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Stand der Technik
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Der Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben eines elektromagnetisch betriebenen Schaltantriebs, wie beispielsweise einem Magnetventil oder einer elektromagnetisch betätigten Pumpe, insbesondere Hubkolbenpumpe.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind darüber hinaus ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt
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Schaltantriebe werden in verschiedensten Fluid-Systemen mittels Elektromagneten angetrieben. Beispiele für Schaltantriebe sind Magnetpumpen und Magnetventile. Diese Schaltantriebe müssen gegen eine Federkraft und eine Kraft des Fluids bewegt werden. Dabei wird eine Magnetspule des Elektromagneten bestromt. Die Magnetkraft steigt an und in dem Augenblick, in dem ein Kräftegleichgewicht zwischen der öffnenden Magnetkraft und den schließenden Druckkräften herrscht, setzen sich die beweglichen Teile des Schaltantriebs in Bewegung.
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So werden beispielsweise derartige Pumpen und/ oder Dosierventile, welche mittels eines Elektromagneten betätigt werden, in Stickoxid-Reduktionseinheiten zur Abgasreinigung eingesetzt. Zur Abgasnachbehandlung kann eine selektive katalytische Reduktion (Selective Catalyst Reduction SCR) eingesetzt werden. Hierbei wird dem Abgas eine definierte Menge eines selektiv wirkenden Reagenzmittels zugegeben, welches ein Beispiel eines Fluids ist. Dies kann beispielsweise Ammoniak sein, welches beispielsweise aus einer Vorstufe in Form einer Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL) im Abgaskanal durch Hydrolyse gewonnen wird.
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Eine entsprechende Dosiervorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 196 07 073 A1 bekannt geworden. Die HWL wird dabei durch eine Leitung von einem Tank zu einem Dosierventil gefördert und in einen Abgaskanal einer Brennkraftmaschine stromaufwärts vor einen SCR-Kat eindosiert, um die Stickoxidkonzentration zu verringern.
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In aktuellen Dosiersystemen, wie diese unter der Bezeichnung DENOXTRONIC bekannt sind, saugt in einem Fördermodul eine Pumpe die HWL aus einem Reagenzmitteltank und verdichtet diese auf den für eine Zerstäubung erforderlichen Systemdruck von beispielsweise 3 bis 8 bar. Unter Berücksichtigung von beispielsweise aktueller Brennkraftmaschinendaten und Sensordaten wird die HWL-Rate auf möglichst maximale Stickoxidreduzierung abgestimmt.
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Gemäß dem Stand der Technik wird das Dosierventil durch den Stromverlauf in der Anzugsphase überwacht. Die Überwachung basiert auf der zweiten Ableitung des Stromverlaufs des Dosierventils, der bei jeder Anzugsphase von dem Steuergerät aufgenommen wird. Der Stromknick, der als Ankerbewegung interpretiert wird, wird durch die Differenz zwischen dem lokalen Maximum und dem lokalen Minimum der Ableitung des Stromverlaufs entdeckt, wenn diese Differenz eine Schwelle überschreitet.
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Eine vergleichbare Vorgehensweise ist in der nicht vorveröffentlichten Offenlegungsschrift
DE 10 2013 200 506 A1 beschrieben. Dabei ist vorgesehen, dass ein modellierter Stromverlauf durch die Magnetspule unter der Annahme eines nicht bewegten Aktuators ermittelt wird, dass der tatsächliche Stromverlauf während der Ansteuerung der Magnetspule bestimmt und mit dem modellierten Stromverlauf verglichen wird und dass bei Erreichen einer vorgegebenen Abweichung beider Stromverläufe voneinander der Loslaufzeitpunkt erkannt wird.
