DE10015647A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung zumindest eines elektromagnetischen Verbrauchers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung zumindest eines elektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils, der aus einer Energieversorgungseinrichtung und einem elektrische Ladung speichernden Element versorgbar ist, bei dem der Ladezustand des Elements erfasst und ausgewertet wird. Es ist vorgesehen, dass der Ladezustand (U¶c¶) des Elements (20) vor einer Betätigung, während und/oder nach dieser Betätigung des Verbrauchers (2 bis 5) erfasst und ausgewertet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteue­ rung zumindest eines elektromagnetischen Verbrau­ chers gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Ansteuerung zumindest eines elekt­ romagnetischen Verbrauchers gemäß Oberbegriff des Anspruchs 8.

Stand der Technik

Verfahren und Vorrichtung der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Sie dienen zur Ansteuerung eines e­ lektromagnetischen Verbrauchers, der insbesondere als Magnetventil ausgebildet ist und zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in einer Brennkraftmaschine dient. Um ein beschleunigtes Einschalten des Ver­ brauchers erreichen zu können, ist ein elektrische Ladung speicherndes Element, insbesondere Kondensa­ tor, vorgesehen. Zur Energieversorgung des Verbrau­ chers nach dem beschleunigten Einschalten wird eine Energieversorgungseinrichtung, insbesondere Bord­ batterie eines Kraftfahrzeugs, verwendet. Bei der bekannten Vorrichtung wird der Ladezustand des Ele­ ments zwischen dem Ende einer ersten Betätigung und dem Beginn einer nächsten Betätigung erfasst und ausgewertet, um auf Fehlfunktionen bei der Ansteue­ rung schließen zu können. Es hat sich jedoch her­ ausgestellt, dass eine eindeutige Unterscheidung unterschiedlicher Fehlfunktionen nicht in allen Fällen gewährleistet ist. Derartige Fehlfunktionen können beispielweise durch Abrutschen der Versor­ gungsleitungen vom Verbraucher, wodurch ein Leer­ lauf entsteht, und ein Masseschluss der Versor­ gungsleitung und/oder des Verbrauchers sein. Ist der Verbraucher als Magnetventil ausgebildet und - wie vorstehend erwähnt - zur Steuerung der Kraft­ stoffzumessung in einer Brennkraftmaschine einge­ setzt, ist es jedoch wichtig, diese beiden Fehl­ funktionen eindeutig, unterscheiden zu können. Wäh­ rend eine Weiterfahrt mit dem Kraftfahrzeug im Leerlauffall des Magnetventils ohne weiteres mög­ lich ist, führt ein Weiterfahren im Kurzschlussfall mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Motorschaden. Um dies zu vermeiden, wird in beiden Fällen der Fehlfunktion von einer Weiterfahrt mit dem Kraft­ fahrzeug abgeraten.

Vorteile der Erfindung

Das Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines e­ lektromagnetischen Verbrauchers mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und die Vorrichtung gemäß An­ spruch 8 bieten demgegenüber den Vorteil, dass eine zuverlässige Unterscheidung des Leerlauf- und Kurz­ schlussfalles und somit das gefahrlose Weiterfahren beim Leerlauffall möglich sind. Die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugs wird dadurch erhöht.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Ladezustände des Elements vor, während und/oder nach der Betätigung des Verbrauchers miteinander verglichen werden. Somit kann leicht festgestellt werden, ob es sich um den Leerlauffall handelt, da sich der Ladezustand des Elements im Wesentlichen nicht ändert, da der Verbraucher aus dem Element keine Energie aufnimmt. Wird zudem der Ladezustand des Elements während und/oder nach der Betätigung des Verbrauchers mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen, der einen gewissen Entladezustand des Elements wiedergibt, den das Element bei einwand­ freier Funktion des Verbrauchers aufweisen würde, kann auch sicher festgestellt werden, ob es sich um einen Kurzschluss handelt.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der der Ladezustand des Verbrauchers zwischen einer Anzugs- und Haltephase des Verbrauchers erfasst und ausgewertet wird. Liegt beim Verbraucher bezie­ hungsweise bei dessen Versorgungsleitung ein Kurz­ schluss vor, wird das Element zwischen der Anzugs- und Haltephase nicht wieder aufgeladen, da durch den kurzgeschlossenen Verbraucher eine Energierück­ speisung in das Element nicht möglich ist. Somit kann sicher und eindeutig auf einen Kurzschluss ge­ schlossen werden.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen in Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Ansteuerung wenig­ stens eines elektromagnetischen Verbrau­ chers und

