DE102009045469A1

DE102009045469A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Ventils

Info

Publication number: DE102009045469A1
Application number: DE102009045469A
Authority: DE
Inventors: Klaus Joos; Ruben Schlueter; Jens Neuberg; Helerson Kemmer; Holger Rapp; Haris Hamedovic; Joerg Koenig; Anh-Tuan Hoang; Bernd Wichert; Achim Hirchenhein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2011-04-14
Also published as: WO2011042281A1; CN102575604A; KR101724172B1; US20120191327A1; US9228520B2; KR20120093205A; CN102575604B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mittels eines Aktors (102, 104) betätigten Ventils (100), insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine erste Verzugszeit (tab) ermittelt wird, die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt (tET1) einer ersten Änderung eines Ansteuersignals (I) für den Aktor (102, 104) und einem Zeitpunkt (ts) einer mit der ersten Änderung des Ansteuersignals (I) korrespondierenden ersten Betriebszustandsänderung des Ventils (100).
Erfindungsgemäß wird aus der ersten Verzugszeit (tab) geschlossen auf mindestens eine zweite Verzugszeit (t11) des Ventils (100), die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt (tET0) einer zweiten, von der ersten Änderung verschiedenen, Änderung des Ansteuersignals (I) und einem Zeitpunkt (töff) einer mit der zweiten Änderung des Ansteuersignals (I) korrespondierenden zweiten Betriebszustandsänderung des Ventils (100).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mittels eines Aktors betätigten Ventils, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine erste Verzugszeit ermittelt wird, die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt einer ersten Änderung eines Ansteuersignals für den Aktor und einem Zeitpunkt einer mit der ersten Änderung des Ansteuersignals korrespondierenden ersten Betriebszustandsänderung des Ventils.
Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät zum Betreiben eines derartigen Ventils sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
Die üblicherweise bei realen Ventilen nichtverschwindenden Verzugszeiten ergeben sich daraus, dass zwischen den Ansteuergrößen des das Ventil antreibenden Aktors und einer den Betriebszustand des Ventils charakterisierenden Komponente, wie beispielsweise einer Ventilnadel, eine Wirkungskette aus elektromagnetischen, mechanischen und/oder hydraulischen Komponenten vorhanden ist, die eine von ihrer jeweiligen Konfiguration sowie von Betriebsparametern des Ventils (Kraftstoffdruck, Temperatur) abhängige Zeit benötigt, um Ansteuergrößen des Aktors auf die Ventilnadel zu übertragen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Steuergerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass mit möglichst geringem Aufwand Informationen über unterschiedliche Verzugszeiten des Ventils erhalten werden können.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass aus der ersten Verzugszeit geschlossen wird auf mindestens eine zweite Verzugszeit des Ventils, die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt einer zweiten, von der ersten Änderung verschiedenen, Änderung des Ansteuersignals und einem Zeitpunkt einer mit der zweiten Änderung des Ansteuersignals korrespondierenden zweiten Betriebszustandsänderung des Ventils.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass zumindest in einigen Betriebszuständen herkömmlicher aktorbetätigter Ventile eine starke Korrelation besteht zwischen einer ersten Verzugszeit des Ventils und mindestens einer hiervon verschiedenen, zweiten Verzugszeit des Ventils. Unter Ausnutzung des erfindungsgemäßen Prinzips kann somit vorteilhaft bei Kenntnis der ersten Verzugszeit des Ventils, die beispielsweise herkömmlich messtechnisch ermittelt wird, geschlossen werden auf mindestens eine zweite Verzugszeit des Ventils. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht demnach die Erlangung von Informationen über eine zweite Verzugszeit des Ventils, ohne dass hierzu weitere aufwändige Verfahrensschritte, wie beispielsweise eine weitere messtechnische Erfassung von Betriebsgrößen des Ventils oder die Vorsehung zusätzlicher Sensorik, erforderlich ist.
Ein weiterer ganz besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass unter Kenntnis der ersten Verzugszeit, die beispielsweise verhältnismäßig einfach herkömmlich messtechnisch erfassbar ist, auf eine zweite Verzugszeit geschlossen werden kann, die aufgrund der Konfiguration des Ventils oder erforderlicher Ansteuerverfahren u. U. gar nicht mithilfe herkömmlicher messtechnischer Verfahren erfassbar ist.
Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren einer Ausführungsform zufolge derart angewandt werden, dass die erste Verzugszeit eine Schließverzugszeit ist, und dass die zweite Verzugszeit eine Öffnungsverzugszeit ist. Bei vielen herkömmlichen Ventiltypen ist die Schließverzugszeit verhältnismäßig einfach aus Betriebsgrößen des Ventils beziehungsweise des darin enthaltenen Aktors ermittelbar. Beispielsweise kann bei einem elektromagnetischen Aktor eine Auswertung des Aktorstroms beziehungsweise der Aktorspannung zur Ermittlung der Schließverzugszeit dienen. Im Gegensatz hierzu ist es bei gängigen Ventiltypen üblicherweise schwieriger, eine Öffnungsverzugszeit unter Zuhilfenahme derartiger messtechnischer Verfahren zu ermitteln. Das erfindungsgemäße Prinzip ermöglicht unter Berücksichtigung von messtechnisch erfassten ersten Verzugszeiten demgemäß vorteilhaft Rückschlüsse auf zweite Verzugszeiten, so dass sich messtechnische Maßnahmen für die Ermittlung der zweiten Verzugszeiten erübrigen.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besonders vorteilhaft bei einem ballistischen Betriebsbereich des Ventils, der dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine bewegliche Komponente des Ventils, z. B. eine Ventilnadel, eine ballistische Trajektorie vollführt.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die erste Verzugszeit für unterschiedliche Werte einer Ansteuerdauer, während der der Aktor mit dem Ansteuersignal angesteuert wird, ermittelt wird, und dass aus einem Verlauf der ersten Verzugszeit über der Ansteuerdauer auf die zweite Verzugszeit geschlossen wird. Diese Erfindungsvariante ist durch eine besonders große Präzision gekennzeichnet.
Die zweite Verzugszeit kann erfindungsgemäß ferner in Abhängigkeit eines minimalen Werts für die erste Verzugszeit – bezogen auf ihren Verlauf über der Ansteuerdauer – ermittelt werden.
Einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zufolge kann die zweite Verzugszeit auch mittels eines Modells ermittelt werden, das ein Betriebsverhalten des Ventils nachbildet, und dem mindestens die erste Verzugszeit und/oder ihr Verlauf über der Ansteuerdauer als Eingangsgröße zugeführt wird. Alternativ oder ergänzend können dem Modell auch die Ansteuerdauer, weitere Betriebsparameter (Kraftstoffdruck, Temperatur) und dergleichen zugeführt werden.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 8 angegeben.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung der Erfindung in Form eines Computerprogramms, das auf einer Recheneinheit eines Steuergeräts ausführbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von deren Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise Zeichnung.
In der Zeichnung zeigt:
1a, 1b, 1c einen teilweisen Querschnitt eines erfindungsgemäß betriebenen Einspritzventils in verschiedenen Betriebszuständen,
2 einen zeitlichen Verlauf von Betriebsgrößen des Einspritzventils aus 1a bis 1c,
3 eine Schließverzugszeit eines Einspritzventils aufgetragen über einer Ansteuerdauer, und
4 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1a bis 1c zeigt eine Ausführungsform eines für die Kraftstoffeinspritzung vorgesehenen Einspritzventils 100 eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine in verschiedenen Betriebszuständen eines Einspritzzyklus.
Hierbei zeigt 1a das Einspritzventil 100 in seinem Ruhezustand, in dem es nicht durch das ihm zugeordnete Steuergerät 200 angesteuert wird. Eine Magnetventilfeder 111 presst eine Ventilkugel 105 in einen hierfür vorgesehenen Sitz der Ablaufdrossel 112, so dass sich in dem Ventilsteuerraum 106 ein dem Raildruck entsprechender Kraftstoffdruck aufbauen kann, wie er auch im Bereich des Hochdruckanschlusses 113 herrscht.
Der Raildruck steht auch in dem Kammervolumen 109 an, das die Ventilnadel 116 des Einspritzventils 100 umgibt. Die durch den Raildruck auf die Stirnfläche des Steuerkolbens 115 aufgebrachten Kräfte sowie die Kraft der Düsenfeder 107 halten die Ventilnadel 116 gegen eine öffnende Kraft, die an der Druckschulter 108 der Ventilnadel 116 angreift, geschlossen.