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Weiterhin sind in der, ebenfalls nicht vorveröffentlichten Offenlegungsschrift
DE 10 2013 200 540 A1 ein Verfahren und eine Steuer- und Auswerteeinheit zur Erkennung eines Bewegungsbeginns eines elektromechanischen Schaltantriebs bekannt geworden, welcher mittels mindestens einer Magnetspule angetrieben wird, wobei der Schaltantrieb Teil einer hydraulischen Komponente, wie einer Magnetpumpe oder einem Magnetventil ist. Sein Bewegungsbeginn des Aktuators wird mittels Auswertung eines Stroms, welcher durch die Magnetspule fließt, und dessen zeitliche Ableitungen ermittelt. Anhand von Tabellenwerten oder Kennlinien wird in Abhängigkeit von weiteren Kenngrößen und mit dem ermittelten Bewegungsbeginn ein Druck bestimmt wird. Dabei ist vorgesehen, dass zur Bestimmung des Bewegungsbeginnes eine relative Induktivität aus einem zeitlichen Induktivitätsverlauf bestimmt und ein zeitlicher Verlauf der relativen Induktivität ausgewertet wird.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2011 002 630 A1 ist ein Verfahren zum Detektieren einer Änderung des Aktivierungszustandes eines elektromagnetisch betätigtem Schaltantrieb und eine Schaltungsanordnung mit einem Schaltantrieb bekannt geworden. Der Schaltantrieb weist einen Elektromagneten mit einer Induktivität und einen mechanisch durch den Elektromagneten betätigtem Anker auf. Das Verfahren umfasst das Auswerten der Änderung der Induktivität über die Zeit.
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Eine andere, nicht vorveröffentlichte Offenlegungsschrift
DE 10 2013 209 134 A1 betrifft auch ein Verfahren zur Erkennung eines Ankeranschlags in einem Schaltantrieb nach einer Ansteuerung einer den Schaltantrieb antreibenden Magnetspule. Der Ankeranschlag wird ebenfalls mittels Auswertung eines zeitlichen tatsächlichen Stromverlaufs durch die Magnetspule bestimmt. Dabei ist es vorgesehen, dass aus dem tatsächlichen Stromverlauf ein Induktivitätsverlauf bestimmt wird und dass bei Erreichen einer vorgegebenen Induktivitätsschwelle der Ankeranschlag erkannt wird.
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Die Ansteuerung eines beliebigen Schaltantriebs, beispielsweise einer Magnetspule eines Ventils, oder der Betrieb von Sensoren in einem Fahrzeug hängt von der Steuerspannung und damit von der Bordnetzspannung des Einsatzsystems und von der Belastbarkeit der Hardware des Schaltantrieb bzw. des Sensors ab.
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Die Betriebsspannung bzw. die Bordnetzspannung kann zwischen 6 V und 32 V, und höher variieren. So weisen heutige PKW und Motorräder ein übliches Bordnetz mit 12V Betriebsspannung auf. LKW hingegen verwenden ein Bordnetz mit 24V Betriebsspannung.
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In der Offenlegungsschrift
DE 10 2010 001 004 A1 ist eine Vorrichtung beschrieben, welche eine Steuereinheit aufweist, die ein Ansteuersignal für einen Schaltantrieb im Rahmen eines impulsbreitenmodulierten Schaltsignals vorgibt. Die Impulsdauer und die Periodendauer der Ansteuersignale sind unabhängig voneinander einstellbar. Die Steuereinheit weist Einrichtungen zur Detektion der aktuell anliegenden Bordnetzspannung sowie Treiber-Einheiten auf, mit denen die Impulsbreitenmodulation der Ansteuersignale phasenweise vorgebbar und an die aktuell anliegende Bordnetzspannung anpassbar ist. Die Funktionalität kann dabei als Hardware und/oder als Software in der Steuereinheit implementiert sein.
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Die bekannte Vorrichtung ermöglicht eine automatische Anpassung der Betriebsspannung eines Schaltantriebs an die vorgefundene Bordnetzspannung, sodass lediglich ein Schaltantrieb mit einer bestimmten Betriebsspannung, beispielsweise 12 V, gefertigt werden muss, der jedoch auch mit höheren Spannungen als Betriebsspannung betrieben werden kann. Die bekannte Vorrichtung ermöglicht jedoch kein optimales Betreiben des Schaltantriebs im Hinblick auf die Verlustleistung, denn die Schaltantriebe sind jeweils für die niedrigste erwartete zumindest kurzfristig auftretende zur Verfügung stehende Betriebsspannung ausgelegt. So schaltet ein Magnetventil beispielsweise bereits bei 8 V, obwohl die Nenn-Betriebsspannung auf 12 V festgelegt ist. Eine zu hohe Betriebsspannung hat einen unnötig hohen Betriebsstrom zur Folge, welcher sowohl die Magnetspule des Magnetventils als auch das den Ventilstrom bereitstellende Steuergerät thermisch belastet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, welche ein zuverlässiges Schalten und Erkennen eines Schaltens von elektromagnetisch betätigten Schaltantrieben wie beispielsweise Magnetventilen oder elektromagnetisch betätigte Pumpen und gleichzeitig ein Minimieren der Verlustleistung bei der Ansteuerung des Schaltantriebs ermöglichen.