Fig. 2 verschiedene über der Zeit aufgetragene Signale der Vorrichtung nach Fig. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei selbstzünden­ den Brennkraftmaschinen, eingesetzt. Dort wird die Kraftstoffzumessung mittels elektromagnetischer Ventile gesteuert. Diese Magnetventile werden im Folgenden als Verbraucher bezeichnet. Die Erfindung ist nicht auf diese Anwendung beschränkt. Vielmehr kann sie überall dort eingesetzt werden, wo schnellschaltende elektromagnetische Verbraucher benötigt werden.

Bei der Anwendung bei Brennkraftmaschinen, insbe­ sondere bei den selbstzündenden, legen der Eröff­ nungs- und Schliesszeitpunkt des Magnetventils den Einspritzbeginn beziehungsweise das Einspritzende des Kraftstoffs in den Zylinder fest.

In Fig. 1 sind die für die Beschreibung notwendi­ gen Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bei der gezeigten Ausführungsform handelt es sich um eine Vorrichtung für eine Brennkraftma­ schine mit vier Zylindern. Jedem Verbraucher ist ein Einspritzventil und jedem Einspritzventil ein Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet. Bei niedrigeren oder höheren Zylinderzahlen der Brenn­ kraftmaschine sind entsprechend mehr Ventile, Schaltelemente und Dioden vorzusehen.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Ansteuerung zumindest eines elektromagnetischen Verbrauchers. Im Ausführungsbeispiel sind vier Verbraucher 2, 3, 4 und 5 dargestellt. Jeweils ein erster Anschluss 6 der Verbraucher 2 bis 5 steht über ein erstes Schaltelement 7, der auch als High-Side-Schalter bezeichnet wird, und eine Diode 8 mit einer Ener­ gieversorgungseinrichtung 9 in Verbindung.

Die Diode 8 ist so angeordnet, dass sie mit ihrer Anode mit dem Schaltelement 7 und mit ihrer Kathode mit den ersten Anschlüssen 6 der Verbraucher 2 bis 5 in Verbindung steht. Das Schaltelement 7 ist vor­ zugsweise als Leistungs-Halbleiter ausgebildet und kann als Feldeffekttransistor realisiert sein.

Jeweils ein zweiter Anschluss 10 der Verbraucher 2 bis 5 stehen über jeweils ein zweites Schaltelement 11, 12, 13, 14 mit einem ersten Anschluss 15' eines Widerstands 15 in Verbindung. Bei dem Schaltelemen­ ten 11 bis 14 handelt es sich vorzugsweise um Leis­ tungshalbleiter, insbesondere Feldeffekttransisto­ ren. Die Schaltelemente 11 bis 14 werden auch als Low-Side-Schalter bezeichnet. Der zweite Anschluss 15 des Widerstands 15 steht mit einem zweiten Anschluss der Energieversorgungseinrichtung 9, hier mit deren Masse, in Verbindung.

Jedem Verbraucher 2 bis 5 ist eine Diode 16, 17, 18, 19 zugeordnet. Der Anodenanschluss der Dioden 16 bis 19 steht jeweils mit einem Verbindungspunkt V zwischen den Verbrauchern 2 bis 5 und dem zugehö­ rigen zweiten Schaltelement 11 bis 14 in Kontakt. Der Kathodenanschluss der Dioden 16 bis 19 steht mit einem elektrische Ladung speichernden Element 20 sowie einem dritten Schaltelement 21 in Verbin­ dung. Das elektrische Ladung speichernde Element 20 ist insbesondere als Kondensator ausgebildet. Die Kathodenanschlüsse der Dioden 16 bis 19 stehen mit einem ersten Anschluss 21' des dritten Schaltele­ ments 21 in Verbindung. Der zweite Anschluss 21 des Schaltelements 21 steht über eine Diode 22 mit den ersten Anschlüssen 6 der Verbraucher 2 bis 5 in Kontakt. Die Diode 22 ist so geschaltet, dass ihre Anode mit dem dritten Schaltelement 21 und ihre Ka­ thode mit den ersten Anschlüssen 6 der Verbraucher 2 bis 5 verbunden ist. Als Schaltelement 21 ist vorzugsweise ein Leistungs-Halbleiter, insbesondere Feldeffekttransistor, vorgesehen. Dieses Schaltele­ ment 21 wird auch als Booster-Schalter bezeichnet. Der den Kathoden der Dioden 16 bis 19 abgewandte Anschluss des Elements 20 steht über den Widerstand 15 mit der Energieversorgungseinrichtung 9, insbe­ sondere mit deren Masseanschluss, in Verbindung.

