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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines
Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem
eine Hochdruckpumpe umfasst, der ein Mengensteuerventil mit einem
durch eine Spule elektromagnetisch betätigbaren Magnetventil zum Zuleiten
von Kraftstoff zugeordnet ist, wobei das Mengensteuerventil die
von der Hochdruckpumpe geförderte Kraftstoffmenge
steuert und die Spule des Magnetventils mit einem ersten Stromwert
bestromt wird, um dieses zum Zuleiten von Kraftstoff zur Hochdruckpumpe
zu schließen.
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Aus
dem Stand der Technik ist bereits ein Verfahren zur Steuerung eines
Kraftstoffeinspritzsystems mit einem Mengensteuerventil bekannt.
Ein derartiges Mengensteuerventil wird in der Regel als ein durch
eine Spule elektromagnetisch betätigbares Magnetventil
mit einem Magnetanker und zugeordneten Wegbegrenzungsanschlägen realisiert.
Das Magnetventil ist im stromlosen Zustand der Spule offen. Zum
Schließen
des Magnetventils wird die Spule mit einer konstanten Spannung – der Batteriespannung – angesteuert,
wobei der Strom in der Spule in charakteristischer Weise ansteigt.
Die Zeit zwischen dem Anlegen der Spannung und dem Schließzeitpunkt
des Magnetventils wird als Anzugszeit bezeichnet. Nach dem Abschalten
der Spannung fällt der
Strom wiederum in charakteristischer Weise ab und das Magnetventil öffnet kurz
nachdem der Strom abgefallen ist. Die Zeit zwischen dem Abschalten
der Spannung an der Spule und dem Öffnen des Ventils wird als
Löschzeit
bezeichnet.
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Um
die Anzugszeit des Magnetventils zu erhöhen und damit die Anschlaggeschwindigkeit
des Magnetankers zu reduzieren, kann die zum Schließen des
Magnetventils an die Spule angelegte Spannung reduziert werden,
bevor das Magnetventil eine entsprechende Endposition erreicht,
d. h. bevor der Magnetanker gegen die Wegbegrenzungsanschläge anschlägt. Hierbei
wird durch die anfänglich
angelegte Spannung der Spulenstrom und somit auch die Magnetkraft
rasch aufgebaut, um einen schnellen Bewegungsbeginn des Magnetankers
zu erzielen. Dann wird durch die Reduzierung der angelegten Spannung
ein unnötiges
Ansteigen des Spulenstroms vermieden. Die Reduzierung kann sowohl
vor als auch nach Erreichen eines bestimmen Kraftwerts liegen, bei
der sich der Magnetanker in Bewegung setzt. Wichtig ist, dass hierbei
ein sicheres Anziehen des Magnetankers sichergestellt ist.
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Falls
im Betrieb eines derartigen Kraftstoffeinspritzsystems die Bestromung
des Magnetventils zu niedrig gewählt
wird, kann dessen Anzugszeit u. U. derart lang sein, dass das Magnetventil
in einer vorgesehenen Anzugshase nicht vollständig schließt und somit kein ausreichender
Hochdruck in der Hochdruckpumpe aufgebaut werden kann. Um dies zu
vermeiden, wird die Bestromung so festgelegt, dass ein Schließen des
Magnetventils stets gewährleistet
ist. Allerdings ist die festgelegte Bestromung häufig derart hoch gewählt, dass
ein relativ schnelles Anzugsverhalten des Magnetventils erzielt
wird und somit eine entsprechend große Anschlaggeschwindigkeit
des Magnetankers gegen die Wegbegrenzungsanschläge bewirkt wird, was zu einem
harten Anschlagen des Magnetankers gegen die Wegbegrenzungsanschläge führt. Hierbei
entsteht hörbarer Schall,
der von der Brennkraftmaschine abgestrahlt wird und als unangenehm
und störend
empfunden werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren und eine Vorrichtung
bereitzustellen, die eine Reduzierung des hörbaren Schalls beim Ansteuern
von Magnetventilen eines Mengensteuerventils ermöglichen.