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Die Aufgabe wird jeweils durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Betreiben eines elektromagnetisch betriebenen Schaltantriebs, der eine Magnetspule enthält, die zum Betätigen des Schaltantriebs an eine Spulenspannung gelegt wird, wobei der Schaltantrieb in einem Fluid-System eingesetzt wird, in welchem ein Druck des Fluids auftritt, zeichnet sich dadurch aus, dass eine adaptive Festlegung der Spulenspannung vorgenommen wird, um die Spulenspannung auf einen Wert festzulegen, bei welchem der Schaltantrieb sicher schaltet und bei welchem der Wirkungsgrad möglichst hoch ist, dass zu Beginn der Adaption im Fluid-System ein Startdruck vorgegeben wird, dass der Druck des Fluids erfasst wird, dass die Spulenspannung, ausgehend von einem Spulenspannungs-Startwert, bei welchem der Schaltantrieb noch nicht schaltet, erhöht wird, bis eine Druckänderung des Fluids festgestellt wird, die ein Schalten des Schaltantriebs signalisiert, und dass nach dem Auftreten der Druckänderung, entsprechend dem erkannten Schalten des Schaltantriebs, bei dem die Spulenspannung gerade der Schaltspannung des Schaltantriebs entspricht, die Spulenspannung auf eine Haltespannung festgelegt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermittelt eine optimale Spulenspannung, die zum Zeitpunkt des Schaltens des Schaltantriebs vorliegt, wobei das Schalten des Schaltantriebs einer des Druckänderung im Fluid-System detektiert wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Spulenspannung auf die zum Schaltzeitpunkt des Schaltantriebs erforderliche optimale Spulenspannung von einem Steuergerät vorgegeben werden kann, unabhängig von der zum Schalten des Schaltantriebs zur Verfügung stehenden Betriebsspannung und unabhängig vom tatsächlichen, von der Spulentemperatur zum Zeitpunkt des Betätigungswunsches des Schaltantriebs abhängigen elektrischen Spulenwiderstands.
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Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht zum einen ein sicheres Schalten des Schaltantriebs und vermeidet zum anderen einen unnötigen Energieverbrauch aufgrund einer unnötig hohen Spulenspannung. Dadurch wird der Wirkungsgrad optimiert.
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Weiterhin vermeidet die erfindungsgemäße Vorgehensweise eine unnötige thermische Belastung einerseits des Schaltantriebs und andererseits des Fluids.
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Dadurch, dass die im Schaltantrieb auftretende Magnetkraft auf das zum Schalten des Schaltantriebs erforderliche Kraft begrenzt ist, wird ein unnötiger Verschleiß des Schaltantriebs vermieden. Weiterhin werden dadurch gegebenenfalls auftretende Geräusche minimiert.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass ein Schaltvorgang des Schaltantriebs erkannt wird, ohne dass eine Information über den Ansteuerstrom des Schaltantriebs zur Verfügung steht. Dadurch können die Kosten für eine Stromrücklesung in einem Steuergerät eingespart werden. Damit kann die Vorgehensweise auch mit Steuergeräten realisiert werden, die bauartbedingt eine derartige Stromrücklesung nicht bereitstellen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sind jeweils Gegenstände von abhängigen Ansprüchen.
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Eine einfache Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Festlegung der Spulenspannung auf die Haltespannung eine erste Haltespannung vorgesehen ist, welche wenigstens näherungsweise der zuvor ermittelten Schaltspannung des Schaltantriebs entspricht.
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Eine alternative vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Festlegung der Spulenspannung auf die Haltespannung eine zweite Haltespannung vorgegeben wird, die aus Sicherheitsgründen gegenüber der Schaltspannung des Schaltantriebs, bei welcher der Schaltantrieb schaltet, erhöht ist.
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Eine andere alternative vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Festlegung der Spulenspannung auf die Haltespannung eine dritte Haltespannung vorgegeben wird, die aus Gründen einer Erhöhung des Wirkungsgrads gegenüber der Schaltspannung des Schaltantriebs, bei welcher der Schaltantrieb schaltet, abgesenkt ist. Diese Ausgestaltung wird bevorzugt vorgesehen, sofern bekannt ist, dass der Schaltantrieb eine Haltespannung verkraftet, die geringer ist als die zum Schalten des Schaltantriebs erforderliche Schaltspannung.