Das Schaltelement 7 wird von einer Steuereinheit 23 mit einem Ansteuersignal AH beaufschlagt. Das Schaltelement 11 wird von der Steuereinheit 23 mit einem Ansteuersignal AL1, das Schaltelement 12 mit einem Ansteuersignal AL2, das Schaltelement 13 mit einem Ansteuersignal AL3, das Schaltelement 14 mit einem Ansteuersignal AL4 und das Schaltelement 21 mit einem Ansteuersignal AC beaufschlagt.

Zwischen dem ersten Anschluss 6 der Verbraucher 2 bis 5 und der Kathode der Diode 8 geht eine Verbin­ dung zu einer Diode 24 aus, deren Kathode mit der Kathode der Diode 8 verbunden ist. Anodenseitig ist die Diode 24 mit der Energieversorgungseinrichtung 9, insbesondere deren Masseanschluss, verbunden. Mittels des Widerstands 15 kann der durch den je­ weils angesteuerten Verbraucher 2 bis 5 fließende. Strom ermittelt werden. Hierzu weist die Steuerein­ heit 23 eine Strommesseinrichtung 25 auf, die zwei Eingänge besitzt, die mit den beiden Anschlüssen 15' und 15" des Widerstands 15 verbunden sind. Mit der dargestellten Anordnung ist eine Strommessung über den Widerstand 15 möglich, wenn eines der Schaltelemente 11 bis 14 geschlossen ist. Der Strom kann jedoch auch bei geöffneten Schaltelementen 11 bis 14 erfasst werden, da bei geschlossenem Schalt­ mittel 7 ein Stromfluss über die Verbraucher 2 bis 5 und die zugehörigen Dioden 16 bis 19 und das Ele­ ment 20 über den Widerstand 15 möglich ist. Ein weiterer Widerstand 26 ist zwischen dem einen An­ schluss der Energieversorgungseinrichtung 9 und dem Schaltelement 7 angeordnet. Von den beiden An­ schlüssen des Widerstands 26 gehen Verbindungslei­ tungen zu einer weiteren Strommesseinrichtung 27 ab.

Die Anordnung der Schaltelemente, Verbraucher, Dio­ den und Kondensatoren ist nur beispielhaft gewählt.

Die im Folgenden beschriebene Vorgehensweise kann auch bei anderen Anordnungen der Elemente einge­ setzt werden.

In Fig. 2a ist das Ansteuersignal AC für das Schaltmittel 21 über der Zeit t aufgetragen. In Fig. 2b ist das Ansteuersignal AH für das Schaltmit­ tel 7 über der Zeit t wiedergegeben. Fig. 2c zeigt über der Zeit das Ansteuersignal AL eines der Schaltelemente 11 bis 14. In Fig. 2d ist der durch den entsprechenden Verbraucher 11 bis 14 fließende Strom I_V und in Fig. 2e die am elektrische Ladung speichernden Element 20 anliegende Spannung U_c über der Zeit aufgetragen. Hierbei ist ein Zumesszyklus für eines der Magnetventile dargestellt.

