DE102011086151A1 - Verfahren zum Betreiben mindestens eines Magnetventils - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben mindestens eines Magnetventils beschrieben, insbesondere eines Kraftstoff-Einspritzventils (14), bei welchem eine Spule (32) einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (13) angesteuert wird und ein Anker (34) der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung (13) zwischen einem Ruhesitz (36) und einem Hubanschlag (38) axial bewegt wird, wobei eine Ventilnadel (40) mittels eines Mitnehmers (42) mit dem Anker (34) zeitweise gekoppelt ist, und wobei die Ventilnadel (40) und der Anker (34) axial zueinander verschiebbar sind. Bei einem Schließvorgang des Magnetventils wird mittels einer Auswertung einer an der Spule (32) anliegenden Spannung (54) ein Zeitpunkt (t7) ("zweiter Zeitpunkt") ermittelt, zu dem der Anker (34) den Ruhesitz (36) erreicht, und es wird eine nachfolgende Ansteuerung der Spule (32) unter Berücksichtigung des ermittelten Zeitpunkts (t7) durchgeführt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Computerprogramm und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach den nebengeordneten Patentansprüchen.
  • Vom Markt her ist es bekannt, Kraftstoff mittels eines Einspritzventils in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einzubringen. Beispielsweise wird das Einspritzventil mittels eines Elektromagneten betätigt, wobei eine Spule des Elektromagneten mittels einer Spannung angesteuert und das Einspritzventil somit geöffnet wird. Nach dem Ende der Ansteuerung wird das Einspritzventil beispielsweise mittels Federkraft wieder geschlossen. Patentveröffentlichungen aus diesem Fachgebiet sind beispielsweise die DE 10 2009 026 930 und die DE 10 2009 045 307 .
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, sowie durch ein Computerprogramm und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
  • Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass bei einem Einspritzventil einer Brennkraftmaschine Mehrfacheinspritzungen mit besonders kurzen dazwischen liegenden Wartezeiten ("Pausenzeiten") erfolgen können. Eine jeweils nachfolgende Teil-Einspritzung kann aus einer definierten Position eines Ankers einer das Einspritzventil betätigenden elektromagnetischen Betätigungseinrichtung erfolgen. Auf diese Weise können Mehrfacheinspritzungen mit Wartezeiten von beispielsweise 0,5 ms (Millisekunden) serientauglich realisiert werden. Insbesondere können exemplarbedingte Streuungen vermindert und die Genauigkeit der zugemessenen Kraftstoffmenge deutlich verbessert sowie Schadstoffe im Abgas der Brennkraftmaschine reduziert werden.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben mindestens eines Magnetventils, insbesondere Kraftstoff-Einspritzventils, bei welchem eine Spule angesteuert wird. Dadurch kann der Anker zwischen einem Ruhesitz und einem Hubanschlag bewegt werden. Dabei ist eine Ventilnadel mittels eines Mitnehmers mit dem Anker zeitweise gekoppelt. Das Verfahren ist insbesondere für Magnetventile mit einem so genannten "Ankerfreiweg" vorgesehen, wobei die Ventilnadel zeitweise unabhängig von dem Anker und der Anker zeitweise unabhängig von der Ventilnadel bewegbar ist. Erfindungsgemäß wird bei einem Schließvorgang des Magnetventils mittels einer Auswertung einer an der Spule anliegenden Spannung ein Zeitpunkt ("zweiter Zeitpunkt") ermittelt, zu dem der Anker den Ruhesitz erreicht. Unter Berücksichtigung des ermittelten Zeitpunkts kann nachfolgend mindestens eine weitere Ansteuerung der Spule erfolgen, das heißt, es kann eine so genannte Mehrfacheinspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine definiert durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielsweise für eine Benzindirekteinspritzung vorgesehen.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweite Zeitpunkt relativ zu einem Ansteuersignal der Spule ermittelt wird und/oder relativ zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem der Anker sich vom Mitnehmer löst (was der Fall ist, wenn die Ventilnadel beim Schließen bereits im Ruhesitz angekommen ist, der Anker aber noch nicht). Das Ansteuersignal ist beispielsweise die an die Spule angelegte bzw. anliegende Spannung. Durch die Bezugnahme auf das Ansteuersignal kann der zweite Zeitpunkt einem jeweiligen Einspritzventil als definierter Wert zugeordnet werden. Dadurch kann die nachfolgende Ansteuerung der Spule besonders präzise erfolgen. Beispielsweise kann der zweite Zeitpunkt auf ein Ende der Ansteuerung bezogen sein. Der gegebenenfalls ermittelte erste Zeitpunkt charakterisiert ein Schließen des Einspritzventils.
