DE102009044953B4 - Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers sowie entsprechende Schaltung - Google Patents

Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers sowie entsprechende Schaltung Download PDF

Info

Publication number
DE102009044953B4
DE102009044953B4 DE102009044953.1A DE102009044953A DE102009044953B4 DE 102009044953 B4 DE102009044953 B4 DE 102009044953B4 DE 102009044953 A DE102009044953 A DE 102009044953A DE 102009044953 B4 DE102009044953 B4 DE 102009044953B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching
voltage
current
consumer
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102009044953.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009044953A1 (de
Inventor
Patrick Bauer
Mehmet Oencel
Ralph Bauer
Bernd Schelling
Thomas Holst
Georg Hoegele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102009044953.1A priority Critical patent/DE102009044953B4/de
Priority to ITMI2010A001628A priority patent/IT1400776B1/it
Priority to US12/887,888 priority patent/US9159480B2/en
Publication of DE102009044953A1 publication Critical patent/DE102009044953A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009044953B4 publication Critical patent/DE102009044953B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/22Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
    • H01H47/32Energising current supplied by semiconductor device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Verfahren zum Ansteuern eines zwischen zumindest zwei Schaltzuständen umschaltbaren elektromagnetischen Verbrauchers (3), insbesondere eines Magnetventils, wobei das Umschalten zwischen einem ersten und einem zweiten der Schaltzustände aufgrund eines durch den Verbraucher (3) fließenden Stroms mittels Anlegen einer elektrischen Spannung an den Verbraucher (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung mit Anlegen der Spannung an den Verbraucher (3) während eines Stromhochlaufs derart getaktet wird, dass das Umschalten während des Stromhochlaufs erfolgt, wenn aufgrund der angelegten Spannung ohne Takten das Umschalten außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines zwischen zumindest zwei Schaltzuständen umschaltbaren elektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils, wobei das Umschalten zwischen einem ersten und einem zweiten der Schaltzustände aufgrund eines durch den Verbraucher fließenden Stroms mittels Anlegen einer elektrischen Spannung an den Verbraucher erfolgt. Ferner umfasst die Erfindung eine elektrische Schaltung.
  • Stand der Technik
  • Verfahren und Vorrichtungen zur Ansteuerung eines zwischen zumindest zwei Schaltzuständen umschaltbaren elektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils, sind aus der DE 4 341 797 A1 sowie der EP 0 764 238 B1 bekannt. Bei den dort beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen wird eine Spannung an einen elektromagnetischen Verbraucher angelegt. Aufgrund der angelegten Spannung steigt der durch den Verbraucher fließende Strom an. Dieser erste Stromanstieg, im Folgenden Stromhochlauf genannt, setzt sich so lange fort, bis der durch den elektrischen Verbraucher fließende Strom einen vorgegebenen Schwellwert erreicht. Ab Erreichen des Schwellwertes endet der Stromhochlauf und über eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung wird der durch den Verbraucher fließende Strom, vorzugsweise durch Takten der Spannung - also periodisches Anlegen und Nicht-Anlegen der Spannung - , auf einen Sollwert geregelt. Ein Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers von einem ersten in einen zweiten der Schaltzustände findet stets nach dem Stromhochlauf statt. Bei dem Umschalten bewegen sich aufgrund des durch den Verbraucher fließenden Stroms magnetische Teile oder mit diesen verbundene Teile, wie beispielsweise ein Anker und eine Ventilnadel, von einer Stellung in eine andere. Die Stellungen entsprechen beispielsweise Endstellungen, insbesondere einer Ruhe- und einer Arbeitsstellung. Die Bewegung der magnetischen Teile bewirkt, sofern ein mit ihnen zusammenwirkender magnetischer Kreis des elektromagnetischen Verbrauchers nicht in Sättigung gegangen ist, eine charakteristische Änderung im Verlauf des Stroms. Für eine Bestimmung des Zeitpunkts des Umschaltens wird der Stromverlauf während der Stromregelung ausgewertet und anhand des zeitlichen Verlaufs des Stroms der Schaltzeitpunkt des elektromagnetischen Verbrauchers bestimmt. Der so angesteuerte elektromagnetische Verbraucher kann beispielsweise ein Magnetventil sein, das vorzugsweise zur Steuerung einer Einspritzung, beispielsweise von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine eingesetzt wird. Zur exakten Zumessung kleinster Einspritzmengen ist insbesondere der Zeitpunkt des Umschaltens von Interesse, bei dem die beweglichen, magnetischen Teile des elektromagnetischen Verbrauchers jeweils eine ihrer beiden Endstellungen erreichen.
