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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Magnetventils,
wobei das Magnetventil eine mindestens ein Element umfassende Ankergruppe
aufweist.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Steuergerät zur Ansteuerung eines Magnetventils,
wobei das Magnetventil eine mindestens ein Element umfassende Ankergruppe
aufweist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm, das in einem Rechengerät, insbesondere in
einem Steuergerät
für die
Ansteuerung eines Magnetventils, abläuft.
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Stand
der Technik
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Ein
eine Ankergruppe aufweisendes Magnetventil ist beispielsweise als
Teil eines vom Markt her bekannten Kraftstoffventils ausgebildet.
Ein derartiges Magnetventil umfasst ein Ventilelement, das mit einem
Ventilsitz zusammenarbeitet und einen Strömungsweg eines Fluids freigeben
und sperren kann. Das Ventilelement wird elektromagnetisch betätigt. Hierzu
umfasst die Ankergruppe einen Magnetanker bzw. Anker, der mit dem
Ventilelement gekoppelt ist. Der Anker ist in einem Ankerraum aufgenommen,
um den herum eine Magnetspule angeordnet ist. Durch eine Ventilfeder
wird der Anker und hierdurch das Ventilelement in eine stromlose
Endstellung gedrückt.
In dieser Endstellung ist der Strömungsweg des Fluids gesperrt.
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Durch
eine elektrische Bestromung der den Ankerraum umgebenden Magnetspule,
beispielsweise mittels einer so genannten Hauptbestromung, können der
Anker und das Ventilelement entgegen der Kraft der Ventilfeder bewegt
werden. Hierzu umfasst die Ankergruppe beispielsweise auch eine
Ankerplatte, wobei die Magnetkraft der bestromten Magnetspule derart
auf die Ankerplatte wirkt, dass diese sich in Richtung der Magnetspule
bewegt. Bei einem derart ausgeführten
Magnetventil ist die Ankerplatte mit dem Anker kraftschlüssig verbunden,
so dass sich der Anker zusammen mit der Ankerplatte entgegen der
Kraft der Ventilfeder bewegt. Dies wiederum bewirkt, dass die Strömung des
Fluids freigegeben wird.
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Endet
die Bestromung des Magnetventils, so wird durch die Magnetspule
kein Magnetfeld mehr erzeugt, das die Ankerplatte und damit den
Anker in der geöffneten
Stellung des Magnetventils hält.
Stattdessen überwiegt
dann die Kraft der dem Magnetfeld entgegenwirkenden Ventilfeder.
Diese wirkt derart auf den Anker, dass dieser sich von der Magnetspule wegbewegt.
Dies wiederum bewirkt, dass eine in dem Ventilelement angeordnete
Ventilkugel eine Ablaufdrossel verschließt.
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Ein
derartiges Magnetventil wird beispielsweise in einem Injektor für die Kraftstoffzumessung
in eine Brennkraftmaschine eingesetzt. Die Menge und der Zeitpunkt
der Zumessungen des Fluids bzw. des Kraftstoffs erfolgt in Abhängigkeit
von der Bestromung des Magnetventils.
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In
vielen Anwendungsfällen
sind möglichst kurze
Abstände
zwischen einzelnen Zumessungen erwünscht. Beispielsweise kann
in einer Brennkraftmaschine eine besonders gleichmäßige und
effiziente Verbrennung des zugemessenen Kraftstoffs durch so genannte
Voreinspritzungen erfolgen. Hierbei werden in sehr kurzen Zeitabständen geringe
Kraftstoffmengen zugemessen. Dadurch wird insbesondere auch ein
besonders ruhiger Lauf der Brennkraftmaschine erreicht.
