Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Betreibens von Kraftstoffinj ektoren mit hydraulischem Anschlag. Spezifischer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag, wobei der Kraftstoffinj ektor einen Magnetspulenan- trieb und ein Polstück aufweist, wobei der Magnetspulenantrieb einen beweglichen Anker und eine durch den Anker bewegbare Düsennadel aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Motorsteuerung zum Verwenden des Verfahrens sowie ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens.

Bei Kraftstoffinj ektoren mit sogenanntem hydraulischem Anschlag entsteht beim Öffnen des Kraftstoffinj ektors kein direkter Kontakt zwischen Anker und Polstück, da der Kraftstoff zwischen Anker und Polstück fließt und dabei eine der Magnetkraft entgegengesetzte hydraulische Kraft auf den Anker ausübt. Im offenen Zustand des Kraftstoffinj ektors gleichen diese beiden Kräfte einander aus, so dass ein Spalt mit im Wesentlichen konstanter Breite zwischen Anker und Polstück vorhanden ist. Falls die hydraulische Kraft aber zu gering ist, zum Beispiel im Falle einer defekten Kraftstoffpumpe (Hochdruckpumpe) , kann die notwendige Spaltbreite nicht aufrechterhalten werden und die Einspritzung von Kraftstoff wird nach sehr kurzer Zeit aufgrund des entsprechend hohen Druckabfalls im kleinen (bzw. im schlimmsten Falle geschlossenen) Spalt blockiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinj ektor mit hydraulischem Anschlag so zu betreiben, dass die obigen Probleme im Falle eines reduzierten Kraft ^¬ stoffdrucks vermieden bzw. entgegengesteuert werden können.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag beschrieben, wobei der Kraftstoffinj ektor einen Magnetspu- lenantrieb und ein Polstück aufweist, wobei der Magnetspu ^¬ lenantrieb einen beweglichen Anker und eine durch den Anker bewegbare Düsennadel aufweist. Das beschriebene Verfahren weist folgendes auf: (a) Beaufschlagen des Magnetspulenantriebes des Kraftstoffinj ektors mit einem ersten Stromprofil, um einen ersten Einspritzvorgang durchzuführen und dadurch eine vorbestimmte Einspritzmenge einzuspritzen, (b) Ermitteln eines ersten Werts eines Systemparameters, der für einen Zusammenhang zwischen tatsächlich eingespritzter Kraftstoffmenge und der vorbestimmten Kraftstoffmenge indikativ ist, (c) Bestimmen, basierend auf dem ermittelten ersten Wert des Systemparameters, ob die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge so viel kleiner als die vorbestimmte Kraftstoffmenge ist, dass dies von einem Missverhältnis zwischen einer auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübten Magnetkraft und einer entgegengesetzten, von Kraftstoff auf den Anker ausgeübten hydraulischen Kraft verursacht werden könnte, und (d) wenn es bestimmt wurde, dass ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydrau ^¬ lischen Kraft vorliegen könnte, Beaufschlagen des Magnetspu- lenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einem zweiten Strom ^¬ profil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das zweite Stromprofil im Vergleich mit dem ersten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird (damit ein größerer Spalt zwischen Polstück und Anker entsteht) .

Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es anhand eines Wertes eines Systemparameters bestimmt werden kann, ob eine während eines ersten Einspritzvorgangs, welcher durch Beaufschlagen des Magnetspulenantriebes mit einem ersten Stromprofil durchgeführt wird, tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge so viel kleiner als eine vorbestimmte Kraft ^¬ stoffmenge (Soll-Kraftstoffmenge) ist, dass dies von einem Missverhältnis zwischen einer auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübten Magnetkraft und einer entgegengesetzten, von Kraftstoff auf den Anker ausgeübten hydraulischen Kraft verursacht werden könnte. Ein solches Missverhältnis führt dazu, dass der Spalt zwischen Anker und Polstück so klein (bzw. nicht vorhanden) ist, dass sehr wenig (bzw. kein) Kraftstoff eingespritzt wird, das heißt, der Kraftstoffinj ektor kann nicht normal funktionieren. Dies kann gegebenenfalls durch Beauf ^¬ schlagen des Magnetspulenantriebes mit einem zweiten Stromprofil (zumindest teilweise) behoben werden, indem das zweite