1b zeigt das Einspritzventil 100 in seinem geöffneten Zustand, den es unter Ansteuerung durch das Steuergerät 200 auf die folgende Weise ausgehend von dem in 1a abgebildeten Ruhezustand einnimmt: Der vorliegend durch die in 1a bezeichnete Magnetspule 102 und den mit der Magnetspule 102 zusammenwirkenden Magnetanker 104 gebildete elektromagnetische Aktor wird durch das Steuergerät 200 mit einem ein Ansteuersignal bildenden Ansteuerstrom I beaufschlagt, um ein schnelles Öffnen des als Steuerventil arbeitenden Magnetventils 104, 105, 112 zu bewirken. Die Magnetkraft des elektromagnetischen Aktors 102, 104 übersteigt hierbei die Federkraft der Ventilfeder 111 (1a), so dass der Magnetanker 104 die Ventilkugel 105 von ihrem Ventilsitz abhebt und hiermit die Ablaufdrossel 112 öffnet.
Mit dem Öffnen der Ablaufdrossel 112 kann nun Kraftstoff aus dem Ventilsteuerraum 106 in den gemäß 1b darüber liegenden Hohlraum, vgl. die Pfeile, und über einen Kraftstoffrücklauf 101 zurück zu einem nicht abgebildeten Kraftstoffbehälter abfließen. Die Zulaufdrossel 114 verhindert einen vollständigen Druckausgleich zwischen dem im Bereich des Hochdruckanschlusses 113 anliegenden Raildruck und dem Druck in dem Ventilsteuerraum 106, so dass der Druck in dem Ventilsteuerraum 106 sinkt. Dies führt dazu, dass der Druck in dem Ventilsteuerraum 106 kleiner wird als der Druck in dem Kammervolumen 109, der nach wie vor dem Raildruck entspricht. Der verringerte Druck in dem Ventilsteuerraum 106 bewirkt eine dementsprechend verringerte Kraft auf den Steuerkolben 115 und führt somit zum Öffnen des Einspritzventils 100, das heißt zu dem Abheben der Ventilnadel 116 aus ihrem Ventilnadelsitz im Bereich der Spritzlöcher 110. Dieser Betriebszustand ist in 1b veranschaulicht.
Anschließend, das heißt nach dem Abheben aus dem Ventilnadelsitz, vollführt die Ventilnadel 116 primär unter Einwirkung der hydraulischen Kräfte in dem Kammervolumen 109 und in dem Ventilsteuerraum 106 eine im Wesentlichen ballistische Trajektorie.
Sobald der elektromagnetische Aktor 102, 104 (1a) nicht mehr durch das Steuergerät 200 angesteuert wird, drückt die Ventilfeder 111 den Magnetanker 104 wie in 1c abgebildet nach unten, so dass die Ventilkugel 105 daraufhin die Ablaufdrossel 112 verschließt. Durch den weiterhin über die Zulaufdrossel 114 in den Ventilsteuerraum 106 nachfließenden Kraftstoff wird die Ventilnadel 116 nun nach unten bewegt, bis sie ihre Schließlage wieder erreicht, vgl. 1a.
Die Kraftstoffeinspritzung ist beendet, sobald die Ventilnadel 116 ihren Ventilnadelsitz im Bereich der Spritzlöcher 110 erreicht und diese verschließt. Insgesamt wird die Einspritzdauer der durch das Einspritzventil 100 bewirkten Kraftstoffeinspritzung wesentlich durch die Öffnungsdauer des Steuerventils 104, 105, 112 bestimmt.
2 zeigt schematisch einen zeitlichen Verlauf der Betriebsgrößen Ansteuerstrom I, Ventilhub h der Ventilkugel 105 (1a) des Steuerventils, wie er sich während eines Ansteuerzyklus im Rahmen einer Kraftstoffeinspritzung ergibt. Das Ventil arbeitet hierbei beispielhaft in seinem nichtballistischen Bereich.
Zunächst wird zu dem Zeitpunkt tET0 der elektromagnetische Aktor 102, 104 (1a) des Einspritzventils 100 bestromt, um ein Abheben der Ventilkugel 105 aus ihrer Ruhelage in dem Bereich der Ablaufdrossel 112 zu ermöglichen, mithin das Steuerventil zu öffnen. Der Zeitpunkt tET0 markiert somit einen Beginn der durch das Ansteuersignal I definierten Ansteuerdauer ET des elektromagnetischen Aktors 102, 104 und damit auch des Steuerventils 104, 105, 112 des Einspritzventils 100.
