalform und/oder auf eine zeitliche Verschiebung von elektrischen Signalen ermittelt werden kann. Bei einer Ansteuerung des Injektors im realen Einspritzbetrieb mit elektrischen Erregungen kann dann davon ausgegangen werden, dass durch den Messkanal das von dem individuellen elektrischen Antrieb als Antwort auf die jeweilige elektrische Erregung erzeugte Rückkopplungssignal auf gleiche Weise modifiziert wird. Diese Information kann dann dazu verwendet werden, den Einfluss des Messkanals auf eine Sig ¬ nalverformung des Rückkopplungssignals, welches von der

Messeinheit gemessen und von der Steuer-und Auswerteeinheit ausgewertet wird, genau zu bestimmen. Dadurch kann dann der Einfluss des Messkanals auf die Signalverformung von der Steuer- und Auswerteeinheit herausgerechnet werden, und das eigentliche Rückkopplungssignal, welches von dem elektrischen Antrieb des Injektors erzeugt wird, kann mit hoher Genauigkeit ausgewertet werden. Dies wiederum erlaubt es der Steuer- und Auswerteeinheit , nachfolgende elektrische Erregungen des Injektors so zu mo ¬ difizieren, dass das individuelle Bewegungsverhalten der Injektornadel zumindest annähernd einem vorgegebenen Bewe- gungsverlauf entspricht, welcher zu einer gewünschten Kraft ¬ stoffzumessung führt. Dadurch kann die Mengengenauigkeit eines Injektors insbesondere im sogenannten ballistischen Betrieb, in dem kleine Mengen bzw. Massen an Kraftstoff eingespritzt werden, erheblich verbessert werden.

In diesem Dokument können unter dem Begriff "Messkanal" all diejenigen Komponenten eines Systems zum Einspritzen von

Kraftstoff verstanden werden, welche zur Erzeugung des Testpulses, zur Übertragung des Testpulses, zur Umwandlung des Testpulses in den Responsepuls , zur Übertragung des Response- pulses, zur Vermessung des Responsepulses und/oder zum Ana- lysieren des Responsepulses bzw. zum Bestimmen des charakte ¬ ristischen Merkmals des Responsepulses verwendet werden. Da der Messkanal somit eine Mehrzahl von vorrichtungsbezogenen Elementen aufweisen kann, kann er auch als "Messkreis" bezeichnet werden .

Anschaulich ausgedrückt kann mit der hier beschriebenen Ansteuervorrichtung derjenige Fehler identifiziert (und später mittels einer geeigneten Prozedur kompensiert) werden, welcher bei der Auswertung des im Rahmen einer Kalibrierung erfassten Responsepulses von dem jeweiligen Messkanal (und ausdrücklich nicht von dem entsprechenden Injektor) verursacht wird. Da dieser Fehler auch im regulären Betrieb des Injektors bei der Auswertung des Rückkopplungssignals auftritt, kann die Analyse desjenigen Teils des Rückkopplungssignals, welcher nicht von dem Messkanal beeinflusst ist, mit einer erhöhten Genauigkeit erfolgen. Dadurch kann das tatsächliche Bewegungsverhalten der

Injektornadel mit einer besonders hohen Genauigkeit bestimmt werden . Die beschriebene Messeinheit kann bevorzugt auch zum Messen der elektrischen Erregung eingerichtet sein, welche von der Endstufe über die Ansteuerleitung zu dem betreffenden Injektor übertragen wird. Ferner kann die beschriebene Steuer- und Auswerteeinheit abhängig von der konkreten Realisierung der Ansteuervorrichtung auch mittels zweier räumlich und/oder funktional voneinander getrennten Einheiten realisiert sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuer- und Auswerteeinheit eingerichtet, die charakteristische Information über den Messkanal basierend auf einem Zeitpunkt des Auftretens des charakteristischen Merkmals des Responsepulses zu ermitteln. Dies schafft im realen Betrieb die Möglichkeit, auf einfache Weise Laufzeitunterschiede von dem Test- und insbesondere von dem resultierenden Responsepuls zu bestimmen, die zwischen unterschiedlichen Messkänalen auftreten, und diese durch einen geeigneten zeitlichen Versatz zwischen verschiedenen elekt- rischen Erregungen zu kompensieren, die über eine oder über mehrere Ansteuerleitungen übertragen werden und die unterschiedlichen Messkänalen zugeordnet sind.

Es wird darauf hingewiesen, dass eine besonders genaue Bestimmung von solchen Laufzeitunterschieden dadurch erreicht werden kann, dass mehrere charakteristische Merkmale des jeweiligen Res ¬ ponsepulses erfasst und die Zeitpunkte des Auftretens dieser mehreren charakteristischen Merkmale von der Steuer- und Auswerteeinheit ausgewertet werden. Bei einer entsprechend hohen Rechenleistung kann sogar der gesamte Kurvenverlauf des je ¬ weiligen Responsepulses von der Steuer- und Auswerteeinheit ausgewertet werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das zumindest eine charakteristische Merkmal des gemessenen

Responsepulses zumindest eines der folgenden Merkmale, welche in einem Kurvenverlauf des Responsepulses vorhanden sind: Ein Erreichen eines Schwellenwertes, ein lokales oder absolutes Maximum, ein lokales oder absolutes Minimum, eine vorgegebene Steigung, ein Wendepunkt, ein Nulldurchgang. Dies hat den

Vorteil, dass es sich bei dem zumindest einen charakteristischen Merkmal um ein Merkmal des Kurvenverlaufs des Responsepulses handelt, welches auf einfache Weise von der Messeinheit und/oder von der Steuer- und Auswerteeinheit identifiziert werden kann.

