Vorrichtung zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren sowie entsprechendes Verfahren

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren, insbesondere vom Piezotyp sowie ein entsprechendes Verfahren zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren.

Kraftstoffinjektoren werden beispielsweise in Kraftstoffeinspritzeinlagen in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Um diese bei ihrer Herstellung oder auch während eines späteren

Werkstattaufenthalts überprüfen zu können, werden jeweils speziell angepasste

Prüfgeräte eingesetzt, die jeweils spezifisch auf den bestimmten Kraftstoffinjektortyp angepasst sind. Manche speziellen Typen von Kraftstoffinjektoren, beispielsweise Piezo- Kraftstoffinjektoren vom Subtyp "Aktiv low", also Piezo- Kraftstoffinjektoren, bei denen ein Einspritzventil bei einer anliegenden Betriebsspannung geschlossen ist (Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder ist unterbrochen) ist überhaupt nur während der Herstellung und auch nur von einzelnen Komponenten des entsprechenden Kraftstoffinjektors möglich. Eine Überprüfung dieses Kraftstoffinjektors nach dessen Herstellung ist bisher möglich.

Aus der DE 10 2007 038 537 AI ist ein Prüfgerät und ein Verfahren zur Prüfung eines Aktors eines Kraftstoffinjektors bekannt geworden, wobei der Kraftstoffinjektor ein Piezo- Kraftstoffinjektor ist. Dabei wird eine Prüfspannung in Stufen oder stufenlos an den Kraftstoffinjektor angelegt und anschließend eine Erfassung eines sich während der Änderung der Prüfspannung einstellenden Verlaufs einer elektrischen Größe eines Gesamtwiderstandes des Kraftstoffinjektors gemessen.

Offenbarung der Erfindung Die in Anspruch 1 definierte Vorrichtung zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren,

insbesondere vom Piezotyp, umfasst zumindest eine insbesondere bidirektionale Schnittstelle zum Anschließen eines Bediengeräts, zumindest einen Ausgang zum Anschließen zumindest eines Kraftstoffinjektors, zumindest einen integrierten Schaltkreis sowie einen Mikrocontroller zur Steuerung des integrierten Schaltkreises, wobei der integrierte Schaltkreis und der Mikrocontroller derart zusammenwirken, sodass der Kraftstoffinjektor in Abhängigkeit seines Typs und/oder Subtyps überprüfbar ist, umfassend zumindest den Typ Piezo mit Subtypen Aktiv high und Aktiv low.

Piezo- Kraftstoffinjektoren, bei denen ein Einspritzventil des Piezo- Kraftstoffinjektors bei einer anliegenden Betriebsspannung geschlossen ist (Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder ist unterbrochen) sind hier in der Beschreibung und insbesondere in den Ansprüchen als "Aktiv low" bezeichnet. Piezo- Kraftstoffinjektoren, bei denen ein

Einspritzventil des Piezo- Kraftstoffinjektors bei einer anliegenden Betriebsspannung offen ist (Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder erfolgt) sind hier in der Beschreibung und insbesondere in den Ansprüchen als "Aktiv high" bezeichnet.

Das in Anspruch 9 definierte Verfahren zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren, insbesondere vom Piezotyp, insbesondere geeignet zur Durchführung auf einer Vorrichtung gemäß zumindest einem der Ansprüche 1-8, umfasst die Schritte Anschließen eines

Kraftstoffinjektors zur Überprüfung an eine Vorrichtung zum Prüfen, Erkennen des Typ und/oder Subtyps des Kraftstoffinjektors, umfassend zumindest die Subtypen Aktiv high und Aktiv low, Prüfen des Kraftstoffinjektors entsprechend dem Typ und/oder Subtyp des Kraftstoffinjektors, Bereitstellen eines Ergebnisses des geprüften Kraftstoffinjektors.

Vorteile der Erfindung

Die in Anspruch 1 definierte Vorrichtung zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren sowie das in Anspruch 9 definierte entsprechende Verfahren weisen die Vorteile auf, dass eine kostengünstige Überprüfung einer Vielzahl von Kraftstoffinjektoren ermöglicht wird.