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Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass bei geschaltetem Schaltantrieb eine kontinuierliche oder in Stufen vorgenommene Erhöhung der Haltespannung vorgesehen ist. Mit dieser Maßnahme wird eine Erhöhung der Spulentemperatur bei langer Einschaltdauer des Schaltantriebs berücksichtigt, die zu einer Erhöhung der zum Halten des Schaltantriebs im geschalteten Zustand erforderlichen Spulenspannung führt.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Spulenspannung als ein impulsbreitenmoduliertes Schaltsignal vorgegeben wird, bei dem die Impulsdauer und/oder die Periodendauer variabel zur Festlegung der Spulenspannung im zeitlichen Mittel eingestellt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betrifft ein speziell hergerichtetes Steuergerät, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens enthält.
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Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.
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Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es in einem Steuergerät abläuft.
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Das erfindungsgemäße Steuergerät-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm in einem Steuergerät abläuft.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft und
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2a–2c sowie 3a–3b zeigen Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit, welche während des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fluid-Systems 10, welches zumindest eine Fluid-Leitung 12 und einen Schaltantrieb 14 enthält. Bei dem Fluid-System 10 handelt es sich beispielsweise um ein Reagenzmittel-Dosiersystem, welches ein Reagenzmittel in einen nicht näher gezeigten Abgasbereich einer Brennkraftmaschine dosiert.
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Der Schaltantrieb 14 ist ein elektromagnetisch betriebener Schaltantrieb 14, bei dem eine Magnetspule 16, beispielsweise ein Ventil, von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand bzw. umgekehrt schaltet. In Abhängigkeit von der Schaltgeschwindigkeit kann auch ein quasi-kontinuierlicher Öffnungszustand vorgegeben werden. Der elektromagnetisch betriebene Schaltantrieb 14 kann jedoch auch eine andere Vorrichtung antreiben, wie beispielsweise eine Hubkolbenpumpe.
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In der Fluid-Leitung 12 strömt ein Fluid wie beispielsweise das bereits erwähnte Reagenzmittel, welches beispielsweise Kraftstoff oder beispielsweise eine Harnstoff-Wasser-Lösung sein kann. Das Fluid weist einen Druck p_Ist auf, der von einem Drucksensor 20 erfasst wird und als Druck-Messwert p_Mess einer Druck-Bewertung 22 zur Verfügung gestellt wird, die beispielsweise in einem Steuergerät 24 angeordnet ist.
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Zum Betreiben der Magnetspule 16 sind eine Ventilspannungs-Festlegung 26 sowie ein Schaltelement 28 vorgesehen, welche beide vorzugsweise ebenfalls im Steuergerät 24 angeordnet sind.
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Die Ventilspannungs-Festlegung 26 legt die Spulenspannung UV in Abhängigkeit von einem Schaltsignal 30, welches die Druck-Bewertung 22 bereitstellt, in Abhängigkeit von Betätigungs-Vorgabesignal 32 sowie in Abhängigkeit von einer Versorgungsspannung +Ub, –Ub fest.
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Die Funktionsweise der in 1 gezeigten Anordnung wird anhand der in den 2a–2c gezeigten Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit t näher erläutert:
2a zeigt das Betätigung-Vorgabesignal 32, welches zu einem ersten Zeitpunkt T1 einen Einschaltzustand „ 1“ annehmen soll. Zum ersten Zeitpunkt T1 soll die Magnetspule 16 durch Schließen des Schaltelements 28 bestromt werden. Hierbei soll die Spulenspannung UV auf einen Wert festgelegt werden, bei welchem der Schaltantrieb 14 einerseits schaltet, andererseits aber im geschalteten Zustand mit einer möglichst minimalen Energie gehalten wird. Dadurch kann eine thermische Belastung des Schaltantriebs 14 selbst, aber auch eine thermische Belastung des Fluids in der Fluid-Leitung 12 minimiert werden. Darüber hinaus wird der maximal mögliche Wirkungsgrad erreicht.
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Die von der Ventilspannungs-Festlegung 26 vorgegebene Spulenspannung UV ist in 2b gezeigt. Zum ersten Zeitpunkt T1 legt die Ventilspannungs-Festlegung 26 die Spulenspannung UV auf eine Startspannung USt fest, die unterhalb der minimal erwarteten Spulenspannung UV liegt, bei welchem der Schaltantrieb 14 schaltet. Nach dem ersten Zeitpunkt T1 erhöht die Ventilspannungs-Festlegung 26 die Spulenspannung UV im Rahmen eines Spannungsanstiegs 40. Rein prinzipiell könnte die Startspannung USt auch auf den Wert 0 festgelegt werden, jedoch würde dann der Spannungsanstieg 40 eine längere Zeitdauer in Anspruch nehmen.