  • Nach einer erfolgten Ansteuerung der Spule – wenn beispielsweise eine an die Spule angelegte Spannung abgeschaltet wird – bricht das durch die Ansteuerung zuvor erzeugte Magnetfeld zusammen und das Einspritzventil kann schließen. Die sich daraus ergebende Änderung des Magnetflusses induziert eine Spannung in der Spule. Beim Schließen des Einspritzventils entsteht bauartbedingt ein Luftspalt. Der Luftspalt entsteht zwischen dem Anker und dem Mitnehmer der Ventilnadel, nachdem die Ventilnadel den Ventilsitz erreicht hat und das Einspritzventil somit geschlossen ist. Nachfolgend wird der Luftspalt entsprechend dem von dem Anker noch zurückzulegenden Ankerfreiweg stetig größer. Der Luftspalt stellt für den Magnetfluss einen Widerstand dar, wodurch der Magnetfluss geändert und dadurch wiederum eine an der Spule anliegende induzierte Spannung beeinflusst wird. Durch eine Auswertung der induzierten Spannung kann erstens ermittelt werden, wann die Ventilnadel an ihrem Ventilsitz anschlägt und somit der Luftspalt entsteht (erster Zeitpunkt), und zweitens, wann der Anker seinen Ruhesitz erreicht und somit der Luftspalt ein Maximum aufweist (zweiter Zeitpunkt). Die Ermittlung des zweiten Zeitpunkts ist für die Erfindung besonders nützlich.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass die Ermittlung des ersten und/oder des zweiten Zeitpunkts unter Verwendung einer zeitlichen Änderung der anliegenden Spannung, insbesondere einer zeitlichen Ableitung erfolgt. Dadurch kann die Ermittlung der Zeitpunkte besonders präzise und vergleichsweise unabhängig von eventuell noch an der Spule anliegenden Restspannungen oder dergleichen erfolgen. Vorzugsweise wird eine erste zeitliche Ableitung der induzierten Spannung verwendet.
  • Das Verfahren ist besonders nützlich, wenn der zweite Zeitpunkt individuell für jedes Magnetventil ermittelt wird. Dadurch können exemplarbedingte Streuungen der Eigenschaften der Magnetventile bzw. Einspritzventile individuell berücksichtigt und somit die Genauigkeit der eingespritzten Kraftstoffmenge insgesamt erhöht werden.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die nachfolgende Ansteuerung der Spule nach Ablauf einer auf ein Ende der (vorhergehenden) Ansteuerung folgenden Wartezeit erfolgt. Vorzugsweise wird die Wartezeit derart bemessen, dass nach ihrem Ablauf sich der Anker zuverlässig in einer definierten Position befindet, insbesondere dass der Anker erstmalig an seinen Ruhesitz anschlägt. Dadurch kann verhindert werden, dass zu Beginn der folgenden Ansteuerung sich der Anker – beispielsweise als Folge eines Ankerprellens – in einer jeweils unterschiedlichen und damit undefinierten Position befindet. Dies ist insbesondere für die vergleichsweise kurzen Abstände zwischen jeweiligen Teil-Einspritzungen einer Mehrfacheinspritzung von Vorteil. Im Allgemeinen werden der zweite Zeitpunkt bzw. die Wartezeit zylinderindividuell und im Betrieb immer wieder ermittelt und abgespeichert, und weisen entsprechend zylinderindividuelle Werte auf. Dadurch kann die eingespritzte Kraftstoffmenge besonders genau zugemessen werden.