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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines
Einspritzventils. Das Einspritzventil umfasst einen Ventilkörper mit
einer Zumessöffnung.
Ferner umfasst das Einspritzventil eine Düsennadel, durch die in einer
Schließposition der
Düsennadel
ein Fluidfluss durch die Zumessöffnung
unterbunden und ansonsten freigegeben ist. Zum Zumessen von Fluid
wird ein Ansteuersignal für einen
ersten Düsennadelaktuator
erzeugt, der zum Antrieb der Düsennadel
mit der Düsennadel
gekoppelt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm,
das zum Ausführen
des Verfahrens auf einem Computer vorgesehen ist. Ferner betrifft
die Erfindung ein Einspritzventil.
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Aufgrund
von Bestrebungen, Schadstoffemissionen von Brennkraftmaschinen zu
verringern, werden Maßnahmen
getroffen, durch die eine Brennkraftmaschine bei einem hohen Wirkungsgrad
geringe Schadstoffemissionen hat. Der hohe Wirkungsgrad bei geringen
Schadstoffemissionen kann beispielsweise dadurch erzielt werden,
dass ein Zumessen von Kraftstoff für einen Verbrennungsprozess
in der Brennkraftmaschine besonders vorteilhaft gestaltet wird.
Beispielsweise durch Zumessen des Kraftstoffs unter hohem Druck,
bei Dieselbrennkraftmaschinen beispielsweise bis zu 2000 bar, kann
ein Verbrennungsprozess in der Brennkraftmaschine effektiver ablaufen,
so dass der hohe Wirkungsgrad bei geringen Schadstoffemissionen
erreicht wird.
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Die
Schadstoffemissionen können
auch durch eine Abgasnachbehandlung verringert werden. Beispielsweise
kann zum Verringern von Stickoxidemissionen einem Abgas der Brennkraftmaschine Harnstoff
zugemessen werden. Eine Qualität
der Abgasnachbehandlung mittels des Harnstoffs hängt auch von einer Qualität des Zumessens
des Harnstoff ab.
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Aus
der
DE 102004037719
A1 ist ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine bekannt
mit einem Injektor, der einen piezoelektrischen Aktor aufweist,
der unmittelbar oder übersetzt
auf eine Düsennadel
des Injektors wirkt. Zum Steuern des Einspritzsystems wird eine
die Aktorbetätigung
bestimmende Ansteuerspannung in Abhängigkeit von einer Druckwellenbeeinflussung
der Kraftstoffeinspritzung korrigiert. Um eine zeitlich konstante
Düsennadelschließkraft im
Anschluss an eine Einspritzung zu erreichen, wird nach dem Ende
der Ansteuerung die Aktorspannung entsprechend der Druckschwingung
am Düsennadelsitz
moduliert.
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Aus
der
DE 2926217 A1 ist
ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, dass einen Düsenkörper, eine Blattfeder
und einen Schließkörper aufweist.
Der als Nadel ausgebildete Schließkörper schwingt beim Einspritzen
mit hoher Frequenz hörbar.
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Aus
der
DE 10200534704
A1 ist ein Einspritzventil bekannt zum Einspritzen der
Regeneration, der Temperaturbeaufschlagung oder dem Thermomanagement
dienenden Kraftstoffs in das Abgassystem einer Brennkraftmaschine.
Stromaufwärts des
Einspritzventils ist ein Druckschwankungen dämpfendes Drucksteuerventil
vorgesehen. Das Einspritzventil ist so ausgebildet, dass es in Abhängigkeit
des Drucks des zugeführten
Kraftstoffs arbeitet. Das bedeutet, wenn der Druck des Kraftstoffs
einen bestimmten vorgebbaren Wert übersteigt, spritzt das Einspritzventil
eine Kraftstoffmenge in das Einspritzsystem ein. Dadurch sinkt jedoch
der Druck in dem Zuführsystem,
so dass das Einspritzventil wieder schließt. Nunmehr steigt der Druck
wieder an, so dass es wieder zum Einspritzen kommt. Damit öffnet sich
das Einspritzventil rhythmisch, was als Schnarrbetrieb bezeichnet
wird.
