DE102013209070A1 - Method and device for detecting a start of movement of electromechanical actuators - Google Patents

Method and device for detecting a start of movement of electromechanical actuators Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Bewegungsbeginns eines elektromechanischen Aktuators, welcher mittels mindestens einer Magnetspule angetrieben wird, wobei der Aktuator Teil einer hydraulischen Komponente, wie einer Magnetpumpe oder einem Magnetventil ist, wobei der Zeitpunkt eines Bewegungsbeginns des Aktuators innerhalb einer Anzugsphase mittels Auswertung eines Stroms Idv(t), welcher durch die Magnetspule fließt, der Berechnung eines zeitlichen Induktivitätsverlaufs L(t) der Magnetspule aus dem Stromverlauf und der Auswertung einer Induktivitätsänderung bestimmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere eine Steuer- und Auswerteeinheit, zur Durchführung des Verfahrens. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass nach Beginn der Anzugsphase aus dem Induktivitätsverlauf L(t) vor dem zu erwartenden Zeitpunkt des Bewegungsbeginns eine Sekante berechnet und der Zeitpunkt des Bewegungsbeginns definiert, wenn die Induktivität des Induktivitätsverlaufs L(t) eine bestimmte Differenz zu den berechneten Induktivitätswerten auf der Sekante übersteigt. Verfahren und Vorrichtung ermöglichen eine Erhöhung der Detektionsgenauigkeit eines Hub- bzw. Bewegungsbeginns des Aktuators bzw. des Ankers einer Membranpumpe oder eines Dosierventils. In einer bevorzugten Verwendung des Verfahrens kann bei Dosiersystemen zur Dosierung von Reduktionsmitteln in einem SCR-System eine verbesserte Diagnose hinsichtlich eines Beginns einer Injektionsperiode (BIP) erzielt werden, wodurch u.a. Fehldosierungen verhindert werden können.The invention relates to a method for detecting the start of movement of an electromechanical actuator which is driven by means of at least one magnetic coil, the actuator being part of a hydraulic component, such as a magnetic pump or a solenoid valve, the point in time when the actuator begins to move within a tightening phase by evaluating a Current Idv (t), which flows through the magnet coil, the calculation of a temporal inductance curve L (t) of the magnet coil is determined from the current curve and the evaluation of an inductance change. The invention further relates to a device, in particular a control and evaluation unit, for carrying out the method. According to the invention, it is provided that, after the start of the tightening phase, a secant is calculated from the inductance curve L (t) before the expected time of the start of movement and the time of the start of movement is defined when the inductance of the inductance curve L (t) defines a certain difference from the calculated inductance values on the secant exceeds. The method and the device enable an increase in the detection accuracy of a start of the stroke or movement of the actuator or the armature of a diaphragm pump or a metering valve. In a preferred use of the method, dosing systems for dosing reducing agents in an SCR system can achieve an improved diagnosis with regard to the start of an injection period (GDP), which among other things Incorrect dosing can be prevented.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Bewegungsbeginns eines elektromechanischen Aktuators, welcher mittels mindestens einer Magnetspule angetrieben wird, wobei der Aktuator Teil einer hydraulischen Komponente, wie einer Magnetpumpe oder einem Magnetventil ist, wobei der Zeitpunkt eines Bewegungsbeginns des Aktuators innerhalb einer Anzugsphase mittels Auswertung eines Stroms Idv(t), welcher durch die Magnetspule fließt, der Berechnung eines zeitlichen Induktivitätsverlaufs L(t) der Magnetspule aus dem Stromverlauf und der Auswertung einer Induktivitätsänderung bestimmt wird.The invention relates to a method for detecting a start of movement of an electromechanical actuator, which is driven by at least one magnetic coil, wherein the actuator is part of a hydraulic component, such as a magnetic pump or a solenoid valve, wherein the time of starting movement of the actuator within a suit phase by means of evaluation of a Current I dv (t) , which flows through the magnetic coil, the calculation of a time course of inductance L (t) of the magnetic coil is determined from the current waveform and the evaluation of an inductance change.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere eine Steuer- und Auswerteeinheit, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention further relates to a device, in particular a control and evaluation unit, for carrying out the method according to the invention.

