DE102012218327B4 - Method and device for determining the winding temperature of an injector - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Bestimmen der Wicklungstemperatur (T) einer Magnetspule eines Injektors (INJ), wobei der Injektor (INJ) zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist, bei dem- während eines Einspritzvorganges, in dem der Injektor (INJ) mittels einer Treiberanordnung (S1, S2, SH) mit einem Strom (I_INJ) eines vorgegebenen Verlaufs beaufschlagt wird, eine Phase (P2) konstanten Stromflusses durch den Injektor (INJ) erzeugt und in dieser Phase der durch den Injektor (INJ) fließende Strom (I_INJ) sowie eine Spannung (V_Bat) zur Versorgung des Injektors (INJ) ermittelt werden;- ein Innenwiderstand (R_INJ) des Injektors (INJ) aus dem ermittelten Strom (I_INJ) und der Spannung (V_Bat) ermittelt wird;- die Wicklungstemperatur (T) aus einem vorgegebenen Zusammenhang zwischen dem Innenwiderstand (R_INJ) und der Wicklungstemperatur (T) ermittelt wird, wobei zur Bestimmung des Innenwiderstands der Strom (I_INJ) während der Phase (P2) konstanten Stromflusses größer als der obere Grenzwert einer den Strom (I_INJ) durch den Injektor (INJ) regelnden Steuerung gewählt wird, so dass keine Regelung des durch den Injektor (INJ) fließenden Stroms (I_INJ) möglich ist.Method for determining the winding temperature (T) of a magnetic coil of an injector (INJ), the injector (INJ) being provided for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, in which- during an injection process in which the injector (INJ) is Driver arrangement (S1, S2, SH) is subjected to a current (I_INJ) of a predetermined course, a phase (P2) of constant current flow through the injector (INJ) is generated and in this phase the current (I_INJ) flowing through the injector (INJ) and a voltage (V_Bat) for supplying the injector (INJ) are determined;- an internal resistance (R_INJ) of the injector (INJ) is determined from the determined current (I_INJ) and the voltage (V_Bat);- the winding temperature (T) is determined a predetermined relationship between the internal resistance (R_INJ) and the winding temperature (T) is determined, with the determination of the internal resistance of the current (I_INJ) during phase (P2) constant current mflußes greater than the upper limit of a current (I_INJ) through the injector (INJ) regulating control is selected, so that no regulation of the current (I_INJ) flowing through the injector (INJ) is possible.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Wicklungstemperatur eines Injektors. Der Injektor dient zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a method and a device for determining the winding temperature of an injector. The injector is used to inject fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.

Injektoren oder Einspritzdüsen bestehen aus einem Düsenkörper und einer Düsennadel. Bei modernen Injektoren werden die Düsennadeln von einem aktiven Element betätigt. Dadurch öffnen die Düsennadeln die Injektoren zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum erst bei einer Ansteuerung des Injektors . Moderne Injektoren besitzen als aktives Element entweder eine Magnetspule (Solenoid) oder einen Piezoaktor. In der vorliegenden Anmeldung wird von einem Injektor mit einer Magnetspule ausgegangen. Derartige Injektoren werden auch als SDI (Solenoid Direct Injection)-Injektoren bezeichnet.Injectors or injection nozzles consist of a nozzle body and a nozzle needle. In modern injectors, the nozzle needles are actuated by an active element. As a result, the nozzle needles only open the injectors for injecting fuel into a combustion chamber when the injector is actuated. Modern injectors have either a magnetic coil (solenoid) or a piezo actuator as the active element. In the present application, an injector with a magnetic coil is assumed. Such injectors are also referred to as SDI (Solenoid Direct Injection) injectors.