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Die
Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Verfahren, eine
Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Betreiben eines Einspritzventils
und ein Einspritzventil zum Zumessen von Fluid zu schaffen, die
dazu beitragen, dass das Fluid besonders wirkungsvoll zugemessen
werden kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus gemäß eines ersten
Aspekts der Erfindung durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Betreiben eines Einspritzventils. Das Einspritzventil umfasst einen
Ventilkörper,
der eine Zumessöffnung
aufweist. Ferner umfasst das Einspritzventil eine Düsennadel,
durch die in einer Schließposition
der Düsennadel
ein Fluidfluss durch die Zumessöffnung
unterbunden und ansonsten freigegeben ist. Zum Zumessen von Fluid wird
ein Ansteuersignal für
einen ersten Düsennadelaktuator
erzeugt. Der erste Düsennadelaktuator
ist zum Antrieb der Düsennadel
mit der Düsennadel
gekoppelt. Es wird zumindest während
einer vorgegeben Zeitdauer während
des Ansteuerns des ersten Düsennadelaktuators
mit dem Ansteuersignal zumindest ein erstes Zerstäubersignal
für den
ersten und/oder einen zweiten Düsennadelaktuator
so erzeugt, dass die Düsennadel
aufgrund des ersten Zerstäubersignals
relativ zu einer Position der Düsennadel
schwingend bewegt wird, die die Düsennadel aufgrund des Ansteuersignals
einnimmt.
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Dass
die Düsennadel
aufgrund des ersten Zerstäubersignals
relativ zu einer Position der Düsennadel
schwingend bewegt wird, die die Düsennadel aufgrund des Ansteuersignals
einnimmt, bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Zumessbewegung
der Düsennadel
aufgrund des Ansteuersignals durch eine Zerstäuberbewegung der Düsennadel
aufgrund des ersten Zerstäubersignals überlagert wird.
Durch die Zerstäuberbewegung
wird mechanische Energie auf das zuzumessende Fluid übertragen,
was ein Energiegehalt des zuzumessenden Fluids erhöht und somit
zu einer geringeren durchschnittlichen Tröpfchengröße des Fluids führt, gegenüber einem
Zumessvorgang ohne Zerstäuberbewegung.
Ferner bewirkt der durch die Zerstäuberbewegung immer wieder unterbrochene
Fluidstrahl die kleinere mittlere Tröpfchengröße. Dies führt dazu, dass sich das zugemessene
Fluid besser in einem Brennraum oder einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine
verteilt. Dies führt
zu einer besseren Mischung des Kraftstoffs mit Frischluft im Brennraum bzw.
zu einer besseren Mischung des Harnstoffs mit dem Abgas in dem Abgastrakt.
Dies führt
zu einer vollständigeren
Verbrennung oder zu geringeren Schadstoffemissionen gegenüber einem
Einspritzventil, das ohne das Zerstäubersignal betrieben wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung
wird das erste Zerstäubersignal
dem Ansteuersignal aufgeprägt.
Dies kann einfach dazu beitragen, dass die Düsennadel aufgrund des ersten
Zerstäubersignals
relativ zu einer Position der Düsennadel
bewegt wird, die die Düsennadel
aufgrund des Ansteuersignals einnimmt. Ferner ermöglicht dies,
auf einen zweiten Düsennadelaktuator
zu verzichten.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der
Erfindung wird mittels eines zweiten Zerstäubersignals der zweite Düsennadelaktuator
angesteuert. Das zweite Zerstäubersignal
wird so erzeugt, dass die Düsennadel
aufgrund des zweiten Zerstäubersignals
relativ zu einer Position der Düsennadel
bewegt wird, die die Düsennadel
aufgrund des Ansteuersignals und/oder aufgrund des ersten Zerstäubersignals
einnimmt. Dies kann einfach dazu beitragen, dass die Düsennadel
aufgrund eines der Zerstäubersignale
relativ zu einer Position der Düsennadel
bewegt wird, die die Düsennadel aufgrund
des Ansteuersignals einnimmt. Ferner kann dies dazu beitragen, eine
noch kleinere mittlere Tröpfchengröße zu erzielen,
da noch mehr Energie in den Zumessstrahl eingebracht werden kann.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der
Erfindung weist das erste und/oder das zweite Zerstäubersignal
eine einzige vorgegebene Frequenz auf. Dies kann einfach dazu beitragen,
die feine Zerstäubung
des Fluids beim Zumessen des Fluids zu erreichen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der
Erfindung weist das erste und/oder das zweite Zerstäubersignal
mehrere überlagerte
vorgegebene Frequenzen auf. Dies kann dazu beitragen, eine besonders
feine Zerstäubung des
Fluids beim Zumessen zu erreichen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der
Erfindung entspricht eine Charakteristik des ersten und/oder zweiten
Zerstäubersignals
einer Charakteristik eines technischen Rauschens. Dies kann dazu
beitragen, eine besonders feine Zerstäubung des Fluids beim Zumessen zu