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Dieses
Problem wird gelöst
durch ein Verfahren zur Regelung eines Kraftstoffeinspritzsystems
einer Brennkraftmaschine. Das Kraftstoffeinspritzsystem um fasst
eine Hochdruckpumpe, der ein Mengensteuerventil mit einem durch
eine Spule elektromagnetisch betätigbaren
Magnetventil zum Zuleiten von Kraftstoff zugeordnet ist. Das Mengensteuerventil
regelt die von der Hochdruckpumpe geförderte Kraftstoffmenge. Die
Spule des Magnetventils wird gemäß einer
Sollgröße für den Strom
in der Spule bestromt, um dieses zum Zuleiten von Kraftstoff zur
Hochdruckpumpe zu schließen.
Die Sollgröße für den Strom
in der Spule 21 wird beim Schließen des Magnetventils von einem
vorgegebenen ersten Strom-Sollwert derart auf einen vorgegebenen
zweiten Strom-Sollwert abgesenkt, dass eine Abstrahlung hörbaren Schalls,
der beim Schließen
des Magnetventils im Betrieb der Brennkraftmaschine entsteht, zumindest
teilweise reduziert wird.
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Die
Erfindung ermöglicht
somit eine Reduzierung des hörbaren
Schalls im Betrieb der Brennkraftmaschine, sodass diese subjektiv
angenehmer und leiser empfunden wird.
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Erfindungsgemäß entspricht
der zweite Strom-Sollwert einem minimalen Stromwert, mit dem eine
vollständige
Schließung
des Magnetventils im Betrieb der Brennkraftmaschine erzielbar ist.
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Somit
kann eine maximale Reduzierung des hörbaren Schalls erreicht werden.
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Die
Hochdruckpumpe ist mit einem Druckspeicher verbunden, an dem mindestens
ein Einspritzventil angeschlossen ist. Hierbei wird zur Bestimmung
des minimalen Stromwerts ein Ist-Druckwert des Druckspeichers mit
einem zugeordneten Soll-Druckwert verglichen. Zur Bestimmung des
minimalen Stromwerts wird bevorzugt ein Ausfallstromwert ermittelt,
bei dem die Abweichung des Ist-Druckwerts vom Soll-Druckwert einen
vorgegebenen Schwellwert überschreitet,
wobei der ermittelte Ausfallstromwert um einen vorgegebenen Sicherheitsoffset
vergrößert wird.
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Durch
die Vergrößerung des
ermittelten Ausfallstromwerts um den vorgegebenen Sicherheitsoffset
wird ein vollständiges
Schließen
des Magnetventils gewährleistet.
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Alternativ
kann für
die Hochdruckpumpe, die mit einem Druckspeicher verbunden ist, an
dem mindestens ein Einspritzventil angeschlossen ist, von einem
zugeordneten Druckregler ein zum Betrieb erforderlicher Soll-Druckwert
vorgegeben werden, wobei der minimale Stromwert in Abhängigkeit
von einer Erhöhung
des Soll-Druckwerts im Betrieb der Brennkraftmaschine bestimmt wird.
Hierbei wird zur Bestimmung des minimalen Stromwerts ein Ausfallstromwert
ermittelt, bei dem die Erhöhung
des Soll-Druckwerts einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet,
wobei der ermittelte Ausfallstromwert um einen vorgegebenen Sicherheitsoffset
vergrößert wird.
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Die
Erfindung kann somit unter Verwendung bereits vorhandener Bauteile
und Elemente kostengünstig
realisiert werden, wobei durch die Vergrößerung des ermittelten Ausfallstromwerts
um den vorgegebenen Sicherheitsoffset ein zuverlässiges und vollständiges Schließen des
Magnetventils gewährleistet
wird.
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Erfindungsgemäß hat das
Magnetventil einen Magnetanker, der zum Schließen des Magnetventils gegen
zugeordnete Wegbegrenzungsanschläge
gezogen wird, wobei der hörbare
Schall durch Anschlagen des Magentankers gegen die Wegbegrenzungsanschläge entsteht.