Falls es sich bei dem charakteristischen Merkmal um das Erreichen eines Schwellenwertes handelt, kann es von Bedeutung sein, ob dieser Schwellenwert von unten oder von oben erreicht wird. Entsprechendes gilt, falls es sich bei dem charakteristischen Merkmal um einen Nulldurchgang handelt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Messeinheit und/oder die Steuer- und Auswerteeinheit einge- richtet, in Bezug auf den Responsepuls eine Analogsignalfil ¬ terung, eine Signalabtastung und/oder eine Signalverarbeitung durchzuführen. Auf diese Weise kann der Responsepuls genau vermessen und das charakteristische Merkmal mit einer hohen Zuverlässigkeit identifiziert werden. Dadurch können falsche Identifikationen vermieden oder zumindest reduziert werden, bei denen entweder ein nicht vorhandenes charakteristisches Merkmal fälschlicherweise identifiziert oder ein vorhandenes charak ¬ teristisches Merkmal fälschlicherweise nicht identifiziert wird. Insbesondere kann durch die hier beschriebene Handhabung (Filterung, Abtastung, Verarbeitung) des Signals des Respon- sepulses der Zeitpunkt des Auftretens des charakteristischen Merkmals mit einer besonders hohen Genauigkeit bestimmt werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung tritt das charakteristische Merkmal in dem Ergebnis einer Spannungsmessung und/oder in dem Ergebnis einer Strommessung auf.

Im Falle der Messung von lediglich einer der beiden Messgrößen Spannung und Strom wird von der Messeinheit bevorzugt die Spannung gemessen, die an der Ansteuerleitung des betreffenden Injektors anliegt. Damit kann insbesondere die Genauigkeit bei der Bestimmung des Schließzeitpunkts des betreffenden Injektors im Vergleich zu bekannten Verfahren zur Bestimmung des

Schließzeitpunkts verbessert werden. Falls mehrere charakte- ristische Merkmale des Responsepulses von der Messeinheit gemessen werden, wobei zumindest ein charakteristisches Merkmal in dem Ergebnis einer Spannungsmessung und zumindest ein anderes charakteristisches Merkmal in dem Ergebnis einer Strommessung auftritt, dann kann der betreffende Messkanal so genau cha- rakterisiert werden, dass bei einer entsprechenden Berücksichtigung dieser Charakterisierung im realen Betrieb des Injektors nicht nur die Genauigkeit der Bestimmung des In ¬ jektor-Schließzeitpunkts erhöht sondern auch das Öffnungs- 0

o

verhalten des betreffenden Injektor mit einer erhöhten Genauigkeit bestimmt werden kann.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Testpuls eine Zeitdauer von weniger als 500ys insbesondere von weniger als 200ys und bevorzugt von weniger als lOOys.

Um bei der beschriebenen Charakterisierung des Messkanals unerwünschte Einflüsse, die von einem sich in einem aktiven Betrieb befindlichen Injektor verursacht werden, zu eliminieren oder zumindest zu reduzieren, sollte eine mit dem Testpuls verknüpfte elektrische Testerregung des Antriebs des Injektor so schwach sein, dass sie nicht zu einer Auslenkung der

Injektornadel führt. Anschaulich ausgedrückt wird durch einen Testpuls, welcher eine sehr kurze Zeitdauer aufweist, auf vorteilhafte Weise die hier beschriebene Charakterisierung, Vermessung oder Kalibrierung des Messkanals nicht durch eine unerwünschte Aktivierung des betreffenden Injektors beeinflusst. In diesem Zusammenhang ist unter der Aktivierung eines Injektors eine Ansteuerung des Injektors mittels einer elektrischen Erregung zu verstehen, welche zumindest zu einer nicht zu vernachlässigenden Auslenkung der Injektornadel führt. Im Falle einer solchen Aktivierung des Injektors wird der Responsepuls , welches erfindungsgemäß le- diglich dem Messkanal zugeordnet sein soll, auf nachteilhafte Weise von Feedbacksignalen überlagert, die sich aus der Dynamik des aktivierten Injektors ergeben.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung führt der Testpuls zu einer elektrischen Testerregung des Injektors, welche kleiner ist als 50mJ, insbesondere kleiner ist als 20mJ und bevorzugt kleiner ist als lOmJ.