In jedem Zumesszyklus werden verschiedene Phasen unterteilt. In einer Ruhephase R ist der Verbrau­ cher 2 bis 5 über sein entsprechendes Schaltelement 11 bis 14 abgeschaltet. Die Ansteuersignale AC, AH und AL befinden sich auf niederem Potential. Die Schaltelemente 7, 21 und 11 bis 14 sind geöffnet, so dass der Strom gesperrt ist. Durch den Verbrau­ cher 2 bis 5 fließt kein Strom. Das Element 20 ist auf seine maximale Ladespannung U₁ aufgeladen. Die­ se nimmt beispielsweise einen Wert von 80 Volt an, wohingegen die Spannung der Energieversorgungsein­ richtung 9 einen Wert von circa 12 Volt annimmt. In der der Ruhephase R folgenden Einschaltphase E zu Beginn der Ansteuerung des Verbrauchers, wird das entsprechende Schaltmittel 11 bis 14 angesteuert. Zu Beginn der Einschaltphase E wird das Signal AL für den Low-Side-Schalter 11 bis 14 auf hohen Pegel gesetzt. Gleichzeitig wird auf der Steuerleitung AC ein Signal mit hohem Pegel ausgegeben, so dass das Schaltelement 21 durchsteuert, also geschlossen wird. Das Schaltmittel 7 hingegen ist jedoch noch nicht angesteuert, wie dies aus Fig. 2b hervor­ geht. Der High-Side-Schalter 7 bleibt also weiter­ hin gesperrt. Diese Ansteuerung bewirkt, dass vom Ladung speichernden Element 20 über das auch als Booster-Schalter bezeichnete Schaltelement 21, den entsprechenden Verbraucher 2 bis 5, das dem Verbraucher zugeordnete Schaltelement 11 bis 14 und dem Widerstand 15 ein Strom fließt. In dieser Ein­ schaltphase steigt der Verbraucherstrom I_V bedingt durch die hohe Spannung am Verbraucher sehr schnell an. Die Einschaltphase E endet beispielsweise, wenn die am Element 20 anliegende Spannung Uc einen Wert U₂ erreicht, der unterhalb des Wertes U₁ liegt. Die Einschaltphase E kann aber auch enden, wenn der Verbraucherstrom I_V einen vorgebbaren Wert erreicht hat.

In der der Einschaltphase nachfolgenden Anzugsphase A wird die Energieversorgung des Verbrauchers von der Energieversorgungseinrichtung 9 übernommen, da das Schaltmittel 7 über das Ansteuersignal AH ge­ schlossen wird. Der Verbraucher kann also abwech­ selnd aus der Energieversorgungseinrichtung 9 und dem Element 20 mit Energie versorgt werden. In der Anzugsphase A wird das Ansteuersignal AC für das Schaltelement 21 zurückgenommen, so dass dieses Schaltelement 21 sperrt. Das Ansteuersignal AH für das Schaltelement 7 wird auf hohen Pegel gesetzt. Das Ansteuersignal AL für das Schaltelement 11 bis 14 ist weiterhin auf hohem Pegel, so dass dieses Schaltelement 11 bis 14 geöffnet bleibt. Somit fließt ein Strom von der Energieversorgungseinrich­ tung 9 über den Widerstand 26, das Schaltelement 7 und die Diode 8 zu den Verbrauchern, dem entspre­ chenden Schaltelement 11 bis 14 und den Widerstand 15 zurück zur Energieversorgungseinrichtung 9. Durch Takten des Schaltelements 7 über das Ansteu­ ersignal AH kann der Strom Iv, der mittels des Wi­ derstands 15 erfasst wird, auf einen vorgebbaren Wert für den Anzugsstrom I_A geregelt werden. Das heißt, dass bei Erreichen des Sollstroms I_A für den Anzugsstrom des Verbrauchers das Schaltelement 7 so angesteuert wird, dass es sperrt. Bei Unterschrei­ ten einer unteren Schwelle für den Stromwert wird der High-Side-Schalter jedoch wieder durchgesteu­ ert.

Bei gesperrtem Schaltelement 7 wirkt ein Freilauf­ kreis. Der Strom fließt dabei über die Diode 24.

Die Anzugsphase A endet, wenn von der Steuereinheit 23 das Ende der Anzugsphase A erkannt wird. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn eine Schalt­ zeitpunkterkennung erkennt, dass der Magnetventil­ anker seine neue Endlage erreicht hat. Erkennt die Schaltzeitpunkterkennung nicht innerhalb einer vor­ gegebenen Zeit, dass der Magnetventilanker seine Endlage erreicht hat, so wird auf Fehler erkannt.