Der reelle Widerstand des SDI-Injektors ist eine wichtige Größe zur Erstellung von magnetischen und elektrischen Modellen für den Betrieb. Der Widerstand ändert sich mit der Temperatur des Injektors und trägt somit zum Verhalten des Injektors bei. Um die Zuverlässigkeit des Injektors zu erhöhen, ist es daher erforderlich, eine entsprechende Information über die Temperatur des Injektors, insbesondere die Wicklungstemperatur der Spule des Injektors, zu erhalten.The real resistance of the SDI injector is an important quantity for creating magnetic and electrical models for operation. The resistance changes with the temperature of the injector and thus contributes to the behavior of the injector. In order to increase the reliability of the injector, it is therefore necessary to obtain appropriate information about the temperature of the injector, in particular the winding temperature of the coil of the injector.

Die Variante, einen externen Temperatursensor an dem Injektor anzuordnen hat den Nachteil, dass der Injektor bezüglich seiner mechanischen Gegebenheiten verändert werden muss. Hierdurch ist die Implementierung des Injektors sehr aufwändig. Ein solches Vorgehen erfordert darüber hinaus die Auswertung mit einem zusätzlichen Messgerät.The variant of arranging an external temperature sensor on the injector has the disadvantage that the mechanical conditions of the injector have to be changed. As a result, the implementation of the injector is very complex. Such a procedure also requires evaluation with an additional measuring device.

WO 2006 / 053 852 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Leckageprüfung eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Aktor. Durch den Aktor wird eine Verbindung des Kraftstoffeinspritzventils mit einer Hochdruckkraftstoffquelle wenigstens mittelbar durch eine elektrische Steuereinrichtung gesteuert wird. Der wenigstens eine Aktor ist in oder benachbart zu einem Kraftstoffrücklauf angeordnet. Die Temperatur wenigstens eines Teils des Kraftstoffeinspritzventils, insbesondere die Temperatur des wenigstens einen Aktors, wird erfasst und hieraus auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen.WO 2006/053 852 A1 discloses a method and a device for checking for leaks in a fuel injection valve of an internal combustion engine with at least one actuator. A connection of the fuel injection valve to a high-pressure fuel source is controlled at least indirectly by the actuator using an electrical control device. The at least one actuator is arranged in or adjacent to a fuel return. The temperature of at least one part of the fuel injection valve, in particular the temperature of the at least one actuator, is detected and from this it is concluded that a leak is present.

DE 10 2007 053 408 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Kraftstofftemperatur bei einem Common-Rail-Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, das mindestens ein Kraftstoffdruck- und/oder -durchfluss-Ventil aufweist, das mittels einer Spule gesteuert wird, wobei ein Wert für den elektrischen Widerstand der Spule bestimmt und daraus ein Wert für die Kraftstofftemperatur abgeleitet wird. DE 10 2007 053 408 A1 discloses a method for determining fuel temperature in a common rail fuel system of an internal combustion engine having at least one fuel pressure and/or fuel flow valve controlled by a coil, wherein a value for the electrical resistance of the coil is determined and derived therefrom a value for the fuel temperature is derived.

DE 101 49 982 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung der Temperatur einer elektrischen Spule, insbesondere einer Spule (1) in einem magnetostriktiven Kraftstoffinjektor einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine. DE 101 49 982 A1 discloses a method for determining the temperature of an electrical coil, in particular a coil (1) in a magnetostrictive fuel injector of an injection system for an internal combustion engine.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit welchen die Wicklungstemperatur einer Magnetspule eines Injektors auf einfachere und gleichzeitig zuverlässige Weise bestimmt werden kann.It is the object of the invention to specify a method and a device with which the winding temperature of a magnetic coil of an injector can be determined in a simpler and at the same time reliable manner.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These objects are achieved by a method according to the features of patent claim 1. Advantageous refinements result from the dependent patent claims.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Bestimmen der Wicklungstemperatur einer Magnetspule eines Injektors vor. Der Injektor ist zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen. Bei dem Verfahren wird während eines Einspritzvorganges, in dem der Injektor mittels einer Treiberanordnung mit einem Strom eines vorgegebenen Verlaufs beaufschlagt wird, eine Phase konstanten Stromflusses durch den Injektor erzeugt. In dieser Phase werden der durch den Injektor fließende Strom sowie eine Spannung zur Versorgung des Injektors ermittelt. Gemäß dem ohmschen Gesetz wird anschließend ein Innenwiderstand des Injektors aus dem ermittelten Strom und der Spannung ermittelt. Aus der Kenntnis des Innenwiderstands wird dann aus einem vorgegebenen Zusammenhang zwischen dem Innenwiderstand und der Wicklungstemperatur die Wicklungstemperatur ermittelt.The invention proposes a method for determining the winding temperature of a magnetic coil of an injector. The injector is intended for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. In the method, a phase of constant current flow through the injector is generated during an injection process, in which the injector is supplied with a current of a predetermined course by means of a driver arrangement. In this phase, the current flowing through the injector and a voltage for supplying the injector are determined. According to Ohm's law, an internal resistance of the injector is then determined from the determined current and the voltage. From the knowledge of the internal resistance, the winding temperature is then determined from a predetermined relationship between the internal resistance and the winding temperature.