erreichen.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus gemäß eines zweiten
Aspekts der Erfindung durch ein Computerprogramm. Das Computerprogramm
umfasst Programmanweisungen, die bei ihrer Ausführung auf einem Computer das
Verfahren gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung durchführen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung
ist das Computerprogramm auf einem computerlesbaren Medium ausgebildet.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus gemäß eines dritten
Aspekts der Erfindung durch ein Einspritzventil zum Zumessen von
Fluid. Das Einspritzventil umfasst einen Ventilkörper mit einer Zumessöffnung. Ferner
umfasst das Einspritzventil eine Düsennadel, durch die in einer
Schließposition
der Düsennadel
ein Fluidfluss durch die Zumessöffnung
unterbunden und ansonsten freigegeben ist. Ein erster Düsennadelaktuator
des Einspritzventils ist zum Antrieb der Düsennadel mit der Düsennadel
gekoppelt. Ein zweiter Düsennadelaktuator
des Einspritzventils ist zum Antrieb der Düsennadel und zum Zerstäuben des Fluids mit
der Düsennadel
gekoppelt. Dies kann besonders wirkungsvoll dazu beitragen, dass
das Fluid beim Zumessen mittels des Einspritzventils besonders fein
zerstäubt
wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des dritten Aspekts der Erfindung
umfasst der erste und/oder der zweite Düsennadelaktuator einen Festkörperaktuator.
Dies ermöglicht,
bei der Zerstäuberbewegung eine
besonders hohe Frequenz einzustellen. Dies kann zu einem besonders
feinen Zerstäuben
des Fluids beitragen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
erstes Einspritzventil,
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2 ein
zweites Einspritzventil,
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Programms zum Betreiben der Einspritzventile,
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4 ein
Ansteuersignal,
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5 eine
erste Ausführungsform
eines Zerstäubersignals,
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6 ein
Zumesssignal,
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7 eine
zweite Ausführungsform
des Zerstäubersignals,
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8 eine
dritte Ausführungsform
des Zerstäubersignals,
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9 eine
vierte Ausführungsform
des Zerstäubersignals.
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Elemente
gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Ein
erstes Einspritzventil 1 (1) umfasst einen
Ventilkörper 2 des
ersten Einspritzventils 1, einen Düsenkörper 4 des ersten
Einspritzventils 1 und einen ersten Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1. Das erste Einspritzventil 1 ist
bevorzugt ausgebildet als Fluid-Einspritzventil zum Zumessen von
Fluid. Das Fluid kann beispielsweise Kraftstoff sein, der für einen
Verbrennungsprozess einem Brennraum einer Brennkraftmaschine zugemessen
wird. Alternativ dazu kann das Fluid ein Harnstoff sein, der mit
dem ersten Einspritzventil 1 zur Abgasnachbehandlung einem
Abgastrakt der Brennkraftmaschine zugemessen werden kann. Der Ventilkörper 2 des
ersten Einspritzventils 1 ist beispielsweise doppelrohrförmig ausgebildet.
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Der
Düsenkörper 4 des
ersten Einspritzventils 1 hat eine Ausnehmung 8.
Eine Düsennadel 6 des ersten
Einspritzventils 1 ist axial beweglich in der Ausnehmung 8 des
Düsenkörpers 4 des
ersten Einspritzventils 1 angeordnet. In einer Schließposition der
Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 unterbindet die Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 in Zusammenwirken mit dem Düsenkörper 4 des
ersten Einspritzventils 1 einen Fluidfluss durch eine Zumessöffnung des
ersten Einspritzventils 1. Die Zumessöffnung des ersten Einspritzventils 1 ist
außerhalb
der Schließposition
der Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 durch einen zylinderförmigen Spalt
zwischen der Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 und dem Düsenkörper 4 des ersten Einspritzventils 1 gebildet,
durch den das Fluid in den Brennraum oder den Abgastrakt der Brennkraftmaschine
zugemessen werden kann. Eine Düsennadelfeder 10 des
ersten Einspritzventils 1 spannt die Düsennadel 6 des ersten
Einspritzventils 1 über
eine Federauflage 12 in Richtung hin zu dem ersten Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 vor, der vorzugsweise als Festkörperaktuator,
insbesondere als Piezoaktuator, ausgebildet ist. Dies bewirkt, dass
bei nicht angesteuertem erstem Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 die Zumessöffnung des ersten Einspritzventils 1 geschlossen
ist.
