專利名稱：用于對控制內燃機噴射系統(tǒng)的特定于噴射器的數據進行讀出和/或存儲的方法和數據載本的制作方法
用于對控制內燃機噴射系統(tǒng)的特定于噴射器的數椐進行讀出 和/或存儲的方法和數椐載體
本發(fā)明涉及根據權利要求1前序部分的特征所述的用于讀出和/ 或存儲特定于噴射器的數據的一種方法以及一種與此有關的可控數 據載體。
用于運行內燃機的燃料噴射裝置通常自多年以來都是已知的。在 一種所謂的共軌噴射系統(tǒng)中，通過噴射器、尤其通過壓電噴射器來進 行至內燃機相應燃燒室中的燃料饋送。在此，燃燒的品質主要與噴射 器的噴射精度有關。為了能夠滿足諸如較低量容差的要求，需要在生 產時測量每個單獨的噴射器。利用在此所獲得的、被存儲在控制單元 中的校準數據，那么就可以相應地控制噴射器。在車間中在初始安裝 時以及尤其是在更換噴射器和/或控制單元時，必須把校準數據重新從 噴射器傳輸到控制單元中。為此必須保證在噴射器與該控制單元之間 的通信可能。
在文件DE 100 07 691 B4中公開了用于存儲和/或讀出內燃機燃 料噴射系統(tǒng)的數據的 一種方法，其中在數椐栽體中所存儲的特定于噴 射器的數據被用于控制該燃料噴射系統(tǒng)。在此該數據栽體在一個第一 時間段中與該控制單元相連接，并在一個第二時間段期間，在內燃機 投入運行之前，與該控制單元進行電氣和/或機械分離。
但在此所存在的危險是，在數據栽體安裝時由于人員的失誤而把 數據栽體分配給錯誤的噴射器，或者由于錯誤的安裝而不能讀出數 椐。
現在本發(fā)明所基于的任務在于，對與特定于噴射器的數據的存儲
和讀出有關的前述種類的方法進行優(yōu)化，以及提供用于存儲和/或讀出
特定于噴射器的數據的數據載體，其中該數據栽體僅需一次安裝，并 且其中不需分離在該控制單元與該數據栽體之間的電氣連接。
該任務根據本發(fā)明通過權利要求1的特征所述的方法以及通過根 據權利要求13的特征所述的數據栽體而得到解決。本發(fā)明的有利的 擴展在從屬權利要求中示出。
通過本發(fā)明所獲得的優(yōu)點尤其在于，為了保證在該控制單元與該數據栽體之間的通信，不需要附加的電路技術措施比如布線或插頭管 腳，和/或不需要附加的部件比如寫設備和讀設備。在該控制單元上僅 需要變化的軟件，其中該控制單元接收由測量單元所發(fā)送來的數據并 把數椐發(fā)送到該數據栽體。在此，在連接到該噴射器的導線上進行在 該數據載體與該控制單元之間數據量的傳輸。
本發(fā)明的另一有利的擴展方案在于，該數據栽體在結構上與目前
在噴射器中早已使用的泄放電阻(Ableitwiderstand )相同。該泄放電 阻的功能被集成在該數據栽體中。因此在制造噴射器時不需要更改生 產設備的設置，因為現在采樣一種結構相同的數據載體來代替泄放電 阻。另外還可以采用與泄放電阻結構不相同的數據栽體，其中這里在 大批量生產時實現了成本的節(jié)約。
另外，還有功率單元完全位于該數據載體中，以用于在正常噴射 運行期間給該噴射器放電。這具有的優(yōu)點是，可以降低在該控制單元 中的功率損耗。另外還由此降低了噴射器特定的電磁干擾。這所具有 的一個特殊優(yōu)點是重疊的多重噴射?，F在，這從而可以明顯更靈活地 來設計。
本發(fā)明的另一有利擴展方案是，存儲在該數椐栽體上的特定于噴 射器的數據和該噴射器的直接分配能夠始終地被保證，因為給每個噴 射器都相應分配了數據栽體。另外由此還可以滿足將來由規(guī)則制訂者 所制定的合理要求。
本發(fā)明的另 一擴展方案是，在關閉內燃機之前或期間或之后讀出 或存儲可預給定的數據量。由此可以降低對該數據栽體的元件的要 求，和/或可以降低該數據載體的元件的數量。