In einer dritten Phase, die auch als Schnelllösch­ phase S bezeichnet wird, wird das Ansteuersignal AL für das Schaltelement 11 bis 14 auf niedrigen Pegel gesetzt. Dies bewirkt, dass ein Strom von dem je­ weiligen Verbraucher durch die dem Verbraucher zu­ geordnete Diode 16 bis 19 in das Ladung speichernde Element 20 fließt und die im Verbraucher gespei­ cherte Energie in dieses Element 20 umgesetzt wird. Das Schaltelement 7 wird dabei in der dargestellten Ausführungsform so angesteuert, dass es geschlossen bleibt. In dieser Schnelllöschphase S sinkt der Verbraucherstrom I_V von dem Anzugswert I_A auf den Haltestromwert I_H ab. Gleichzeitig steigt die Span­ nung U_C, die am Element 20 anliegt, auf einen Wert U₃, der über dem Wert U₂, aber deutlich unter dem Wert U₁ liegt. Die Schnelllöschphase S ist beendet, wenn der Sollwert I_H für den Haltestrom erreicht wird. Die beim Übergang vom Anzugsstrom I_A auf den Haltestrom I_H frei werdende Energie wird also in dem Element 20 gespeichert. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass der Übergang vom Anzugsstrom auf den Haltestrom auf Grund der Schnelllöschung schnell erfolgt.

An diese erste Schnelllöschphase S schließt sich eine Haltephase H an. Entsprechend der Anzugsphase A bleibt das Ansteuersignal AL für das Schaltele­ ment 11 bis 14 auf seinem hohen Niveau, das heißt, dass der dem Verbraucher zugeordnete Low-Side- Schalter 11 bis 14 geschlossen bleibt. Durch öffnen und Schließen des Schaltelements 7 wird der Strom, der durch den Verbraucher 2 bis 5 fließt, auf den Haltewert I_H eingeregelt. Die Haltephase H bleibt solange erhalten, bis der Einspritzvorgang, also die Betätigungsdauer des Verbrauchers, abgeschlos­ sen ist.

In der an die Haltephase H anschließenden zweiten Schnelllöschphase 2S wird das entsprechende Schalt­ element 11 bis 14 wieder geöffnet und das Schaltelement 7 geschlossen. In dieser Schnelllöschphase 2S fällt der Verbraucherstrom I_V ebenfalls schnell auf den Wert Null ab. Gleichzeitig steigt die Span­ nung U_C, die am Element 20 anliegt, um einen klei­ neren Wert an als in der Schnelllöschphase S.

In den beiden Schnelllöschphasen S und 2S geht der Wert für den Strom I_V von einem hohen auf einen niederen Wert über. In diesen Phasen wird jeweils der dem Verbraucher zugeordnete Low-Side-Schalter 11 bis 14 derart angesteuert, dass er den Strom­ fluss sperrt. Die freiwerdende Energie aus dem Verbraucher wird dabei in das Element 20 umgeladen.

Während der Anzugsphase A und der Haltephase H er­ folgt eine Stromregelung durch Takten des Schalt­ elements 7. Bei gesperrtem Schaltelement 7 ist die Freilaufdiode 24 aktiv. In diesen Phasen fällt der Verbraucherstrom I_V langsam ab. Dies führt zu einer geringeren Schaltfrequenz.

In der der zweiten Schnelllöschphase 25 folgenden auch als Zylinderwechsel bezeichneten Phase Z er­ folgt keine Kraftstoffzumessung. Dies bedeutet, dass das Ansteuersignal AC für das Schaltelement 21, das Ansteuersignal AH für das Schaltelement 7 und das Ansteuersignal AL für das Schaltelement 11 bis 14 niedrigen Spannungspegel annimmt und daher alle Schaltelemente sperren. Der Strom, der durch den Verbraucher 2 bis 5 fließt, bleibt somit auf Null und die Spannung am Element 20 verbleibt auf ihrem Wert.