  • Bei den bekannten Systemen wird - wie vorstehend dargestellt - derart vorgegangen, dass der Strom nach dem Stromhochlauf getaktet und so auf einen konstanten Sollwert geregelt wird. Das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers erfolgt stets während dieser Sollwertregelung nach dem Stromhochlauf. Daher wird eine Änderung im Stromverlauf, die nicht auf der Regelung, sondern dem Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers beruht, stets in dieser Phase als Zeitpunkt des Umschaltens ausgewertet. Im Anschluss an das Umschalten wird die an den elektromagnetischen Verbraucher angelegte Spannung weiterhin getaktet, solange der Schaltzustand des elektromagnetischen Verbrauchers beibehalten werden soll. Bei diesem Verfahren muss stets sichergestellt sein, dass das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers nicht bereits während des Stromhochlaufs erfolgt, sondern insbesondere in der Phase der Stromregelung. Eine Schaltung zur Umsetzung des Verfahrens muss daher ebenfalls entsprechend ausgelegt sein. Somit müssen Verfahren und Schaltung an Rahmenbedingungen, wie beispielsweise angelegte Spannung und Kenngrößen des elektromagnetischen Verbrauchers angepasst sein, weshalb sie nicht universell einsetzbar sind.
  • Aus den Offenlegungsschriften DE 34 26 799 A1 und DE 10 2006 009 628 A1 geht jeweils ein Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers hervor, wobei das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers ohne Takten der an dem elektromagnetischen Verbraucher anliegenden Spannung während des Stromhochlaufs erfolgt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Demgegenüber weist das Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers unabhängig von angelegter Spannung oder Kenngrößen des Verbrauchers stets während des Stromhochlaufs erfolgt. Dazu wird gegebenenfalls die Spannung mit beziehungsweise ab dem Anlegen der Spannung an den Verbraucher getaktet, wenn aufgrund der angelegten Spannung ohne Takten das Umschalten außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde. Somit ist das Verfahren unabhängig von der Höhe der angelegten Spannung, und somit beispielsweise sowohl für 12V- als auch 24V-Bordnetze von Fahrzeugen, einsetzbar. Ebenso ist das Verfahren auf verschiedene elektromagnetische Verbraucher anwendbar. Wie vorstehend ausgeführt wird die Spannung mit Anlegen der Spannung an den Verbraucher getaktet, wenn aufgrund der angelegten Spannung ohne Takten das Umschalten des Verbrauchers außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Spannung also entweder mit Anlegen der Spannung an den Verbraucher und somit bereits während des Stromhochlaufs getaktet, oder vor dem Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers nicht getaktet. Unabhängig von dem Stromhochlauf kann der Strom nach dem Umschalten, beispielsweise durch Takten, auf einen bestimmten Wert geregelt werden, der erforderlich ist, um den elektromagnetischen Verbraucher in seinem Schaltzustand zu halten. Das Verfahren ist unabhängig von der angelegten Spannung und unabhängig von dem elektromagnetischen Verbraucher durchführbar, da das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers erfindungsgemäß stets während des Stromhochlaufs erfolgt. Somit ist das Nutzen des Verfahrens unabhängig von den genannten Rahmenbedingungen möglich, womit eine Standardisierung erfolgen kann, die zur Kostensenkung beiträgt. Durch das Takten während des Stromhochlaufs wird sichergestellt, dass der magnetische Kreis des elektromagnetischen Verbrauchers nicht vor dem Umschalten in Sättigung geht. Ginge der magnetische Kreis vor dem Umschalten in Sättigung, könnte der Zeitpunkt des Umschaltens nicht anhand der Änderung des Stromverlaufs bestimmt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Spannung mittels eines Schaltmittels getaktet wird. Durch das Takten der Spannung mittels eines, beispielsweise mit dem elektromagnetischen Verbraucher in Reihe geschalteten Schaltmittels kann eine Stromregelung realisiert werden. Aufgrund der induktiven Eigenschaften des elektromagnetischen Verbrauchers ändert sich der durch den Verbraucher fließende Strom nicht sprunghaft, wenn der Schalter geöffnet oder geschlossen wird. So kann durch regelmäßiges Öffnen und Schließen des Schaltmittels der Strom in einem bestimmten Bereich geregelt werden. Eine solche Stromregelung kann nötig sein, wenn aufgrund der angelegten Spannung das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers ohne Takten außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde. Durch dieses Takten der Spannung mit Anlegen der Spannung an den Verbraucher ist es möglich, dass das Umschalten stets im Rahmen des Stromhochlaufs erfolgt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass durch Auswerten eines einem Stromverlauf entsprechenden Signals das Umschalten des Verbrauchers ermittelt wird. Das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers, das