Ein Vorteil des vorgeschlagenen Vorgehens besteht darin, dass die Bestimmung des Innenwiderstands während des Betriebs des Injektors erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Injektor bezüglich seiner mechanischen Gegebenheiten nicht verändert zu werden braucht. Damit ist die Implementierung der Temperaturmessung sehr einfach. Insbesondere kann die Auswertung des Innenwiderstands und die Bestimmung der Wicklungstemperatur aus der Kenntnis des Innenwiderstands durch die ohnehin vorhandene Steuereinheit (Controller) erfolgen.One advantage of the proposed procedure is that the internal resistance can be determined while the injector is in operation. A further advantage is that the injector does not need to be changed with regard to its mechanical properties. This makes the implementation of the temperature measurement very easy. In particular, the internal resistance can be evaluated and the winding temperature can be determined from the knowledge of the internal resistance by the control unit (controller), which is present in any case.

Das Vorgehen des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, den Innenwiderstand des Injektors während des Betriebes zu messen. Dieser kann bekanntermaßen aus einer gemessenen Spannung und einem gemessenen Strom gemäß dem ohmschen Gesetz ermittelt werden. Basis für die Messung des Stromes ist ein konstanter Stromverlauf während des Einspritzvorganges. Ein solcher konstanter Strom wird bei der typischen Ansteuerung eines bekannten Injektors nicht verwendet. Um diesen Konstantstrom während der Ansteuerung zu erhalten, wird das Profil der Ansteuerung derart modifiziert, dass für den benötigten Zeitraum der erforderliche, konstante Strom durch den Injektor fließt.The procedure of the method according to the invention is based on measuring the internal resistance of the injector during operation. This can be known from a measured voltage and a measured current according to the Ohm's law can be determined. The basis for measuring the current is a constant current profile during the injection process. Such a constant current is not used in the typical activation of a known injector. In order to maintain this constant current during activation, the activation profile is modified in such a way that the required constant current flows through the injector for the required period of time.

Die Ermittlung der Wicklungstemperatur aus einem vorgegebenen Zusammenhang zwischen dem Innenwiderstand und der Wicklungstemperatur basiert auf Kenntnis der Materialdaten des Injektors. Der Zusammenhang kann beispielsweise durch Tests ermittelt sein. The determination of the winding temperature from a given relationship between the internal resistance and the winding temperature is based on knowledge of the material data of the injector. The connection can be determined, for example, by tests.

Der Zusammenhang zwischen Wicklungstemperatur und Innenwiderstand kann in einem Speicher der Steuereinheit hinterlegt sein und im Rahmen der Durchführung des Verfahrens aus diesem ausgelesen werden.The relationship between the winding temperature and the internal resistance can be stored in a memory of the control unit and can be read out of it when the method is carried out.