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Das
Ende der Bestromung des Magnetventils hat häufig zur Folge, dass einzelne
Elemente der Ankergruppe in Schwingungen geraten. Beispielsweise
kann der Anker durch das Auftreffen der Ventilkugel gegen den Sitz
der Ablaufdrossel in Schwingungen geraten. Insbesondere aber kann
die Ankerplatte in Schwingungen geraten, da diese sich bei einem
Ende der Bestromung zunächst
aufgrund der kraftschlüssigen
Verbindung mit dem Anker ebenfalls wie dieser durch die Ventilfeder
beaufschlagt bewegt. Während
die Bewegung des Ankers jedoch durch die gegen den Sitz der Ablaufdrossel
auftreffenden Ventilkugel in ihrer Bewegung gestoppt wird, kann
sich die Ankerplatte entlang dieser Richtung weiterbewegen. In dieser
Bewegung wird die Ankerplatte durch eine so genannte Ankerfeder
abgebremst. Die Bewegung, die die Ankerplatte hierbei bei bereits
abgebremstem Anker fortführen
kann, wird als Überhub bezeichnet.
Bei einem Ende der Bestromung des Magnetventils kann folglich die
Ankerplatte innerhalb des durch den Überhub vorgegebenen Bereichs
weiterschwingen.
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Derartige
Schwingungen werden beispielsweise als Ankerprellen bezeichnet und
beeinträchtigen
die Zumessgenauigkeit, da einerseits auch das sich in dem Ankerraum
befindliche Fluid in Schwingungen versetzt wird und andererseits
durch die schwingenden Massen eine klar definierte Öffnung des
Ventilelements bzw. ein klar definierter Strömungsquerschnitt während einer
erneuten Bestromung nicht gewährleistet
werden können.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Ansteuerung eines Magnetventils
bereitzustellen, mittels der eine erhöhte Zumessgenauigkeit erreicht
werden kann.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass eine Nachbestromung des Magnetventils durchgeführt wird,
wobei die Nachbestromung eine Dämpfung
einer Schwingung mindestens eines Elements der Ankergruppe bewirkt.
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Vorteile der
Erfindung
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Eine
derartige Nachbestromung wird als so genannter Bremsstrom bezeichnet,
da sie geeignet ist, die Schwingungen mindestens eines Elements der
Ankergruppe zu bremsen. Insbesondere ist der Bremsstrom geeignet,
die Schwingungen der Ankerplatte zu dämpfen.
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Durch
die Nachbestromung wird in der Magnetspule ein magnetisches Feld
erzeugt, das eine Beaufschlagung der Ankerplatte mit einer in Richtung der
Magnetspule gerichteten Kraft bewirkt. Diese Kraft wiederum bewirkt
eine Dämpfung
der Schwingung einzelner Elemente der Ankergruppe, insbesondere
der Ankerplatte und des Ankers.
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Besonders
die innerhalb des Überhubs schwingende
Ankerplatte kann dadurch gebremst werden. Die Ankerplatte schwingt
folglich zeitlich gesehen nicht solange nach, wie es ohne eine erfindungsgemäße Nachbestromung
der Fall wäre.
Dies bedeutet, dass die Zeit zwischen zwei Einspritzungen verkürzt werden
kann, wobei dennoch eine hohe Zumessgenauigkeit möglich ist.
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Vorzugsweise
weist die Ankerplatte einen Überhub
von mehr als 10 μm
auf. Ist dies der Fall, so kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine
relative Unabhängigkeit
von dem konkret vorliegenden Überhub
erreicht werden. Dies bedeutet, dass sich beispielsweise Magnetventile,
deren Ankerplatten 20 μm Überhub aufweisen,
bezüglich
einer Nachbestromung genauso verhalten wie Magnetventile, die einen Überhub von
40 μm aufweisen
und mit derselben Nachbestromung angesteuert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist folglich bei derartigen Überhüben universell
zur Dämpfung
der Ankerplatte einsetzbar.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei dem die Ansteuerung des Magnetventils eine Hauptbestromung umfasst,
wird das Magnetventil mittels der Nachbestromung wenigstens annähernd unmittelbar
an die Hauptbestromung anschließend
angesteuert.
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Um
ein möglichst
schnelles Ansprechen des Magnetventils bei einer Hauptbestromung
zu erreichen, wird das Magnetventil in einer Öffnungsphase zunächst mit
einem Strom angesteuert, der mit einer steilen, genau definierten
Flanke beispielsweise auf ca. 20 Ampere ansteigt. Die Öffnungsphase
beschreibt die Phase, während
der eine Hauptbestromung des Magnetventils beginnt, jedoch noch
keine Bewegung des Ankers selbst erfolgt. Erst in der so genannten
Anzugsphase erfolgt eine Bewegung des Ankers aufgrund der weiterhin
anhaltenden Hauptbestromung des Magnetventils.
