Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem für mehrere Kraftstoffinjektoren, die jeweils eine Sensorik aufweisen. Die Sensorik dient der Erfassung von Betriebsparametern, die mittels eines Steuergeräts ausgewertet werden können, um beispielsweise den Einspritzzeitpunkt und/oder die Einspritzzeit der Kraftstoffinjektoren zu beeinflussen.

Stand der Technik

Aus der DE 102006 029 082 B4 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Das bekannte Kraftstoffeinspritzsystem weist eine im Bereich des Kraftstoff! njektors ausgebildete bzw. angeordnete Elektronikeinheit zur Erfassung wenigstens eines Betriebsparameters des Kraftstoff! njektors auf, wobei die Elektronikeinheit mittels einer Verbindung zur Erfassung des wenigstens einen Betriebsparameters mit einem Steuergerät verbunden ist. Die Verbindung erfolgt bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzsystem durch Verbindungsleitungen in Form einer 2- Drahtleitung.

Ein weiteres gattungsgemäßes Kraftstoffeinspritzsystem ist aus der DE 102006 059 007 B3 bekannt.

Weiterhin ist es aus der DE 103 12 914 A1 der Anmelderin bekannt, im Bereich des Kraftstoff! njektors ein Speicherelement in Form eines Transponders vorzusehen, das der Speicherung von Fertigungsdaten o.ä. Angaben des Kraftstoffinjektors dient. Die Daten des Speicherelements können mittels eines Lese- und Schreibegeräts drahtlos ausgelesen bzw. überschrieben werden. Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es insbesondere bei einer Vielzahl von Kraftstoff! njektoren eine vereinfachte Verbindung bzw. Kopplung der Kraftstoffinjektoren mit dem Steuergerät, insbesondere auch bei der Übermittlung einer Vielzahl von beispielsweise unterschiedlichen Messdaten, ermöglicht. Insbesondere wird ein verbesserter bzw. erhöhter Datenaustausch zwischen den Sensorelementen aufweisenden Elektronikeinheiten der Kraftstoff! njektoren und dem ersten Steuergerät ermöglicht. Hierzu sieht es das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor, dass die Verbindung zwischen der Elektronikeinheit mit dem wenigstens einen Steuergerät eine CAN-Schnittstelle oder drahtlose Kommunikationsmittel aufweist.

Derartige CAN-Schnittstellen sind in vielfältiger, typischerweise normierter Art und Weise aus dem Stand der Technik bekannt und daher besonders gut dazu geeignet, bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem verwendet zu werden. Vorzugsweise findet eine CAN-Schnittstelle nach ISO 11898 Verwendung.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

In einer ersten Ausgestaltung der CAN-Schnittstelle ist es vorgesehen, dass die CAN-Schnittstelle über Drahtleitungen mit dem wenigstens einen Steuergerät verbunden ist. Durch die Verwendung einer CAN-Schnittstelle ist dabei der Verkabelungsaufwand relativ gering, da nicht jeder Kraftstoff! njektor über eine separate Drahtleitung mit dem Steuergerät verbunden werden muss. Vielmehr genügt eine einzige Leitung, die durch die einzelnen Kraftstoff! njektoren miteinander verbindet, und die lediglich (einmalig) mit dem Steuergerät verbunden werden muss. Im Fall der Verwendung von drahtlosen Kommunikationsmittel sind diese bevorzugt als WLAN-Verbindung (gemäß IEEE802.11) oder Bluetooth- Verbindung (gemäß IEEE802.15.1) ausgebildet. Eine derartige (drahtlose) Ausbildung ist insbesondere im Falle des Austausches bzw. der Montage der Kraftstoff! njektoren insofern vorteilhaft, dass keine Drahtleitungen mit dem Kraftstoffinjektor verbunden bzw. von diesem gelöst werden müssen.

Insbesondere, wenn die Ansteuerung der Einspritzglieder (Düsennadeln) der Kraftstoff! njekto re n über ein von dem Hersteller der Kraftstoff! njektoren nicht stammendes Gerät erfolgt, ist es von Vorteil, wenn zwei Steuergeräte vorgesehen sind, ein erstes Steuergerät zur Ansteuerung der Einspritzglieder und ein zweites Steuergerät, das dazu ausgebildet ist, ausschließlich Messwerte und/oder Daten der Elektronikeinheiten der Kraftstoff! njektoren als Eingangsgröße erfassen, auszuwerten, und an das erste Steuergerät weiterzuleiten. Dadurch wird eine vom Hersteller des ersten Steuergeräts unabhängige Erfassung und Auswertung von Sensordaten ermöglicht.

Ganz besonders bevorzugt ist es darüber hinaus, wenn die beiden Steuergeräte mittels eines CAN-Bussystems datentechnisch miteinander verbunden sind.

Mit Blick auf das zweite Steuergerät ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass das zweite Steuergerät zusätzlich dazu ausgebildet ist, eine elektrische Ansteuerung vom ersten Steuergerät an die Einspritzglieder der Kraftstoffinjektoren zu erfassen. Dadurch können beispielsweise Messwerte plausibilisiert werden.