Stromprofil so eingerichtet ist, dass die auf den Anker in Richtung des Polstücks wirkende Magnetkraft kleiner ist, als während des ersten Einspritzvorgangs. Aufgrund der geringeren Magnetkraft entsteht einen größeren Spalt zwischen Anker und Polstück, wenn die Magnetkraft durch die entgegengerichtete hydraulische Kraft ausgeglichen wird, was zu einem größeren Volumenstrom von Kraftstoff führt.

In diesem Dokument bezeichnet ein „Kraftstoffinj ektor mit hydraulischem Anschlag" insbesondere einen Kraftstoffinj ektor, in dem der Kraftstoff durch einen Spalt zwischen Anker und Polstück fließt. Durch diesen Volumenstrom entsteht der „hydraulische Anschlag", der die Ankerbewegung in Richtung des Polstücks gegen Ende eines Öffnungsvorgangs abbremst.

In diesem Dokument bezeichnet „Stromprofil" insbesondere einen vorbestimmten (zum Beispiel durch Regelung realisierten) zeitlichen Verlauf der Stromstärke des während eines Ansteu ^¬ ervorgangs durch die Magnetspule des Magnetspulenantriebes laufenden Stromes.

Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Einspritz ^¬ vorgang, in dem der Magnetspulenantrieb mit einem ersten Stromprofil beaufschlagt wird, das dazu eingerichtet ist, eine Einspritzung von einer vorbestimmten Einspritzmenge unter der Annahme eines bestimmten (zum Beispiel für den Betrieb normalen oder als Reaktion auf eine Fehlerdetektion schon reduzierten) Kraftstoffdrucks zu erzielen. Mit anderen Worten ist das erste Stromprofil für den erwarteten (zum Beispiel normalen) Betrieb (zum Beispiel ohne reduzierten Kraftstoffdruck) vorgesehen. In Verbindung mit dieser Ansteuerung wird dann ein erster Wert eines Systemparameters ermittelt, und basierend auf diesem ersten Wert wird es bestimmt, ob die tatsächlich eingespritzte Kraft- stoffmenge so viel kleiner als die vorbestimmte Kraftstoffmenge ist, dass ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte. Dies wäre insbesondere der Fall, wenn der Kraftstoffdruck zum Beispiel aufgrund einer fehlerhaften Hochdruckpumpe reduziert, das heißt wesentlich kleiner als der übliche (oder erwartete) Kraftstoffdruck ist.

Wurde es bestimmt, dass ein Missverhältnis zwischen der Mag ^¬ netkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte, dann wird der Magnetspulenantrieb mit einem zweiten Stromprofil beauf ^¬ schlagt, das sich von dem ersten Stromprofil dahingehend un ^¬ terscheidet, dass nun eine geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird. Aufgrund der geringeren Magnetkraft entsteht das Gleichgewicht zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft bei einem größeren Spalt zwischen Anker und Polstück als bei Ansteuerung mit dem ersten Stromprofil. Somit kann ein größerer Volumenstrom durch den Spalt fließen und letztendlich eine größere tatsächlich eingespritzte Kraft ^¬ stoffmenge, die gleich oder näher an der vorbestimmten

Kraftstoffmenge ist, erzielt werden. Mit anderen Worten kann eine korrekte Funktion des Kraftstoffinj ektors erreicht werden. Die genaue Regelung der eingespritzten Kraftstoffmenge soll aber mit anderen, als solchen bekannten Verfahren erfolgen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht der