Hydraulische, nicht druckausgleichende Aktuatoren werden in verschiedensten Anwendungen mittels Elektromagneten angetrieben. Typische Beispiele sind Magnetpumpen und Magnetventile. Diese Aktuatoren müssen typischerweise gegen eine Federkraft und eine hydraulische Kraft 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, setzt sich der Aktuator in Bewegung.Hydraulic, non-pressure compensating actuators are driven by electromagnets in various applications. Typical examples are solenoid pumps and solenoid valves. These actuators typically need to be moved against a spring force and a hydraulic force. In this case, a magnetic coil of the electromagnet is energized. The magnetic force increases and at the moment when there is an equilibrium of forces between the opening magnetic force and the closing pressure forces, the actuator starts to move.

So werden beispielsweise derartige Pumpen und/ oder Dosierventile, welche mittels eines Elektromagneten angetrieben werden, in Stickoxid-Reduktionseinheiten zur Abgasreinigung eingesetzt. For example, such pumps and / or metering valves, which are driven by means of an electromagnet, are used in nitrogen oxide reduction units for exhaust gas purification.

Im Zusammenhang mit künftigen gesetzlichen Vorgaben bezüglich der Stickoxidemission von Kraftfahrzeugen ist eine entsprechende Abgasnachbehandlung erforderlich. Die selektive katalytische Reduktion (Selective Catalyst Reduction – SCR) kann zur Verringerung der NOx-Emission (Entstickung) von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Dieselmotoren, mit zeitlich überwiegend magerem, d.h. sauerstoffreicher Verbrennung eingesetzt werden. Hierbei wird dem Abgas eine definierte Menge eines selektiv wirkenden Reduktionsmittels zugegeben. Dies kann beispielsweise in Form von Ammoniak sein, welches direkt gasförmig zudosiert wird, oder auch aus einer Vorläufersubstanz in Form von Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL). Derartige HWL-SCR-Systeme sind erstmalig im Nutzfahrzeugsegment eingesetzt worden.In connection with future legal requirements regarding the nitrogen oxide emission of motor vehicles, a corresponding exhaust aftertreatment is required. Selective catalyst reduction (SCR) can be used to reduce the NO x emissions (denitrification) of internal combustion engines, especially diesel engines, with temporally predominantly lean, ie oxygen-rich combustion. In this case, a defined amount of a selectively acting reducing agent is added to the exhaust gas. This can be, for example, in the form of ammonia, which is added directly in gaseous form, or else from a precursor substance in the form of urea-water solution (HWL). Such HWL-SCR systems have been used for the first time in the commercial vehicle segment.

Entsprechende Dosiereinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 196 07 073 A1 bekannt. Eine Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL), z.B. unter dem Namen AdBlue als 32,5%ige Lösung bekannt, wird dabei durch eine Leitung von einem Tank zu einem Dosierventil gefördert und in einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine, insbesondere in dem von Magermotoren oder Diesel-Motoren eindosiert, um die Stickoxidkonzentration derartiger Motoren zu reduzieren. Der Wirkmechanismus ist in der Fachliteratur hinreichend beschrieben worden (vgl. z.B. WEISSWELLER in CIT (72), Seite 441-449, 2000 ). Corresponding metering devices are for example from the DE 196 07 073 A1 known. A urea-water solution (HWL), eg under the name AdBlue as 32 , 5% solution known, is promoted by a line from a tank to a metering valve and metered into an exhaust tract of an internal combustion engine, in particular in the lean-burn engines or diesel engines to reduce the nitrogen oxide concentration of such engines. The mechanism of action has been adequately described in the specialist literature (cf., for example WEISSWELLER in CIT (72), pages 441-449, 2000 ).