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Der
erste Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 wirkt über eine Bodenplatte 16 auf die
Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1. Auf der von der Bodenplatte 16 abgewandten
Seite des ersten Düsennadelaktuators 14 des
ersten Einspritzventils 1 ist eine Deckelplatte 18 angeordnet.
Die Deckelplatte 18 ist vorzugsweise mit einem Kompensationselement 30 gekoppelt,
das sich auf der der Deckelplatte 18 abgewandten Seite
des Ausgleichselements 30 an einem Fluidanschluss 20 des
ersten Einspritzventils 1 abstützt.
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Der
Fluidanschluss 20 des ersten Einspritzventils 1 kann
mehrere Zuleitungen, Bohrungen und Ausnehmungen umfassen, die beispielsweise
geeignet sind zum Zuführen
von Fluid in das erste Einspritzventil 1 oder zur Aufnahme
elektrischer Leitungen zum Leiten elektrischer Signale beispielsweise zu
dem ersten Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1. Eine Fluidleitung 22 des
ersten Einspritzventils 1 ist beispielsweise durch den
Zwischenraum zwischen einem äußeren Rohr
und einem inneren Rohr 15 des doppelrohrförmigen Ventilkörpers 2 gebildet.
Das Fluid kann alternativ auch über
eine Ausnehmung in dem Ventilkörper 2 des ersten
Einspritzventils 1 zu der Zumessöffnung des ersten Einspritzventils 1 geführt werden.
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Die
Position der Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 ist durch die Kräfte bestimmt,
die die Düsennadelfeder 10 und
der erste Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 auf die Düsennadel 6 des ersten
Einspritzventils 1 ausüben. Solange
die Kraft, die der erste Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 auf die Düsennadel 6 des ersten
Einspritzventils 1 ausübt,
geringer ist als die Kraft, die die Düsennadelfeder 10 auf
die Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 ausübt, ist die Zumessöffnung des
ersten Einspritzventils 1 geschlossen und ein Zumessen
von Fluid ist unterbunden. Sobald die Kraft, die der erste Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 auf die Düsennadel 6 des ersten
Einspritzventils 1 ausübt,
größer ist als
die Kraft, die die Düsennadelfeder 10 des
ersten Einspritzventils 1 auf die Düsennadel 6 des ersten Einspritzventils 1 ausübt, wird
die Düsennadel 6 des ersten
Einspritzventils 1 in Richtung weg von dem ersten Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 gedrückt und gibt somit die Zumessöffnung des
ersten Einspritzventils 1 frei. Eine weitere Kraft auf
die Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 kann durch das Fluid auf die
Düsennadel 6 des
ersten Einspritzventils 1 ausgeübt werden.
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Eine
Ausdehnung des Piezoaktuators wird durch die an ihm angelegte Spannung
geregelt. Dabei ist die im Piezoaktuator deponierte elektrische Energie,
insbesondere die deponierten elektrischen Ladungen, repräsentativ
für die
Ausdehnung des Piezoaktuators. Zusätzlich wird die Ausdehnung
des Piezoaktuators von seiner Temperatur bestimmt. Je größer die
Temperatur des Piezoaktuators ist, desto größer ist seine Ausdehnung. Da
die Ausdehnung des Piezoaktuators aufgrund von Temperaturschwankungen
in der Größenordnung
der Ausdehnung auf Grund der deponierten elektrischen Ladungen liegt,
muss sichergestellt werden, dass das entsprechende Einspritzventil
auch bei unterschiedlichsten Temperaturen präzise funktioniert. Zu diesem Zweck
ist der Piezoaktuator axial beweglich in dem Ventilkörper 2 des
ersten Einspritzventils 1 angeordnet und mit dem Ausgleichselement 30 zum
Ausgleich der thermischen Ausdehnung gekoppelt.