Hierbei wird durch Absenken der Sollgröße für den Strom in der Spule vom
ersten Strom-Sollwert auf den zweiten Strom-Sollwert ein Anzugsverhalten
des Magnetventils verlangsamt, um eine entsprechende Anschlaggeschwindigkeit
des Magnetankers gegen die Wegbegrenzungsanschläge zu verringern.
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Durch
Verringern der Anschlaggeschwindigkeit wird der beim Anschlagen
des Magnetankers gegen die Wegbegrenzungsanschläge erzeugte hörbare Schall
reduziert.
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Das
Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Computerprogramm
zur Durchführung
eines Verfahrens zur Regelung eines Kraftstoffeinspritzsystems einer
Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem eine Hochdruckpumpe umfasst,
der ein Mengensteuerventil mit einem durch eine Spule elektromagnetisch
betätigbaren
Magnetventil zum Zuleiten von Kraftstoff zugeordnet ist, wobei das
Mengensteuerventil die von der Hoch druckpumpe geförderte Kraftstoffmenge
regelt und die Spule des Magnetventils gemäß einer Sollgröße für den Strom
in der Spule bestromt wird, um dieses zum Zuleiten von Kraftstoff
zur Hochdruckpumpe zu schließen.
Das Computerprogramm senkt die Sollgröße für den Strom in der Spule beim
Schließen
des Magnetventils von einem vorgegebenen ersten Strom-Sollwert derart
auf einen vorgegebenen zweiten Strom-Sollwert ab, dass eine Abstrahlung
hörbaren
Schalls, der beim Schließen
des Magnetventils im Betrieb der Brennkraftmaschine entsteht, zumindest
teilweise reduziert wird.
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Das
Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Brennkraftmaschine
mit einem Kraftstoffeinspritzsystem, das eine Hochdruckpumpe umfasst,
der ein Mengensteuerventil mit einem durch eine Spule elektromagnetisch
betätigbaren
Magnetventil zum Zuleiten von Kraftstoff zugeordnet ist, wobei die
von der Hochdruckpumpe geförderte
Kraftstoffmenge von dem Mengensteuerventil durch Bestromen der Spule
des Magnetventils gemäß einer Sollgröße für den Strom
in der Spule, um dieses zum Zuleiten von Kraftstoff zur Hochdruckpumpe
zu schließen,
regelbar ist. Die Sollgröße für den Strom
in der Spule ist beim Schließen
des Magnetventils von einem vorgegebenen ersten Strom-Sollwert auf
einen vorgegebenen zweiten Strom-Sollwert absenkbar, um eine Abstrahlung
hörbaren
Schalls, der beim Schließen
des Magnetventils im Betrieb der Brennkraftmaschine entsteht, zumindest
teilweise zu reduzieren.
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Zeichnungen
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems einer
Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe und einem Mengensteuerventil;
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2 eine
schematische Darstellung verschiedener Funktionszustände der
Hochdruckpumpe von 1 mit einem zugehörigen Zeitdiagramm;
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3 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Mengensteuerventils
von 1.
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4 eine
schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der erforderlichen
Ansteuerspannung bzw. der Bestromung des Magnetventils von 1 bei
einer erfindungsgemäßen Ansteuerung.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems 10 einer
Brennkraftmaschine. Dieses umfasst eine elektrische Kraftstoffpumpe 11,
mit der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 12 gefördert und über ein
Kraftstofffilter 13 weitergepumpt wird. Die Kraftstoffpumpe 11 ist
dazu geeignet, einen Niederdruck zu erzeugen. Zur Steuerung und/oder
Regelung dieses Niederdrucks ist ein Niederdruckregler 14 vorgesehen,
der mit dem Ausgang des Kraftstofffilters 13 verbunden
ist, und über
den Kraftstoff wieder zum Kraftstofftank 12 zurückgeführt werden
kann. An dem Ausgang des Kraftstofffilters 13 ist des Weiteren
eine Serienschaltung aus einem Mengensteuerventil 15 und
einer mechanischen Hochdruckpumpe 16 angeschlossen. Der
Ausgang der Hochdruckpumpe 16 ist über ein Überdruckventil 17 an
den Eingang des Mengensteuerventils 15 zurückgeführt. Der
Ausgang der Hochdruckpumpe 16 ist weiterhin mit einem Druckspeicher 18 verbunden, an
dem eine Mehrzahl von Einspritzungsventilen 19 angeschlossen
sind. Ein Druckregler 33 gibt einen von der Hochdruckpumpe 16 für den Druckspeicher 18 zu
erzeugenden Soll-Druckwert vor. Der Druckspeicher 18 wird
häufig
auch als Rail oder Common Rail bezeichnet. Des Weiteren ist am Druckspeicher 18 ein
Drucksensor 20 angeschlossen. Die Ansteuerung des Mengensteuerventils 15 und
der Druckregler 33 sind dabei beispielsweise durch ein
Computerprogramm auf einer Steuer- und Regeleinrichtung 100 realisiert,
wobei der Ist-Druckwert des Drucksensors 20 verwendet wird.