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Ist
das Magnetventil geöffnet,
so wird es häufig
in einer so genannten Haltestromphase betrieben, wobei der Strom
gegenüber
der Öffnungsphase
und der Anzugsphase abgesenkt wird. Wird direkt nach Beenden der
Haltestromphase als dem letzten Teil der Hauptbestromung die Nachbestromung
eingeleitet, so kann eine besonders schnelle Dämpfung des Ankerprellens, also
der Schwingungen des Ankers bzw. der Ankerplatte, erreicht werden.
Dies ist insbesondere für
sehr kurz aufeinander folgende Öffnungszyklen
des Magnetventils, also beispielsweise besonders schnell aufeinander
folgende Einspritzzyklen, vorteilhaft.
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Eine
unmittelbar an eine Hauptbestromung anschließende Nachbestromung hat den
Vorteil, dass der für
die Nachbestromung notwendige Strom nicht neu aufgebaut werden muss.
Vielmehr muss lediglich dafür
gesorgt werden, dass die Nachbestromung derart schnell eingeleitet
wird, dass der für
die Hauptbestromung notwendige Strom noch nicht auf null abgesunken
ist, sondern lediglich einen für
die Nachbestromung vorgesehenen Wert erreicht hat. Dabei ist die
Nachbestromung zweckmäßigerweise so
ausgelegt, dass das durch die Nachbestromung in der Magnetspule
erzeugte Magnetfeld zwar ein Schließen des Magnetventils ermöglicht,
aber dennoch eine Dämpfung
der Schwingung der Ankerplatte erreicht wird.
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Weist
die Ansteuerung des Magnetventils während der Hauptbestromung keine
Haltestromphase auf, so ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäße Nachbestromung
annähernd
unmittelbar nach Ende der Anzugsphase bzw. der Öffnungsphase vorzunehmen, so
dass auch bei derartigen Magnetventilen besonders kurze Abstände zwischen
einzelnen Öffnungszyklen
erreichbar sind.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird das Magnetventil mittels einer abgesetzten Nachbestromung angesteuert.
Wird das Magnetventil während der
Hauptbestromung mittels eines Haltestroms angesteuert, so bedeutet
eine abgesetzte Nachbestromung, dass die erfindungsgemäße Nachbestromung zeitlich
abgesetzt, also nach Verlauf einer vorgebbaren Zeitdauer, durchgeführt wird.
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Wird
das Magnetventil in einem Injektor für die Kraftstoffzumessung in
einer Brennkraftmaschine eingesetzt, so wird der Kraftstoff häufig in
einer oder mehreren Voreinspritzungen und einer Haupteinspritzung
zugemessen. Eine von derartigen Hauptbestromungen abgesetzte Nachbestromung
bedeutet hier, dass der Öffnungsstrom,
der Anzugsstrom und der Haltestrom abgeschaltet sind und für die vorgegebene
Zeitdauer solange keine Bestromung des Magnetventils erfolgt, bis
die Nachbestromung eingeleitet wird.
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Schließt sich
die Nachbestromung unmittelbar bzw. annähernd unmittelbar beispielsweise
an die Haltephase an, so wird dadurch das Schließen des Magnetventils beeinflusst,
da durch die Nachbestromung das Magnetfeld abgeschwächt aufrecht
erhalten wird. Dies bedeutet, dass sich der Anker und die Ankerplatte
langsamer in Schließrichtung
bewegen, da das abgeschwächte
Magnetfeld der Kraft der Ventilfeder entgegenwirkt. Mittels einer
abgesetzten Nachbestromung hingegen ist ein unbeeinflusstes Schließen des
Ankers sichergestellt.