Zur Bestimmung des Innenwiderstands wird der Strom während der Phase konstanten Stromflusses größer als ein oberer Grenzwert einer den Strom durch den Injektor regelnden Steuerung gewählt, so dass keine Regelung des durch den Injektor fließenden Stroms möglich ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass während der Durchführung der Messung keine Taktung des Stromes erfolgt. Insbesondere ist es zweckmäßig, den Strom Dieses Vorgehen weist den Vorteil auf, dass bei einem Einspritzvorgang die Öffnungsphase des Injektors früher beendet werden kann, so dass sich schneller ein stabiler Öffnungszustand des Injektors einstellt.To determine the internal resistance, the current during the phase of constant current flow is selected to be greater than an upper limit value of a controller that regulates the current through the injector, so that it is not possible to regulate the current flowing through the injector. In this way it can be ensured that the current is not clocked while the measurement is being carried out. In particular, it is expedient to switch off the current. This procedure has the advantage that the opening phase of the injector can be ended earlier during an injection process, so that a stable opening state of the injector is established more quickly.

Eine zweckmäßigen Ausgestaltung sieht vor, dass die Bestimmung des Innenwiderstands in einer ersten Haltephase erfolgt, welche zwischen einer Injektoröffnungsphase, in der der Injektor geöffnet wird, und einer zweiten Haltephase, in der der Injektor getaktet bis zum Schließen des Injektors betrieben wird, gelegen ist. Die erste Haltephase entspricht hierbei der oben erwähnten Phase des konstanten Stromflusses. Die Injektoröffnungsphase ist auch unter dem Namen „boost phase“ bekannt. Die erste Haltephase wird auch als „hold 0 phase“ bezeichnet. Die zweite Haltephase, in welcher eine Taktung des Stromes zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer erfolgt, ist auch als „hold 1 phase“ bekannt.An expedient embodiment provides that the internal resistance is determined in a first holding phase, which is located between an injector opening phase in which the injector is opened and a second holding phase in which the injector is operated in a clocked manner until the injector closes. In this case, the first holding phase corresponds to the above-mentioned phase of the constant current flow. The injector opening phase is also known as the "boost phase". The first hold phase is also referred to as the "hold 0 phase". The second hold phase, in which the current for injecting fuel into the combustion chamber is pulsed, is also known as “hold 1 phase”.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird aus der Wicklungstemperatur unter Verwendung eines gespeicherten Modells auf die Temperatur des Injektors geschlossen. Das Modell kann beispielsweise anhand von Untersuchungen erstellt und in der Recheneinheit hinterlegt sein.According to a further expedient refinement, the temperature of the injector is inferred from the winding temperature using a stored model. The model can, for example, be created on the basis of investigations and stored in the computing unit.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Injektors und dessen Treibers,
  • 2 ein Diagramm, das den Spannungs- und Stromverlauf über die Zeit während eines Einspritzvorganges gemäß der Erfindung illustriert, und
  • 3 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Innenwiderstand und der Wicklungstemperatur einer Magnetspule eines Injektors illustriert.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in the drawing. Show it:
  • 1 a schematic representation of an injector and its driver,
  • 2 a diagram illustrating the voltage and current profile over time during an injection process according to the invention, and
  • 3 a diagram that illustrates the relationship between the internal resistance and the winding temperature of a magnetic coil of an injector.