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Ein
zweites Einspritzventil 40 umfasst einen Ventilkörper 44 des
zweiten Einspritzventils 40 (2). Der
Ventilkörper 44 des
zweiten Einspritzventils 40 hat eine Ausnehmung 48.
In der Ausnehmung 48 des Ventilkörpers 44 des zweiten
Einspritzventils 40 ist eine Düsennadel 50 des zweiten
Einspritzventils 40 axial beweglich angeordnet. Die Düsennadel 50 des
zweiten Einspritzventils 40 ist fest mit einer Armatur 52 gekoppelt.
Die Armatur 52 hat eine Ausnehmung 53, in der
zumindest teilweise eine Düsennadelfeder 54 des
zweiten Einspritzventils 40 angeordnet ist. Ferner ist
in der Ausnehmung 48 des Ventilkörpers 44 des zweiten
Einspritzventils 40 teilweise ein Düsenkörper 58 des zweiten
Einspritzventils 40 ange ordnet. Der Düsenkörper 58 des zweiten Einspritzventils 40 hat
eine Ausnehmung 64. Die Ausnehmung 64 des Düsenkörpers 58 des
zweiten Einspritzventils 40 ist an einer von der Düsennadelfeder 54 des
zweiten Einspritzventils 40 abgewandten Seite des Düsenkörpers 58 des
zweiten Einspritzventils 40 durch eine untere Düsennadelführung 66 und
einen Nadelsitz 68 abgegrenzt. Der Nadelsitz 68 umfasst
zumindest eine Zumessöffnung 70 des
zweiten Einspritzventils 40.
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In
einer Schließposition
der Düsennadel 50 des
zweiten Einspritzventils 40 unterbindet die Düsennadel 50 des
zweiten Einspritzventils 40 in Zusammenwirken mit dem Nadelsitz 68 einen
Fluidfluss durch die Zumessöffnung 70 des
zweiten Einspritzventils 40 und gibt diesen ansonsten frei.
Das zweite Einspritzventil 40 eignet sich entsprechend
dem ersten Einspritzventil zum Zumessen von Fluid, insbesondere
von Kraftstoff und/oder Harnstoff. Das Fluid kann dem zweiten Einspritzventil 40 über einen
Fluidanschluss 72 des zweiten Einspritzventils 40 zugeführt werden.
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Ein
erster Düsennadelaktuator
des zweiten Einspritzventils 40 umfasst beispielsweise
eine Magnetspule 76 und die Armatur 52. Fließt ein geeigneter Strom
durch die Magnetspule 76 so wird ein Magnetfeld erzeugt,
das auf die Armatur 52 eine Kraft ausübt, die in Richtung weg von
der Zumessöffnung 70 des
zweiten Einspritzventils 40 wirkt. Aufgrund der Bewegung
der Armatur 52 bewegt sich die Düsennadel 50 des zweiten
Einspritzventils 40 aus ihrer Schließposition heraus, sofern die
Kraft, die aufgrund des Magnetfelds über die Armatur 52 auf
die Düsennadel 50 des
zweiten Einspritzventils 40 wirkt, größer ist als die Kraft, die
die Düsennadelfeder 53 des
zweiten Einspritzventils 40 auf die Düsennadel 50 des zweiten
Einspritzventils 40 ausübt.
Auch bei dem zweiten Einspritzventil 40 kann eine Kraft
auf die Düsennadel 50 des
zweiten Einspritzventils 40 durch das zuzumessende Fluid
ausgeübt
werden.
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Zusätzlich zu
dem ersten Düsennadelaktuator
des zweiten Einspritzventils 40 kann ein zweiter Düsennadelaktuator 80 in
dem zweiten Einspritzventil 40 vorgesehen sein. Der zweite
Düsennadelaktuator 80 koppelt
vorzugsweise einen oberen Abschnitt der Düsennadel 50 des zweiten
Einspritzventils 40 mit einem unteren Abschnitt der Düsennadel 50 des zweiten
Einspritzventils 40. Alternativ dazu kann der zweite Düsennadelaktuator 80 den
unteren Abschnitt der Düsennadel 50 des
zweiten Einspritzventils 2, der der Zumessöffnung 70 des
zweiten Einspritzventils 2 zugewandt ist, mit der Armatur 52 koppeln.
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Auf
einem Speichermedium ist vorzugsweise ein Programm (3)
zum Betreiben zumindest eines der beiden Einspritzventile abgespeichert.