In aktuellen Zudosiersystemen, wie diese beispielsweise unter der Bezeichnung DENOXTRONIC 5.1 bekannt sind, saugt in einem Fördermodul eine Membranpumpe die AdBlue-Lösung aus dem Reagenzmitteltank und verdichtet diese auf den für eine Zerstäubung erforderlichen Systemdruck von 4,5 bis 8,5 bar. Das Dosiermodul dosiert die für die NOx-Reduktion erforderliche AdBlue-Menge durch Zerstäubung in den Abgasstrom vor dem SCR-Katalysator. Die Steuerung von Dosier- und Heizstrategie sowie für eine On-Board-Diagnose (OBD) kann durch eine übergeordnete Motorsteuerung oder durch eine Dosiersteuereinheit erfolgen. Mit der Verarbeitung der aktuellen Motorbetriebsdaten und aller erforderlichen Sensordaten wird die Menge des Reduktionsmittels exakt auf den Motorbetriebspunkt und auf die katalysatorspezifischen Eigenschaften zur maximalen Stickoxidreduzierung abgestimmt. In current metering systems, as known, for example, under the name DENOXTRONIC 5.1, a membrane pump sucks the AdBlue solution from the reagent tank in a delivery module and compresses it to the system pressure of 4.5 to 8.5 bar required for atomization. The dosing module doses the amount of AdBlue required for the NO x reduction by atomization into the exhaust gas flow upstream of the SCR catalytic converter. Control of metering and heating strategy as well as for on-board diagnostics (OBD) can be performed by a higher-level motor control or by a dosing control unit. With the processing of the current engine operating data and all required sensor data, the amount of reducing agent is matched exactly to the engine operating point and to the catalyst-specific properties for maximum nitrogen oxide reduction.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Überwachungsfunktion des Dosierventils im SCR-System. Es handelt sich dabei um eine Aktuatordiagnose, die ständig überwacht, ob das Dosierventil auf eine Ansteuerung reagiert und entsprechend das Reduktionsmittel in den Abgasstrang eingespritzt wird. Das Öffnen und das Schließen des Ventils sind durch den Strom gesteuert. Der durch die Spule fließende Strom wird von der Dosiersteuereinheit gemessen und steht für die Diagnose bereit. Der Beginn der Einspritzperiode (BIP – Beginn of Injection Period) wird anhand des Stromverlaufs erkannt.The present invention particularly relates to a monitoring function of the metering valve in the SCR system. This is an actuator diagnosis, which constantly monitors whether the metering valve reacts to an activation and accordingly the reducing agent is injected into the exhaust gas line. The opening and closing of the valve are controlled by the current. The current flowing through the coil is measured by the dosing control unit and is ready for diagnosis. The start of the injection period (BIP - Start of Injection Period) is detected on the basis of the current profile.

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 erkannt ist, wird durch die Differenz zwischen dem lokalen Maximum und dem lokalen Minimum der Ableitung des Stromverlaufs entdeckt, wenn diese Differenz (als so genannte Qualitätszahl) eine Schwelle überschreitet.According to the prior art, the metering valve is monitored by the course of the current in the tightening phase. The monitoring is based on the second derivative of the current flow of the metering valve, which is received by the controller at each tightening phase. The current kink, which is detected as an armature movement, is detected by the difference between the local maximum and the local minimum of the derivative of the current profile, if this difference (as so-called quality number) exceeds a threshold.

In der noch nicht veröffentlichten Anmeldeschrift der Anmelderin mit dem internen Aktenzeichen R.346122 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung eines Loslaufzeitpunkts eines elektromechanischen Aktuators beschrieben. Dabei wird nach einer Ansteuerung einer den Aktuator antreibenden Magnetspule der Loslaufzeitpunkt des Aktuators mittels Auswertung eines zeitlichen tatsächlichen Stromverlaufs durch die Magnetspule bestimmt. 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. Verfahren und Vorrichtung sollen eine Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung des Loslaufzeitpunkts des Aktuators, beispielhaft eines Ankers einer Membranpumpe, und damit eine Verbesserung der Genauigkeit einer Druckbestimmung in einem System zur Zudosierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung zur Verminderung von Stickoxid im Abgas einer Brennkraftmaschine ermöglichen.The applicant's application, which has not yet been published, with the internal file number R.346122, discloses a method and a device for detecting a release time of an electromechanical actuator described. In this case, after a control of a solenoid driving the actuator, the release time of the actuator is determined by means of evaluation of a temporal actual current flow through the magnetic coil. It is provided that a modeled current waveform is determined by the solenoid under the assumption of a non-moving actuator, that the actual current waveform during the control of the solenoid is determined and compared with the modeled current waveform and that upon reaching a predetermined deviation of the two current histories of each other, the release time is recognized. Method and apparatus are intended to improve the accuracy of the determination of the release time of the actuator, for example an anchor of a diaphragm pump, and thus to improve the accuracy of a pressure determination in a system for metering a urea-water solution for reducing nitrogen oxide in the exhaust gas of an internal combustion engine.