1 zeigt einen als Funktionsblock dargestellten Injektor INJ und die zur Ansteuerung des Injektors erforderlichen Komponenten. Der Injektor INJ umfasst eine Magnetspule (nicht dargestellt), welche von einem Strom I_INJ durchflossen ist, um den Injektor INJ im Rahmen eines Einspritzvorganges mittels einer magnetisch betätigten Düsennadel (nicht dargestellt) zu öffnen oder zu schließen. Der Injektor INJ bzw. dessen Magnetspule weist einen reellen Widerstand R INJ auf. Der Injektor INJ ist in einer dem Fachmann bekannten Weise seriell mit einem ersten, steuerbaren Schaltelement S1 und einem zweiten, steuerbaren Schaltelement S2 verbunden. Die Schaltelemente S1, S2 können beispielsweise Leistungshalbleiterschaltelemente (z.B. MOS-FETs) sein. Das zwischen einem Versorgungspotentialanschluss VP und dem Injektor INJ verschaltete erste Schaltelement S1 bildet einen so genannten High Side-Schalter. An dem Versorgungspotentialanschluss VP liegt eine Versorgungsspannung V Bat an. Das Schaltelement S2 stellt einen so genannten LS-Schalter dar. Zwischen dem zweiten Schaltelement S2 und einem Bezugspotenzialanschluss BP ist ein Shunt SH verschaltet. Das Bezugspotential wird beispielsweise durch die Karosserie eines Fahrzeugs gebildet. Aus einer über den Shunt abfallenden Spannung kann auf einen Strom durch den Injektor geschlossen werden. 1 shows an injector INJ shown as a function block and the components required to control the injector. The injector INJ includes a magnetic coil (not shown) through which a current I_INJ flows in order to open or close the injector INJ as part of an injection process using a magnetically actuated nozzle needle (not shown). The injector INJ or its magnetic coil has a real resistance R INJ. In a manner known to those skilled in the art, the injector INJ is connected in series with a first, controllable switching element S1 and a second, controllable switching element S2. The switching elements S1, S2 can, for example, be power semiconductor switching elements (eg MOSFETs). The first switching element S1 connected between a supply potential connection VP and the injector INJ forms a so-called high-side switch. A supply voltage V Bat is present at the supply potential connection VP. The switching element S2 represents a so-called LS switch. A shunt SH is connected between the second switching element S2 and a reference potential connection BP. The reference potential is formed, for example, by the body of a vehicle. A current through the injector can be inferred from a voltage drop across the shunt.

Weiter dargestellt ist eine Recheneinheit CONT, durch die die Schaltelemente S1, S2 angesteuert werden. Neben hierzu notwendigen Komponenten verfügt die Recheneinheit CONT über weitere Steuer- und Auswertemittel, um einen Betrieb des Injektors und/oder weiterer Motorkomponenten sicherzustellen. Insbesondere umfasst die Recheneinheit CONT ein Messmittel, um aus der über den Shunt SH abgegriffenen Spannung die Höhe des Stroms I INJ zu ermitteln. Hierzu kann z.B. in einer dem Fachmann bekannten Weise ein Komparator eingesetzt werden.Also shown is a computing unit CONT, by which the switching elements S1, S2 are controlled. In addition to the components required for this, the computing unit CONT has additional control and evaluation means to ensure operation of the injector and/or other engine components. In particular, the arithmetic unit CONT includes a measuring device in order to determine the level of the current I INJ from the voltage tapped off via the shunt SH. For this purpose, for example, a comparator can be used in a manner known to those skilled in the art.

In der schematischen Darstellung der 1 ist lediglich ein einzelner Injektor INJ dargestellt. Es versteht sich, dass in der Praxis eine der Anzahl der Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine entsprechende Anzahl an Injektoren INJ vorgesehen ist. Um jeden der Injektor INJ selektiv ansteuern zu können, ist jedem Injektor ein jeweiliges zweites Schaltelement S2 zugeordnet. Das erste Schaltelement S1 kann demgegenüber zur Ansteuerung mehrerer Injektoren verschaltet sein.In the schematic representation of 1 only a single injector INJ is shown. It is understood that in practice one of the number of Combustion chambers of an internal combustion engine corresponding number of injectors INJ is provided. In order to be able to selectively control each of the injectors INJ, each injector is assigned a respective second switching element S2. In contrast, the first switching element S1 can be connected to control a plurality of injectors.

