用于对控制内燃机喷射系统的特定于喷射器的数据进行读出和/或存储的方法和数据载本的制作方法

专利名称：用于对控制内燃机喷射系统的特定于喷射器的数据进行读出和/或存储的方法和数据载本的制作方法
用于对控制内燃机喷射系统的特定于喷射器的数椐进行读出 和/或存储的方法和数椐载体
本发明涉及根据权利要求1前序部分的特征所述的用于读出和/ 或存储特定于喷射器的数据的一种方法以及一种与此有关的可控数 据载体。
用于运行内燃机的燃料喷射装置通常自多年以来都是已知的。在 一种所谓的共轨喷射系统中，通过喷射器、尤其通过压电喷射器来进 行至内燃机相应燃烧室中的燃料馈送。在此，燃烧的品质主要与喷射 器的喷射精度有关。为了能够满足诸如较低量容差的要求，需要在生 产时测量每个单独的喷射器。利用在此所获得的、被存储在控制单元 中的校准数据，那么就可以相应地控制喷射器。在车间中在初始安装 时以及尤其是在更换喷射器和/或控制单元时，必须把校准数据重新从 喷射器传输到控制单元中。为此必须保证在喷射器与该控制单元之间 的通信可能。
在文件DE 100 07 691 B4中公开了用于存储和/或读出内燃机燃 料喷射系统的数据的 一种方法，其中在数椐栽体中所存储的特定于喷 射器的数据被用于控制该燃料喷射系统。在此该数据栽体在一个第一 时间段中与该控制单元相连接，并在一个第二时间段期间，在内燃机 投入运行之前，与该控制单元进行电气和/或机械分离。
但在此所存在的危险是，在数据栽体安装时由于人员的失误而把 数据栽体分配给错误的喷射器，或者由于错误的安装而不能读出数 椐。
现在本发明所基于的任务在于，对与特定于喷射器的数据的存储
和读出有关的前述种类的方法进行优化，以及提供用于存储和/或读出
特定于喷射器的数据的数据载体，其中该数据栽体仅需一次安装，并 且其中不需分离在该控制单元与该数据栽体之间的电气连接。
该任务根据本发明通过权利要求1的特征所述的方法以及通过根 据权利要求13的特征所述的数据栽体而得到解决。本发明的有利的 扩展在从属权利要求中示出。
通过本发明所获得的优点尤其在于，为了保证在该控制单元与该数据栽体之间的通信，不需要附加的电路技术措施比如布线或插头管 脚，和/或不需要附加的部件比如写设备和读设备。在该控制单元上仅 需要变化的软件，其中该控制单元接收由测量单元所发送来的数据并 把数椐发送到该数据栽体。在此，在连接到该喷射器的导线上进行在 该数据载体与该控制单元之间数据量的传输。
本发明的另一有利的扩展方案在于，该数据栽体在结构上与目前
在喷射器中早已使用的泄放电阻(Ableitwiderstand )相同。该泄放电 阻的功能被集成在该数据栽体中。因此在制造喷射器时不需要更改生 产设备的设置，因为现在采样一种结构相同的数据载体来代替泄放电 阻。另外还可以采用与泄放电阻结构不相同的数据栽体，其中这里在 大批量生产时实现了成本的节约。
另外，还有功率单元完全位于该数据载体中，以用于在正常喷射 运行期间给该喷射器放电。这具有的优点是，可以降低在该控制单元 中的功率损耗。另外还由此降低了喷射器特定的电磁干扰。这所具有 的一个特殊优点是重叠的多重喷射。现在，这从而可以明显更灵活地 来设计。
本发明的另一有利扩展方案是，存储在该数椐栽体上的特定于喷 射器的数据和该喷射器的直接分配能够始终地被保证，因为给每个喷 射器都相应分配了数据栽体。另外由此还可以满足将来由规则制订者 所制定的合理要求。
本发明的另 一扩展方案是，在关闭内燃机之前或期间或之后读出 或存储可预给定的数据量。由此可以降低对该数据栽体的元件的要 求，和/或可以降低该数据载体的元件的数量。