Wie bereits vorstehend erläutert, hat eine elektrische Test- erregung des Injektors, welche so klein ist, dass der betreffende Injektor nicht aktiviert wird, den Vorteil, dass die Auswertung des zumindest einen charakteristischen Merkmals des Respon- sepulses dazu führt, dass sich die daraus ermittelte charak- teristische Information lediglich auf den Messkanal und nicht auf die Dynamik eines aktivierten bzw. eines betriebenen Injektors bezieht . Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Ansteuervorrichtung eingerichtet zum Ansteuern eines weiteren Injektors zum Einspritzen von Kraftstoff in einen weiteren Brennraum der Brennkraftmaschine. Die Ansteuervorrichtung gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst ferner (a) eine weitere Endstufe zum Erzeugen einer weiteren elektrischen Erregung eines weiteren elektrischen Antriebs des weiteren Injektors, welche weitere elektrische Erregung über eine weitere Ansteuerleitung an den elektrischen Antrieb übertragbar ist, und (b) eine weitere Messeinheit zum Messen eines weiteren Rück- kopplungssignals , welches von dem weiteren elektrischen Antrieb als Antwort auf die weitere elektrische Erregung erzeugt und über die weitere Ansteuerleitung zu der weiteren Messeinheit geleitet wird. Dabei ist die Steuer- und Auswerteeinheit mit der weiteren Endstufe und mit der weiteren Messeinheit gekoppelt und die Steuer- und Auswerteeinheit ist ferner eingerichtet, die weitere Endstufe zu veranlassen, einen weiteren vorbestimmten elektrischen Testpuls zu erzeugen. Ferner ist die weitere Messeinheit eingerichtet, (i) einen weiteren elektrischen Responsepuls zu messen, welcher zumindest von der weiteren Ansteuerleitung als Antwort auf den weiteren Testpuls erzeugt wird, und (ii) zu ¬ mindest ein identifiziertes weiteres charakteristisches Merkmal des gemessenen weiteren Responsepulses an die Steuer- und Auswerteeinheit zu übermitteln. Außerdem ist die Steuer- und Auswerteeinheit ferner eingerichtet, das übermittelte weitere charakteristische Merkmal des weiteren Responsepulses auszu ¬ werten und daraus zumindest eine weitere charakteristische Informationen über einen weiteren Messkanal zu ermitteln, welcher zumindest die weitere Messeinheit und die weitere Ansteuerleitung umfasst.

Der Testpuls und der weitere Testpuls können eine identische Signalform haben. Mit der mit diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen An- steuervorrichtung können unterschiedliche Messkanäle, die verschiedenen Injektoren zugeordnet sind, quasi gleichzeitig vermessen werden. Dies hat auf vorteilhafte Weise zur Folge, dass durch eine geeignete weitere Berücksichtigung der charakte ¬ ristischen Informationen über die unterschiedlichen Messkanäle für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern das Bewe ¬ gungsverhalten der unterschiedlichen Injektoren während des realen Betriebs der Brennkraftmaschine mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann. In diesem Zusammenhang ist mit dem Begriff Bewegungsverhalten insbesondere das Schließverhalten des betreffenden Injektors gemeint. Gegebenenfalls kann im Rahmen der Ermittlung des Bewegungsverhaltens nicht nur das Schließver ¬ halten sondern auch das Öffnungsverhalten des betreffenden Injektors bestimmt werden. Dazu können dem Fachmann bekannte Verfahren zum hochgenauen Auswerten des entsprechenden Rückkopplungssignals verwendet werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebene Endstufe und die hier beschriebene weitere Endstufe auch mittels einer gemeinsamen Endstufe realisiert sein können, welche mehrere Ausgangsstufen hat. In entsprechender Weise können auch die Messeinheit und die weitere Messeinheit mittels einer gemeinsamen Messeinheit realisiert sein, welche mehrere

Messeingänge aufweist und welche konfiguriert ist, die Er ¬ gebnisse von Messungen an unterschiedlichen Responsepulsen an die Steuer- und Auswerteeinheit weiterzuleiten.

Es wird ferner darauf hingewiesen, dass Injektoren über eine gemeinsame Ansteuerleitung elektrisch erregt werden können. Im Falle einer Brennkraftmaschine mit zumindest vier Brennräumen werden bevorzugt zwei Injektoren einer gemeinsamen Ansteuerleitung zugeordnet, welche Injektoren bei der zeitlichen Abfolge der Ansteuerung möglichst weit zeitlich voneinander beabstandet sind. Im Falle eines Vierzylindermotors, bei dem in der Rei ¬ henfolge 1, 2, 3 und 4 ein erster, ein zweiter, ein dritter bzw. ein vierter Injektor aktiviert werden, werden bevorzugt die Injektoren 1 und 3 und die Injektoren 2 und 4 jeweils über eine gemeinsame Ansteuerleitung mit der entsprechenden elektrischen Erregung beaufschlagt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich die elektrischen Erregungen für die unterschiedlichen Injektoren und insbesondere die entsprechenden Rückkopp- lungssignale zeitlich überlappen. Gleiches gilt selbstverständlich auch für verschiedene Testpulse, welche den beiden zu einem Paar zusammengefassten Injektoren zugeordnet sind.

Insbesondere gilt dies für die entsprechenden Responsepulse, welche in der Regel lediglich dann mit hoher Genauigkeit vermessen werden können, wenn sie sich nicht zeitlich überlappen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuer- und Auswerteeinheit eingerichtet zum Bestimmen eines LaufZeitunterschiedes zwischen (a) einer ersten Zeit, welche für eine erste Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden des Testpulses und dem Empfangen des Responsepulses charakteristisch ist, und (b) einer zweiten Zeit, welche für eine zweite Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden des weiteren Testpulses und dem Empfangen des weiteren Responsepulses charakteristisch ist.