Gleichzeitig sinkt der Platzbedarf insgesamt für eine derartige Vorrichtung, da mit dieser Vorrichtung keine zusätzlichen Geräte für jeden einzelnen Kraftstoffinjektortyp bzw. - Subtyp bereitgehalten werden müssen. Schließlich wird die Anwendung bzw. die

Durchführung des Prüfens des Kraftstoffinjektors vereinfacht, weil ein Bediener lediglich eine einzelne Vorrichtung bedienen bzw. ein Verfahren für unterschiedliche Typen und Subtypen von Kraftstoffinjektoren anwenden muss. Ebenso wird der

Verkabelungsaufwand für einen Anschluss verschiedener Kraftstoffinjektoren gesenkt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Ausgang zum Anschließen eines mechanisch und/oder elektrisch kodierten Steckers einer Leitung für einen Kraftstoffinjektor ausgebildet. Der Vorteil hierbei ist, dass damit zum einen eine zuverlässige und eindeutige Erkennung des Typs bzw. Subtyps des Kraftstoffinjektors ermöglicht wird, zum anderen wird auf diese Weise durch die entsprechende Ausbildung des Ausgangs, beispielsweise mittels entsprechender Kontakte, die in entsprechende Kontakte des Steckers eingreifen, eine einfache Erkennung des angeschlossenen Kraftstoffinjektortyps bzw. -Subtyps ermöglicht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wirkt der Ausgang mit dem Mikrocontroller und/oder dem integrierten Schaltkreis zur automatischen Erkennung des Typs und/oder Subtyps des Kraftstoffinjektors zusammen. Der Vorteil hierbei ist, dass ohne zusätzliche Eingriffe von außen, beispielsweise mittels eines entsprechenden Umschalters, etc. der angeschlossene Kraftstoffinjektortyp bzw. -Subtyp erkannt wird, so dass im Folgenden der Mikrocontroller und/oder der integrierte Schalkreise sofort mit dem Prüfen des angeschlossenen Kraftstoffinjektors beginnen kann. Eine Überprüfung eines Kraftstoffinjektors wird damit vereinfacht und beschleunigt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der integrierte Schaltkreis eine Lade- und eine Entladeschaltung. Der Vorteil hierbei ist, dass auf einfache und zuverlässige Weise Kraftstoffinjektoren vom Piezotyp mit Subtypen Aktiv high und Aktiv low mittels der Vorrichtung überprüft werden können. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Lade- und Entladeschaltung für mehrere Lade- und Entladevorgänge ausgebildet und umfasst insbesondere einen Puffer- Kondensator. Der Vorteil hierbei ist, dass damit das Laden eines Piezo- Kraftstoffinjektors aus dem Puffer- Kondensator erfolgen kann und bei dessen Entladen die Ladung direkt in den Puffer- Kondensator zurückgeführt werden kann. Der Puffer- Kondensator ist, dabei insbesondere um mehrere Lade- und Entladevorgänge zu ermöglichen, mit einer Kapazität versehen, welche deutlich über der Kapazität des Piezo- Kraftstoffinjektors liegt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der integrierte Schaltkreis einen Gleichstromspannungswandler. Der Vorteil hierbei ist, dass damit auf einfache und zuverlässige Weise eine Spannung an dem Puffer- Kondensator erhöht werden kann, so dass der Puffer- Kondensator schnell aufgeladen werden kann und so für eine Prüfung von Kraftstoffinjektoren zur Verfügung steht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zur

Isolationsmessung des Kraftstoffinjektors angeordnet. Der Vorteil hierbei ist, dass damit auf einfache kostengünstige und zuverlässige Weise eine Bewertung des

Isolationswiderstandes eines Aktors des Kraftstoffinjektors und damit des

Kraftstoffinjektors insgesamt möglich ist. Liegt beispielsweise der Messwert des

Isolationswiderstandes des Aktors des Kraftstoffinjektors außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs, kann der Kraftstoffinjektor direkt ausgesondert werden und muss nicht zusätzlich durch entsprechende Betätigung des Kraftstoffinjektors geprüft werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zur

Dichtheitsprüfung des Kraftstoffinjektors angeordnet. Der Vorteil hierbei ist, dass auch Kraftstoffinjektoren mit Magnetventilen insbesondere auf Dichtheit überprüft werden können. Dies erhöht die Flexibilität der Vorrichtung bzw. des Verfahrens. Bei der