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Die Ventilspannungs-Festlegung 26 erhöht die Spulenspannung UV so lange, bis ein Betätigungsvorgang des Schaltantriebs 14 auftritt. Das Schalten des Schaltantriebs 14 wird durch eine Bewertung des Drucks p_Ist des Fluids bekannt. Der Druck-Messwert p_Mess wird in der Druck-Bewertung 22 beispielsweise mit einem Druck-Schwellenwert PK verglichen. Zunächst wird davon ausgegangen, dass der Druck p_Ist spätestens zum ersten Zeitpunkt T1 auf einen Druck-Startwert PS festgelegt ist, der beispielsweise einem nicht geschalteten Schaltantrieb 14 entspricht. Die Festlegung auf den Druck-Startwert PS soll sicherstellen, dass der Druck p_Ist des Fluids einen solchen Wert aufweist, von dem ausgehend die Druck-Bewertung 22 eine Druckänderung bei einem Schalten des Schaltantriebs 14 detektieren kann. Bei dem in 2b gezeigten Ausführungsbeispiel soll der Druck-Startwert PS von dem Wert Null abweichen. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, dass von einem Wert Null des Druck-Startwerts PS ausgegangen und dass bei einem Schalten des Schaltantriebs 14 ein Druckanstieg auftritt. Wesentlich ist es, dass eine Druckänderung beim Schalten des Schaltantriebs 14 auftritt, die detektiert werden kann.
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Die Druck-Bewertung 22 vergleicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel den Druck-Messwert p_Mess im einfachsten Fall mit dem Druck-Schwellenwert PK. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Druck-Bewertung 22 eine Druckdifferenz bewerten. Hierbei wird eine Druck-Änderung dadurch erkannt, dass der Druck-Messwert p_Mess innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls zunächst einen oberen und dann einen unteren Druck-Schwellenwert durchschreitet. Bei einem sehr kurzen Zeitintervall kann diese Druck-Bewertung auch als Druckgradienten-Bewertung bezeichnet werden.
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Die Druck-Bewertung 22 gibt bei einer erkannten Druck-Änderung zum zweiten Zeitpunkt T2 das Schaltsignal 30 an die Ventilspannungs-Festlegung 26 weiter, die daraufhin den Spannungsanstieg 40 beendet. Zum zweiten Zeitpunkt T2 wurde somit ein Schaltvorgang des Schaltantriebs 14 durch eine Bewertung des Drucks p_Ist des Fluids bzw. einer detektierten Druck-Änderung erkannt.
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Zum zweiten Zeitpunkt T2 weist die Spulenspannung UV den Wert der Schaltspannung US auf, bei welchem der Schaltantrieb 14 schaltet. Gemäß einer einfachen Ausgestaltung belässt die Ventilspannungs-Festlegung 26 die jetzt einer ersten Haltespannung UH1 entspricht, die Spulenspannung UV auf dem Wert der Schaltspannung US. Der Schaltantrieb 14 wird im geschalteten Zustand so lange zu halten, bis das Betätigungsvorgabesignal 32 zu einem dritten Zeitpunkt T3 ein Abschalten des Schaltantriebs 14 vorgibt, welches dem „0“-Wert des Betätigungsvorgabesignals 32 entsprechen soll. Bei diesem einfachen Ausführungsbeispiel entspricht somit die erste Haltespannung UH1 zum Halten des Schaltantriebs 14 im geschalteten Zustand.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ventilspannungs-Festlegung 26 die Spulenspannung UV nach einem erkannten Schalten des Schaltantriebs 14 nach dem zweiten Zeitpunkt T2 auf eine zweite Haltespannung UH2 festlegt, welche oberhalb der Schaltspannung US liegt. Mit dieser Maßnahme wird sichergestellt, dass der Schaltantrieb im geschalteten Zustand gehalten wird, und zwar auch in dem Fall, dass aufgrund eines längeren Haltens die Temperatur der Magnetspule 16 ansteigt, wodurch eine höhere Spulenspannung UV benötigt wird, um den Schaltantrieb 14 im geschalteten Zustand zu halten.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ventilspannungs-Festlegung 26 die Spulenspannung UV nach einem erkannten Schalten des Schaltantriebs 14 nach dem zweiten Zeitpunkt T2 auf eine dritte Haltespannung UH3 festgelegt, welche jedoch unterhalb der Schaltspannung US liegt. Diese Maßnahme wird zweckmäßigerweise ergriffen, wenn bekannt ist, dass der Schaltantrieb 14 nach dem Schalten mit einer niedrigeren Spannung, nämlich der dritten Haltespannung UH3 im geschalteten Zustand gehalten werden kann. Hierdurch werden einerseits die thermische Belastung des Schaltantriebs 14 bzw. des Fluids verringert und andererseits der Wirkungsgrad erhöht.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass nach dem Schalten des Schaltantriebs 14 der Druck p_Ist des Fluids auf einen Druck-Endwert PE abfällt, der gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel zu dem Wert 0 angenommen wird. Wie bereits erwähnt, ist rein prinzipiell jedoch auch ein anderer Betriebsdruck im geschalteten Zustand des Schaltantriebs 14 möglich. Nach dem dritten Zeitpunkt T3, zu welchem der Schaltantrieb 14 abgeschaltet wird, ändert sich der Druck p_Ist des Fluids wieder auf einen anderen Wert, welcher dem anderen Schaltzustand des Schaltantriebs 14 entspricht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass ein Druckanstieg erfolgt.