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Das
bedeutet, dass sich die Schließgeschwindigkeit
des Ankers nicht verändert
und somit ein zeitgleiches Schließen wie bei einer herkömmlichen
Bestromung möglich
ist. Dies bedeutet ferner, dass die Einspritzmenge bei einer Einspritzung
mit einer abgesetzten Nachbestromung und ohne eine Nachbestromung
im Prinzip identisch sein können. Damit
kann die abgesetzte Nachbestromung ohne Änderung von bereits bestehenden
Bestromungsverfahren zusätzlich
eingesetzt werden, um eine Dämpfung
des Ankerprellens und damit eine erhöhte Zumessgenauigkeit des Magnetventils
zu erreichen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
folgt auf die Nachbestromung annähernd
unmittelbar eine folgende Hauptbestromung. Ein Hauptbestromung kann
beispielsweise eine Voreinspritzung oder eine Nacheinspritzung steuern.
Startet die folgende Hauptbestromung beispielsweise mit einem Öffnungsstrom,
so kann bei dieser Ausführungsform eine
besonders schnelle Öffnung
des Magnetventils erreicht werden, da das für die Hauptbestromung notwendige
Magnetfeld bereits während
der Nachbestromung bereits teilweise aufgebaut ist und somit der
für die Öffnung des
Magnetventils notwendige Strom schneller erreicht werden kann. Damit
können folglich
besonders schnell aufeinander folgende Bestromungszyklen bei hoher
Zumessgenauigkeit erreicht werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei dem das Magnetventil eine Ankerplatte und einen Anschlag umfasst,
wird durch die Nachbestromung ein Auftreffen der Ankerplatte auf
den Anschlag verhindert. Die Nachbestromung ermöglicht somit, dass das durch
die Nachbestromung in dem Elektromagnet ausgebildete Magnetfeld
die Ankerplatte derart abschwächt
und damit die Wirkung der Ankerfeder derart verstärkt, dass
die Ankerplatte nicht den vollen Weg des Überhubs zurücklegt. Dadurch wird eine besonders
schnelle Dämpfung
der Ankerplatte erreicht. Ferner wird dadurch erreicht, dass durch
ein Anschlagen der Ankerplatte an dem Anschlag keine weiteren Schwingungen
entstehen können,
so dass auch dadurch eine Erhöhung
der Zumessgenauigkeit erreicht wird.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Nachbestromung abhängig von einer Druckgröße erfolgt. Ein
oder mehrere Parameter der Nachbestromung werden abhängig von
der Druckgröße, insbesondere dem
Raildruck eines Common-Rail-Systems
vorgegeben.
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Die
Erfindung wird auch durch ein Steuergerät der eingangs genannten Art
dadurch gelöst,
dass das Steuergerät
Mittel zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
aufweist.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Steuergerät ist es
folglich möglich,
ein Magnetventil mittels der erfindungsgemäßen Nachbestromung anzusteuern
und damit eine erhöhte
Zumessgenauigkeit und insbesondere besonders kurze Abstände zwischen
einzelnen Hauptbestromungen zu erreichen und dennoch eine hohe Zumessgenauigkeit
einzuhalten.
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Von
besonderer Bedeutung ist die Realisierung dieser Erfindung in Form
eines Computerprogramms. Dabei ist das Computerprogramm auf einem
Rechengerät,
insbesondere auf einem Steuergerät
für die
Steuerung eines Magnetventils, ablauffähig und zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
programmiert. Die Erfindung wird also durch das Computerprogramm
realisiert, so dass dieses Computerprogramm in gleicher Weise die
Erfindung darstellt, wie das Verfahren zu dessen Ausführung der
Computer geeignet ist.
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Das
Computerprogramm ist vorzugsweise auf einem Speicherelement abgespeichert.
Ein Speicherelement kann insbesondere ein Random-Access-Memory,
ein Read-Only-Memory
oder ein Flash-Memory sein. Ein Speicherelement kann insbesondere
auch eine Diskette, eine Compact-Disc (CD), eine Digital-Versatile-Disc
(DVD) und/oder mindestens ein einer Komponente des Steuergeräts zugeordneter
Speicherbereich sein.