本发明的另一有利扩展方案是，该数据载体可以直接连接到与喷 射器相连接的高压线上。处于该数据栽体上的供电单元在此以如下方 式来构造即其一方面向喷射器提供必要的、比如3.3V的电压，并 且另一方面可以被施加特定于喷射器的、比如350V的控制电压。
另外有利的是，该方法可以应用于以下所述的所有系统在所述 系统中能量存储单元与控制单元相连接。尤其还在磁元件比如磁喷射 器或磁阀的情况下，如果按照对偶性原则电压与电流互换，从而所有 的电压信号与电流信号互换，并联电路与串联电路互换，从而电容性 压电元件与感性线圏互换。
6本发明的另一有利的扩展方案是，通过错误校正方法、尤其奇偶 校验、校验和、或者多重传输来提高数椐的传输可靠性。
本发明的另一有利的扩展方案是，在该数据栽体中还可以存储运 行数据，这些运行数据然后在返回、召回动作或更新程序时可以被分 析，并且可以根据这些运行数据来导出质量改善措施。
本发明的特点借助附图来详细解释。其中


图1示出了在第一实施方案中具有数据栽体和喷射器的电路配
置，
图2示出了在第二实施方案中按照图1的具有数据载体和喷射器 的电路配置，
图3示出了按照图1的电路配置的一种具体构造， 图4示出了示出了一个电压曲线，借助该电压曲线来进行数据量 的存储或读出，
图5示出了用于从该数据栽体中读出数椐量的一个流程图， 图6示出了用于把数据量存储到该数据载体中的一个流程图。 图1示出了数据栽体2和喷射器1的电路配置。该电路配置包含 有喷射器1，该喷射器可以通过一个未示出的控制单元而被充电到从 0V到30V的电压值。在此通过位于该数据栽体2中的功率单元或者 通过该控制单元来进行该喷射器1的放电，其中该数据栽体2与喷射 器1并联连接。该数据栽体2有利地作为ASIC来构造。在通过该功 率单元来进行喷射器放电时，该喷射器电压借助测量单元3而被测量。 该数据栽体2和该喷射器l借助连接线4与未示出的控制单元相连接。 图2示出了在第二实施方案中具有按照图1的数据栽体和喷射器 的电路配置。该数椐栽体2在此还具有附加的端子。那么该数据栽体 2在此就可以具有用于附加供能线8的端子。此外，在该数据载体2 上还设置有其他的端子，通过这些端子可以由至少一个测量单元6来 接收测量值。在该数据栽体2上的其他端子用于控制执行器7和/或用 于与数据单元5进行数据交换。为了进行数据交换，在此优选地采用 了总线。
图3示出了具有喷射器1和该数据栽体2的单个元件的一种电路 配置。该数据载体2具有功率单元23，借助该功率单元来给该喷射器 1放电。连接在功率单元23之前的存储单元22的控制信号25确定该
7喷射器1放电的时间点和持续时间。该数据栽体另外还可选地包含有
与该喷射器1并联的一个激活器(Aktivator) 20，该激活器在一出现 所存储的喷射器电压模式(Muster)时就激活供电单元21。该供电单 元21在此连接到该喷射器1上的导线，并向该存储器单元22提供电 能。在该存储器单元22中比如存储有该喷射器1的可重写的校准数 据。
在该存储单元22与未示出的控制单元之间的数椐交换通过与该 数据载体的供能线相同的线路来进行。那么该存储单元22在与未示 出的控制单元进行数椐交换之前就借助信号通过导线24来传输"是 否读出或存储该喷射器1的校准数据"。该导线24在此相应于连接 到该功率单元23的导线的支路。
图4示出了在数据量的存储以及读出过程中的一个时间电压曲线 Sp。通过上阈值Uo和下阈值Uu定义了比如在0V与30V之间的一个 界限范围。另外还有利的是，适用以下的关系
0V<Uu<Uo<30V
该界限范围如此来选择，使得一方面该喷射器还没有喷射，另一方面 该控制单元可以给该喷射器充电以及测量其电压。