本發(fā)明的另一有利擴展方案是，該數據載體可以直接連接到與噴 射器相連接的高壓線上。處于該數據栽體上的供電單元在此以如下方 式來構造即其一方面向噴射器提供必要的、比如3.3V的電壓，并 且另一方面可以被施加特定于噴射器的、比如350V的控制電壓。
另外有利的是，該方法可以應用于以下所述的所有系統(tǒng)在所述 系統(tǒng)中能量存儲單元與控制單元相連接。尤其還在磁元件比如磁噴射 器或磁閥的情況下，如果按照對偶性原則電壓與電流互換，從而所有 的電壓信號與電流信號互換，并聯(lián)電路與串聯(lián)電路互換，從而電容性 壓電元件與感性線圏互換。
6本發(fā)明的另一有利的擴展方案是，通過錯誤校正方法、尤其奇偶 校驗、校驗和、或者多重傳輸來提高數椐的傳輸可靠性。
本發(fā)明的另一有利的擴展方案是，在該數據栽體中還可以存儲運 行數據，這些運行數據然后在返回、召回動作或更新程序時可以被分 析，并且可以根據這些運行數據來導出質量改善措施。
本發(fā)明的特點借助附圖來詳細解釋。其中


圖1示出了在第一實施方案中具有數據栽體和噴射器的電路配
置，
圖2示出了在第二實施方案中按照圖1的具有數據載體和噴射器 的電路配置，
圖3示出了按照圖1的電路配置的一種具體構造， 圖4示出了示出了一個電壓曲線，借助該電壓曲線來進行數據量 的存儲或讀出，
圖5示出了用于從該數據栽體中讀出數椐量的一個流程圖， 圖6示出了用于把數據量存儲到該數據載體中的一個流程圖。 圖1示出了數據栽體2和噴射器1的電路配置。該電路配置包含 有噴射器1，該噴射器可以通過一個未示出的控制單元而被充電到從 0V到30V的電壓值。在此通過位于該數據栽體2中的功率單元或者 通過該控制單元來進行該噴射器1的放電，其中該數據栽體2與噴射 器1并聯(lián)連接。該數據栽體2有利地作為ASIC來構造。在通過該功 率單元來進行噴射器放電時，該噴射器電壓借助測量單元3而被測量。 該數據栽體2和該噴射器l借助連接線4與未示出的控制單元相連接。 圖2示出了在第二實施方案中具有按照圖1的數據栽體和噴射器 的電路配置。該數椐栽體2在此還具有附加的端子。那么該數據栽體 2在此就可以具有用于附加供能線8的端子。此外，在該數據載體2 上還設置有其他的端子，通過這些端子可以由至少一個測量單元6來 接收測量值。在該數據栽體2上的其他端子用于控制執(zhí)行器7和/或用 于與數據單元5進行數據交換。為了進行數據交換，在此優(yōu)選地采用 了總線。
圖3示出了具有噴射器1和該數據栽體2的單個元件的一種電路 配置。該數據載體2具有功率單元23，借助該功率單元來給該噴射器 1放電。連接在功率單元23之前的存儲單元22的控制信號25確定該
7噴射器1放電的時間點和持續(xù)時間。該數據栽體另外還可選地包含有
與該噴射器1并聯(lián)的一個激活器(Aktivator) 20，該激活器在一出現 所存儲的噴射器電壓模式(Muster)時就激活供電單元21。該供電單 元21在此連接到該噴射器1上的導線，并向該存儲器單元22提供電 能。在該存儲器單元22中比如存儲有該噴射器1的可重寫的校準數 據。
在該存儲單元22與未示出的控制單元之間的數椐交換通過與該 數據載體的供能線相同的線路來進行。那么該存儲單元22在與未示 出的控制單元進行數椐交換之前就借助信號通過導線24來傳輸"是 否讀出或存儲該噴射器1的校準數據"。該導線24在此相應于連接 到該功率單元23的導線的支路。
圖4示出了在數據量的存儲以及讀出過程中的一個時間電壓曲線 Sp。通過上閾值Uo和下閾值Uu定義了比如在0V與30V之間的一個 界限范圍。另外還有利的是，適用以下的關系
0V<Uu<Uo<30V
該界限范圍如此來選擇，使得一方面該噴射器還沒有噴射，另一方面 該控制單元可以給該噴射器充電以及測量其電壓。