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Zeichnungen
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Weitere
Anwendungsmöglichkeiten
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen,
die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Magnetventils als Teil eines Kraftstoffinjektors;
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2 eine
schematische Darstellung des Ankerplattenhubs in Abhängigkeit
von der Zeit gemäß eines
bekannten Stromprofils und eines erfindungsgemäßen Stromprofils und
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3 eine
schematische Darstellung eines Stromprofils mit abgesetzter Nachbestromung
und einer Darstellung des Ankerplattenhubs.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein Magnetventil 1 beispielsweise als Teil eines nicht
dargestellten Kraftstoffinjektors dargestellt. Das Magnetventil 1 weist
einen Ventilkörper 2 auf,
in dem ein Ankerraum 3 ausgebildet ist. In dem Ankerraum 3 sind
ein Anker 4 und eine Ankerplatte 5 angeordnet.
In dem Ankerraum 3 sind ferner eine Ankerfeder 6 sowie
eine Ventilfeder 7 angeordnet. Das Magnetventil 1 weist
ferner eine Magnetspule 8 auf, die die Ventilfeder 7 ringförmig umschließt.
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Eine
Ventilkugel 9 sitzt in einem an einem oberen Ende einer
Ablaufdrossel 10 ausgebildeten Ventilsitz. Die Ablaufdrossel 10 mündet in
einen Ventilsteuerraum 11.
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Wird
an die Magnetspule 8 über
nicht dargestellte elektrische Leitungen ein elektrischer Strom geführt, erfolgt
eine so genannte Bestromung des Magnetventils. Dadurch wird in der
Magnetspule 8 ein Magnetfeld aufgebaut, das eine Bewegung
des Ankers 4 nach oben entgegen der Kraft der Ventilfeder 7 bewirkt.
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Ist
das Magnetventil 1 Teil eines Kraftstoffinjektors, so bewirkt
ein im Ventilsteuerraum 11 herrschender Druck eines dort
befindlichen Kraftstoffs eine Bewegung der Ventilkugel 9 aus
dem Ventilsitz, wenn das Magnetventil 1 mit dem einer Voreinspritzung
oder einer Haupteinspritzung entsprechenden Stromprofil angesteuert
wird.
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Bei
einem Übergang
von einem geöffneten Zustand
des Magnetventils 1 in einen geschlossenen Zustand, wie
er in 1 dargestellt ist, kommt es zu einem so genannten Überhubprellen
der Ankerplatte 5, da der Anker 4 in seiner Bewegung,
die durch die Ventilfeder 7 veranlasst ist, gestoppt wird,
wenn die Ventilkugel 9 in den Ventilsitz gepresst wird.
Ein derartiges Überhubprellen
ist damit Teil der bisher als Ankerprellen bezeichneten Schwingungen
von Elementen der Ankergruppe.
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Um
die auf die Ventilkugel 9 und den Ventilsitz wirkende Kraft
zu begrenzen, ist die Ankergruppe derart ausgebildet, dass die Ankerplatte 5 sich
unabhängig
von dem Anker 4 weiter nach unten bewegen kann, entgegen
der Kraft der Ankerfeder 6. Diese Bewegung kann maximal
bis zu einem bauartbedingten vorgegebenen Überhub erfolgen. Spätestens
dort kehrt sich die Bewegung der Ankerplatte 5 um. Durch die
Kraft der Ankerfeder 6 beaufschlagt, bewegt sich die Ankerplatte 5 wieder
nach oben, bis sie an dem oberen Anschlag 13 anschlägt. Dieser
ist jedoch mit dem Anker 4 kraftschlüssig verbunden, so dass das Überhubprellen
der Ankerplatte 5 eine Beaufschlagung des Ankers 4 aufgrund
der Bewegungsenergie der Ankerplatte 5 bewirkt. Darauf
folgend bewegt sich die Ankerplatte 5 wieder nach unten.
Somit entsteht eine Schwingung sowohl der Ankerplatte 5 als
auch des Ankers 4, die als Ankerprellen bezeichnet wird.
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In 2 sind
der zeitliche Verlauf einer Bestromung eines Magnetventils 1 entsprechend
eines ersten Stromprofils A und des hierbei auftretenden Verlaufs
B des Ankerplattenhubs dargestellt. In 2 sind ferner
ein eine Nachbestromung umfassendes zweites Stromprofil C und der
hierbei auftretende Verlauf D des Ankerplattenhubs mittels gestrichelter
Linien dargestellt.