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass bei einem Kraftstoff-Einspritzventil einer Brennkraftmaschine bei der Ermittlung des zweiten Zeitpunkts mindestens ein den Betrieb der Brennkraftmaschine beeinflussender Parameter, insbesondere ein Kraftstoffdruck, eine Kraftstofftemperatur und/oder eine Kraftstoffsorte, berücksichtigt wird. Dadurch kann die jeweilige Abhängigkeit des zweiten Zeitpunkts bzw. der Wartezeit in das erfindungsgemäße Verfahren mit einbezogen werden. Vorzugsweise werden die ermittelten Abhängigkeiten – beispielsweise in einem Kennfeld – abgespeichert, so dass eine Ermittlung des zweiten Zeitpunkts bzw. der Wartezeit nur gelegentlich erforderlich ist. Dadurch können Rechenzeit und Kosten gespart werden.
  • Besonders nützlich ist es, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mindestens teilweise mittels eines Computerprogramms durchgeführt wird. Dadurch können Kosten gesenkt und das Verfahren vereinfacht werden. Das Computerprogramm läuft vorzugsweise auf einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung der Brennkraftmaschine ab.
  • Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein vereinfachtes Schema einer Brennkraftmaschine mit vier Einspritzventilen;
  • 2 eine vereinfachte Schnittansicht eines Einspritzventils von 1;
  • 3 ein Zeitdiagramm mit mehreren den Betrieb des Einspritzventils charakterisierenden Größen;
  • 4 ein erstes Flussdiagramm zur Durchführung des Verfahrens; und
  • 5 ein zweites Flussdiagramm zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es werden für funktionsäquivalente Elemente und Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
  • 1 zeigt ein vereinfachtes Schema eines Kraftstoffsystems 11 einer Brennkraftmaschine 10 mit vorliegend vier Zylindern 12 und zugehörigen Einspritzventilen 14 ("Kraftstoff-Einspritzventil") zur Einspritzung von Kraftstoff. Die Einspritzventile 14 können durch je eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 13 betätigt werden. Oberhalb der Einspritzventile 14 ist ein Hochdruckspeicher 16 ("Rail") dargestellt, der aus einer Hochdruckleitung 18 mit Kraftstoff gespeist und von einem Drucksensor 20 überwacht wird. Die Brennkraftmaschine 10 ist entweder als ein Benzinmotor oder als ein Dieselmotor ausgeführt. Im rechten oberen Teil der 1 ist eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 zusammen mit angedeuteten abgehenden und ankommenden Steuerleitungen dargestellt, sowie ein darin enthaltener Datenspeicher 24 und ein Computerprogramm 26.
  • Im Betrieb speist eine (nicht dargestellte) Kraftstoffpumpe den Hochdruckspeicher 16 über die Hochdruckleitung 18, wobei der Drucksensor 20 den aktuellen Kraftstoffdruck über eine angedeutete Signalleitung zur Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 meldet. Die vier Einspritzventile 14 setzen abhängig von einem Ansteuersignal der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 13 eine bestimmte Kraftstoffmenge in die Zylinder 12 ab. Dazu werden die Einspritzventile 14 in vielen Betriebsarten der Brennkraftmaschine 10 während eines Arbeitszyklus mehrfach betätigt, wobei jeweils eine Anzahl von vergleichsweise geringen Kraftstoffmengen in kurzem zeitlichen Abstand nacheinander in einen Zylinder 12 eingespritzt wird ("Mehrfacheinspritzung").