通過該控制單元借助在該噴射器上所測量的電壓曲線來通知該 數據載體是否應該讀出或存儲數據量。在該噴射器上的電壓曲線在此 通過該噴射器的充電和/或放電而被確定。該噴射器的充電總是通過該 控制單元來進行，而該噴射器的放電在存儲該數據量時通過該控制單 元來進行，在讀出該數據量時通過該功率單元來進行。另外在t2與t3 之間的時間段中、以及在同步期間該噴射器的放電通過該控制單元來 進行。
如果由兩個時間點tl和t2所定義的第一時間段大于所存儲的一 個第一額定時間段，并且在該噴射器上所測量的電壓曲線大于上閾值 Uo，那么該數據量的讀出就通過該數據載體而被識別。另外在該時間 點t3與t4之間的一個第二時間段的電壓曲線Sp必須處于由下閾值 Uu所定義的界限范圍之下。在此有利的是，在其中該電壓曲線大于 上閾值Uo的該第一額定時間段為5ms,并且在其中該電壓曲線低于 該下閾值Uu的該第二時間^敬為lms。
另外，如果在兩個時間點tl和t2之間的第一時間段大于所存儲的一個第二額定時間段，那么該數椐栽體就識別出"數椐量應該被存
儲，，。另外，在可預給定時間點t3和t4之間的第二時間段的電壓曲 線Sp還必須低于下閾值Uu。在此有利的是，在其中該電壓曲線大于 上閾值Uo的該第一額定時間段為8ms,并且在其中該電壓曲線低于 該下閾值Uu的該第二時間段為lms。
在該時間點tl與t2的以及在時間點t3與t4之間的電壓下降通過 該數椐栽體的供電單元21而恢復為該噴射器的放電。
自該時間點t4起，在其中該電壓曲線低于該下閾值Uu,該噴射 器通過該控制單元而4皮充電，并且該電壓曲線Sp從而重新高于該上 閾值Uo。在時間點tl與t4之間的時間段中確定"是否進行數據量的 讀出或存儲"之后，該數據量必須在下一步驟中被讀出或被存儲。
對于 一個可預給定的第三時間段，在確定是否進行讀出或存儲之 后，相應地讀出或存儲一個可預給定的數據量。被讀出或被存儲的數 據量比如是相應為五個比特的分組，其中該第五比特相應被用作用于 數據同步的停止比特。另外還可考慮的是不用停止比特，而是借助 存儲的代碼比如曼徹斯特碼來實施數據同步。
在圖4中示出了分別在時間點t4與t6之間的時間^殳中以及在時 間點t6與t8之間的時間段中一個比特的讀出或存儲。被存儲的或被 讀出的比特在此僅包含有兩個可能的信息。在該比特中所包含的值僅 可以取0值或1值，其中用于讀出或存儲一個單獨比特所需的時間段 是可以預先預給定的。
借助所測量的噴射器電壓曲線，現在可以識別"一個比特是否包 含有0值或1值，，。在此如此來識別1值，即在時間點t5處該電壓值 低于該下電壓閾值。另外在該時間點t4與t5之間的時間間隔是可以 預先預給定的，并且小于在時間點t4與t6之間的用于讀出或存儲一 個比特的時間段。從其中該噴射器被充電的時間點t6開始，在時間點 t7處該電壓值高于該上電壓值。由此該數據載體識別出應該讀出或存 儲一個0比特。在此在時間點t6與t7之間的時間間隔等于在時間點 t4與t5之間的時間間隔。在時間點t6與t7之間的時間間隔又小于在 時間點t6與t8之間的用于讀出或存儲一個比特的時間間隔。有利的 是，在時間點t4與t5之間的時間段占在時間點t4與t6之間的時間段 的80%。
9圖5示出了用于從該數椐栽體中讀出數據量的一個流程圖。在此 如果在該噴射器上測量到某一電壓模式，那么在步驟Sl中該激活器 并從而該電壓單元被激活。在步驟S2中一直等待，直到在一個可預 給定持續(xù)時間中該電壓曲線高于該上閾值。另外在步驟S3中檢驗 一個計數值是否小于一個所存儲的值。在此該計數值取決于所讀出的 比特的數目。在每讀出一個比特時它就被增加。借助該計數值，之后 就可以識別何時發(fā)送停止比特以用于同步。 一旦該計數值大于一個所 存儲的值，那么就進行發(fā)送。在這種情況下，在步驟S4、中就讀出一 個停止比特以用于數據量的同步，并且該計數值又被復位到一個起始 值。
如果該計數值應該小于所存儲的值，那么就在步驟S4中檢驗該 電壓曲線是否低于預給定的上閾值。如果該電壓曲線大于該上閾值， 那么就在步驟S5中讀出具有所屬0值的比特，否則就在步驟S5、中讀 出具有所屬l值的比特。最后在步驟S7中來自步驟S4的計數值被增 力口一個值。