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Die
Stromprofile A und C umfassen jeweils eine Hauptbestromung, in 2 als
durchgezogene mit der Bezeichnung A versehene Linie dargestellt. Das
Stromprofil C umfasst zusätzlich
eine Nachbestromung, in 2 als mit der Bezeichnung C
versehene gestrichelte Linie dargestellt.
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Zu
einem Zeitpunkt T1 erfolgt eine Hauptbestromung gemäß eines
bekannten Stromprofils. Hierbei wird ab dem Zeitpunkt T1 das Magnetventil
zunächst
mittels eines Öffnungsstroms
angesteuert. Der Öffnungsstrom
weist eine besonders steile Flanke auf und steigt in dem Zeitpunkt
T2 auf einen Strom von nahezu 20 Ampere an. Ab dem Zeitpunkt T2
wird das Magnetventil 1 mit einem Anzugsstrom angesteuert.
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In
einem Zeitpunkt T3 haben sich die Ankerplatte 5 und der
Anker 4 aufgrund des Magnetfelds maximal in Richtung der
Magnetspule 8 bewegt, so dass das Magnetventil 1 voll
geöffnet
ist. Das Magnetventil 1 wird ab ungefähr diesem Zeitpunkt zunächst mit
einem Haltestrom angesteuert, der schließlich abgeschaltet wird, so
dass der Strom bis zu einem Zeitpunkt T4 auf den Wert von ca. 0
Ampere absinkt.
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Das
Abschalten der Hauptbestromung gemäß der Stromprofile A und C
bewirkt ein Schließen des
Ankers 4 und damit eine Bewegung der Ankerplatte 5,
wie sie in 2 zwischen den Zeitpunkten T3
und T6 dargestellt ist.
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Gemäß des bekannten
Stromprofils A hat die Ankerplatte 5 zu dem Zeitpunkt T8 – wie in
dem Verlauf B dargestellt – den
maximalen Überhub
erreicht und beginnt zurückzuschwingen,
d.h. in Richtung der Magnetspule 8. Die Ankerplatte 5 schlägt dann
an dem oberen Anschlag 13 an. Dies kann eine Bewegung des
Ankers 4 hin zur Magnetspule 8 zur Folge haben,
was sogar zu einem kurzzeitigen Öffnen
des Magnetventils 1 führen
kann. Dann bewegt sich die Ankerplatte 5 gemäß des Verlaufs
B wieder in Richtung des unteren Anschlags 12.
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In
einem Zeitpunkt T9 ist die Kraft der Ankerfeder 6 größer als
die noch verbleibende Bewegungsenergie der Ankerplatte 5,
so dass wieder eine Aufwärtsbewegung
der Ankerplatte 5 erfolgt. Diese Bewegungen der Ankerplatte 5,
wie sie in dem Verlauf B dargestellt sind, werden als Überhubprellen bezeichnet.
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Das
in 2 dargestellte Stromprofil C sieht eine Nachbestromung
vor. Hierzu wird in einem Zeitpunkt T5 von einem Steuergerät das Magnetventil entsprechend
dem Stromprofil C derart angesteuert, dass der Nachstrom einen Wert
von ca. 6 Ampere erreicht. Diese Nachbestromung schließt sich
der Hauptbestromung nicht unmittelbar an, es handelt sich hierbei
folglich um eine abgesetzte Nachbestromung. In einem Zeitpunkt T7
wird die Nachbestromung abgeschaltet.
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Wie
aus dem Verlauf D des Ankerplattenhubs ab dem Zeitpunkt T6 ersichtlich
ist, ist das Überhubprellen
in Folge der erfindungsgemäßen Nachbestromung
deutlich gedämpft
verglichen mit dem Überhubprellen
wie er in dem Verlauf B dargestellt ist. Eine erneute Bestromung
könnte
mittels der erfindungsgemäßen Nachbestromung
bereits ab Ende der Nachbestromung mit hoher Zumessgenauigkeit eingeleitet
werden, da kein Überhubprellen
mehr vorliegt, das die Zumessgenauigkeit derart beeinflussen würde, wie
dies beispielsweise zu einem Zeitpunkt T8 gemäß des Stromprofils A der Fall
wäre.