In der an sich bekannten Phase der Nachtaktung N, die der Zylinderwechselphase Z folgt, wird durch Ansteuern des Schaltelements 7 und des entsprechen­ den Low-Side-Schalters 11 bis 14 das Element 20 wieder nachgeladen. Durch Taktung des Schaltele­ ments 11 bis 14 wird der Verbraucherstrom I_V so eingestellt, dass eine Betätigung des Verbrauchers 2 bis 5 noch nicht eintritt. Der Strom kann dabei über den Widerstand 15 und die Strommesseinrichtung 25 gemessen werden. Das Schaltelement 11 bis 14 wird dabei solange angetaktet, bis die Spannung am Element 20 schrittweise wieder den Wert von U₁ er­ reicht.

Anschließend erfolgt eine Phase, in der alle An­ steuersignale zurückgenommen und alle Schaltelemen­ te in ihren gesperrten Zustand gebracht werden. Diese Phase entspricht wieder der Ruhephase R.

Um den Ladezustand U_C des Elements 20 ermitteln zu können, weist die Vorrichtung 1 eine Ladezustander­ mittlung 28 auf, die in die Steuereinheit 23 integ­ riert sein kann. Die Ladezustandermittlung 28, die als Spannungsmesseinrichtung ausgebildet sein kann, weist eine Verbindung zu dem Element 20 auf, insbe­ sondere zu einem Mittenabgriff 29 eines Spannungs­ teilers 30, der mit seinem einen Anschluss mit der Leitung zwischen dem Element 20 und Schaltelement 21 und mit seinem anderen Anschluss mit Masse ver­ bunden ist. Somit kann an dem Spannungsteiler 30 die Spannung U_C des Elements 20 entsprechend dem Teilerverhältnis der beiden Widerstände 31 und 32 abgegriffen werden. Bei entsprechender Spannungsfestigkeit der Ladezustandermittlung 28 kann der Spannungsteiler 30 auch entfallen.

Durch Messen und Auswerten des Ladezustands des E­ lements 20 kann nun in besonders vorteilhafter Wei­ se ermittelt werden, ob an einem der Verbraucher ein Masseschluss vorliegt oder ob beispielsweise der erste Anschluss 6 nicht mehr mit dem Schaltele­ ment 7 verbunden ist. Bei diesem auch als Leerlauf bezeichneten Fehlerfall werden zwar die Ansteuer­ signale AC, AH und AL wie vorstehend beschrieben ausgegeben, der Verbraucherstrom I_V stellt sich je­ doch nicht ein. Außerdem verbleibt die Spannung U_C am Element 20 auf ihrem Wert von U₁, wenn die Ein­ schaltphase E beginnt.

Liegt hingegen ein Masseschluss an dem Low-Side- Zweig des Verbrauchers vor, wie durch einen Pfeil in Fig. 1 angedeutet, steigt der Verbraucherstrom Iv an, die Spannung U_C am Element 20 fällt während der Einschaltphase auf ihren Wert U₂ ab. Da der Verbraucherstrom I_V jedoch nach Masse direkt ab­ fließt, kann in der der Anzugsphase A nachfolgenden Schnelllöschphase S keine elektrische Energie in das Element 20 rückgespeist werden. Im Kurzschluss­ fall verbleibt also die Spannung U_C am Element 20 auf dem Wert U₂. Somit kann auf einfache Art und Weise durch Erfassen und Auswerten des Ladezustands des Elements 20 erkannt werden, ob eine Fehlfunkti­ on als Leerlauf oder Kurzschluss vorliegt. Es ist dabei vorgesehen, dass der Ladezustand des Elements 20 vor der Betätigung, also bei Beginn der Ein­ schaltphase E, während und/oder nach dieser Betäti­ gung des Verbrauchers erfasst und ausgewertet wird.