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Das
in 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzsystem 10 dient
im vorliegenden Beispiel dazu, die Einspritzungsventile 19 einer
vierzylindrigen Brennkraftmaschine mit ausreichendem Kraftstoff
und notwendigem Kraftstoffdruck zu versorgen, sodass eine zuverlässige Einspritzung
und ein sicherer Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet
ist.
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Die
Funktionsweise des Mengensteuerventils 15 und der Hochdruckpumpe 16 sind
in 2 im Einzelnen dargestellt. Das Mengensteuerventil 15 ist als
stromlos offenes Magnetventil 22 aufgebaut und weist eine
Spule 21 auf, über
die durch Anlegen oder Abschalten eines elektrischen Stroms bzw.
einer elektrischen Spannung das Magnetventil 22 geschlossen
oder geöffnet
werden kann. Die Hochdruckpumpe 16 weist einen Kolben 23 auf,
der von einem Nocken 24 der Brennkraftmaschine betätigt wird.
Des Weiteren ist die Hochdruckpumpe 16 mit einem Ventil 25 versehen.
Zwischen dem Magnetventil 22, den Kolben 23 und
dem Ventil 25 ist ein Förderraum 26 der
Hochdruckpumpe 16 vorhanden.
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Mit
dem Magnetventil 22 kann der Förderraum 26 von einer
Kraftstoffzufuhr durch die elektrische Kraftstoffpumpe 11 und
damit von dem Niederdruck abgetrennt werden. Mit dem Ventil 25 kann
der Förderraum 26 von
dem Druckspeicher 18 und damit von dem Hochdruck abgetrennt
werden.
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Im
Ausgangszustand wie er in der 2 links
dargestellt ist, ist das Magnetventil 22 geöffnet und
das Ventil 25 geschlossen. Das geöffnete Magnetventil 22 entspricht
dem stromlosen Zustand der Spule 21. Das Ventil 25 wird
durch den Druck einer Feder oder entsprechendes geschlossen gehalten.
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In
der linken Darstellung der 2 ist der Saughub
der Hochdruckpumpe 16 dargestellt. Bei einer Drehbewegung
des Nockens 24 in Richtung des Pfeils 27 bewegt
sich der Kolben 23 in Richtung des Pfeils 28.
Aufgrund des geöffneten
Magnetventils 22 strömt
somit Kraftstoff, der von der elektrischen Kraftstoffpumpe 11 gefördert worden
ist, in den Förderraum 26.
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In
der mittleren Darstellung der 2 ist der Förderhub
der Hochdruckpumpe 16 gezeigt, wobei jedoch die Spule 21 noch
stromlos und damit das Magnetventil 22 noch geöffnet ist.
Auf Grund der Drehbewegungen der Nocke 24 bewegt sich der
Kolben 23 in Richtung des Pfeils 29. Aufgrund
des geöffneten
Magnetventils 22 wird damit Kraftstoff aus dem Förderraum 26 zurück in Richtung
zu der elektrischen Kraftstoffpumpe 11 gefördert. Dieser
Kraftstoff gelangt dann über
den Niederdruckregler 14 zurück in den Kraftstofftank 12.