Der reelle Widerstand, d.h. der Innenwiderstand, der Magnetspule des Injektors INJ ist eine Größe zur Erstellung der magnetischen und elektrischen Modelle zum Betrieb des Injektors. Da sich der Widerstand mit der Temperatur des Injektors bzw. der Magnetspule ändert, trägt der Widerstand zum Verhalten des Injektors bei. Um nun Informationen über die Innentemperatur des Injektors INJ zu erhalten, wird der Innenwiderstand R_INJ des Injektors während des Betriebs des Injektors gemessen. Der Innenwiderstand R INJ kann basierend auf dem ohmschen Gesetz durch Spannung und Strom ermittelt werden. Basis für diese Messung ist ein konstanter Strom, der bei herkömmlichen Injektoren während eines Einspritzvorganges jedoch nicht auftritt. Ein solcher Konstantstrom wird durch ein spezielles Stromprofil, welches für einen jeweiligen Einspritzvorgang verwendet wird, eingestellt.The real resistance, i.e. the internal resistance, of the magnet coil of the injector INJ is a variable for creating the magnetic and electrical models for operating the injector. Since the resistance changes with the temperature of the injector or the solenoid coil, the resistance contributes to the behavior of the injector. In order to obtain information about the internal temperature of the injector INJ, the internal resistance R_INJ of the injector is measured during the operation of the injector. The internal resistance R INJ can be determined by voltage and current based on Ohm's law. This measurement is based on a constant current, which, however, does not occur with conventional injectors during an injection process. Such a constant current is set by a special current profile, which is used for a respective injection process.

Das hierfür verwendete Stromprofil ist schematisch in 2 dargestellt. 2 zeigt ein Diagramm, das den Spannungs- und Stromverlauf über die Zeit während eines einzelnen Einspritzvorganges darstellt. Neben der Versorgungsspannung V_Bat ist zusätzlich die an den Injektor INJ anliegende Differenzspannung U_INJ dargestellt. Der Einspritzvorgang bzw. dessen Stromverlauf I INJ unterteilt sich in drei Phasen P1, P2 und P3. In der ersten Phase P1, welche eine Injektoröffnungsphase darstellt, wird ein schnell ansteigender großer Strom durch die Magnetspule geführt, um ein schnelles Öffnen des Injektors INJ zu erreichen. Da der Injektor ein Feder-Massen-System darstellt, wird in der zweiten Phase P2 ein Strom eingestellt, welcher den geöffneten Injektor schnell in einen Ruhezustand bzw. statischen Zustand überführt. In der dritten Phase P3 erfolgt mittels eines in der Recheneinheit CONT enthaltenen Zweipunktreglers eine Taktung des Stromes I_INJ, um den Injektor INJ geöffnet zu halten, damit Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt werden kann. Zum Ende der dritten Phase P3 geht der Strom auf den Wert Null zurück, wodurch der Injektor schließt.The current profile used for this is shown schematically in 2 shown. 2 shows a diagram that shows the voltage and current curve over time during a single injection process. In addition to the supply voltage V_Bat, the differential voltage U_INJ present at the injector INJ is also shown. The injection process or its current curve I INJ is divided into three phases P1, P2 and P3. In the first phase P1, which represents an injector opening phase, a rapidly increasing high current is passed through the magnet coil in order to achieve rapid opening of the injector INJ. Since the injector represents a spring-mass system, a current is set in the second phase P2, which quickly transfers the open injector to an idle state or static state. In the third phase P3, the current I_INJ is clocked by means of a two-point controller contained in the arithmetic unit CONT in order to keep the injector INJ open so that fuel can be injected into the combustion chamber. At the end of the third phase P3, the current returns to zero, as a result of which the injector closes.

Für die Bestimmung des Stromes I_INJ zur Ermittlung des Innenwiderstands R_INJ wird die zweite Phase P2 genutzt. Typischerweise wird bei einem herkömmlichen Injektor ein Stromsollwert (nicht dargestellt) gewählt, welcher ebenfalls wie in der dritten Phase P3 eine Taktung zulässt. Dann reicht die Versorgungsspannung V_Bat aus, den Strom mittels Taktung zu regeln. Ein solcher Stromverlauf würde jedoch eine Strommessung verfälschen bzw. nicht zulassen. Basis für die Widerstandsbestimmung mittels Spannung und Strom bildet der in 2 dargestellte Konstantstrom in der zweiten Phase P2.The second phase P2 is used to determine the current I_INJ to determine the internal resistance R_INJ. Typically, in a conventional injector, a desired current value (not shown) is selected, which also allows clocking as in the third phase P3. Then the supply voltage V_Bat is sufficient to regulate the current by means of clocking. However, such a current course would falsify or not allow a current measurement. The basis for determining the resistance using voltage and current is the in 2 shown constant current in the second phase P2.