Systemparameter sich auf eine zylinderindividuelle Laufruhe, eine zylinderindividuelle Lambdamessung oder eine zylinder ^¬ individuelle Fehlzündungsdetektion . Abweichungen in der zylinderindividuellen Laufruhe oder der zylinderindividuellen Lambdamessung gegenüber den entsprechenden, bei normalem Betrieb auftretenden Referenzwerten deutet auf eine im Vergleich mit der vorbestimmten Einspritzmenge fehlerhafte bzw. nicht korrekte tatsächliche Einspritzmenge hin. Auch wenn eine Fehlzündung detektiert wird, deutet dies auf eine erheblich abweichende tatsächliche Einspritzmenge hin. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das erste Stromprofil einen ersten Peakstromwert auf und das zweite Stromprofil weist einen zweiten Peakstromwert auf, wobei der zweite Peakstromwert kleiner als der erste Peakstromwert ist.

In diesem Dokument bezeichnet „Peakstromwert" insbesondere den Wert der Stromstärke, bei welchem ein Spannungspuls am Anfang eines Ansteuervorgangs beendet wird. Mit einem kleineren Peakstromwert im zweiten Stromprofil wird somit auch die maximale Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks kleiner als bei Verwendung des ersten Stromprofils.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das erste Stromprofil einen ersten Haltestromwert auf und das zweite Stromprofil weist einen zweiten Haltestromwert auf, wobei der zweite Haltestromwert kleiner als der erste Haltestromwert ist.

In diesem Dokument bezeichnet „Haltestromwert" insbesondere den Wert der Stromstärke, der für das Offenhalten des geöffneten Kraftstoffinj ektors während der Einspritzung eingestellt wird.

Mit einem kleineren Haltestromwert im zweiten Stromprofil wird somit auch die während der Einspritzung auf den Anker in Richtung des Polstücks wirkende Magnetkraft kleiner als bei Verwendung des ersten Stromprofils.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das erste Stromprofil mittels zumindest eines ersten Spannungspulses beaufschlagt und das zweite Stromprofil wird mittels zumindest eines zweiten Spannungspulses beaufschlagt, wobei der zweite Spannungspuls eine kleinere Spannung als der erste Spannungspuls aufweist . Durch Verwendung einer kleineren Spannung zur Erzeugung des zweiten Stromprofils steigt die Stromstärke (und damit die Magnetkraft) weniger schnell an als in dem ersten Stromprofil. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner folgendes auf: (a) Ermitteln eines zweiten Werts des Systemparameters, (b) Bestimmen, basierend auf dem er ^¬ mittelten zweiten Wert des Systemparameters, ob die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge so viel kleiner als die vorbe ^¬ stimmte Kraftstoffmenge ist, dass dies von einem Missverhältnis zwischen der auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübten Magnetkraft und der entgegengesetzten, von Kraftstoff auf den Anker ausgeübten hydraulischen Kraft verursacht werden könnte, und (c) wenn es bestimmt wurde, dass ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte, Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs des Kraftstoffinj ektors mit einem dritten Stromprofil, um einen dritten Einspritzvorgang durchzuführen, wobei das dritte Stromprofil im Vergleich mit dem zweiten Stromprofil so eingerichtet ist, dass eine geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird .

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein zweiter Wert des Sys- temparameters (entsprechend der Ansteuerung mit dem zweiten

Stromprofil) ermittelt und basierend auf diesem zweiten Wert wird es bestimmt, ob auch die tatsächlich eingespritzte Kraft ^¬ stoffmenge (bei der Ansteuerung mit dem zweiten Stromprofil) so viel kleiner als die vorbestimmte Kraftstoffmenge ist, dass dies von einem Missverhältnis zwischen der auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübten Magnetkraft und der entgegengesetzten, von Kraftstoff auf den Anker ausgeübten hydraulischen Kraft verursacht werden könnte. Es wird mit anderen Worten überprüft, ob das zweite Stromprofil zu einer korrekten Einspritzung in dem Sinne führt, dass der Kraftstoffinj ektor zweckgemäß funktio ^¬ niert. Ist dies nicht der Fall, wird der Magnetspulenantrieb mit einem dritten Stromprofil beaufschlagt, das sich von dem zweiten Stromprofil dahingehend unterscheidet, dass nun eine noch geringere Magnetkraft auf den Anker in Richtung des Polstücks ausgeübt wird. Aufgrund der geringeren Magnetkraft entsteht das Gleichgewicht zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft bei einem größeren Spalt zwischen Anker und Polstück als bei Ansteuerung mit dem zweiten (und ersten) Stromprofil. Somit kann ein (noch) größerer Volumenstrom durch den Spalt fließen und letztendlich eine größere tatsächlich eingespritzte kraft ^¬ stoffmenge, die näher an der vorbestimmten Kraftstoffmenge ist, erzielt werden.