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In 3 ist
stark schematisiert ein Stromprofil mit einer abgesetzten Nachbestromung
mittels der durchgezogenen Linie dargestellt. Mit einer gestrichelten
Linie ist in 3 der zugehörige Ankerplattenhub, bzw.
der von der Ankerplatte 5 in Abhängigkeit von der Zeit zurückgelegte
Weg, dargestellt.
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Zwischen
den Zeitpunkten T20 und T21 wird eine Hauptbestromung des Magnetventils 1 durchgeführt, so
dass ein durch ein Steuergerät
gesteuerter Strom durch den Elektromagneten 8 fließt.
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Zwischen
dem Zeitpunkt T21 und einem Zeitpunkt T22 erfolgt keine Bestromung
des Magnetventils 1.
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Ab
dem Zeitpunkt T22 erfolgt eine abgesetzte Nachbestromung. In einem
Zeitpunkt T23 veranlasst das Steuergerät das Abschalten der Nachbestromung,
so dass ab einem Zeitpunkt T24 kein Strom mehr durch den Elektromagnet 8 fließt.
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In
einem Zeitpunkt T25 wir erneut eine Hauptbestromung eingeleitet,
die ebenfalls von einer abgesetzten Nachbestromung gefolgt ist.
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Die
abgesetzte Nachbestromung hat gegenüber der einer Hauptbestromung
unmittelbar folgenden Nachbestromung den Vorteil, dass durch die
abgesetzte Nachbestromung keine Beeinflussung des Schließens des
Magnetventils 1 erfolgt, da die abgesetzte Nachbestromung
erst durchgeführt
wird, wenn das Magnetventil 1 bereits geschlossen ist.
Dies ermöglicht
es, dass beispielsweise zwischen den Zeitpunkten T20 und T21 ein
bisheriges Stromprofil unverändert
weiter verwendet werden kann und die erhöhte Zumessgenauigkeit durch
Nachschalten der abgesetzten Nachbestromung erreicht wird.
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Wird
im Vergleich hierzu eine Nachbestromung direkt der Hauptbestromung
angelagert, folgt die Nachbestromung also annähernd unmittelbar der Hauptbestromung,
wie dies in 2 dargestellt ist, so wird das
Schließen
des Magnetventils 1 beeinflusst, da während der Nachbestromung ein
abgeschwächtes
Magnetfeld durch den Elektromagneten 8 aufrecht erhalten
wird, das der Kraft der Ventilfeder 7 entgegenwirkt. Dies
bedeutet, dass es bei einer unmittelbar folgenden Nachbestromung
vorteilhaft sein kann, diesen Effekt des verzögerten Schließens des Magnetventils
bei der Abstimmung der Hauptbestromung mit zu berücksichtigen.
Die unmittelbar folgende Nachbestromung hat jedoch den Vorteil,
dass eine Dämpfung
der Schwingung der Ankerplatte 5 schneller erreicht wird,
so dass eine Bestromung bereits früher wieder erfolgen kann. Mittels
einer unmittelbar folgenden Nachbestromung kann insbesondere auch erreicht
werden, dass die Ankerplatte 5 nicht den vollen Überhub durchläuft und
insbesondere nicht an den unteren Anschlag 12 anschlägt, sondern
eine so starke Dämpfung
erfährt,
dass die Bewegungsenergie der Ankerplatte 5 durch die Energie
des durch die Nachbestromung erzeugten Magnetfelds bereits vorher
kompensiert wird.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
die Nachbestromung abhängig
vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine gewählt wird. Besonders vorteilhaft
hierbei ist, wenn der Stromwert und/oder die Dauer des Bremsstroms und/oder
der Abstand zwischen dem Bremsstrom und anderen Strömen abhängig von
einer Kraftstoffdruckgröße vorgegeben
wird. Dabei wird als Kraftstoffdruckgröße insbesondere der Raildruck
eines Common Rail Systems oder eine andere Druckgröße, die
mit dem Raildruck vergleichbar ist, verwendet.
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Dies
ist vorteilhaft, da bei unterschiedlichen Kraftstoffdrücken unterschiedliche
Kräfte
auf die einzelnen Elemente einwirken. So ist das Prellverhalten bei
hohen Drücken
ausgeprägter.