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In
der rechten Darstellung der 2 ist – wie in
der mittleren Darstellung – weiterhin
der Förderhub der
Hochdruckpumpe 16 gezeigt. Im Unterschied zu der mittleren
Darstellung ist jedoch nunmehr die Spule 21 erregt und
damit das Magnetventil 22 geschlossen. Dies hat zur Folge,
dass durch die weitere Hubbewegung des Kolbens 23 im Förderraum 26 ein Druck
aufgebaut wird. Mit Erreichen des Druckes, welcher im Druckspeicher 18 herrscht,
wird das Ventil 25 geöffnet
und die Restmenge in den Druckspeicher gefördert.
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Die
Menge des zu dem Druckspeicher 18 geförderten Kraftstoffs hängt davon
ab, wann das Magnetventil 22 in seinen geschlossenen Zustand übergeht.
Je früher
das Magnetventil 22 geschlossen wird, desto mehr Kraftstoff
wird über
das Ventil 25 in den Druckspeicher 18 gefördert. Dies
ist in der 2 durch einen mit einem Pfeil
gekennzeichneten Bereich B dargestellt.
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Sobald
bei der rechten Darstellung der 2 der Kolben 23 seinen
maximalen Kolbenhub erreicht hat, kann von dem Kolben 23 kein
weiterer Kraftstoff über
das Ventil 25 in den Druckspeicher 18 gefördert werden.
Das Ventil 25 schließt.
Des Weiteren wird die Spule 21 wieder stromlos gesteuert,
sodass das Magnetventil 22 wieder öffnet. Daraufhin kann der sich nunmehr
entsprechend der linken Darstellung der 2 in Richtung
des Pfeils 28 bewegende Kolben 23 wieder Kraftstoff
der elektrischen Kraftstoffpumpe in den Förderraum 26 ansaugen.
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Nachfolgend
wird ein Verfahren zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzsystems 10 von 1 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 3 und 4 im
Detail beschrieben.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zur Regelung des
Kraftstoffeinspritzsystems 10 der Brennkraftmaschine von 1 und 2 zur
Reduzierung des im Betrieb der Brennkraftmaschine beim Schalten
des Mengensteuerventils 15 entstehenden, hörbaren Schalls.
Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung wird das Verfahren 300 als Computerprogramm
implementiert das von einer geeigneten Regeleinrichtung ausführbar ist,
die bereits in der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Somit kann
die Erfindung mit bereits vorhandenen Bauteilen der Brennkraftmaschine
einfach und kostengünstig
realisiert werden.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf eine
detaillierte Erläuterung
von im Stand der Technik bekannten Verfahrensschritten verzichtet.
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Das
Verfahren 300 beginnt in Schritt S301 mit der geregelten
Bestromung der Spule 21 des Magnetventils 22.
Hierzu kann gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung eine an der Spule 21 anliegende Ansteuerspannung
abgeschaltet werden, sodass ein entsprechender Strom in die Spule 21 induziert
wird. Für
die Regelung der Bestromung wird eine Sollgröße für den Strom in der Spule 21 auf
einen ersten Strom-Sollwert gesetzt. Der vorgegebene erste Strom-Sollwert
wird beispielsweise als Funktion der Zeit aus einer geeigneten Kennlinie
vorgegeben. Der Strom in der Spule 21 wird gemessen und
so geregelt, dass er dem Verlauf der Sollgröße folgt.
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In
Schritt S302 wird der gemessene Spulenstrom mit einem vorgegebenen
Adaptions-Bestromungsstartwert
verglichen. Dieser kann z. B. anhand eines geeigneten Kennfelds
bestimmt werden. Solange der gemessene Spulenstrom kleiner als der vorgegebene
Adaptions-Bestromungsstartwert ist, wird mit dem Messen des Spulenstroms
und dem Vergleichen des gemessenen Spulenstroms mit dem vorgegebenen
Adaptions-Bestromungsstartwert
gemäß Schritt
S302 fortgefahren. Wenn der gemessene Spulenstrom gleich oder größer als
der vorgegebene Adaptions-Bestromungsstartwert ist, fährt das Verfahren 300 in
Schritt S303 fort.