innerhalb des Stromhochlaufs erfolgt, bewirkt eine Änderung des Stromverlaufs in dem Verbraucher sowohl im getakteten als auch im nicht-getakteten Stromhochlauf. Durch das Auswerten eines dem Stromverlauf entsprechenden Signals kann somit das Umschalten des Verbrauchers ermittelt werden. Darüber hinaus kann das Auswerten des dem Stromverlauf entsprechenden Signals einer Stromregelung während des Stromhochlaufs und/oder einer Haltestromregelung nach dem Stromhochlauf dienen. Das Takten während des Stromhochlaufs und die Auswertung des Stromverlaufs müssen derart aufeinander abgestimmt sein, dass eine Änderung im Stromverlauf, die durch das Umschalten bewirkt wird, zuverlässig ausgewertet werden kann. Das Takten nach dem Umschalten, das beispielsweise einer Haltestromregelung dient, erfolgt unabhängig davon, ob die Spannung bereits mit Anlegen der Spannung getaktet wurde, oder vor dem Umschalten des ersten in den zweiten der Schaltzustände des elektromagnetischen Verbrauchers nicht getaktet wurde.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal mittels eines Messwiderstands bestimmt wird. Mittels eines beispielsweise mit dem elektromagnetischen Verbraucher in Reihe geschalteten Messwiderstands kann mit einem Auswertemittel eine über dem Messwiderstand abfallende Spannung bestimmt werden. Über die direkte Abhängigkeit von Strom und Spannung kann so der durch den Verbraucher fließende Strom und dessen Verlauf bestimmt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal mittels eines Verstärkers, insbesondere eines Differenzverstärkers, verstärkt wird. Eine Verstärkung des dem Stromverlauf entsprechenden Signals kann dazu dienen, das Signal auf einen gewissen Wert zu normieren, wenn dies für eine weitere Verarbeitung und/oder Auswertung notwendig ist. Zusätzlich kann der Verstärker so ausgelegt sein, dass er für den erwarteten Stromverlauf optimiert ist, damit eine sehr genaue Bestimmung des Stroms erfolgen kann.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal in ein Digitalsignal umgewandelt wird. Für die weitere Auswertung des dem Stromverlauf entsprechenden Signals kann es notwendig sein, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal als Digitalsignal vorliegt. Aus diesem Grund erfolgt das Umwandeln.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal von einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung ausgewertet wird. Eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung, die das dem Stromverlauf entsprechende Signal unverstärkt, verstärkt, analog und/oder digital auswertet, dient beispielsweise dazu, eine Einspritzdauer des Magnetventils zu erfassen und zu steuern beziehungsweise zu regeln. Mittels des dem Stromverlauf entsprechenden Signals ist es somit möglich, exakt das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers zu erfassen und folglich exakt die Dauer eines Schaltzustands des elektromagnetischen Verbrauchers zu bestimmen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Schaltung, zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zur Ansteuerung eines zwischen zumindest zwei Schaltzuständen umschaltbaren elektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils, wobei elektrische Spannung mittels eines Schaltmittels zum Umschalten zwischen einem ersten und einem zweiten der Schaltzustände an den Verbraucher anlegbar ist, wodurch elektrischer Strom durch den Verbraucher fließt. Die elektrische Schaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Schaltmittel dazu vorgesehen ist, die Spannung mit dem Anlegen der Spannung zu takten, wenn aufgrund der angelegten Spannung das Umschalten außerhalb eines Stromhochlaufs erfolgen würde. Durch das Takten der Spannung mit Anlegen der Spannung an den elektromagnetischen Verbraucher soll das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers während des Stromhochlaufs erfolgen. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, dass die Spannung während des Stromhochlaufs nicht getaktet wird, wenn aufgrund der angelegten Spannung das Umschalten dennoch während des Stromhochlaufs erfolgt. Durch das Umschalten innerhalb des Stromhochlaufs können die hinsichtlich des Verfahrens genannten Vorteile umgesetzt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine auf das Schaltmittel einwirkende Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen ist. Mittels der auf das Schaltmittel einwirkenden Steuer- und/oder Regelungseinrichtung ist es einerseits möglich, Spannung an den elektromagnetischen Verbraucher anzulegen, und andererseits die Spannung mit beziehungsweise ab dem Anlegen der Spannung zu takten.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen erläutert, ohne dass diese eine Beschränkung der Erfindung darstellen. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltung;
    • 2 einen über die Zeit aufgetragenen Stromverlauf und
    • 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schaltung.