In der Praxis stellen Laufzeiten von Signalen, die in den verschiedenen Messkänalen propagieren und/oder von Mess- und Auswerteprozeduren in den jeweiligen Messkänalen verursacht werden, die entscheidende charakteristische Information über den betreffenden Messkanal dar. Um verschiedene Messkanäle in Bezug zueinander abzugleichen und den resultierenden Abgleich später bei der Auswertung von verschiedenen Rückkopplungssignalen von unterschiedlichen Injektoren zu berücksichtigen, stellt der mit dieser Ausführungsform bestimmte Laufzeitunterschied die wichtigste Größe dar, um auf einfache Weise einen solchen Abgleich mit hoher Genauigkeit zu realisieren.

In der Praxis kann ein Empfang des entsprechenden Responsepulses durch den Zeitpunkt des Auftretens eines charakteristischen Merkmals des jeweiligen Responsepulses bestimmt sein. Die Art des verwendeten charakteristischen Merkmals kann von der jeweiligen Anwendung und/oder insbesondere von der zu erwartenden Signalform des Responsepulses abhängig sein. Wie bereits vorstehend angegeben, können verschiedene Arten von charakteristischen Merkmalen verwendet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln von zumindest einer charakteristischen Information über einen Messkanal in einem System mit einer Ansteuervor- richtung und einem Injektor beschrieben. Das beschriebene Verfahren weist auf (a) ein Erzeugen eines vorbestimmten elektrischen Testpulses mittels einer Endstufe der Ansteuer- Vorrichtung; (b) ein Einspeisen des Testpulses in eine Ansteuerleitung, welche die Endstufe mit dem Injektor verbindet und welche ausgebildet ist, in einem realen Betrieb des Injektors eine elektrische Erregung zum Aktivieren des Injektors von der Endstufe zu einem elektrischen Antrieb des Injektors zu übertragen; (c) ein Messen, mittels einer Messeinheit, eines elektrischen Responsepulses, welcher zumindest von der Ansteuerleitung als Antwort auf den Testpuls erzeugt wird; (d) ein Identifizieren von zumindest einem charakteristischen Merkmal des gemessenen Responsepulses; (e) ein Übermitteln des iden- tifizierten charakteristischen Merkmals an eine Steuer- und Auswerteeinheit; (f) ein Auswerten des übermittelten charakteristischen Merkmals; und (g) ein Ermitteln der zumindest einen charakteristischen Information über den Messkanal basierend auf dem Auswerten des übermittelten charakteristischen Merkmals.

Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Einspeisung eines vorbestimmten Testpulses in die Ansteuerleitung und durch eine Analyse eines als Antwort auf den vorbestimmten Testpuls generierten Responsepulses auf einfache und zuverlässige Weise ein Fehler bestimmt werden kann, welcher ausschließlich von einer nie ganz zu vermeidenden Unzulänglichkeit des Messkanals bestimmt ist. Dieser nie ganz zu vermeidende Fehler führt bei bekannten Verfahren zum individuellen Ansteuern eines individuellen Injektors in einem realen Betrieb des Injektors zu einer fehlerbehafteten Analyse eines Rückkopplungssignals, welches als Antwort auf eine elektrische Erregung des Injektors erzeugt und für das tatsächliche Be- wegungsverhalten der Nadel des Injektor indikativ bzw. charakteristisch ist.

Sofern im realen Betrieb des Injektors dieser lediglich von dem Messkanal verursachte Fehler bei der Analyse des Rückkopp ¬ lungssignals in geeigneter Weise berücksichtigt wird, dann kann bei Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens das tatsächliche Bewegungsverhalten der Injektornadel mit einer be ¬ sonders hohen Genauigkeit bestimmt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Injektor dem Messkanal zugeordnet und an diesem angeschlossen. Ferner befindet sich der Injektor in einem statischen Betriebszustand, bei dem sich eine Injektornadel des Injektors in einer sta- tionären Position befindet.