Die zusätzlichen Verfahrensschritte gemäß diesem Ausfüh ^¬ rungsbeispiel können insbesondere so oft wiederholt werden, bis es nicht mehr bestimmt wird, dass ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte, das heißt so oft, dass eine korrekte Funktion des Kraftstoffinj ektors sichergestellt ist. Dabei muss es, zum Beispiel durch Beachtung eines Schwellenwerts, sichergestellt werden, dass eine Dros ^¬ selung im Nadelhub (oben im Spalt sowie unten am Ende der Nadel) verhindert wird. Wie oben erwähnt muss die eingespritzte Kraftstoffmenge gegebenenfalls noch (zum Beispiel durch ein als solche bekanntes Regelungsverfahren) nachgeregelt werden, nachdem eine korrekte Funktion des Kraftstoffinj ektors si ^¬ chergestellt worden ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Bestimmen, ob die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge so viel kleiner als die vorbestimmte Kraftstoffmenge ist, dass ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte, ein Vergleich des ermittelten Werts des Systemparameters mit einem Referenzwert auf.

Mit anderen Worten wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der ermittelte (erste und/oder zweite) Wert des Systemparameters mit einem Referenzwert verglichen. Weicht der ermittelte Wert von dem Referenzwert ab oder überschreitet die Differenz zwischen dem ermittelten Wert und dem Referenzwert einen vorbestimmten Schwellenwert, dann wird es bestimmt, dass ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte .

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerung für ein Fahrzeug beschrieben, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele eingerichtet ist.

Diese Motorsteuerung ermöglicht in einfacher Weise, insbesondere durch Änderung eines Stromprofils in Abhängigkeit von einem Wert eines Systemparameters, dass eine Fehlfunktion eines Kraft ^¬ stoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag aufgrund eines re ^¬ duzierten Kraftstoffdrucks entgegengewirkt und behoben werden kann .

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm beschrieben, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele durchzuführen .

Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Com ^¬ puterprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Pro ^¬ gramm-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 nichtflüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/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 heruntergeladen 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 be ^¬ schrieben 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 einer bevorzugten Ausführungsform.

Figur 1 zeigt einen Kraftstoffinj ektor mit hydraulischem

Anschlag in einem geschlossenen Zustand.

Figur 2 zeigt den in Figur 1 gezeigten Kraftstoffinj ektor in einem geöffneten Zustand. Figur 3 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung und Stromstärke bei herkömmlichem Betreiben eines Kraftstoffinj ektors mit hydraulischem Anschlag.

Figur 4 zeigt jeweilige zeitliche Verläufe von der Ein- spritzrate eines Kraftstoffinj ektors mit hydrauli ^¬ schem Anschlag bei herkömmlichem Betrieb in einem normalen Betriebszustand und in einem Betriebszustand mit einem Missverhältnis zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft, zum Beispiel aufgrund eines reduzierten Kraftstoffdrucks und einer zu hohen Magnetkraft . Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen

Verfahrens .

Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an mög- liehen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.

Die Figur 1 zeigt einen Kraftstoffinj ektor 1 mit hydraulischem Anschlag in einem geschlossenen Zustand. Der Kraftstoffinj ektor 1 weist ein Gehäuse 2, eine Spule 3, einen beweglichen Anker 4, eine mit dem Anker mechanisch gekoppelte bzw. (zum Beispiel über einen Mitnehmer) koppelbare Düsennadel 5, ein Polstück 6 und eine Kalibrationsfeder 7 auf. In dem in der Figur 1 abgebildeten Zustand ruht die Ventilnadel im Ventilsitz 8 und blockiert somit die Spritzlöcher 9. In diesem Zustand weist der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück folglich eine maximale Breite auf.