  • 2 zeigt schematisch einige Elemente des Einspritzventils 14 zur Kraftstoff-Direkteinspritzung der Brennkraftmaschine 10. In 2 ist das Einspritzventil 14 geschlossen gezeigt. Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 13 umfasst vorliegend eine Spule 32 und einen Anker 34, der bei einer Bestromung in die Spule 32 gezogen wird. Die Bewegung des Ankers 34 ist durch einen Ruhesitz 36 sowie einen Hubanschlag 38 begrenzt. Bei geschlossenem Einspritzventil 14 liegt der Anker 34 auf dem Ruhesitz 36 auf. Durch eine axiale Bohrung im Anker 34 ist eine Ventilnadel 40 geführt, welche an ihrem in der Zeichnung oberen Ende fest mit einem scheibenförmigen Mitnehmer 42 verbunden ist. Auf den Mitnehmer 42 wirkt eine Schraubenfeder 44 ein und beaufschlagt die Ventilnadel 40 somit in Schließrichtung. Die Ventilnadel 40 und der Mitnehmer 42 bilden zusammen ein Ventilelement 15. Zwischen dem Anker 34 und dem Mitnehmer 42 ist in dem in der 2 gezeigten Zustand des Einspritzventils 14 ein Luftspalt 45 vorhanden.
  • Am in der Zeichnung unteren Ende des Einspritzventils 14 ist ein Ventilsitz 46 angeordnet. Eine Auslassöffnung 48 ist bei auf dem Ventilsitz 46 aufliegender Ventilnadel 40 verschlossen und bei abgehobener Ventilnadel 40 geöffnet (nicht dargestellt). Sonstige Elemente des Einspritzventils 14, wie zum Beispiel Kraftstoffkanäle, sind nicht mit dargestellt. Alle Bewegungen geschehen in einer auf die 2 bezogenen vertikalen Richtung.
  • Man erkennt, dass der Anker 34 und die Ventilnadel 40 nicht starr verbunden, sondern über den Mitnehmer 42 miteinander gekoppelt sind. Insbesondere beim Schließen des Einspritzventils 14 legt der Anker 34 nach einem Anschlagen der Ventilnadel 40 an dem Ventilsitz 46 noch einen Freiweg ("Ankerfreiweg") bis zum Anschlagen an dem Ruhesitz 36 zurück, wobei sich der Luftspalt 45 zwischen dem Mitnehmer 42 und dem Anker 34 bildet. Es versteht sich, dass das Einspritzventil 14 und/oder die Führung des Magnetflusses auch abweichend von dem in der 2 gezeigten vereinfachten Schema ausgeführt sein kann.
  • Ausgehend von dem in der 2 gezeigten Zustand des Einspritzventils 14 wird bei einer Ansteuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 13 die Spule 32 bestromt. Dadurch wird nachfolgend der Anker 34 in Richtung des Hubanschlags 38 mittels Magnetkraft angezogen. Wenn der Anker 34 die axiale Position des Mitnehmers 42 erreicht, nimmt er den Mitnehmer 42 in der Zeichnung nach oben mit. Dadurch wird die Ventilnadel 40 von dem Ventilsitz 46 abgehoben und das Einspritzventil 14 somit geöffnet.
  • Wird nachfolgend die Ansteuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 13 beendet, so nehmen der durch die Spule 32 fließende Strom und entsprechend die Magnetkraft ab. Die Schraubenfeder 44 kann den Mitnehmer 42 in der Zeichnung nach unten bewegen, wodurch der Anker 34 zwangsweise von dem Hubanschlag 38 abgehoben wird. Wenn die Ventilnadel 40 den Ventilsitz 46 erreicht, hebt der Anker 34 mittels der Massenträgheit vom Mitnehmer 42 ab, wobei der Luftspalt 45 gebildet und fortlaufend vergrößert wird. Das Abheben des Ankers 34 von dem Mitnehmer 42 charakterisiert einen "ersten Zeitpunkt". Der Luftspalt 45 wird maximal, wenn der Anker 34 nachfolgend an dem Ruhesitz 36 anschlägt. Dies charakterisiert einen "zweiten Zeitpunkt".