Bevorzugt ist eine Verwendung bzw. Ausbildung von Sensorelementen, die einen Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkt des Einspritzglieds des Kraftstoff! njektors zumindest mittelbar erfassen. Eine derartige Erfassung von Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkten ermöglicht insbesondere über die Lebensdauer der Kraftstoff! njektoren gesehen Verschleißerscheinungen o.ä. Effekte sowie fertigungsbedingte Unterscheide bzw. Toleranzen auszugleichen und somit stets für eine optimale Verbrennung bzw. für einen optimalen Betrieb des Kraftstoffinjektors beispielsweise zur Erzielung bzw. Einhaltung von geforderten Abgaswerten zu ermöglichen. Bevorzugt ist weiterhin ein Einsatz des Kraftstoffeinspritzsystems bei Kraftstoff! njekto re n, die dazu ausgebildet sind, für eine selbstzündende Brennkraftmaschine eingesetzt zu werden. Der Einsatz ist vorzugsweise für Großdieselmotoren o.ä. Anwendungen vorteilhaft.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 und

Fig. 2 zeigen in einer Prinzipdarstellung unterschiedliche Ausführungsformen eines ersten Kraftstoffeinspritzsystems und

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines zweiten Kraftstoffeinspritzsystems unter

Verwendung von zwei unterschiedlichen Steuergeräten zur Ansteuerung der Kraftstoff! njekto re n und zur Auswertung von Sensordaten.

Ausführungsformen der Erfindung

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In der Fig. 1 sind die wesentlichen Bestandteile eines Kraftstoffeinspritzsystems 100 dargestellt, das mehrere, beispielsweise typischerweise bis zu zwölf Kraftstoff! njektoren 1 für eine selbstzündende Brennkraftmaschine umfasst, wobei der Einfachheit halber lediglich ein Kraftstoffinjektor 1 dargestellt ist.

Der Kraftstoffinjektor 1 weist in bekannter Art und Weise ein Einspritzglied 2, typischerweise in Form einer Düsennadel, auf, das mittels eines Aktuators 3 hubbeweglich angeordnet ist, um Kraftstoff in den Brennraum der ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine einzuspritzen. Weiterhin ist im Bereich des Kraftstoff! njektors 1 eine mit dem Kraftstoffinjektor 1 verbundene und/oder in dem Kraftstoffinjektor 1 angeordnete Elektronikeinheit 10 vorgesehen, die u.a. ein Sensorelement 12, vorzugsweise in Form eines Drucksensors, zur mittelbaren Erfassung eines Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkts des Einspritzglieds 2, aufweist. Die Messwerte des Sensorelements 12 werden der Elektronikeinheit 10 als Eingangsgröße zugeführt. Darüber hinaus kann beispielsweise ein Temperatursensor 14 vorgesehen sein, dessen Daten ebenfalls der Elektronikeinheit 10 als Eingangsgröße zugeführt werden, ebenso wie die Daten eines kraftstoffinjektorspezifischen Datenträgers 13.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Elektronikeinheit 10 zusammen mit dem Sensorelement 12 und dem Temperatursensor 14 innerhalb des Kraftstoff! njektors 1 angeordnet sind.

Die Elektronikeinheit 10 umfasst u.a. vorzugsweise mehrere elektronische Bauelemente 15, u.a. auch einen IC 16 zur Auswertung der Messwerte. Die von dem Sensorelement 12 erfassten Messwerte werden von dem IC 16 über einen CAN-Baustein 18, der eine CAN-Schnittstelle 20 ausbildet, sowie über eine 2- Drahtleitung 22, 23, an der auch die anderen Kraftstoffinjektoren 1 angeschlossen sind, an ein erstes Steuergerät 25 als Eingangsgröße zugeführt.

Das erste Steuergerät 25 dient u.a. dazu, durch Bestromung des Aktuators 3 des Kraftstoff! njektors 1 das Öffnen bzw. Schließen des Einspritzglieds 2 zu bewirken. Die entsprechenden (Spannungs- bzw. Stromsignale) gelangen über einen Eingang 26 der Elektronikeinheit 10 und einen Ausgang 28 zum Aktuator 3. Das Durchschleifen der Spannungs- bzw. Stromsignale des ersten Steuergeräts 25 durch die Elektronikeinheit 10 wird ebenfalls von den Bauelementen 15 bzw. dem IC 16 erfasst und ggf. berücksichtigt.

Das in der Fig. 2 dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem 100a unterscheidet sich von dem in der Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzsystem 100 dadurch, dass anstelle die CAN-Schnittstelle 20 ein Bauelement 30 zur drahtlosen Datenkommunikation mit dem ersten Steuergerät 25 vorgesehen ist, das hierfür eine (drahtlose) Empfangseinrichtung 29 aufweist. Das Bauelement 30 sowie die Empfangseinrichtung 29 arbeiten bevorzugt nach dem WLAN- oder Bluetooth- Standard. In der Fig. 3 ist ein weiteres Kraftstoffeinspritzsystem 100b dargestellt, das beispielhaft zwölf Kraftstoff! njekto re n 1 ansteuert. Das Kraftstoffeinspritzsystem 100b weist zusätzlich zum ersten Steuergerät 25, das dazu ausgebildet ist, die (nicht dargestellten) Aktoren 3 der Kraftstoffinjektoren 1 über Leitungen 32, 34 anzusteuern, ein zweites Steuergerät 35 auf, an dessen Eingangsport 36 die Daten der in den einzelnen Kraftstoffinjektoren 1 zugeordneten Elektronikeinheiten 10 über 2-Drahtleitungen 38, 40 zugeführt werden. Das zweite Steuergerät 35 dient somit der Übertragung der von den Elektronikeinheiten 10 erfassten Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkte der einzelnen

Einspritzglieder 2 der Kraftstoffinjektoren 1. Hierbei werden diese Daten über ein CAN-Bussystem 42 mit dem ersten Steuergerät 25 kommuniziert.

Weiterhin erkennt man, dass über weitere 2-Drahtleitungen 43, 44 und einen weiteren Eingangsport 45 die von dem ersten Steuergerät 25 an die

Kraftstoff! njektoren 1 übermittelten Spannungs- bzw. Stromsignale dem zweiten Steuergerät 35 als Eingangsgrößen zugeführt werden.

Die soweit beschriebenen Kraftstoffeinspritzsysteme 100, 100a und 100b können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom

Erfindungsgedanken abzuweichen.