  • Der 1 ist eine schematische Darstellung einer auf wesentliche Bauelemente reduzierten Schaltung 1 zu entnehmen. Ein elektromagnetischer Verbraucher 3, insbesondere ein Magnetventil, ist über ein Schaltmittel 5, beispielsweise einen Transistor, das von einer Ansteuereinrichtung 7 angesteuert wird, mit einer Spannungsversorgungseinrichtung 9 verbunden, welche eine Spannung UBatt zur Verfügung stellt. Die Ansteuerungseinrichtung kann mit einer hier nicht dargestellten Steuer- und/oder Regelungseinrichtung verbunden sein. Der Verbraucher 3 steht über einen Messwiderstand 11 mit einer Masse 13 in Verbindung. Zwei Anschlüsse 15 und 17 des Messwiderstands 11, wobei der Anschluss 15 dem Verbraucher 3 und der Anschluss 17 der Masse 13 zugeordnet beziehungsweise an diese angeschlossen ist, sind mit einem Auswertemittel 19, beispielsweise einem Operationsverstärker, verbunden. Auf diese Weise kann eine dem durch den Verbraucher 3 fließenden Strom entsprechende Größe beziehungsweise ein entsprechendes Signal bestimmt werden. Das so bestimmte, dem Stromverlauf entsprechende Signal kann zusätzlich verstärkt und/oder in ein Digitalsignal umgewandelt werden. Dieses Signal kann mittels der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung ausgewertet werden. Die Masse 13 steht mit einer Anode 21 einer Diode 23 in Verbindung. Eine Kathode 25 der Diode 23 ist mit einem Verbindungspunkt 27, welcher zwischen dem elektromagnetischen Verbraucher 3 und dem Schaltmittel 5 vorgesehen ist, schaltungstechnisch verbunden. Die Diode 23 dient als Freilaufdiode. Diese Anordnung aus elektromagnetischem Verbraucher 3, Messwiderstand 11 und Diode 23 stellt eine einfache Realisierung eines Freilaufkreises dar.
  • Wird in der dargestellten Schaltung 1 das Schaltmittel 5 geschlossen, so liegt eine Spannung an dem elektromagnetischen Verbraucher 3 und an dem Messwiderstand 11 an. Über das Auswertemittel 19 wird das dem durch den Verbraucher 3 und den Messwiderstand 11 fließenden Strom entsprechende Signal bestimmt. Das Signal wird nachfolgend verstärkt oder unverstärkt als Analog- oder Digitalsignal von der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung ausgewertet. Während eines ersten Zeitabschnitts, nachdem das Schaltmittel 5 geschlossen wurde, steigt der Strom an, der durch den Verbraucher 3 fließt. Das Umschalten des Verbrauchers 3 erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stets in diesem Zeitabschnitt des Stromhochlaufs. Dazu wird die Spannung mit Anlegen der Spannung an den Verbraucher 3 getaktet, wenn aufgrund der angelegten Spannung ohne Takten das Umschalten außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde. Der Zeitpunkt des Umschaltens wird durch Auswerten des dem Stromverlauf entsprechenden Signals ermittelt. Wird das geschlossene Schaltmittel 5 wieder geöffnet, fließt der Strom aufgrund der in dem Verbraucher 3 gespeicherten Energie zunächst über den Messwiderstand 11 und die Diode 23 weiter, bis die Energie verbraucht ist.