  • 3 zeigt mehrere Größen des Einspritzventils 14 in einem Zeitdiagramm. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, und die Ordinate beschreibt die – nicht einzeln skalierten – Werte der jeweiligen Größen. Das Zeitdiagramm wurde ermittelt, indem die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 13 mehrmals aufeinanderfolgend in jeweils gleicher Weise angesteuert wurde und die dabei ermittelten Kurven nach Art eines Oszillogramms in der Zeichnung überlagert wurden. Die Darstellung der 3 beschreibt zwei Teil-Einspritzungen 49 und 51 einer Mehrfacheinspritzung des Einspritzventils 14. Dabei erfolgt die jeweils erste Teil-Einspritzung 49 nach einer vergleichsweise langen Pause, wogegen die zweite Teil-Einspritzung 51 vergleichsweise kurz auf die erste Teil-Einspritzung 49 folgt.
  • Eine erste Kurve charakterisiert einen Strom 52, welcher durch die Spule 32 fließt. Der Strom 52 ist in der Zeichnung nur abschnittsweise bis zu einer bestimmten Amplitude dargestellt. Oberhalb der dargestellten Kurve durchläuft der Strom 52 ein steiles relatives Maximum. Zeitpunkte t1 und t4, an welchen der Strom 52 jeweils zu fließen beginnt, charakterisieren den Beginn einer jeweiligen Ansteuerung für die erste bzw. zweite Teil-Einspritzung 49 und 51. Zeitpunkte t2 und t5, an welchen der Strom 52 von dem relativen Maximum abzufallen beginnt, charakterisieren entsprechend das Ende der jeweiligen Ansteuerung.
  • Eine zweite Kurve charakterisiert eine an der Spule 32 anliegende Spannung 54, welche somit auch ein Ansteuersignal der Spule 32 darstellt. Die Spannung 54 weist steil ansteigende Flanken 55 zu den Zeitpunkten t2 und t5 auf. Eine dritte Kurve charakterisiert eine erste zeitliche Ableitung 56 der Spannung 54, wobei vorliegend die zeitliche Ableitung 56 invertiert und auch nur zwischen Zeitpunkten t3 und t4 sowie ab einem Zeitpunkt t6 dargestellt ist. Eine Schar von vierten Kurven charakterisiert einen axialen Weg 58 der Ventilnadel 40, wobei der Weg 58 mittels einer Lasermessung an einem Endabschnitt der Ventilnadel 40 ermittelt wurde.
  • Eine fünfte Kurve zeigt ergänzend einen axialen Weg 60 des Ankers 34, welcher in einem von der Ermittlung der ersten vier Kurven unabhängigen Versuch ("exemplarische Ankerwegmessung") beispielhaft ermittelt und in die 3 übertragen wurde. Der Weg 60 ist in der Zeichnung ab dem Zeitpunkt t5 nur für die zweite Teil-Einspritzung 51 dargestellt. Der – in der Zeichnung nicht dargestellte – Verlauf des Wegs 60 für die erste Teil-Einspritzung 49 ergibt sich jedoch entsprechend. Eine Differenz zwischen dem Weg 58 der Ventilnadel 40 und dem Weg 60 des Ankers 34 charakterisiert den Ankerfreiweg.
  • Zu einem Zeitpunkt t7 schlägt der Anker 34 erstmalig an seinem Ruhesitz 36 an. Danach findet ein Prellvorgang statt, bei dem der Anker 34 wieder von dem Ruhesitz 36 abhebt und zu einem Zeitpunkt t8 erneut an dem Ruhesitz 36 anschlägt. Der Vorgang setzt sich mit abnehmender Amplitude über den in dem Zeitdiagramm dargestellten Bereich hinaus fort. Die Zeitpunkte t7 bzw. t8 charakterisieren den besagten "zweiten Zeitpunkt" der Ankerbewegung.