Das Speichermedium kann beispielsweise von einer Steuereinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug, in dem beispielsweise eines der beiden Einspritzventile
angeordnet ist, umfasst sein. Das Programm dient dazu, dass das
Fluid, das mit dem entsprechenden Einspritzventil zugemessen wird,
beim Zumessen besonders gut zerstäubt wird, also eine vorzugsweise besonders
geringe mittlere Tröpfchengröße aufweist.
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Das
Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S1 gestartet, in dem
gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
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In
einem Schritt S2 wird ein Sollwert SP_MF einer Fluidmasse ermittelt.
Der Sollwert SP_MF der Fluidmasse wird beispielsweise abhängig von
einer Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine oder abhängig von
einem Stickoxidgehalt eines Abgases der Brennkraftmaschine ermittelt.
Beispielsweise kann der Sollwert SP_MF der Fluidmasse in einem Kennfeld
abhängig
von der Drehmomentanforderung bzw. dem Stickoxidgehalt des Abgases
hinterlegt sein. Das Kennfeld kann beispielsweise auf einem Motorprüfstand aufgezeichnet
werden und auf dem Speichermedium abgespeichert werden. Alternativ
dazu kann eine Modellrechnung ermittelt werden, durch die der Sollwert
SP_MF der Fluidmasse ermittelbar ist.
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In
einem Schritt S3 wird abhängig
von dem Sollwert SP_MF der Fluidmasse vorzugsweise ein Ansteuersignal
ANS_SIG ermittelt. Das Ansteuersignal ANS_SIG dient vorzugsweise
dazu, den ersten Düsennadelaktuator 14 des
ersten Einspritzventils 1 und/oder den ersten Düsennadelaktuator
des zweiten Einspritzventils 40, insbesondere die Magnetspule 76,
so anzusteuern, dass sich die entsprechende Düsennadel aus ihrer Schließposition
heraus bewegt und dass das Fluid zugemessen wird.
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Zusätzlich wird
in dem Schritt S3 ein erstes Zerstäubersignal ZER_SIG_1 ermittelt,
beispielsweise abhängig
von dem Sollwert SP_MF der Fluidmasse. Ob der Sollwert SP_MF der
Fluidmasse beim Ermitteln des ersten Zerstäubersignals ZER_SIG_1 berücksichtigt
wird, hängt
beispielsweise von einer Amplitude des Zerstäubersignals ZER_SIG_1 ab. Insbesondere
hängt dies
davon ab, wie stark durch das erste Zerstäubersignal ZER_SIG_1 die tatsächlich zugemessene
Fluidmasse verändert
wird gegenüber dem
Ansteuern des entsprechenden Düsennadelaktuators
ohne das erste Zerstäubersignal ZER_SIG_1.
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In
einem Schritt 54 wird ein Zumesssignal ZUM_SIG ermittelt
abhängig
von dem Ansteuersignal ANS_SIG und dem ersten Zerstäubersignal ZER_SIG_1.
Vorzugsweise wird das Zumesssignal ZUM_SIG ermittelt, indem dem
Ansteuersignal ANS_SIG das erste Zerstäubersignal ZER_SIG_1 aufgeprägt wird.
Alternativ dazu kann mittels des Ansteuersignals ANS_SIG einer der
beiden ersten Düsennadelaktuatoren
angesteuert werden und mittels des ersten Zerstäubersignals ZER_SIG_1 lediglich der
zweite Düsennadelaktuator 80 des
zweiten Einspritzventils 40 angesteuert werden. Während des Schritts
S4 kann auch ein zweites Zerstäubersignal ermittelt
werden, mittels dessen ausschließlich der zweite Düsennadelaktuator 80 angesteuert
wird. Eine Bewegung der entsprechenden Düsennadel resultiert dann aus
dem Ansteuersignal ANS_SIG, dem zweiten Zerstäubersignal und/oder dem ersten
Zerstäubersignal
ZER_SIG_1.