Aufgrund einer nichtverschwindenden Öffnungsverzugszeit t11 bewegt sich die Ventilkugel 105 erst ab dem tatsächlichen Öffnungszeitpunkt töff aus ihrer Schließlage im Bereich der Ablaufdrossel 112 heraus. Die Öffnungsverzugszeit t11 wird u. a. durch die mechanische und hydraulische Konfiguration des Einspritzventils 100 bzw. des Steuerventils bestimmt.
Die Bestromung des elektromagnetischen Aktors 102, 104 dauert gemäß dem in 2 angegebenen Diagramm bis zu dem Ende tET1 der Ansteuerdauer ET an und kann über die Ansteuerdauer ET hinweg, wie in 2 abgebildet, auch unterschiedliche Stromwerte aufweisen. Vorliegend ist für etwa die erste Hälfte der Ansteuerdauer ET ein größeres Stromniveau gewählt als für die zweite Hälfte der Ansteuerdauer ET, um ein besonders schnelles Öffnen des Steuerventils zu ermöglichen.
Seinen vollständig geöffneten Zustand hat das Steuerventil gemäß dem ebenfalls in 2 abgebildeten, den Ventilhub h der Ventilkugel 105 wiedergebenden Diagramm, nach der Zeit t1 erreicht, die neben der bereits beschriebenen Öffnungsverzugszeit t11 auch diejenige Zeit t12 umfasst, die die Bewegung der Ventilkugel 105 von ihrer Schließlage heraus in ihre Öffnungslage benötigt. Eine Schließverzugszeit tab ergibt sich gemäß 2 im Anschluss an das Ende tET1 der Ansteuerdauer ET. Die Schließverzugszeit tab ergibt sich bei der Konfiguration des Einspritzventils 100 gemäß den 1a, 1b, 1c aus einer Haltverzugszeit t21 und einer sich daran anschließenden Schließflugzeit t22. Erst zu dem tatsächlichen Schließzeitpunkt ts = tET1 + tab weist das Steuerventil des Einspritzventils 100 wieder seinen geschlossenen Zustand auf.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als erste Verzugszeit die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Schließverzugszeit tab ermittelt wird. Dies kann erfindungsgemäß unter Heranziehung eines herkömmlichen, bekannten Verfahrens, wie beispielsweise einer Analyse des Ansteuersignals I beziehungsweise einer an der Magnetspule 102 anliegenden Spannung oder dergleichen erfolgen.
Beispielsweise ist der Zeitpunkt tET1 dem Steuergerät 200 (1a) aufgrund einer vorgebbaren Ansteuerdauer ET bereits bekannt, und der Zeitpunkt ts kann über die an sich bekannte induktive Rückwirkung des mit der Ventilkugel 105 verbundenen Magnetankers 104 auf den Spulenstrom I und/oder die Spulenspannung an der Magnetspule 102 identifiziert werden, wenn die Ventilkugel 105 auf ihren Dichtsitz auftrifft.
Die Ermittlung der Schließverzugszeit tab mit Hilfe eines derartigen herkömmlichen Verfahrens ist durch den Verfahrensschritt 300 aus dem Flussdiagramm der 4 repräsentiert.
Anschließend wird erfindungsgemäß unter Kenntnis der Schließverzugszeit tab in dem Schritt 310 auf die Öffnungsverzugszeit t11 (2) geschlossen.
Das bedeutet, unter Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips kann auf eine messtechnische Erfassung der Öffnungsverzugszeit t11 verzichtet werden, sofern bereits mindestens eine andere Verzugszeit – vorliegend die Schließverzugszeit tab – bekannt ist. Vielmehr wird unter Verwirklichung des Erfindungsgedankens die Öffnungsverzugszeit t11 aus der bereits bekannten Schließverzugszeit tab ermittelt.
Untersuchungen der Anmelderin zufolge besteht bei den gängigen Ventiltypen eine starke Korrelation zwischen der Schließverzugszeit tab und der Öffnungsverzugszeit t11, was insbesondere für den ballistischen Betrieb des Ventils 100 gilt.