Beim Anlegen einer Spannung an die Spule 3 wird durch elektromagnetische Kräfte der Anker 4 in Richtung Polstück 6 bewegt. Durch mechanische Kopplung bewegt sich ebenfalls die Düsennadel 5 und gibt die Einspritzlöcher 9 zur Kraftstoffzufuhr frei. Bei Kraftstoffinj ektoren mit Leerhub findet die mechanische Kopplung zwischen Anker 4 und Düsennadel 5 erst statt, wenn der Anker 4 den Leerhub überwunden hat. Bei Kraftstoffinj ektoren ohne Leerhub beginnt die Nadelbewegung gleichzeitig mit der An- kerbewegung. Dieser Zustand ist in der Figur 2 gezeigt. Wie es der Figur 2 entnommen werden kann, ist der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück 6 nun deutlich kleiner als in der Figur 1 und die Düsennadel 5 ist dementsprechend mit einem Abstand zum Ventilsitz 8 positioniert. Innerhalb des Kraftstoffinj ektors 1 gibt es nun einen Pfad für den Kraftstofffluss 11. Der Volumenstrom 11 muss durch den Spalt 10 zwischen Anker und Polstück 6 und seitlich am Anker 4 vorbei zu den Spritzlöchern 9. Dadurch kommt es zu einem Druckabfall über den Anker 4, welcher eine (hydraulische) Kraft erzeugt, die der Magnetkraft ent ^¬ gegenwirkt. Je kleiner der Spalt 10 wird, desto höher der Druckabfall und somit desto höher die Kraft in Schließrichtung. Der Anker 4 bewegt sich also solange in Richtung Polstück 6 bis die Kraft durch den Druckabfall sich im Gleichgewicht mit der Magnetkraft befindet. Ist das der Fall, ist sozusagen der obere Anschlag erreicht. Zwischen Anker 4 und Polstück 6 besteht aber kein Kontakt, sondern durch den Volumenstrom 11 entsteht der hydraulische Anschlag.

Die Abbildung 30 in Figur 3 zeigt zeitliche Verläufe von Spannung (U) 31, 32 und Stromstärke (I) 35 bei herkömmlichem Betreiben des Kraftstoffinj ektors 1. Die Ansteuerung beginnt mit einer Boostphase, in welcher der Magnetspulenantrieb 3 mit einer

Spannungspuls 31 mit Spannung Ul (Boostspannung) beaufschlagt wird, um den Anker 4 und die Düsennadel von dem Zustand in der Figur 1 zu dem Zustand in der Figur 2 zu bewegen. Der Spannungspuls 31 endet, wenn die Stromstärke 35 einen vorbestimmten Maximalwert (Peakstrom) IP erreicht. Danach wird eine etwas niedrigere

Spulenstrom IH (auch Haltestrom bezeichnet) durch Beaufschlagen des Magnetspulenantriebs 3 mit einer Reihe von kleineren Spannungspulsen 32 für die Dauer der Einspritzung aufrechterhalten, damit der Kraftstoffinj ektor 1 offen bleibt, das heißt in dem in der Figur 2 gezeigten Zustand verbleibt. Der Haltestrom IH bezeichnet hier den mittleren Stromwert, der sich durch das Ein- und Abschalten entsprechend den Spannungspulsen 32 ergibt. Dieser Durchschnittsstrom IH führt zu einer entsprechenden mittleren Magnetkraft. Durch die Trägheit reagiert die Mechanik nicht auf das Ein- und Abschalten, so dass die Spannungspulse 32 keine Ankerbewegung verursachen.