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In
einem Schritt S5 wird der erste Düsennadelaktuator des entsprechenden
Einspritzventils mit dem Zumesssignal ZUM_SIG angesteuert. Alternativ dazu
kann in dem Schritt S5 der erste Düsennadelaktuator des zweiten
Einspritzventils 40 mit dem Ansteuersignal ANS_SIG und/oder
dem Zumesssignal ZUM_SIG angesteuert werden und der zweite Düsennadelaktuator 80 kann
mit dem ersten Zerstäubersignal
ZER_SIG_1 angesteuert werden. Alternativ dazu kann der erste Düsennadelaktuator
des zweiten Einspritzventils 40 mit dem Ansteuersignal ANS_SIG
und/oder dem Zumesssignal ZUM_SIG angesteuert werden und der zweite
Düsennadelaktuator 80 des
zweiten Einspritzventils 40 kann mit dem zweiten Zerstäubersignal
angesteuert werden. Das zweite Zerstäubersignal kann dem ersten
Zerstäubersignal
entsprechen.
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In
einem Schritt S6 kann das Programm beendet werden. Vorzugsweise
wird das Programm jedoch regelmäßig während des
Betriebs der Brennkraftmaschine beispielsweise bei jedem Einspritzvorgang
erneut abgearbeitet.
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Vorzugsweise
ist das Programm in computerlesbare Programmanweisungen übersetzt,
die auf einem computerlesbaren Medium, beispielsweise dem Speichermedium,
abgespeichert sind.
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Das
Ansteuersignal ANS_SIG kann beispielsweise rechteckförmig sein
(4). Das Ansteuersignal ANS_SIG kann beispielsweise
eine Spannung V sein. Die Zumessbewegung der entsprechenden Düsennadel
folgt nahezu dem rechteckigen Verlauf des Ansteuersignals ANS_SIG,
wobei die Kanten eines Graphen der Zumessbewegung regelmäßig abgerundet
sind und die Flanken nicht ganz senkrecht sind. Alternativ dazu
kann das Ansteuersignal ANS_SIG beispielsweise parabelförmig sein.
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Das
Zerstäubersignal
ZER_SIG kann das erste Zerstäubersignal
ZER_SIG_1 oder das zweite Zerstäubersignal
umfassen und beispielsweise eine einzige Frequenz aufweisen und
ein oder mehrere Perioden durchlaufen (5). Das
Zumesssignal ZUM_SIG, das durch Aufprägen des Zerstäubersignals
ZER_SIG auf das Ansteuersignal ANS_SIG erzeugt wird, ist in 6 dargestellt.
Vorzugsweise ist eine Amplitude des Zerstäuber signals ZER_SIG kleiner
als die Amplitude des Ansteuersignals ANS_SIG. Dies führt dazu,
dass die Bewegung der entsprechenden Düsennadel aufgrund des Ansteuersignals ANS_SIG
eine größere Amplitude
hat als die Bewegung der entsprechenden Düsennadel aufgrund des Zerstäubersignals
ZER_SIG. Alternativ dazu können die
beiden Amplituden gleich sein oder die Amplitude des Zerstäubersignals
ZER_SIG kann auch größer als
die Amplitude des Ansteuersignals ANS_SIG sein. Dies kann dann dazu
führen,
dass während
des Zumessvorgangs die entsprechende Düsennadel zumindest einmal die
entsprechende Zumessöffnung verschließt und den
Fluidfluss durch die Zumessöffnung
ganz unterbindet.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform (7)
kann das Zerstäubersignal
ZER_SIG unterschiedliche Amplituden aufweisen.
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Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform
kann das Zerstäubersignal
ZER_SIG mehrere unterschiedliche Frequenzen (8) aufweisen.
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Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform
kann eine Charakteristik des Zerstäubersignals ZER_SIG einer Charakteristik
eines technischen Rauschens entsprechen (9). Das
technische Rauschen bezeichnet einen nichtperiodischen Schwingungsvorgang,
bei dem über
hinreichend große,
ansonsten aber beliebige Beobachtungszeiträume immer nahezu die gleiche
spektrale Amplitudenverteilung bei statistisch schwankenden Nullphasenwinkeln
der Teilschwingungen vorliegt.
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Die
Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann
das zweite Einspritzventil 40 als ersten Düsennadelaktuator
einen Festkörperaktuator,
insbesondere einen Piezoaktuator, aufweisen. Ferner kann eine Koppelung
der Düsennadelaktuatoren
mit der entsprechenden Düsennadel
mittels einer hydraulischen und/oder mechanischen Übersetzung
erfolgen. Ferner kann ein nach außen öffnendes Einspritzventil zwei
Düsennadelaktuatoren
und ein nach innen öffnendes
Einspritzventil lediglich einen Düsennadelaktuator aufweisen.