  • Zur weiteren Erläuterung des Verfahrens wird auf die 2 verwiesen, in welcher der Verlauf des Stroms, der durch den elektromagnetischen Verbraucher 3 fließt, über der Zeit aufgetragen ist. Die Bezugsziffern entsprechen den in 1 für die Schaltung 1 verwendeten. Beispielhaft ist dargestellt, dass der Strom in der Phase des Stromhochlaufs nicht getaktet wird. Der 2 ist zu entnehmen, dass bis zu einem Zeitpunkt T0 kein Strom durch den elektromagnetischen Verbraucher 3 fließt. Bis zu diesem Zeitpunkt T0 ist das Schaltmittel 5 geöffnet. Im Zeitpunkt T0 wird das Schaltmittel 5 mittels eines Ansteuersignals der Ansteuereinrichtung 7 geschlossen. Ab diesem Moment fällt eine Spannung über dem elektromagnetischen Verbraucher 3 sowie dem Messwiderstand 11 ab. Da sich der Strom, der durch den elektromagnetischen Verbraucher 3 fließt, nicht sprunghaft ändern kann, steigt dieser ab dem Zeitpunkt T0 an. Dieser Anstieg ist von verschiedenen Faktoren abhängig und hier vereinfacht linear dargestellt. Es wäre ebenso möglich, die Spannung mit Anlegen der Spannung an den Verbraucher 3 zu takten, wenn dies notwendig ist, um das Umschalten des Verbrauchers 3 während des Stromhochlaufs zu erreichen. Ein Abfallens des Stroms um einen Zeitpunkt T1 herum ist charakteristisch für das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers 3. Durch Auswerten des dem Stromverlauf entsprechenden Signals kann die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung anhand dieses Abfallens des Stroms den Zeitpunkt des Umschaltens ermitteln. Nach dem Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers 3 steigt der Strom weiter an. Das Umschalten des elektromagnetischen Verbrauchers 3 erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stets während des Stromhochlaufs. Anschließend kann, wie hier beispielhaft dargestellt, in einem Zeitpunkt T2 das Schaltmittel 5 über ein weiteres Ansteuersignal der Ansteuereinrichtung 7 geöffnet werden, so dass der Verbraucher 3 nicht mehr mit der Spannungsversorgungseinrichtung 9 verbunden ist. Der Strom, der durch den elektromagnetischen Verbraucher 3 und den Messwiderstand 11 fließt, fällt dadurch wieder ab. Über die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung kann die Ansteuerschaltung 7 nun beispielsweise so gesteuert werden, dass das Schaltmittel 5 bei Unterschreiten eines bestimmten ersten Stromwertes wieder geschlossen wird und bei Überschreiten eines bestimmten zweiten Stromwertes wieder geöffnet wird. Somit kann eine Stromregelung realisiert werden, bei der ein Haltestrom für den elektromagnetischen Verbraucher 3 in einem bestimmten Bereich geregelt wird. In einem Zeitpunkt T3 wird das Schaltmittel 5 über die Ansteuereinrichtung 7 mittels eines Ansteuersignals geöffnet. Da das Schaltmittel 5 nachfolgend zunächst nicht wieder geschlossen wird, fällt der Strom auf 0 Ampere zurück.
  • Das Verfahren ist, wie oben beschrieben, ebenso durchführbar, wenn der Strom, der durch den elektromagnetischen Verbraucher 3 fließt, auch zwischen den Zeitpunkten T0 und T2 , also während des Stromhochlaufs, getaktet wird. Es ist lediglich notwendig, dass trotz des Taktens des Stromes eine Änderung im Stromverlauf aufgrund des Umschaltens des elektromagnetischen Verbrauchers 3 ermittelt wird. Das Takten des Stroms während des Stromhochlaufs wird erfindungsgemäß dann angewendet, wenn aufgrund der angelegten Spannung ohne Takten das Umschalten außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltung 2, die eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schaltung darstellt. Elemente, die den Elementen der 1 entsprechen, sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Zusätzlich zu den in 1 dargestellten Elementen ist ein weiteres Schaltmittel 29, beispielsweise ein Transistor, mit einer weiteren Ansteuereinrichtung 31 schaltungstechnisch zwischen dem Verbraucher 3 und dem Messwiderstand 11 vorgesehen. Eine solche Anordnung des Verbrauchers 3 zwischen zwei Schaltmitteln 5 und 29 kann beispielsweise einer schnellen Unterbrechung des Stromflusses durch Öffnen des weiteren Schaltmittels 29 dienen. Bei geschlossenem weiterem Schaltmittel 29 kann eine Stromregelung durch das Schaltmittel 5 mittels Takten der Spannung erfolgen, wobei der Strom bei geöffnetem Schaltmittel 5 über die Diode 23 - im Sinne des Freilaufkreises - weiter fließen kann. Weiterhin sind ein weiterer Messwiderstand 33 zwischen dem Messwiderstand 11 und der Masse 13 sowie ein weiteres Auswertemittel 35, das dem weiteren Messwiderstand 33 parallel geschaltet ist, vorgesehen. Mit einer solchen Kombination von weiterem Messwiderstand 33 und weiterem Auswertemittel 35 kann beispielsweise ein Kurzschlussschutz realisiert sein, der beispielsweise die Schaltmittel 5 und 29 vor Beschädigung bei einem Kurzschluss, beispielsweise des Verbrauchers 3, schützt. Dazu können der weitere Messwiderstand 33 und das weitere Auswertemittel 35 zur Messung eines bei einem Kurzschluss zu erwartenden Stroms optimiert sein.