圖6示出了用于向該數據栽體中存儲數據量的一個流程圖。在此 在步驟S10中該激活器并從而該供電單元被激活。在步驟S20中一直 等待，直到在一個可預給定的持續(xù)時間內該電壓曲線高于該上閾值。
另外還在步驟S30中檢驗一個計數值是否小于一個所存儲的值。 在此該計數值取決于被讀的比特的數目。在每次存儲一個比特時它就 被增加。借助該計數值從而可以識別何時發(fā)送用于同步的停止比特。 如果在此該計數值應該大于所存儲的值，那么就在步驟S40、中一直等 待，直到所測量的電壓曲線低于預給定的下閾值。另外在步驟S400 中該計數值被復位到它的起始值。
如果該計數值小于所存儲的值，那么就在步驟S40中等待一個可 預給定的持續(xù)時間，直到在步驟S50中檢驗所測量的電壓曲線已經低 于該上閾值。
如果該電壓曲線應該低于該上閾值，那么就在步驟S60中把具有 所屬1值的一個比特存儲到該數據載體中。但是如果所測量的電壓曲 線沒有低于該上閾值，那么就在步驟S60中具有所屬O值的一個比特 被存儲到該數據載體中。最后在步驟S80中來自步驟S30的計數值被 增力口。
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權利要求
1.用于存儲和/或讀出用于控制內燃機噴射系統(tǒng)的特定于噴射器的數據的方法，其特征在于噴射器電壓值被測量，并根據相應確定的電壓值在至少一個預給定的持續(xù)時間內是否在可預給定的界限范圍之內或之外，來讀出或存儲可預給定的數據量。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，如果相應確定的 電壓值在可預給定的第一持續(xù)時間內超過一個上閾值，并接著該第一 持續(xù)時間之后該相應確定的電壓值在可預給定的第二持續(xù)時間內低 于下閾值，那么就讀出或存儲可預給定的數據量。
3. 根椐權利要求1或2所迷的方法，其特征在于，如果相應確 定的電壓值在大于8ms的第一持續(xù)時間內超過一個上閾值，并接著該 8ms的第 一持續(xù)時間之后該相應確定的電壓值在lms的第二持續(xù)時間 內低于下閾值，那么就存儲可預給定的數據量。
4. 根椐權利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果相應確 定的電壓值在大于5ms的第一持續(xù)時間內超過一個上閾值，并接著該 5ms的第 一持續(xù)時間之后該相應確定的電壓值在1 ms的第二持續(xù)時間 內低于下閾值，那么就讀出可預給定的數據量。
5. 根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，由該下閾 值和上閾值所包括的該界限范圍位于電壓值0V和30V之間。
6. 根據前述權利要求之一所迷的方法，其特征在于，如果該噴 射器的電壓值低于可預給定的下閾值，那么該噴射器就被充電。
7. 根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在關閉該 內燃機之前或期間或之后，讀出或存儲可預給定的數椐量。
8. 根椐前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，每4個比 特加上停止比特的數據分組被傳輸。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，以如下方式識別 比特的0值即在判斷是否應該讀出或存儲數據量之后，在第三持續(xù) 時間之后該被測量的噴射器電壓值高于該上閾值，其中該第三持續(xù)時 間小于用于讀出或存儲 一 個比特所需的持續(xù)時間。
10. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，以如下方式識別 1值即在判斷是否應該讀出或存儲數據量之后，該被測量的噴射器電壓值在可預給定的第三持續(xù)時間之后低于一個下閾值，其中該第三 持續(xù)時間小于用于讀出或存儲一個比特所需的持續(xù)時間。
11. 根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，利用停止 比特來同步在該數據栽體與該控制單元之間的數椐交換。
12. 根椐權利要求1至IO之一所述的方法，其特征在于，在該 控制單元與該數據栽體之間的數據的同步借助代碼或者可預給定的位模式來進行。
13. 根據權利要求1至IO之一所述的方法，其特征在于，數據 傳輸的檢驗通過錯誤校正方法、尤其奇偶校驗、校驗和或多重傳輸來 進行。
14. 用于通過控制單元來存儲和/或讀出用于控制內燃機噴射系統(tǒng) 的、特定于噴射器的數據的數據栽體，其具有測量單元以連續(xù)地測量 施加在噴射器上的電壓，其中該數據載體具有用于讀出和/或存儲該數 據量的存儲單元以及用于該噴射器放電的功率單元，并根椐相應在該 測量單元上測量的電壓值在預給定的持續(xù)時間內是否位于一個可預 給定的界限范圍之內或之外，能夠借助該控制單元從該存儲單元中讀 出可預給定的數據量或者將其存儲到該存儲單元中。
15. 根據權利要求14所述的數據栽體，其特征在于，該噴射器 能夠通過該控制單元來充電。
16. 根椐權利要求14或15所述的數椐栽體，其特征在于，該數 據載體設置于噴射器機殼內，或者與該噴射器機殼固定連接。
17. 根據權利要求14至16之一所述的數據栽體，其特征在于， 該數據栽體被構造為ASIC。
18. 根據權利要求14至17之一所述的數據載體，其特征在于， 該數據載體具有至少一個用于與測量單元和/或執(zhí)行單元進行數據交 換的接口。
19. 根據權利要求14至18之一所述的數據載體，其特征在于， 該數椐栽體具有至少 一個用于數據交換的總線接口 。
20. 根據權利要求14至19之一所述的數據載體，其特征在于， 該數椐栽體具有至附加電源的接口。
21. 根據權利要求14至20之一所述的數據栽體，其特征在于， 該數據載體的結構形式相應于泄放電阻的結構形式。
22. 根據權利要求14至21之一所述的數椐栽體，其特征在于， 設置有用于該數據栽體的能量供給的供電單元，其中該供電單元與該 噴射器相連接或者直接集成在該數據栽體中。
23. 根椐權利要求14至22之一所述的數據栽體，其特征在于， 設置有用于該數據栽體的能量供給的供電單元，其中該供電單元與該 噴射器相連接或者直接集成在該數據栽體中，其中僅當所測量的噴射 器電壓具有可預給定的數據模式時，則該供電單元才通過被分配給該 數據載體的執(zhí)行器而被激活。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于讀出和/或存儲用于控制內燃機噴射系統(tǒng)的特定于噴射器的數據的方法。在此噴射器根據一個可預給定的電壓曲線通過一個控制單元而被充電，并相應通過該控制單元本身或者通過位于一個數據載體上的功率部件而被放電，并且該電壓不僅由該控制單元、而且由該數據載體來測量。根據可預給定的電壓曲線，可預給定的數據量被存儲到或被讀出該數據載體的存儲單元。
文檔編號F02D41/24GK101668936SQ200880013824
公開日2010年3月10日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權日2007年4月27日
發(fā)明者B·費希爾, C·圖姆普, D·伯格曼, F·赫羅爾德, G·巴赫梅爾, J·戈詹, S·萊曼, T·施米德 申請人:西門子公司