通过该控制单元借助在该喷射器上所测量的电压曲线来通知该 数据载体是否应该读出或存储数据量。在该喷射器上的电压曲线在此 通过该喷射器的充电和/或放电而被确定。该喷射器的充电总是通过该 控制单元来进行，而该喷射器的放电在存储该数据量时通过该控制单 元来进行，在读出该数据量时通过该功率单元来进行。另外在t2与t3 之间的时间段中、以及在同步期间该喷射器的放电通过该控制单元来 进行。
如果由两个时间点tl和t2所定义的第一时间段大于所存储的一 个第一额定时间段，并且在该喷射器上所测量的电压曲线大于上阈值 Uo，那么该数据量的读出就通过该数据载体而被识别。另外在该时间 点t3与t4之间的一个第二时间段的电压曲线Sp必须处于由下阈值 Uu所定义的界限范围之下。在此有利的是，在其中该电压曲线大于 上阈值Uo的该第一额定时间段为5ms,并且在其中该电压曲线低于 该下阈值Uu的该第二时间^敬为lms。
另外，如果在两个时间点tl和t2之间的第一时间段大于所存储的一个第二额定时间段，那么该数椐栽体就识别出"数椐量应该被存
储，，。另外，在可预给定时间点t3和t4之间的第二时间段的电压曲 线Sp还必须低于下阈值Uu。在此有利的是，在其中该电压曲线大于 上阈值Uo的该第一额定时间段为8ms,并且在其中该电压曲线低于 该下阈值Uu的该第二时间段为lms。
在该时间点tl与t2的以及在时间点t3与t4之间的电压下降通过 该数椐栽体的供电单元21而恢复为该喷射器的放电。
自该时间点t4起，在其中该电压曲线低于该下阈值Uu,该喷射 器通过该控制单元而4皮充电，并且该电压曲线Sp从而重新高于该上 阈值Uo。在时间点tl与t4之间的时间段中确定"是否进行数据量的 读出或存储"之后，该数据量必须在下一步骤中被读出或被存储。
对于 一个可预给定的第三时间段，在确定是否进行读出或存储之 后，相应地读出或存储一个可预给定的数据量。被读出或被存储的数 据量比如是相应为五个比特的分组，其中该第五比特相应被用作用于 数据同步的停止比特。另外还可考虑的是不用停止比特，而是借助 存储的代码比如曼彻斯特码来实施数据同步。
在图4中示出了分别在时间点t4与t6之间的时间^殳中以及在时 间点t6与t8之间的时间段中一个比特的读出或存储。被存储的或被 读出的比特在此仅包含有两个可能的信息。在该比特中所包含的值仅 可以取0值或1值，其中用于读出或存储一个单独比特所需的时间段 是可以预先预给定的。
借助所测量的喷射器电压曲线，现在可以识别"一个比特是否包 含有0值或1值，，。在此如此来识别1值，即在时间点t5处该电压值 低于该下电压阈值。另外在该时间点t4与t5之间的时间间隔是可以 预先预给定的，并且小于在时间点t4与t6之间的用于读出或存储一 个比特的时间段。从其中该喷射器被充电的时间点t6开始，在时间点 t7处该电压值高于该上电压值。由此该数据载体识别出应该读出或存 储一个0比特。在此在时间点t6与t7之间的时间间隔等于在时间点 t4与t5之间的时间间隔。在时间点t6与t7之间的时间间隔又小于在 时间点t6与t8之间的用于读出或存储一个比特的时间间隔。有利的 是，在时间点t4与t5之间的时间段占在时间点t4与t6之间的时间段 的80%。
9图5示出了用于从该数椐栽体中读出数据量的一个流程图。在此 如果在该喷射器上测量到某一电压模式，那么在步骤Sl中该激活器 并从而该电压单元被激活。在步骤S2中一直等待，直到在一个可预 给定持续时间中该电压曲线高于该上阈值。另外在步骤S3中检验 一个计数值是否小于一个所存储的值。在此该计数值取决于所读出的 比特的数目。在每读出一个比特时它就被增加。借助该计数值，之后 就可以识别何时发送停止比特以用于同步。 一旦该计数值大于一个所 存储的值，那么就进行发送。在这种情况下，在步骤S4、中就读出一 个停止比特以用于数据量的同步，并且该计数值又被复位到一个起始 值。