Daher kann erfindungsgemäß unter Kenntnis der beispielsweise messtechnisch erfassten Schließverzugszeit tab vorteilhaft auf die Öffnungsverzugszeit t11 geschlossen werden.
Unter Kenntnis sowohl der Öffnungsverzugszeit t11 als auch der Schließverzugszeit tab kann ein Betrieb des Ventils 100 erfindungsgemäß besonders vorteilhaft geregelt werden, um eine möglichst präzise Zumessung eines einzuspritzenden Fluids, wie beispielsweise Kraftstoff, zu erreichen.
Das erfindungsgemäße Prinzip ist auf unterschiedliche Typen von Ventilen anwendbar und insbesondere nicht auf solche Einspritzventile 100 beschränkt, die mittels eines Steuerventils 104, 105, 112 betätigt werden.
3 zeigt beispielhaft einen Verlauf der Schließverzugszeit tab aufgetragen über der Ansteuerdauer ET. Für Ansteuerdauerwerte ET <= ETlim weist der Verlauf der Schließverzugszeit tab in etwa Parabelform auf.
Der Wert ETlim markiert eine Grenze für Ansteuerdauerwerte, unterhalb der ein rein ballistischer Betrieb des Ventils 100 auftritt. Bei diesem ballistischen Betrieb vollführen die Komponenten 104, 105 demnach eine ballistische Trajektorie während der Ansteuerung und fahren nicht etwa auf die Magnetspule 102 oder einen sie umgebenden, gleichzeitig als Hubanschlag arbeitenden, Eisenkern (nicht gezeigt) auf. Während des rein ballistischen Betriebs ergibt die Anwendung, des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders präzise Werte für die aus der Schließverzugszeit tab abgeleitete Öffnungsverzugszeit t11.
Der in 3 abgebildete parabelförmige Verlauf für die Schließverzugszeit tab kann beispielsweise während mehrerer Ansteuerungen des Ventils 100 unter gleichzeitiger Speicherung der entsprechenden Ansteuerdauerwerte ET aufgezeichnet werden.
Unter Kenntnis des Verlaufs tab der Schließverzugszeit kann erfindungsgemäß in Schritt 310 (4) geschlossen werden auf eine entsprechende Öffnungsverzugszeit t11.
Beispielsweise kann aus dem Verlauf tab über der Ansteuerdauer ET (3) zunächst eine Kenngröße bestimmt werden, die über eine einfache Rechenformel oder aber über eine Kennlinie direkt in die Öffnungsverzugszeit t11 umgerechnet wird, vergleiche Schritt 310 aus 4.
Als Kenngröße, welche der erfindungsgemäßen Ermittlung 310 der Öffnungsverzugszeit t11 zugrunde liegt, werden unter anderem folgende Varianten vorgeschlagen:

a) Derjenige Wert ETabmin für die Ansteuerdauer ET, bei dem die kleinste Schließverzugszeit tabmin ermittelt worden ist,
b) die kleinste detektierbare Schließverzugszeit tabmin,
c) ein Schnittpunkt der Tangente T an die Kurve tab = f(ET) im Punkt ET = ETlim der maximalen Schließverzugszeit tabmax mit einer zuvor definierten Referenzkurve K, wobei die Referenzkurze K besonders vorteilhaft einen linearen Verlauf aufweist, vorzugsweise einen in 3 horizontalen Verlauf, das heißt K = const.
d) Die Referenzkurve K kann in Abhängigkeit von der minimal detektierbaren Schließverzugszeit tabmin angepasst werden.

Anstelle des Verlaufs tab aufgetragen über der Ansteuerdauer ET kann erfindungsgemäß auch ein Verlauf der Öffnungsdauer (ts–tET0) über der Ansteuerdauer ET oder eine beliebige Linearkombination aus dem Verlauf der Öffnungsdauer (ts–tET0) und dem Verlauf tab der Schließverzugszeit zur Bildung einer den Öffnungszeitpunkt töff beziehungsweise der Öffnungsverzugszeit t11 charakterisierenden Größe verwendet werden.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass ein zusätzlicher Aufwand zur messtechnischen Erfassung der Öffnungsverzugszeit t11 vermieden wird. Bei solchen Ventiltypen, bei denen eine direkte Messung der Öffnungsverzugszeit t11 prinzipbedingt z. B. nur sehr schwer oder ohne separate Sensorik gar nicht möglich ist, stellt das erfindungsgemäße Prinzip eine wenig aufwendige Möglichkeit dar, die interessierende Öffnungsverzugszeit t11 aus der einfacher ermittelbaren Schließverzugszeit tab abzuleiten.
Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Ermittlung 310 (4) der Öffnungsverzugszeit t11 auch mit Hilfe eines das Betriebsverhalten des Ventils 100 nachbildenden Modells (nicht gezeigt) erfolgen. Dem Modell können beispielsweise wiederum der Verlauf tab (3) aufgetragen über der Ansteuerdauer ET sowie weitere in dem Steuergerät 200 (1a) vorhandene oder messtechnisch einfach ermittelbare Betriebsgrößen zugeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl auf mittels Steuerventilen 104, 105, 112 betätigte Ventile 100 angewandt werden, als auch auf direkt betätigte Ventile (nicht gezeigt), bei denen der Aktor 102, 104 direkt beispielsweise auf die Ventilnadel 116 wirkt.
Bei Vorhandensein einer entsprechenden Korrelation zwischen den betreffenden Verzugszeiten kann das erfindungsgemäße Prinzip auch auf die Ermittlung mehrerer unterschiedlicher Verzugszeiten, ausgehend von beispielsweise einer ersten messtechnisch erfassten Verzugszeit des betreffenden Ventils, ausgedehnt werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines mittels eines Aktors (102, 104) betätigten Ventils (100), insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine erste Verzugszeit (tab) ermittelt wird, die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt (tET1) einer ersten Änderung eines Ansteuersignals (I) für den Aktor (102, 104) und einem Zeitpunkt (ts) einer mit der ersten Änderung des Ansteuersignals (I) korrespondierenden ersten Betriebszustandsänderung des Ventils (100), dadurch gekennzeichnet, dass aus der ersten Verzugszeit (tab) geschlossen wird auf mindestens eine zweite Verzugszeit (t11) des Ventils (100), die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt (tET0) einer zweiten, von der ersten Änderung verschiedenen, Änderung des Ansteuersignals (I) und einem Zeitpunkt (töff) einer mit der zweiten Änderung des Ansteuersignals (I) korrespondierenden zweiten Betriebszustandsänderung des Ventils (100).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzugszeit (tab) eine Schließverzugszeit ist, und dass die zweite Verzugszeit (t11) eine Öffnungsverzugszeit ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzugszeit (tab) in Abhängigkeit von mindestens einer messtechnisch erfassten Größe ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem ballistischen Betriebsbereich des Ventils (100) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzugszeit (tab) für unterschiedliche Werte einer Ansteuerdauer (ET), während der der Aktor (102, 104) mit dem Ansteuersignal (I) angesteuert wird, ermittelt wird, und dass aus einem Verlauf der ersten Verzugszeit (tab) über der Ansteuerdauer (ET) auf die zweite Verzugszeit (t11) geschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verzugszeit (t11) in Abhängigkeit eines minimalen Werts (tabmin) für die erste Verzugszeit ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verzugszeit (t11) mittels eines Modells ermittelt wird, das ein Betriebsverhalten des Ventils (100) nachbildet.
Steuergerät (200) zum Betreiben eines mittels eines Aktors (102, 104) betätigten Ventils (100), insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei das Steuergerät (200) dazu ausgebildet ist, eine erste Verzugszeit (tab) zu ermitteln, die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt (tET1) einer ersten Änderung des Ansteuersignals (I) für den Aktor (102, 104) und einem Zeitpunkt (ts) einer mit der ersten Änderung des Ansteuersignals (I) korrespondierenden ersten Betriebszustandsänderung des Ventils (100), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (200) dazu ausgebildet ist, aus der ersten Verzugszeit (tab) auf mindestens eine zweite Verzugszeit (t11) des Ventils (100) zu schließen, die eine zeitliche Differenz charakterisiert zwischen einem Zeitpunkt (tET0) einer zweiten, von der ersten Änderung verschiedenen, Änderung des Ansteuersignals (I) und einem Zeitpunkt (töff) einer mit der zweiten Änderung des Ansteuersignals (I) korrespondierenden zweiten Betriebszustandsänderung des Ventils (100).
Steuergerät (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einem Steuergerät (200) gemäß Anspruch 8, ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einem Steuergerät (200) gemäß Anspruch 8, ausgeführt wird.