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In
Schritt S303 wird die Sollgröße für den Strom
in der Spule 21 von ihrem aktuellen Wert auf einen vorgegebenen
zweiten Strom-Sollwert abgesenkt. Der zweite Strom-Sollwert wird beispielsweise gemäß einer
mit einem Korrekturfaktor korrigierten Kennlinie vorgegeben. Die
Kennlinie stellt den zweiten Strom-Sollwert als Funktion der Zeit
dar. Der Korrekturfaktor beeinflusst die Stromhöhe. Der Korrekturfaktor wird
beispielsweise ausgehend vom Wert 1 bei jedem Schritt S303 um einen
vorgegebenen Wert, beispielsweise 0,2 abgesenkt bis ein vorgegebener
minimaler Wert, beispielsweise 0,2 erreicht ist. Alternativ können auch
mehrere Kennlinien mit unterschiedlicher Stromhöhe in einem Speicher abgespeichert
sein. In diesem Falle wird für
die Ermittlung des zweiten Strom-Sollwerts bei jedem Durchlaufen
des Schritts S303 eine Kennlinie mit niedrigerer Stromhöhe als im
vorherigen Durchlauf des Schritts S303 gewählt. Die Regelung des Stroms
in der Spule 21 erfolgt gemäß der so geänderten Sollgröße für den Strom
in der Spule 21. Anschließend wird ein Schritt S304
ausgeführt.
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In
Schritt S304 wird ein jeweils aktueller Ist-Druckwert des Druckspeichers 18 bestimmt,
z. B. unter Verwendung des Drucksensors 20. Anschließend wird
ein Schritt S305 ausgeführt.
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In
Schritt S305 wird dann wie unten stehend erläutert bestimmt, ob der aktuelle
Ist-Druckwert des Druckspeichers 18 eingebrochen
ist. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Verfahren 300 zu
Schritt S303 zurück,
wo die aktuelle Sollgröße für den Strom
in der Spule 21 erneut abgesenkt wird. Dementsprechend kann
eine Vielzahl aufeinander folgender Absenkungen ausgeführt werden
(Adaption).
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Um
in Schritt S305 zu bestimmen, ob der aktuelle Ist-Druckwert des
Druckspeichers 18 eingebrochen ist, wird der Ist-Druckwert
erfindungsgemäß mit einem
Soll-Druckwert verglichen, der von dem Druckregler 33 vorgegeben
wird. Wenn die Abweichung des Ist-Druckwerts vom Soll-Druckwert
einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet,
wird davon ausgegangen, dass der Ist-Druckwert eingebrochen ist, woraufhin
das Verfahren 300 in Schritt S306 fortfährt. Alternativ hierzu kann
von einem Einbrechen des Ist-Druckwerts auch dann ausgegangen werden, wenn
der Druckregler 33 den Soll-Druckwert derart erhöht, dass diese Erhöhung einen
vorgegebenen Erhöhungsschwellwert überschreitet.
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In
Schritt S306 ist davon auszugehen, dass bei dem reduzierten Stromwert,
mit dem die Spule 21 bestromt wird, wenn davon auszugehen
ist, dass der aktuelle Ist-Druckwert
des Druckspeichers 18 eingebrochen ist, ein vollständiges Schließen des
Magnetventils 22 nicht mehr gewährleistet ist. Falls das Magnetventil 22 nicht
mehr vollständig
schließt,
fällt die Hochdruckpumpe 16 aus,
d. h. die Kraftstoffförderung
der Hochdruckpumpe 16 wird zumindest derart eingeschränkt, dass
im Druckspeicher 18 kein ausreichender Hochdruck mehr aufgebaut
werden kann. Deshalb wird der zu diesem Zeitpunkt die Spule 21 bestromende
aktuelle Stromwert bzw. Ist-Bestromungswert nachfolgend auch als „Ausfallstromwert” bezeichnet.