  • Man erkennt, dass der Weg 58 der Ventilnadel 40 während der ersten Teil-Einspritzung 49 sehr gut reproduzierbar ist, wogegen der Weg 58 während der zweiten Teil-Einspritzung 51 in einer Kurvenschar aufgefächert ist. Das bedeutet, dass die während der zweiten Teil-Einspritzung 51 zugemessene Kraftstoffmenge von Einspritzung zu Einspritzung entsprechend stark streut. Eine Ursache dafür ist der oben beschriebene Prellvorgang des Ankers 34.
  • Ausgehend von dem Verlauf des Wegs 60 kann man aus einer Differenz des Zeitpunkts t5 und des Zeitpunkts t7 eine Wartezeit 62 ermitteln. Die Wartezeit 62 ist in der 3 also die Zeit zwischen dem Ende einer Ansteuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 13 und dem ersten oder zweiten oder gegebenenfalls einem beliebig folgenden Anschlagen des Ankers 34 an dem Ruhesitz 36 zum Zeitpunkt t7 oder t8 und so fort. Das bedeutet, dass die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 13 zum Zeitpunkt t7 oder t8 für eine dritte Teil-Einspritzung angesteuert werden kann, wobei im Unterschied zum Zeitpunkt t4 die Position der Ankers 34 wesentlich besser definiert ist. Selbstverständlich kann mit der derart ermittelten Wartezeit 62 bereits die in der Zeichnung dargestellte zweite Teil-Einspritzung 51 auf das Ende der ersten Ansteuerung zum Zeitpunkt t2 bezogen und somit ebenfalls optimiert werden.
  • Erfindungsgemäß werden die Zeitpunkte t7 bzw. t8 ermittelt, indem die an der Spule 32 anliegende Spannung 54 ausgewertet wird. Dazu wird im Verlauf der ersten zeitlichen Ableitung 56 der Spannung 54 ein relatives Maximum 64 ermittelt. Das relative Maximum 64 hat zu einem voraus gehenden absoluten Maximum 66 einen ausreichenden zeitlichen Abstand und kann somit genügend sicher ermittelt werden.
  • 4 zeigt ein erstes Flussdiagramm zur Durchführung des Verfahrens mittels des Computerprogramms 26. In einem Start-Block 70 beginnt die in der 4 dargestellte Prozedur. In einem folgenden Block 72 werden ein Kraftstoffdruck, eine Kraftstofftemperatur und eine Kraftstoffsorte als Parameter ermittelt und in dem Datenspeicher 24 der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 gespeichert. In einem weiteren Block 74 wird der Zeitpunkt t1 bzw. t4 des Beginns einer Ansteuerung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 13 für eine Teil-Einspritzung 49 bzw. 51 ermittelt. Ebenso wird der Zeitpunkt t2 bzw. t5 ermittelt, an welchem die Ansteuerung endet.
  • In einem folgenden Block 76 wird aus der an der Spule 32 anliegenden Spannung 54 deren erste zeitliche Ableitung 56 ermittelt. Aus der zeitlichen Ableitung 56 werden das relative Maximum 64 und der zugehörige Zeitpunkt t7 ermittelt. Aus der Differenz der Zeitpunkte t5 und t7 wird anschließend die Wartezeit 62 ermittelt. Die Werte für die Zeitpunkte t4 und t5, sowie für t7 bzw. die Wartezeit 62 werden zusammen mit den zuvor ermittelten Parametern in dem Datenspeicher 24 gespeichert. Die Prozedur der 4 endet in einem Ende-Block 78.