Dichtheitsprüfung wird eine Leckage des Kraftstoffinjektors im betätigten und unbetätigten Zustand gemessen. Tritt während der unbetätigten Phase eine Leckage auf, ist der Kraftstoffinjektor undicht und wird ausgetauscht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens erfolgt das Erkennen des Typs und/oder Subtyps des Kraftstoffinjektors mittels einer mechanischen und/oder elektrischen Kodierung. Der Vorteil hierbei ist, dass damit auf einfache und

kostengünstige Weise das Erkennen des jeweiligen Typs und/oder Subtyps des

Kraftstoffinjektors ermöglicht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren gemäß einer ersten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Prüfen von Kraftstoffinjektoren mit einer ersten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zum Prüfen von Piezo- Kraftstoffinjektoren. An die Vorrichtung 1 ist zum einen über eine bidirektionale

Schnittstelle S ein Bediengerät in Form eines Computers C angeschlossen. Weiterhin ist eine Energiequelle 3 zum Betrieb der Vorrichtung 1 an diese angeschlossen. Die

Vorrichtung 1 umfasst weiter einen Ausgang 2a, der zum Anschließen eines mechanisch und elektrisch kodierten Steckers 2 einer Leitung U für zwei Kraftstoffinjektoren Ii, l ₂ ausgebildet ist. Der Stecker 2 und entsprechend korrespondierender Anschluss 2a mit Leitung Li können dabei zum Anschluss von Kraftstoffinjektoren Ii, l ₂ vom Piezotyp und/oder vom Magnettyp dienen. Der Anschluss 2a wirkt dabei mit einem Prüfmodul 6 zusammen, welches die entsprechende mechanische und elektrische Kodierung des

Steckers 2 mittelbar erkennt und welches mit einem Mikrocontroller 5 zusammenwirkt, so dass ein integrierter Schaltkreis 8 zur Überprüfung des angeschlossenen

Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ derart gesteuert wird, entsprechend des erkannten Typs und Subtyps des Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ . Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 ein Aktor- Prüfmodul 7, welches zur Prüfung eines Aktors des Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ bezüglich

Phasendurchschlag dient. Das Aktor-Prüfmodul 7 überprüft dabei einen Innenwiderstand des angeschlossenen Piezo- Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ . Anhand der bei der Prüfung mittels des Aktor- Prüf moduls 7 ermittelten Werte des Innenwiderstandes des Piezo- Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ wird entschieden, ob der Piezo- Kraftstoffinjektor Ii, l ₂ beschädigt ist.

Der Mikrocontroller 5, das Prüfmodul 6, das Aktor-Prüfmodul 7 sowie der integrierte Schaltkreis 8 sind innerhalb der Prüfvorrichtung 1 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 4 angeordnet. Weiterhin umfasst der integrierte Schaltkreis 8 Mittel 8a zur Dichtheitsprüfung von Magnetventilen, Mittel 8b zur Qualitätsbestimmung von Piezo- Kraftstoffinjektoren, Mittel 8c zur Isolationsmessung von Piezo- Kraftstoffinjektoren sowie eine entsprechende Lade- und Entladeschaltung 8d für die Überprüfung von Piezo- Kraftstoffinjektoren Ii, l ₂ .

Der Mikrocontroller 5 dient zur Generierung von unterschiedlichen Ansteuerverläufen für Kraftstoffinjektoren Ii, l ₂ unterschiedlichen Typs und Subtyps. Gleichzeitig umfasst dieser auch Mittel zur Wandlung von digitalen Signalen in analoge Stromverläufe für die jeweiligen Kraftstoffinjektoren Ii, l ₂ . Das Ergebnis einer Prüfung eines an die Vorrichtung 1 angeschlossenen Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ wird von der Vorrichtung 1 über die Schnittstelle S an den Computer C übertragen. Über die Schnittstelle S werden auch Informationen zur Erzeugung von Ansteuerverläufen für den bzw. die jeweils an die Vorrichtung 1 angeschlossenen Kraftstoffinjektoren Ii, l ₂ zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig ist damit auch eine Anzeige von Diagnose- und Fehlermeldungen der Vorrichtung 1 möglich. Die Kommunikation zwischen Vorrichtung 1 und Computer C kann dabei beispielsweise mittels RS232 mit Textprotokoll erfolgen. Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen Si ein Anschließen eines Kraftstoffinjektors zur Überprüfung an eine Vorrichtung 1. Anschließend erfolgt ein Erkennen S ₂ des Typs und/oder Subtyps des Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ , umfassend zumindest die Subtypen Aktiv high und Aktiv low. Anschließend erfolgt in einem weiteren Schritt ein Prüfen S ₃ des Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ entsprechend dem Typ und/oder Subtyp des Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ und in einem weiteren Schritt S ₄ ein Bereitstellen eines Ergebnisses des geprüften Kraftstoffinjektors Ii, l ₂ .

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.