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Um
zu gewährleisten,
dass das Magnetventil 22 im weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine
jeweils zuverlässig
und vollständig
schließt,
wird deshalb der ermittelte Ausfallstromwert in Schritt S306 um
einen vorgegebenen Sicherheitsoffset vergrößert, wobei ein minimaler Stromwert
bestimmt wird, mit dem die Spule 21 des Magnetventils 22 im
Betrieb der Brennkraftmaschine zu bestromen ist, um das Magnetventil 22 zuverlässig und
vollständig
zu schließen.
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Im
weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine kann die Bestromung des
Magnetventils 22 somit bei einem entsprechenden Schließvorgang
jeweils bei Erreichen des Adaptions-Bestromungsstartwerts auf diesen
minimalen Stromwert abgesenkt werden. Hierdurch wird jeweils die
Anzugszeit des Magnetventils 22 maximiert, sodass die An schlaggeschwindigkeit
des Magnetankers 31 gegen die Wegbegrenzungsanschläge 32 minimiert
und somit der hierbei erzeugte hörbare
Schall reduziert werden kann.
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4 zeigt
ein Diagramm 400, das einen beispielhaften zeitlichen Stromverlaufs 410 enthält. Das
Diagramm 400 verdeutlicht eine Ansteuerung des Magnetventils 22 gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung. Diese beginnt zu einem Zeitpunkt 405, an dem
die an der Spule 21 des Magnetventils 22 anliegende
Ansteuerspannung UBat wie oben in Bezug auf
Schritt S301 von 3 beschrieben für eine Anzugsimpulslänge 412 angeschaltet
wird. Hierdurch steigt der Strom in der Spule 21 bis zum
Zeitpunkt 425 bis auf einen Stromwert 421 an.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
stellt der Stromverlauf 410 den Adaptions-Bestromungsstartwert
gemäß Schritt
S302 von 3 dar. Dementsprechend beginnt
die erfindungsgemäße Adaption
mit diesem Stromverlauf 410 wie oben stehend in Bezug auf
Schritt S303 von 3 beschrieben. Hierbei wird
wie in 4 dargestellt, der Strom gemäß der Sollgröße für den Strom
in der Spule 21 geregelt. Der Adaptions-Bestromungsstartwert 421 wird
dadurch auf einen reduzierten Stromwert 422 abgesenkt.
Anschließend
wird die Sollgröße für den Strom in
der Spule 21 in einem weitern Schritt zu einem Zeitpunkt 430 auf
einen niedrigeren zweiten Strom-Sollwert 431 abgesenkt,
und anschließend
bis zu einem Zeitpunkt 433 geregelt. Zum Zeitpunkt 433 ist
eine zum Schließen
des Magnetventils 22 erforderliche Anzugsphase 411 beendet
und das Magnetventil 22 schließt, sodass der Zeitpunkt 433 auch
als Schließzeitpunkt
bezeichnet wird. Die erfindungsgemäße Adaption senkt in Schritt
S303 einen oder mehrere der Stromwerte 421, 422, 431 schrittweise
ab, bis die Abbruchbedingung S305 erfüllt ist. Dadurch wird der Stromverlauf 410 während der
Anzugsphase 411 schrittweise abgesenkt.
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Nach
dem Schließen
des Magnetventils 22 wird dieses für eine vorgegebene Haltephase 413 geschlossen
gehalten, wonach die Ansteuerspannung wieder bis zum nächsten darauf
folgenden Schließvorgang
auf O gesetzt wird. Somit fällt
die Bestromung des Magnetventils 22 wieder ab, sodass sich dieses
erneut öffnet.
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Wie
aus 4 ersichtlich, wird bei der erfindungsgemäßen Ansteuerung
des Magnetventils 22 eine relativ lange Anzugsphase 411 realisiert.
Somit wird die Anschlaggeschwindigkeit des Magnetankers 31 gegen
die Wegbegrenzungsanschläge 32 redu ziert
und somit der hierbei erzeugte hörbare
Schall wesentlich reduziert.