  • 5 zeigt ein zweites Flussdiagramm zur Durchführung des Verfahrens mittels des Computerprogramms 26. In einem Start-Block 80 beginnt die in der 5 dargestellte Prozedur. In einem folgenden Abfrageblock 82 wird geprüft, ob für den aktuellen Kraftstoffdruck, die aktuelle Kraftstofftemperatur und die vorliegende Kraftstoffsorte die Wartezeit 62 bereits ermittelt und in dem Datenspeicher 24 gespeichert wurde. Falls unzutreffend, so wird zu einem Ende-Block 84 verzweigt und das Verfahren zunächst mit der Prozedur nach der 4 fortgesetzt. Falls zutreffend, so wird in einem Block 86 die zu den aktuellen Parametern gehörende Wartezeit 62 aus dem Datenspeicher 24 ausgelesen.
  • In einem folgenden Block 88 erfolgt eine erste Teil-Einspritzung 49 einer Mehrfacheinspritzung des Einspritzventils 14. Nach dem Ende der ersten Ansteuerung zum Zeitpunkt t2 wird die nachfolgende Ansteuerung der Spule 32 nach Ablauf einer auf den Zeitpunkt t2 folgenden Wartezeit 62' (nicht dargestellt) für die zweite Teil-Einspritzung 51 zu einem Zeitpunkt t4' (nicht dargestellt) begonnen und in einem folgenden Zeitpunkt t5' (ebenfalls nicht dargestellt) beendet. Gegebenenfalls können weitere Teil-Einspritzungen mit Bezug auf das Ende der jeweils vorhergehenden Ansteuerung nach Ablauf der Wartezeit 62 erfolgen. Wenn die aktuelle Mehrfacheinspritzung abgeschlossen ist, so wird die Prozedur im Ende-Block 84 beendet.
  • Besonders nützlich ist es, wenn die in den 3 bis 5 beschriebenen Verfahrensschritte für jeden Zylinder 12 der Brennkraftmaschine 10 individuell durchgeführt werden. Dadurch können exemplarbedingte Unterschiede der Einspritzventile 14 entsprechend berücksichtigt werden. Alternativ ist es zur Vereinfachung denkbar, die Wartezeit 62 für alle Einspritzventile 14 gleich zu machen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009026930 [0002]
    • DE 102009045307 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben mindestens eines Magnetventils, insbesondere Kraftstoff-Einspritzventils (14), bei welchem eine Spule (32) angesteuert wird und ein Anker (34) zwischen einem Ruhesitz (36) und einem Hubanschlag (38) bewegt wird, wobei eine Ventilnadel (40) mittels eines Mitnehmers (42) mit dem Anker (34) zeitweise gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Schließvorgang des Magnetventils mittels einer Auswertung einer an der Spule (32) anliegenden Spannung (54) ein Zeitpunkt (t7) ("zweiter Zeitpunkt") ermittelt wird, zu dem der Anker (34) den Ruhesitz (36) erreicht, und eine nachfolgende Ansteuerung der Spule (32) unter Berücksichtigung des ermittelten Zeitpunkts (t7) durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zeitpunkt (t7) relativ zu einem Ansteuersignal der Spule (32) ermittelt wird und/oder relativ zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem der Anker (34) sich vom Mitnehmer (42) löst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des ersten und/oder des zweiten Zeitpunkts (t7) unter Verwendung einer zeitlichen Änderung der anliegenden Spannung (54), insbesondere einer zeitlichen Ableitung (56) erfolgt.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zeitpunkt (t7) individuell für jedes Magnetventil ermittelt wird.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgende Ansteuerung der Spule (32) nach Ablauf einer auf ein Ende der Ansteuerung folgenden Wartezeit (62) erfolgt.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kraftstoff-Einspritzventil (14) einer Brennkraftmaschine (10) bei der Ermittlung des zweiten Zeitpunkts (t7) mindestens ein den Betrieb der Brennkraftmaschine (10) beeinflussender Parameter, insbesondere ein Kraftstoffdruck, eine Kraftstofftemperatur und/oder eine Kraftstoffsorte, berücksichtigt wird.
  7. Computerprogramm (26), dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung eines Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche programmiert ist.
  8. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (22) einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass auf ihr ein Computerprogramm (26) nach Anspruch 7 ablauffähig ist.
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