如果该计数值应该小于所存储的值，那么就在步骤S4中检验该 电压曲线是否低于预给定的上阈值。如果该电压曲线大于该上阈值， 那么就在步骤S5中读出具有所属0值的比特，否则就在步骤S5、中读 出具有所属l值的比特。最后在步骤S7中来自步骤S4的计数值被增 力口一个值。
图6示出了用于向该数据栽体中存储数据量的一个流程图。在此 在步骤S10中该激活器并从而该供电单元被激活。在步骤S20中一直 等待，直到在一个可预给定的持续时间内该电压曲线高于该上阈值。
另外还在步骤S30中检验一个计数值是否小于一个所存储的值。 在此该计数值取决于被读的比特的数目。在每次存储一个比特时它就 被增加。借助该计数值从而可以识别何时发送用于同步的停止比特。 如果在此该计数值应该大于所存储的值，那么就在步骤S40、中一直等 待，直到所测量的电压曲线低于预给定的下阈值。另外在步骤S400 中该计数值被复位到它的起始值。
如果该计数值小于所存储的值，那么就在步骤S40中等待一个可 预给定的持续时间，直到在步骤S50中检验所测量的电压曲线已经低 于该上阈值。
如果该电压曲线应该低于该上阈值，那么就在步骤S60中把具有 所属1值的一个比特存储到该数据载体中。但是如果所测量的电压曲 线没有低于该上阈值，那么就在步骤S60中具有所属O值的一个比特 被存储到该数据载体中。最后在步骤S80中来自步骤S30的计数值被 增力口。
10
权利要求
1.用于存储和/或读出用于控制内燃机喷射系统的特定于喷射器的数据的方法，其特征在于喷射器电压值被测量，并根据相应确定的电压值在至少一个预给定的持续时间内是否在可预给定的界限范围之内或之外，来读出或存储可预给定的数据量。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果相应确定的 电压值在可预给定的第一持续时间内超过一个上阈值，并接着该第一 持续时间之后该相应确定的电压值在可预给定的第二持续时间内低 于下阈值，那么就读出或存储可预给定的数据量。
3. 根椐权利要求1或2所迷的方法，其特征在于，如果相应确 定的电压值在大于8ms的第一持续时间内超过一个上阈值，并接着该 8ms的第 一持续时间之后该相应确定的电压值在lms的第二持续时间 内低于下阈值，那么就存储可预给定的数据量。
4. 根椐权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果相应确 定的电压值在大于5ms的第一持续时间内超过一个上阈值，并接着该 5ms的第 一持续时间之后该相应确定的电压值在1 ms的第二持续时间 内低于下阈值，那么就读出可预给定的数据量。
5. 根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，由该下阈 值和上阈值所包括的该界限范围位于电压值0V和30V之间。
6. 根据前述权利要求之一所迷的方法，其特征在于，如果该喷 射器的电压值低于可预给定的下阈值，那么该喷射器就被充电。
7. 根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在关闭该 内燃机之前或期间或之后，读出或存储可预给定的数椐量。