Bei ungünstigem Verhältnis zwischen Magnetkraft und hydrau ^¬ lischer Kraft durch Druckabfall kann es passieren, dass durch einen zu hoch gewählten Strom (und somit zu hoher Magnetkraft) der Spalt 10 zwischen Anker 4 und Polstück 6 geschlossen wird bzw. der Druckabfall so hoch wird, dass kein Volumenstrom mehr für die Einspritzung zur Verfügung steht. Dieser Fall kann in einem Fahrzeug z.B. bei Ausfall der Hochdruckpumpe auftreten (sog. Low Pressure Limp Home) . Somit steht nur noch der Vorförderdruck (bis ca. lObar) zur Verfügung. Der Injektor 1 ist typischerweise für Betrieb bei wesentlich höheren Drücken ausgelegt und somit ist die Auslegung des Magnetkreises zu stark für den Betrieb bei 5 bis lObar.

Die Abbildung 40 in der Figur 4 zeigt die jeweiligen zeitlichen Verläufe 41 und 42 der Einspritzrate ROI bei herkömmlichem Betrieb (das heißt mit der in der Figur 3 gezeigten Ansteuerung) des Kraftstoffinj ektors 1 in einem normalen Betriebszustand (mit normalem Kraftstoffdruck) und in einem Betriebszustand mit reduziertem Kraftstoffdruck . Der zeitliche Verlauf 41 entspricht dem Normalzustand, in dem die Einspritzrate ROI ungefähr ab Ende der Boostphase bis zum Erreichen der Maximalrate Q ansteigt und dann erst am Ende der Ansteuerung wieder abfällt. Der zeitliche Verlauf 42 entspricht dagegen dem Zustand mit reduziertem Kraftstoffdruck . Hier steigt die Einspritzrate auch kurz an, fällt aber vor Erreichen der Maximalrate Q wieder ab und bleibt bis kurz vor dem Ende der Ansteuerung auf null, da der Spalt 10 aufgrund der hohen Magnetkraft relativ zu der hydraulischen Kraft geschlossen bzw. so klein wird, dass der Druckabfall im Spalt zu hoch wird. Erst wenn die Magnetkraft nach Abstellen des Hal ^¬ testromes IH (vgl. Figur 3) wieder gesunken ist, wird der Spalt 10 wieder kurzfristig geöffnet bzw. ausreichend groß, um einen Volumenstrom durchzulassen . Am Ende des Schließvorgangs sind die Einspritzlöcher 9 von der Düsennadel 5 geschlossen und die Breite des Spaltes 10 ist maximal. Es wird in diesem Falle folglich insgesamt erheblich weniger Kraftstoff eingespritzt und eine Weiterfahrt ist kaum möglich, weil die benötigte Kraftstoffmenge nicht geliefert werden kann.

Die Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm 500 eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Lösung des obigen Problems durch Anpassung eines Stromprofils, wenn die tatsächlich eingespritzte Kraftstoff ^¬ menge so viel kleiner als die vorgegebene Kraftstoffmenge ist, dass ein Missverhältnis zwischen der Magnetkraft und der hydraulischen Kraft vorliegen könnte. Das Verfahren beginnt bei 510, indem der Magnetspulenantrieb des Kraftstoffinj ektors 1 mit einem ersten Stromprofil beaufschlagt wird, um einen ersten Einspritzvorgang durchzuführen und dadurch eine vorbestimmte Einspritzmenge einzuspritzen. Das erste Stromprofil ist so gewählt, dass eine Einspritzung der vor ^¬ bestimmten Einspritzmenge unter normalen (bzw. erwarteten) Umständen, insbesondere bei normalem (oder schon bekanntem, reduziertem) Kraftstoffdruck, zu erwarten ist. Bei 520 wird nun ein erster Wert eines Systemparameters er ^¬ mittelt, insbesondere in Bezug auf eine zylinderindividuelle Laufruhe, eine zylinderindividuelle Lambdamessung oder eine zylinderindividuelle Fehlzündungsdetektion . Dieser Wert ist indikativ für einen Zusammenhang zwischen tatsächlich einge- spritzter Kraftstoffmenge und der vorbestimmten Kraftstoffmenge in dem Sinne, dass eine fehlerhafte Einspritzung (insbesondere eine viel zu kleine tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge) erkennbar ist. Bei 530 wird dann basierend auf dem ermittelten ersten Wert des Systemparameters bestimmt, ob die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge so viel kleiner als die vorbestimmte Kraft- stoffmenge ist, dass dies von einem Missverhältnis zwischen einer auf den Anker 4 in Richtung des Polstücks 6 ausgeübten Magnetkraft und einer entgegengesetzten, von Kraftstoff auf den Anker 4 ausgeübten hydraulischen Kraft verursacht werden könnte.