Der Stromwert für die Messung ist derart gewählt, dass die Recheneinheit CONT keine Regelung mehr vornehmen kann, da der maximale Strom des Zweipunktreglers nicht erreicht wird. Der Stromwert ist vorzugsweise höher als der obere Regelwert des Zweipunktreglers, wie sich dieser aus der dritten Phase in 2 ergibt. Dies begünstigt das bereits erwähnte schnelle Erreichen des statischen Öffnungszustands des Injektors INJ.The current value for the measurement is selected in such a way that the arithmetic unit CONT can no longer regulate since the maximum current of the two-point controller is not reached. The current value is preferably higher than the upper control value of the two-point controller, as can be seen from the third phase in 2 results. This favors the already mentioned rapid attainment of the static open state of the injector INJ.

Während der zweiten Phase P2 werden sowohl der durch den Injektor INJ bzw. die Magnetspule fließende Strom I INJ als auch die Versorgungsspannung V_Bat durch die Recheneinheit CONT erfasst. Die weitere Auswertung erfolgt in der Recheneinheit CONT.During the second phase P2, both the current I INJ flowing through the injector INJ or the magnetic coil and the supply voltage V_Bat are recorded by the computing unit CONT. Further evaluation takes place in the computing unit CONT.

Zunächst wird der Innenwiderstand R INJ des Injektors INJ aus dem ermittelten Strom I_INJ und der Spannung V_Bat ermittelt. Aus einem in der Recheneinheit CONT hinterlegten Zusammenhang zwischen dem Innenwiderstand R_INJ und der Wicklungstemperatur T (vergleiche 3) wird dann anhand des ermittelten Innenwiderstands R_INJ die Wicklungstemperatur bestimmt. Dieser Zusammenhang kann beispielsweise vorab durch Tests oder Simulation ermittelt und in der Recheneinheit CONT gespeichert sein.First, the internal resistance R INJ of the injector INJ is determined from the determined current I_INJ and the voltage V_Bat. From a relationship stored in the computing unit CONT between the internal resistance R_INJ and the winding temperature T (cf 3 ) the winding temperature is then determined using the determined internal resistance R_INJ. This relationship can, for example, be determined in advance by tests or simulation and stored in the processing unit CONT.

Zusätzlich kann in der Recheneinheit eine weitere Kennlinie oder ein weiterer Zusammenhang enthalten sein, welcher dann direkt die Angabe der Injektortemperatur ermöglicht.In addition, a further characteristic curve or a further relationship can be contained in the computing unit, which then enables the injector temperature to be specified directly.

Die Messung des Innenwiderstands und die Bestimmung der Wicklungstemperatur kann zu vorgegebenen Zeitpunkten wiederholt werden. Beispielsweise kann eine Messung alle 100 Zyklen, d.h. alle 100 Einspritzvorgänge, erfolgen.The measurement of the internal resistance and the determination of the winding temperature can be repeated at specified times. For example, a measurement can be made every 100 cycles, i.e. every 100 injection processes.

Ein Vorteil des beschriebenen Vorgehens besteht darin, dass die Bestimmung des Innenwiderstands und der Wicklungstemperatur während des Betriebs des Injektors erfolgen kann. Zudem sind keinerlei Modifikationen des Injektors oder zusätzliche Hardware-Komponenten erforderlich. Sämtliche, die Auswertung betreffende Vorgänge können durch die ohnehin vorhandene Recheneinheit durchgeführt werden. Damit ist die Bestimmung der Wicklungstemperatur in ökonomischer Weise durchführbar.One advantage of the procedure described is that the internal resistance and the winding temperature can be determined during operation of the injector. In addition, no modifications of the injector or additional hardware components are required. All processes relating to the evaluation can be carried out by the arithmetic unit that is present anyway. This means that the winding temperature can be determined in an economical manner.