Anschaulich ausgedrückt bedeutet dies, dass bei der Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens sichergestellt wird, dass sich die Injektornadel nicht bewegt. Auf diese Weise wird gewähr- leistet, dass der Responsepuls nicht durch eine Dynamik des sich bewegenden Injektors verfälscht wird. Eine Beeinflussung des Responsepulses durch das rein elektrische Verhalten des An ¬ triebs, der sich in einer festen Position befindet, bleibt jedoch erhalten. Diese Beeinflussung ist jedoch ein rein stationärer Effekt, welcher unabhängig von dem Betriebszustand des Injektors von dem Injektor verursacht wird und demzufolge auch der charakteristischen Information über den Messkanal zugeordnet werden kann. Eine solche Dynamik eines betriebenen Injektors könnte den Responsepuls und damit die gesamte Charakterisierung des Messkanals deshalb verfälschen, weil, wie einleitend be ¬ schrieben, Wirbelstromeffekte zu einer Kopplung zwischen (a) den bewegbaren mechanischen Komponenten Armatur und Injektornadel und (d) dem Magnetkreis des Injektors bzw. der Spule führen. Eine Bewegung der Injektornadel führt nämlich in bekannter Weise zu einem bewegungsspezifischen Beitrag zu dem Rückkopplungssignal, welches mittels geeigneter und bekannter Verfahren dahingehend ausgewertet werden kann, dass die Bewegungsdynamik und insbesondere der zeitlichen Verlauf des Schließens und/oder des Öffnens des Injektors bestimmt wird. In diesem Zusammenhang ist unter dem rein elektrischen Verhalten des Antriebs die typische physikalische Charakteristik einer Spule zu verstehen, welche auf ihrer Induktivität beruht. Demnach verzögert entsprechend der sog. Lenz ' sehen Regel die Induk ¬ tivität einer Spule sowohl einen zeitlichen Anstieg als auch einen zeitlichen Abfall eines durch die Spule fließenden Stroms. Ferner ist eine Spule auch in der Lage, in dem von ihr erzeugten Magnetfeld temporär Energie zu speichern.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Injektor von dem Messkanal getrennt.

Anschaulich ausgedrückt bedeutet dies, dass der Injektor ausgeschaltet bleibt. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Schalteinrichtung erfolgen, welche den Injektor vorübergehend von seiner Ansteuerleitung trennt.

Ein Separieren des Injektors von der Ansteuerleitung und damit von dem zu charakterisierenden Messkreis hat zur Folge, dass auch das rein elektrische Verhalten des elektrischen Antriebs des Injektors, welches, wie vorstehend beschrieben, von einer gegebenenfalls vorhandenen Bewegungsdynamik des Injektor unabhängig ist, keinen Einfluss auf die Charakterisierung des Messkanals hat. Dadurch kann der Messkanal mit einer besonders hohen Genauigkeit charakterisiert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen des Bewegungsverhaltens eines Injektors zum Ein ¬ spritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine beschrieben. Das beschriebene Verfahren weist auf (a) ein Ermitteln von zumindest einer charakteristischen Information über einen Messkanal in einem System mit einer Ansteuervor- richtung und dem Injektor mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens; (b) ein Analysieren eines Rückkopplungssignals, welches in Antwort auf eine elektrische Erregung des Injektors erzeugt und von der Messeinheit gemessen wird, unter Berücksichtigung der ermittelten charakteristischen Information; und (c) ein Bestimmen des Bewegungsverhaltens des Injektors basierend auf einem Ergebnis des Analysierens des Rückkopplungssignals.

Dem beschriebenen Verfahren zum Bestimmen des Bewegungsverhaltens eines Kraftstoff-Inj ektors liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der durch das vorstehend beschriebene Verfahren identifizierte Fehler, welcher lediglich von nie ganz zu vermeidenden Unzulänglichkeiten des Messkanals verursacht ist, bei der Analyse des Rückkopplungssignals berücksichtigt bzw. heraus gerechnet werden kann. Damit kann das Bewegungsverhalten des Injektors mit einer im Vergleich zu bekannten Verfahren verbesserten Genauigkeit bestimmt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines Injektors zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine be- schrieben. Das beschriebene Ansteuerverfahren weist auf (a) ein Beaufschlagen des Injektors mit einer elektrischen Erregung, welche zu einem Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine führt; und (b) ein Bestimmen des tatsäch ¬ lichen Bewegungsverhaltens des Injektors mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Bestimmen des Bewegungsverhaltens eines Injektors. Die elektrische Erregung ist derart ausge ¬ staltet, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten zumindest annähernd einem vorgegebenen Bewegungsverhalten des Injektors entspricht .

Dem beschriebenen Ansteuerverfahren liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die Mengengenauigkeit einer Kraftstoffzumessung durch einen Injektor dadurch verbessert werden kann, dass mittels einer präzisen Analyse des tatsächlichen Bewegungsverhaltens, welche Analyse auf einer genauen Auswertung des vorstehend beschriebenen Responsepulses unter Berücksichtigung des Fehlers beruht, welcher durch eine Unzulänglichkeit des Messkanals verursacht ist, die elektrische Erregung des Injektors so ausgestaltet bzw. dimensioniert wird, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten zumindest annähernd einem vorgegebenen Bewegungsverhalten entspricht. Das vorgegebene Bewegungsverhalten kann dabei beispielsweise anhand von geeigneten Vor- versuchen dadurch bestimmt sein, dass eine gewünschte Menge an Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird .

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände be ¬ schrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar, 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.

Figur 1 zeigt ein System mit (a) einer Ansteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und (b) einer Mehrzahl von vier Injektoren, welche von einer Endstufe der Ansteuervorrichtung jeweils mit einer elektrischen

Erregung beaufschlagt werden.

Figur 2 zeigt beispielhafte Signalverläufe von einem Testpuls und von zwei Responsepulsen, die unterschiedlichen Messkänalen zugeordnet sind.

Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebene Ausführungsform lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt. Figur 1 zeigt, integriert in einem System zum Einspritzen von Kraftstoff in insgesamt vier nicht dargestellte Zylinder bzw. Brennräume einer Brennkraftmaschine, eine Ansteuervorrichtung 100 zum Ansteuern von insgesamt vier Injektoren. Damit kann in bekannter Weise jeweils eine vorbestimmte Menge an Kraftstoff in den jeweiligen Brennraum eingespritzt werden. Bereits an dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung selbstverständlich nicht auf die Anwendung in einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern beschränkt ist. Die in diesem Dokument be- schriebene Erfindung kann vielmehr für eine beliebige Brennkraftmaschine verwendet werden, welche einen Zylinder, zwei Zylinder, drei Zylinder oder beispielsweise sechs oder mehr Zylinder aufweist. Die Ansteuervorrichtung 100 umfasst eine Endstufe 110, welche aus mehreren nicht mit einem Bezugszeichen versehenen Endstufeneinheiten besteht. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Endstufeneinheiten zu einer gemeinsamen Endstufe 110 zusammengefasst . Sie können jedoch alternativ auch voneinander getrennte Einheiten sein.

Jeweils eine Endstufeneinheit ist einem von vier Injektoren 150 zugeordnet, die jeweils einem elektrischen Antrieb 152 auf ¬ weisen. Die elektrischen Antriebe sind in Figur 1 schematisch anhand ihrer Spulen 152 dargestellt. Die Endstufe 110 bzw. die vier Einheiten der Endstufe 110 sind eingerichtet, als Antwort auf jeweils ein Triggersignal, welches von einer Steuer- und Auswerteeinheit 140 an die jeweilige Endstufeneinheit über ¬ mittelt wird, eine elektrische Erregung über eine von vier Ansteuerleitungen 115 auf den jeweiligen elektrischen Antrieb 152 zu übertragen. In Reaktion auf eine solche elektrische Erregung wird der jeweilige Injektor 150 in bekannter Weise kurz geöffnet, so dass eine bestimmte Menge an Kraftstoff in den jeweiligen Brennraum eingespritzt wird.

Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die vier Endstufeneinheiten derart eingerichtet, dass bei Bedarf anstelle einer regulären elektrischen Erregung auch ein im Vergleich zu einer elektrischen Erregung wesentlich kleinerer Testpuls an den jeweiligen elektrischen Antrieb 152 geschickt werden kann. Dieser Testpuls, welcher ebenfalls von der Steuer- und Auswerteeinheit 140 veranlasst wird, ist so schwach, dass er zu keiner Bewegung der Injektornadel des betreffenden Injektors 150 führt. Mittels jeweils einer Messeinheit 130 kann der jeweilige Testpuls hinsichtlich seines zeitlichen Auftretens und gege ¬ benenfalls auch hinsichtlich seiner Form und seiner Stärke erfasst werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass diese Erfassung der Testpulse für die in diesem Dokument beschriebene Erfindung optional ist.

In Figur 1 sind die funktional unterschiedlichen Komponenten Endstufe 110 und Messeinheiten 130 als voneinander getrennte Komponenten dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Komponenten auch gegenständlich in Form von getrennten Einheiten realisiert sein können. Bevorzugt sind diese Komponenten jedoch mittels einer gemeinsamen elektrischen Baugruppe realisiert, wobei insbesondere zumindest eine der Messeinrichtungen in die Endstufe integriert sein kann.

Wie vorstehend beschrieben, erzeugt zumindest die jeweilige Ansteuerleitung 115 als Antwort auf einen Testpuls einen Responsepuls , welcher erfindungsgemäß von der jeweiligen Messeinheit 130 erfasst wird. Zumindest ein charakteristisches Merkmal des Responsepulses wird an die Steuer- und Auswerte ¬ einheit 140 übermittelt, welche anhand des zeitlichen Auftretens dieses charakteristischen Merkmals eine charakteristische Informationen über den jeweiligen Messkanal ermittelt. Ein solcher Messkanal umfasst zumindest die jeweilige Messeinheit 130 und die jeweilige Ansteuerleitung 115. Ferner kann der Messkanal auch noch den jeweiligen Ausgang der Endstufe 110 und die Spule des jeweiligen elektrischen Antriebs 152 umfassen. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die charakteristische Information der Zeitpunkt des Auftretens eines charakteristischen Merkmals des Responsepulses. Das charakteristische Merkmal kann ein beliebiges Merkmal einer Signalform sein. Beispielsweise eignet sich als charakteris ¬ tisches Merkmal der Zeitpunkt des Erreichens eines Schwel ¬ lenwertes, eines lokalen oder absoluten Maximums, eines lokalen oder absoluten Minimums, einer vorgegebenen Steigung, eines Wendepunkts, und/oder eines Nulldurchgangs. Bevorzugt werden solche charakteristischen Merkmale verwendet, die eine genaue zeitliche Einordnung des Auftretens des jeweiligen Response- pulses erlauben.