Die Erfassung des Ladezustands erfolgt also bei Be­ ginn der Einschaltphase E, wobei eine zweite Erfas­ sung spätestens zum Ende der Haltephase H erfolgen muss. Durch Vergleich dieser beiden Werte für den Ladezustand des Elements 20 kann festgestellt wer­ den, ob sich beide Werte unterscheiden. Ferner ist es jedoch auch möglich, den zweiten Wert für den Ladezustand mit einem vorgebbaren Grenzwert zu ver­ gleichen. Die Zeitpunkte für die Ermittlung des La­ dezustands des Elements 20 können also mit dem An­ steuerbeginn eines der Low-Side-Schalter 11 bis 14 und einem Abschalten des entsprechenden Schaltele­ ments 11 bis 14 zusammenfallen. Selbstverständlich kann der Ladezustand nach der Betätigung des Verbrauchers 2 bis 5 auch während der Anzugsphase A, der Schnelllöschphase S und Haltephase H ermit­ telt werden.

Um die ermittelten Ladzustände des Elements 20 mit­ einander Vergleichen zu können, weist die Vorrich­ tung 1 eine Vergleichseinrichtung 33 auf, die in die Steuereinheit 23 mit aufgenommen sein kann. Von der Ladezustandermittlung 28 erhält die Ver­ gleichseinrichtung 33 den Ladezustand des Elements 20 zu unterschiedlichen Zeitpunkten, vergleicht diese miteinander und gibt eine entsprechendes Ver­ gleichsergebnis an die Steuereinheit aus, die dar­ aus ermittelt, ob eine Fehlfunktion und welche Feh­ lerart vorliegt. Die Vergleichseinrichtung 33 kann ferner einen von der Ladezustandermittlung 28 er­ mittelten Ladezustand mit zumindest einem vorgebba­ ren Grenzwert vergleichen, der an der Ver­ gleichseinrichtung abrufbar ist. Ein Grenzwert für den Ladezustand des Elements 20 liegt zwischen den Spannungswerten U₁ und U₂.

Liegt ein Masseschluss des Verbrauchers 2 bis 5 am High-Side-Zweig vor, fließt ein maximaler Strom ü­ ber den Widerstand 26. Dies erkennt die Strommess­ einrichtung 27. Auch bei diesem Kurzschlussfall ist eine sichere Weiterfahrt nicht möglich. Mit der Vorrichtung 1 können also zumindest drei Fehlerfäl­ le sicher unterschieden werden.

Selbstverständlich ist es möglich, mit der Ladezu­ standermittlung 28 auch zu anderen außerhalb der Phasen E, A, S und H liegenden Zeitpunkten den La­ dezustand des Elements 20 zu ermitteln und der Ver­ gleichseinrichtung zuzuführen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines elekt­ romagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils, der aus einer Energieversorgungsein­ richtung und einem elektrische Ladung speichernden Element versorgbar ist, bei dem der Ladezustand des Elements erfasst und ausgewertet wird, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Ladezustand (U_C) des Ele­ ments (20) vor einer Betätigung, während und/oder nach dieser Betätigung des Verbrauchers (2 bis 5) erfasst und ausgewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Ladezustände des Elements (20) vor, während und/oder nach der Betätigung des Verbrau­ chers (2 bis 5) miteinander verglichen werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand des Elements (20) nach der Betätigung des Verbrau­ chers (2 bis 5) mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher (2 bis 5) bei Betätigungsbeginn während einer be­ schleunigten Einschaltphase (E) aus dem Element (20), nach der Einschaltphase (E) während einer An­ zugsphase (A) und nach der Anzugsphase (A) während einer Haltephase (H) aus der Energieversorgungsein­ richtung (9) versorgt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand des Elements (20) bei Betätigungsbeginn am Anfang der Einschaltphase (E) und während der Anzugs- und/oder Haltephase (A, H) erfasst und ausgewertet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand des Elements (20) durch Erfassung und Auswertung des momentanen Spannungspegels (U_C) des Elements (20) erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand des Verbrauchers (2 bis 5) zwischen der Anzugs- und Haltephase erfasst und ausgewertet wird.

8. Vorrichtung zur Ansteuerung zumindest eines e­ lektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils, der aus einer Energieversorgungsein­ richtung und einem elektrische Ladung speichernden Element versorgbar ist, mit einer Einrichtung zur Erfassung und Auswertung des Ladezustands des Ele­ ments, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (23) den Ladezustand (U_C) des Elements (20) vor ei­ ner Betätigung, während und/oder nach dieser Betä­ tigung des Verbrauchers (2 bis 5) erfasst und aus­ wertet.