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Ansteuern eines zwischen zumindest zwei Schaltzuständen umschaltbaren elektromagnetischen Verbrauchers (3), insbesondere eines Magnetventils, wobei das Umschalten zwischen einem ersten und einem zweiten der Schaltzustände aufgrund eines durch den Verbraucher (3) fließenden Stroms mittels Anlegen einer elektrischen Spannung an den Verbraucher (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung mit Anlegen der Spannung an den Verbraucher (3) während eines Stromhochlaufs derart getaktet wird, dass das Umschalten während des Stromhochlaufs erfolgt, wenn aufgrund der angelegten Spannung ohne Takten das Umschalten außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung mittels eines Schaltmittels (5) getaktet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswerten eines einem Stromverlauf entsprechenden Signals das Umschalten des Verbrauchers (3) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal mittels eines Messwiderstands (11) bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal mittels eines Verstärkers (11), insbesondere eines Differenzverstärkers, verstärkt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal in ein Digitalsignal umgewandelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das dem Stromverlauf entsprechende Signal von einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung ausgewertet wird.
  8. Elektrische Schaltung (1), zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zur Ansteuerung eines zwischen zumindest zwei Schaltzuständen umschaltbaren elektromagnetischen Verbrauchers (3), insbesondere eines Magnetventils, wobei elektrische Spannung mittels eines Schaltmittels (5) zum Umschalten zwischen einem ersten und einem zweiten der Schaltzustände an den Verbraucher (3) anlegbar ist, wodurch elektrischer Strom durch den Verbraucher (3) fließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (5) dazu vorgesehen ist, die Spannung mit dem Anlegen der Spannung während eines Stromhochlaufs derart zu takten, dass das Umschalten während des Stromhochlaufs erfolgt, wenn aufgrund der angelegten Spannung ohne Takten das Umschalten außerhalb des Stromhochlaufs erfolgen würde.
  9. Elektrische Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf das Schaltmittel (5) einwirkende Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen ist.
DE102009044953.1A 2009-09-24 2009-09-24 Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers sowie entsprechende Schaltung Active DE102009044953B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009044953.1A DE102009044953B4 (de) 2009-09-24 2009-09-24 Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers sowie entsprechende Schaltung
ITMI2010A001628A IT1400776B1 (it) 2009-09-24 2010-09-08 Procedimento per comandare un utilizzatore elettromagnetico nonche' corrispondente circuito
US12/887,888 US9159480B2 (en) 2009-09-24 2010-09-22 Method for actuating an electromagnetic load and a corresponding circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009044953.1A DE102009044953B4 (de) 2009-09-24 2009-09-24 Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers sowie entsprechende Schaltung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009044953A1 DE102009044953A1 (de) 2011-03-31
DE102009044953B4 true DE102009044953B4 (de) 2019-12-05

Family

ID=43662566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009044953.1A Active DE102009044953B4 (de) 2009-09-24 2009-09-24 Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers sowie entsprechende Schaltung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9159480B2 (de)
DE (1) DE102009044953B4 (de)
IT (1) IT1400776B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202143A1 (de) 2021-03-05 2022-09-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Bestimmen eines Umschaltzeitpunkts

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045459B1 (de) * 2007-10-04 2012-03-07 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
JP5203859B2 (ja) * 2008-09-01 2013-06-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁負荷回路の故障診断装置
DE102010043306B4 (de) * 2010-11-03 2023-06-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines magnetischen Schaltgliedes, elektrische Schaltung zum Betreiben des magnetischen Schaltgliedes sowie eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung
DE102014200184A1 (de) * 2014-01-09 2015-07-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von Einspritzventilen, insbesondere einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
EP3179620B1 (de) * 2014-08-07 2019-09-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung und damit ausgestattetes fahrzeug