Mittels der charakteristischen Information über einen Messkanal kann das elektrische Verhalten dieses Messkanals genau bestimmt werden. Dadurch reduziert sich in signifikanter Weise eine Toleranz, die prinzipiell jedem Messkanal zugeordnet werden muss. Eine genaue Kenntnis des elektrischen Verhaltens eines Messkanals erlaubt es, in einem realen Betrieb eines Injektors 150, in dem dieser mit elektrischen Erregungen beaufschlagt wird, die zu einer Öffnung des jeweiligen Injektors 150 führen, ein Rückkopplungssignal genau zu bestimmen, welches für die Bewegung der Injektornadel des jeweiligen Injektors 150 charakteristisch ist. Dadurch kann das Bewegungsverhalten des jeweiligen Injektors mit einer im Vergleich zu bekannten Verfahren verbesserten Genauigkeit bestimmt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass in bekannter Weise auch zwei Injektoren 150 mittels einer gemeinsamen Ansteuerleitung 115 angesteuert werden können. Bevorzugt werden dann diejenigen zwei Injektoren 150 einer gemeinsamen Ansteuerleitung 115 zugeordnet, welche Injektoren für Einspritzvorgänge vorgesehen sind, die im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine zeitlich weiter voneinander beabstandet sind als zwei Einspritzvorgänge von einem der beiden Injektoren 150 und einem anderen Injektor 150. Auf diese Weise beeinflussen sich weder die elektrischen Erregungen, die unterschiedlichen Injektoren 150 zugeordnet sind, noch die Test- sowie die Responsepulse, die unterschiedlichen Messkänalen zugeordnet sind. Allgemein und zugleich anschaulich ausgedrückt wird mit dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung die Toleranz eines Messkanals dadurch reduziert, dass der Messkanal mit einem vorbestimmten Testpuls beaufschlagt wird. Ein geeigneter Testpuls sollte einen möglichst genau definierten Signalverlauf aufweisen .

Für die Charakterisierung eines Messkanals und damit für eine Reduzierung der elektrischen Toleranz des Messkanals gibt es zwei beispielhafte Herangehensweisen, die von der Art bzw. von dem apparativen Umfang des jeweiligen Messkanals abhängen:

(A) Der Messkanal besteht aus zumindest einigen Komponenten der Ansteuervorrichtung 100 und aus dem jeweiligen Injektor 150. In diesem Fall sollte der Testpuls so ausgestaltet sein, dass sich keine mechanischen Teile im Injektor bewegen, die z.B. durch Induktion, Wirbelströme oder Magnetfeldänderung zu einer Signalveränderung führen und somit auch das Injektorverhalten in der Messung des Responsepulses abbilden würden. Dies bedeutet, dass das elektrische Verhalten des Injektors insbesondere aufgrund einer Nadelbewegung bzw. einer temporären Energie- speicherung in einem Magnetfeld der Spule des jeweiligen Antriebs 152 des Injektors 150 das Vermessen des Responsepulses nicht oder nur möglichst wenig beeinflussen sollte. Deshalb müssen sowohl der Testpuls als auch die betreffenden Komponenten des jeweiligen Messkanals bzw. Messekreises so ausgelegt sein, dass das elektrische Verhalten des Injektors 150 am Ende der jeweiligen Ansteuerleitung 115 einen vernachlässigbaren Einfluss hat. (B) Der Messkanal bzw. der Messkreis besteht nur aus der An ¬ steuervorrichtung 100 und der jeweiligen Ansteuerleitung 115. Dies bedeutet, dass die Ansteuervorrichtung 100 derart be ¬ schaltet ist, dass im zu überprüfenden Messkanal kein Injektor angesteuert wird. Somit wird der Einfluss des Injektors bei der Charakterisierung des Messkanals eliminiert.

Der Testpuls wird bevorzugt über den Signalpfad des jeweiligen Messkanals gemessen und über einen geeigneten Algorithmus werden charakteristische Merkmale oder Messwerte der entsprechenden Signalkurve bestimmt (z.B. Extremwerte (Maxima, Minima), Steigungen, absolute Werte) . Das charakteristische Merkmal bzw. der ermittelte Messwert wird mit einem Sollwert verglichen und die Differenz als Adaptionswert abgespeichert und für nach ¬ folgende Messungen als Korrektur herangezogen. Dies kann ein Angleichen von zeitlichen Werten für verschiedene Signalpfade bzw. Messkanäle sein (Differenzen von einem Trigger bis zu einem charakteristischen Wert des Testpulses) und/oder auch ein Angleichen von absoluten Werten (z.B. Spannungs-und/oder Stromhöhen) .

Weiterhin kann ein zusätzlicher Algorithmus für eine genauere Vergleichbarkeit von Testpuls und tatsachlicher elektrischer Erregung bzw. Ansteuerung vorteilhaft sein. Falls Testpuls und tatsächliche Ansteuerung bzw. elektrische Erregung abgesehen von einer stark unterschiedlichen Signalhöhe auch sonst unterschiedlich sind, dann können sich z.B. durch eine Signalfilterung unterschiedliche Laufzeiten ergeben, die eine Übertragung bzw. eine Vergleichbarkeit mittels eines geeigneten Algorithmus notwendig machen.