Wird es bei 530 bestimmt, dass ein solches Missverhältnis gegeben ist (JA) , dann erfolgt bei 535 ein Beaufschlagen des Magnet- spulenantriebs des Kraftstoffinj ektors 1 mit einem angepassten (zweiten) Stromprofil, um einen zweiten Einspritzvorgang durchzuführen. Im Vergleich mit dem ersten Stromprofil ist das zweite Stromprofil so eingerichtet, dass die auf den Anker 4 in Richtung des Polstücks 6 ausgeübte Magnetkraft geringer ist als bei Verwendung des ersten Stromprofils. Dies kann insbesondere durch Vorgabe eines kleineren Peakstromwertes und/oder eines kleineren Haltestromwertes und/oder einer kleineren Spannung erreicht werden. Nach dem Beaufschlagen mit dem zweiten Stromprofil bei 535 wird bei 520 ein entsprechender (zweiter) Wert des Systemparameters ermittelt und dann wird es bei 530 basierend auf dem ermittelten zweiten Wert des Systemparameters bestimmt, ob die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge immer noch so viel kleiner als die vorbestimmte Kraftstoffmenge ist, dass dies weiterhin von einem Missverhältnis zwischen Mag ^¬ netkraft und hydraulischer Kraft verursacht werden könnte. Diese Schleife wird dann so oft durchgeführt, bis es bei 530 bestimmt wird, dass ein Missverhältnis zwischen Magnetkraft und hyd- raulischer Kraft nicht gegeben ist. Dabei muss aber eine untere Grenze für die Magnetkraft berücksichtigt werden, um eine Drosselung der Düsennadel 5 zu vermeiden. Mit anderen Worten muss ein Minimal-Stromprofil berücksichtigt werden, bei dem eine zweckmäßige Funktion des Kraftstoffinj ektors sichergestellt ist. Kann ein zufriedenstellender Wert des Systemparameters nicht mit dem Minimal-Stromprofil erreicht werden, muss das Verfahren beendet werden.

Wenn es bei 530 bestimmt wird, dass der Wert des Systemparameters nicht mehr auf ein Missverhältnis zwischen Magnetkraft und hydraulischer Kraft hinweist bzw. hinweisen kann (NEIN), dann endet das Verfahren bei 540. Nachdem das Missverhältnis somit behoben ist, kann die eingespritzte Kraftstoffmenge gegebe ^¬ nenfalls genauer justiert werden unter Verwendung von als solchen bekannten Regelungsverfahren, wie zum Beispiel Anpassung einer Ansteuerzeit in Abhängigkeit von erfassten Öffnungs- und/oder Schließ zeiten.

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Bezugs zeichenliste

1 Kraftstoffinjektor

2 Gehäuse

3 Spule

4 Anker

5 Düsennadel

6 Polstück

7 Kalibrationsfeder

8 Ventilsitz

9 Spritzloch

10 Spalt

11 Kraftstofffluss

30 Abbildung

31 Spannungspuls

32 Spannungspuls

35 Stromstärke

IP Peakstrom

Ul BoostSpannung

IH Haltestrom

t Zeit

40 Abbildung

41 Einspritzrateverlauf

42 Einspritzrateverlauf

Q Einspritzrate

500 Flussdiagramm

510 Verfahrensschritt

520 Verfahrensschritt

530 Verfahrensschritt

535 Verfahrensschritt

540 Verfahrensschritt