DE102019200572A1 (de) * 2019-01-17 2020-07-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Bewegung eines Ankers eines elektrischen Saugventils

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3426799A1 (de) 1984-07-20 1986-01-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur regelung der einer brennkraftmaschine einzuspritzenden kraftstoffmenge
DE4341797A1 (de) 1993-12-08 1995-06-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers
EP0764238B1 (de) 1994-06-10 1999-04-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines elektromagnetischen verbrauchers
DE102006009628A1 (de) 2006-03-02 2007-09-06 Karl Hehl Vorrichtung zur Steuerung eines elektromagnetischen Stellantriebs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3442764A1 (de) * 1984-11-23 1986-05-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schalteinrichtung zum schnellen schalten elektromagnetischer verbraucher
DE3517490A1 (de) * 1985-05-15 1986-11-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schutzeinrichtung fuer einen elektromagnetischen verbraucher
JP2586171B2 (ja) * 1990-03-26 1997-02-26 日本電気株式会社 演算増幅器
US7259618B2 (en) * 2005-08-25 2007-08-21 D2Audio Corporation Systems and methods for load detection and correction in a digital amplifier

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3426799A1 (de) 1984-07-20 1986-01-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur regelung der einer brennkraftmaschine einzuspritzenden kraftstoffmenge
DE4341797A1 (de) 1993-12-08 1995-06-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers
EP0764238B1 (de) 1994-06-10 1999-04-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines elektromagnetischen verbrauchers
DE102006009628A1 (de) 2006-03-02 2007-09-06 Karl Hehl Vorrichtung zur Steuerung eines elektromagnetischen Stellantriebs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202143A1 (de) 2021-03-05 2022-09-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Bestimmen eines Umschaltzeitpunkts

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI20101628A1 (it) 2011-03-25
IT1400776B1 (it) 2013-07-02
US9159480B2 (en) 2015-10-13
US20110075314A1 (en) 2011-03-31
DE102009044953A1 (de) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009044953B4 (de) Verfahren zum Ansteuern eines elektromagnetischen Verbrauchers sowie entsprechende Schaltung
DE102007056956B4 (de) Schaltung zur Regelung der Stromversorgung eines Verbrauchers und Verfahren zum Betrieb einer Schaltung
DE102006032762B4 (de) Verfahren zur Messung eines in einem elektrischen Leiter fließenden Stromes und Verwendung des Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Überwachung von Strömen im Bordnetz eines Kraftfahrzeugs
DE102009006179B4 (de) Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Einspritzventils
EP1147607A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ansteuern einer leistungsendstufe
DE102017221813B4 (de) Einspritzsteuereinheit
DE19539071A1 (de) Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines elektromagnetischen Verbrauchers
DE4322199C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers
DE102008043259A1 (de) Verfahren, Vorrichtung, Einspritzventil und Steuergerät zum Ansteuern eines Einspritzventils
DE102010063681A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Schaltgliedes
DE102015217311B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Spulenantriebs
EP1430207A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines elektromagnetischen verbrauchers
DE102011102060A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Gegenstandes an einem Elektromagneten
EP1208645B1 (de) Schaltungsanordnung zur erzeugung von rechteckimpulsen
DE102011115707A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestromung eines Bedienelementes einer Bordelektronik eines Fahrzeuges mit einem Korrosionsschutzstrom
DE102021204276A1 (de) Schaltung und Verfahren zur Ansteuerung eines Dosierventils sowie landwirtschaftliche Vorrichtung
DE102008061586A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Festkörperaktuators
DE102009022135A1 (de) Schaltungsanordnung zur Messung von elektrischem Strom
DE10228063A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102013222841A1 (de) Stromregler für eine induktive Last in einem Fahrzeug
DE10125812B4 (de) Betätigungsvorrichtung für Sicherheitsvorrichtungen, insbesondere an Kraftfahrzeugen
DE19854306A1 (de) Steller mit kapazitivem Element
DE102005014210A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines elektrischen Kopplungszustands einer induktiven Last
DE102010019012B4 (de) Schaltungsanordnung zum Erkennen eines Maximums im Verlauf eines Messsignals
DE102008002019A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Magnetventils

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final