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In den 3a–3b ist eine Ausgestaltung gezeigt, die alternativ oder zusätzlich zu den bereits beschriebenen Vorgehensweisen vorgesehen sein kann. 3a zeigt wieder das Betätigungsvorgabesignal 32, welches zwischen dem ersten Zeitpunkt T1 und dem dritten Zeitpunkt T3 ein Schalten des Schaltantriebs 14 vorgeben soll. Das Schalten des Schaltantriebs 14 wird wieder zum zweiten Zeitpunkt T2 erkannt. Danach kann wieder vorgesehen sein, dass die Spulenspannung UV auf die erste, zweite oder dritte Haltespannung UH1, UH2, UH3 festgelegt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch eine Erhöhung 50 der Haltespannung UH1, UH2, UH3 während des geschalteten Zustands des Schaltantriebs 14 zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt T2, T3 vorgesehen.
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Der Endwert bei der Erhöhung 50 der Spulenspannung UV ist üblicherweise mit zunehmender Dauer auf einen Höchstwert begrenzt, der in 3b nicht eingetragen ist.
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Dieses Ausführungsbeispiel wird insbesondere eingesetzt, wenn der Schaltantrieb 14 für eine vergleichsweise längere Zeitdauer, entsprechend dem Zeitintervall zwischen dem ersten und dritten Zeitpunkt T1, T3 im geschalteten Zustand verbleiben soll. In diesem Fall muss mit einem Ansteigen der Temperatur der Magnetspule 16 aufgrund der elektrischen Verlustleistung gerechnet werden. Die vorgesehene Erhöhung 50 der Spulenspannung UV, die in Abhängigkeit von der Dauer bis zum Abschalten des Schaltantriebs 14 zum dritten Zeitpunkt T3 ständig erhöht oder bis zu einem Begrenzungswert erhöht wird, sorgt dafür, dass der Schaltantrieb 14 trotz des erhöhten Spannungsbedarfs der Magnetspule 16 aufgrund der Erwärmung im geschalteten Zustand gehalten wird.
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Die Erhöhung 50 der Spulenspannung UV kann gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel kontinuierlich, alternativ jedoch auch in Stufen erhöht werden.
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Die Spulenspannung UV wird mittels des Schaltelements 28 vorzugsweise im Rahmen eines getakteten Betriebs vorgegeben, bei welchem eine Impulsbreiten-Modulation vorgenommen wird, bei der die Impulsdauer und/oder die Periodendauer variabel zur Festlegung der Spulenspannung UV im zeitlichen Mittel eingestellt werden. In Abhängigkeit insbesondere von der Periodendauer des impulsbreitenmodulierten Schaltsignals kann alternativ zu einem Schalten des Schaltantriebs 14 in zwei Zuständen, in welchen der Schaltantrieb 14 entweder vollständig geschaltet oder vollständig abgeschaltet ist, auch quasi-kontinuierlich in einer Zwischenposition gehalten werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19607073 A1 [0006]
- DE 102013200506 A1 [0009]
- DE 102013200540 A1 [0010]
- DE 102011002630 A1 [0011]
- DE 102013209134 A1 [0012]
- DE 102010001004 A1 [0015]