Vorzugsweise werden die Testpulse derart gestaltet, dass kein Öffnen (Einspritzen) des Injektors stattfindet. Ein Einspritzen mit dem Testpuls könnte während des Betriebs einer Brenn ¬ kraftmaschine den Einspritzratenverlauf so verändern, dass bei der Verbrennung von Kraftstoff erhöhte Schadstoffemissionen entstehen. Auch aus diesem Grund werden Testpulse bevorzugt sehr kurz sein (kürzer als 500ys, insbesondere kürzer als 200ys und bevorzugt kürzer als lOOys) bzw. lediglich eine geringe Energie an den Antrieb des Injektors absetzen (weniger als 50mJ, insbesondere weniger als 20mJ und bevorzugt weniger als lOmJ) .

Der Responsepuls bzw. die Responsepulses wird bzw. werden gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel anhand der Signale von Strom und/oder Spannung charakterisiert. Für eine Spannungsmessung wird an einem Widerstand eine Spannungsmessung durchgeführt. Für eine Strommessung wird ebenfalls eine

Spannungsmessung an einem Widerstand durchgeführt.

Zur Messung eines Testpulses für einen Stromabgleich könnte anstelle eines Stromtestpulses direkt an einem Messwiderstand in einer eigenen Messleitung auf der sog. Low Side der jeweiligen Ansteuerleitung ein Spannungstestpuls angelegt werden. Dabei muss diese eigene Messleitung so ausgebildet sein, dass der betreffende über die Anschlussleitung an der beschriebenen Ansteuervorrichtung angeschlossene Injektor nicht von diesem Spannungstestpuls betroffen ist.

Die Figur 2 zeigt eine mögliche Ausführung eines Testpulses mit zugehörigen aus Messungen und Signalauswertungen eines re- sultierenden Responsepulses resultierenden Messwerten (charakteristische Merkmale) . Mittels einer Ansteuervorrichtung mit zwei Messkanälen (Kanal 1, Kanal 2) wird an jedem Messkanal der identische Testpuls 270 abgesetzt. Wie aus dem oberen Teil von Figur 2 ersichtlich, hat der Testpuls 270 zumindest annähernd die Form eines Rechtecks. Ferner beginnt der Testpuls 270 in Bezug zu einem mittels einer gestrichelten Linie dargestellten Triggersignal mit einem Zeitversatz t_test. Außerdem hat der Testpuls 270 eine Höhe, die in Figur 2 mit h_test bezeichnet ist. Mittels jeweils einer Messeinheit wird für jeden Messkanal ein Responsepuls 280 bzw. 282 gemessen. Wie aus Figur 2 unten ersichtlich, weisen die Responsepulses 280, 282 im Vergleich zu dem Testpuls 270 abgeflachte bzw. ausgeschmierte Kanten auf. Außerdem unterscheidet sich das gemessene Signal des Respon- sepulses 280 von dem gemessenen Signal des (weiteren) Res ¬ ponsepulses 282 dadurch, dass in Bezug zu dem Triggersignal der Responsepuls 280 mit einer kürzeren Verzögerungszeit t_respl als der Responsepuls 282 auftritt (Verzögerungszeit t_resp2). Außerdem ist die Signalhöhe h_respl des Responsepulses 280 kleiner als die Signalhöhe h_resp2 des Responsepulses 282.

Anschaulich ausgedrückt ist die Zeitspanne zwischen dem

Triggersignal bis zu dem Auftreten eines Schwellenwertes des jeweiligen Responsesignals unterschiedlich. Diese unterschiedlichen Zeitspanne bzw. Laufzeiten müssen deshalb für eine genaue Erfassung von tatsachlichen Einspritzereignissen berücksichtigt und in geeigneter Weise ausgeglichen werden.

Für den Fall, dass für die Erfassung der Signale der Respon- sepulses auch absolute Messwerte wichtig sind, dann können die erfassten Signale des Testpulses zum Beispiel mittels geeigneter Faktoren und/oder Offset werden für die beiden Messkanäle angepasst werden.

Das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur Adaption einer einkanaligen, einer zweikanaligen oder einer mehrkanaligen Messung, wobei jeweils ein Kanal einem Injektor zugeordnet ist, weist folgende Vorteile auf:

1. Es können Bauteiltoleranzen einer Analogsignalfilterung des Rückkopplungssignals ausgeglichen werden, die zu einer zeitlichen Verschiebung des Rückkopplungssignals und bei einer kompensierenden Ansteuerung des betreffenden Injektors zu Fehlern bei der mit einem Einspritzvorgang zugemessenen Menge an Kraftstoff führen. Einflussgrößen für solche Bauteiltoleranzen können z.B. Exemplarstreuungen der Bauteile sowie Temperatur- und Laufzeitdrifts sein.

2. Es können in dem jeweiligen Messkreis auftretende syste ¬ matische Toleranzen ausgeglichen werden, die im betreffenden Auswertealgorithmus oder durch die Abtastung auftreten. Damit ist es möglich, die sehr hohen Regelanforderungen für den Betrieb von Injektoren mit einer Gesamttoleranz im einstelligen ys Bereich zu erfüllen. Bezugs zeichenliste

100 Ansteuervorrichtung

110 Endstufe

115 Ansteuerleitung (en)

130 Messeinheit (en)

140 Steuer- und Auswerteeinheit

150 Inj ektor (en)

152 elektrischer Antrieb / Spule

270 Testpuls

280 Responsepuls

282 weiterer Responsepuls