Die Recheneinheit kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, bei einer zu hohen Wicklungstemperatur die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine zu begrenzen, um eine Schädigung des Injektors oder anderer Komponenten zu verhindern.The arithmetic unit can be designed, for example, at too high a winding temperature temperature to limit the speed of the internal combustion engine in order to prevent damage to the injector or other components.

Claims (3)

Verfahren zum Bestimmen der Wicklungstemperatur (T) einer Magnetspule eines Injektors (INJ), wobei der Injektor (INJ) zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist, bei dem - während eines Einspritzvorganges, in dem der Injektor (INJ) mittels einer Treiberanordnung (S1, S2, SH) mit einem Strom (I_INJ) eines vorgegebenen Verlaufs beaufschlagt wird, eine Phase (P2) konstanten Stromflusses durch den Injektor (INJ) erzeugt und in dieser Phase der durch den Injektor (INJ) fließende Strom (I_INJ) sowie eine Spannung (V_Bat) zur Versorgung des Injektors (INJ) ermittelt werden; - ein Innenwiderstand (R_INJ) des Injektors (INJ) aus dem ermittelten Strom (I_INJ) und der Spannung (V_Bat) ermittelt wird; - die Wicklungstemperatur (T) aus einem vorgegebenen Zusammenhang zwischen dem Innenwiderstand (R_INJ) und der Wicklungstemperatur (T) ermittelt wird, wobei zur Bestimmung des Innenwiderstands der Strom (I_INJ) während der Phase (P2) konstanten Stromflusses größer als der obere Grenzwert einer den Strom (I_INJ) durch den Injektor (INJ) regelnden Steuerung gewählt wird, so dass keine Regelung des durch den Injektor (INJ) fließenden Stroms (I_INJ) möglich ist.A method for determining the winding temperature (T) of a magnetic coil of an injector (INJ), the injector (INJ) being provided for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, in which - During an injection process, in which the injector (INJ) is acted upon by a driver arrangement (S1, S2, SH) with a current (I_INJ) of a predetermined course, a phase (P2) of constant current flow through the injector (INJ) is generated and in In this phase, the current (I_INJ) flowing through the injector (INJ) and a voltage (V_Bat) for supplying the injector (INJ) are determined; - An internal resistance (R_INJ) of the injector (INJ) is determined from the determined current (I_INJ) and the voltage (V_Bat); - the winding temperature (T) is determined from a specified relationship between the internal resistance (R_INJ) and the winding temperature (T), whereby the current (I_INJ) during phase (P2) of constant current flow is greater than the upper limit value of a den to determine the internal resistance Current (I_INJ) is selected by the injector (INJ) regulating control, so that no regulation of the current (I_INJ) flowing through the injector (INJ) is possible. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bestimmung des Innenwiderstands in einer ersten Haltephase erfolgt, welche zwischen einer Injektoröffnungsphase (P1), in der der Injektor (INJ) geöffnet wird, und einer zweiten Haltephase (P3), in der der Injektor (INJ) getaktet bis zum Schließen des Injektors (INJ) betrieben wird, gelegen ist.procedure after claim 1 , in which the internal resistance is determined in a first holding phase, which is between an injector opening phase (P1), in which the injector (INJ) is opened, and a second holding phase (P3), in which the injector (INJ) is clocked until it closes of the injector (INJ) is operated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem aus der Wicklungstemperatur (T) unter Verwendung eines gespeicherten Modells auf die Temperatur des Injektors (INJ) geschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, in which the temperature of the injector (INJ) is inferred from the winding temperature (T) using a stored model.
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