8. 根椐前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每4个比 特加上停止比特的数据分组被传输。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以如下方式识别 比特的0值即在判断是否应该读出或存储数据量之后，在第三持续 时间之后该被测量的喷射器电压值高于该上阈值，其中该第三持续时 间小于用于读出或存储 一 个比特所需的持续时间。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以如下方式识别 1值即在判断是否应该读出或存储数据量之后，该被测量的喷射器电压值在可预给定的第三持续时间之后低于一个下阈值，其中该第三 持续时间小于用于读出或存储一个比特所需的持续时间。
11. 根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，利用停止 比特来同步在该数据栽体与该控制单元之间的数椐交换。
12. 根椐权利要求1至IO之一所述的方法，其特征在于，在该 控制单元与该数据栽体之间的数据的同步借助代码或者可预给定的位模式来进行。
13. 根据权利要求1至IO之一所述的方法，其特征在于，数据 传输的检验通过错误校正方法、尤其奇偶校验、校验和或多重传输来 进行。
14. 用于通过控制单元来存储和/或读出用于控制内燃机喷射系统 的、特定于喷射器的数据的数据栽体，其具有测量单元以连续地测量 施加在喷射器上的电压，其中该数据载体具有用于读出和/或存储该数 据量的存储单元以及用于该喷射器放电的功率单元，并根椐相应在该 测量单元上测量的电压值在预给定的持续时间内是否位于一个可预 给定的界限范围之内或之外，能够借助该控制单元从该存储单元中读 出可预给定的数据量或者将其存储到该存储单元中。
15. 根据权利要求14所述的数据栽体，其特征在于，该喷射器 能够通过该控制单元来充电。
16. 根椐权利要求14或15所述的数椐栽体，其特征在于，该数 据载体设置于喷射器机壳内，或者与该喷射器机壳固定连接。
17. 根据权利要求14至16之一所述的数据栽体，其特征在于， 该数据栽体被构造为ASIC。
18. 根据权利要求14至17之一所述的数据载体，其特征在于， 该数据载体具有至少一个用于与测量单元和/或执行单元进行数据交 换的接口。
19. 根据权利要求14至18之一所述的数据载体，其特征在于， 该数椐栽体具有至少 一个用于数据交换的总线接口 。
20. 根据权利要求14至19之一所述的数据载体，其特征在于， 该数椐栽体具有至附加电源的接口。
21. 根据权利要求14至20之一所述的数据栽体，其特征在于， 该数据载体的结构形式相应于泄放电阻的结构形式。
22. 根据权利要求14至21之一所述的数椐栽体，其特征在于， 设置有用于该数据栽体的能量供给的供电单元，其中该供电单元与该 喷射器相连接或者直接集成在该数据栽体中。
23. 根椐权利要求14至22之一所述的数据栽体，其特征在于， 设置有用于该数据栽体的能量供给的供电单元，其中该供电单元与该 喷射器相连接或者直接集成在该数据栽体中，其中仅当所测量的喷射 器电压具有可预给定的数据模式时，则该供电单元才通过被分配给该 数据载体的执行器而被激活。
全文摘要
本发明涉及用于读出和/或存储用于控制内燃机喷射系统的特定于喷射器的数据的方法。在此喷射器根据一个可预给定的电压曲线通过一个控制单元而被充电，并相应通过该控制单元本身或者通过位于一个数据载体上的功率部件而被放电，并且该电压不仅由该控制单元、而且由该数据载体来测量。根据可预给定的电压曲线，可预给定的数据量被存储到或被读出该数据载体的存储单元。
文档编号F02D41/24GK101668936SQ200880013824
公开日2010年3月10日 申请日期2008年4月18日 优先权日2007年4月27日
发明者B·费希尔, C·图姆普, D·伯格曼, F·赫罗尔德, G·巴赫梅尔, J·戈詹, S·莱曼, T·施米德 申请人:西门子公司