Die ebenfalls noch nicht veröffentlichte Anmeldeschrift der Anmelderin mit dem internen Aktenzeichen R.346123 beschreibt ebenfalls ein Verfahren und eine Steuer- und Auswerteeinheit zur Erkennung eines Bewegungsbeginns eines elektromechanischen Aktuators, welcher mittels mindestens einer Magnetspule angetrieben wird, wobei der Aktuator Teil einer hydraulischen Komponente, wie einer Magnetpumpe oder einem Magnetventil, ist, wobei ein Bewegungsbeginn des Aktuators mittels Auswertung eines Stroms, welcher durch die Magnetspule fließt, und dessen zeitliche Ableitungen ermittelt und anhand von Tabellenwerten oder Kennlinien in Abhängigkeit von weiteren Kenngrößen 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. Verfahren und Vorrichtung sollen eine Erhöhung der Detektionsgenauigkeit eines Hub- bzw. Bewegungsbeginns des Aktuators bzw. des Ankers einer Membranpumpe in einer bevorzugten Verwendung des Verfahrens und damit eine Verbesserung der Genauigkeit einer Druckdetektion ermöglichen. The not yet published application of the applicant with the internal file number R.346123 also describes a method and a control and evaluation unit for detecting a movement start of an electromechanical actuator, which is driven by at least one solenoid, wherein the actuator part of a hydraulic component, such as a magnetic pump or a solenoid valve is, wherein a movement start of the actuator by means of evaluation of a current flowing through the magnetic coil, and its temporal derivatives determined and using tabular values or curves as a function of further characteristics with the determined start of movement, a pressure is determined. It is provided that for determining the start of movement, a relative inductance determined from a temporal Induktivitätsverlauf and a time course of the relative inductance is evaluated. Method and apparatus to allow an increase in the detection accuracy of a stroke or movement start of the actuator or the armature of a diaphragm pump in a preferred use of the method and thus improve the accuracy of a pressure detection.

Aus der DE 10 2011 002 630 A1 ist ein Verfahren zum Detektieren einer Änderung des Aktivierungszustandes eines elektromagnetischen Aktors und eine Schaltungsanordnung mit einem elektromagnetischen Aktor bekannt. Der elektromagnetische Aktor weist einen Elektromagnet mit einer Induktivität und einen mechanisch durch den Elektromagnet gesteuerten Anker auf. Das Verfahren umfasst das Auswerten eines Induktivitätswerts der Induktivität über die Zeit. From the DE 10 2011 002 630 A1 For example, a method for detecting a change of the activation state of an electromagnetic actuator and a circuit arrangement with an electromagnetic actuator is known. The electromagnetic actuator has an electromagnet with an inductance and a mechanically controlled by the solenoid armature. The method includes evaluating an inductance value of the inductance over time.

Eine ebenfalls noch nicht veröffentlichte Anmeldeschrift der Anmelderin mit dem Titel „Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Ankeranschlags eines elektromechanischen Aktuators“ (internes Aktenzeichen R.346347) betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Ankeranschlags eines elektromechanischen Aktuators nach einer Ansteuerung einer den Aktuator antreibenden Magnetspule, wobei der Ankeranschlag des Aktuators mittels Auswertung eines zeitlichen tatsächlichen Stromverlaufs durch die Magnetspule bestimmt wird. Dabei ist es vorgesehen, dass aus dem tatsächlichen Stromverlauf ein Induktivitätsverlauf bestimmt wird und dass bei Erreichen einer vorgegebenen Induktivitätsschwelle der Ankeranschlag erkannt wird.A not yet published application of the applicant with the title "Method and device for detecting an anchor stop of an electromechanical actuator" (internal reference R.346347) relates to a method for detecting an armature stop of an electromechanical actuator after driving a solenoid driving the actuator, wherein the armature stop of the actuator is determined by evaluating a temporal actual current waveform through the magnetic coil. In this case, it is provided that an inductance profile is determined from the actual current profile and that the armature stop is detected when a predetermined inductance threshold is reached.

Die Erkennungsergebnisse mit den aktuellen Verfahren, wie sie zuvor beschrieben wurden, zeigen in der Praxis aber, dass der Bewegungsbeginn des Aktuators (Begin Motion Point – BMP) und damit der exakte Zeitpunkt des Beginns der Einspritzphase (BIP) nicht immer exakt bestimmt werden kann. Gründe dafür sind u.a. Schwankungen bei der Versorgungsspannung, mechanische Toleranzen beim Dosierventil, z.B. unterschiedliche Federkonstanten, und PWM-Taktumschaltungen bei 24V-Bordnetzsystemen.The recognition results with the current methods, as described above, show in practice, however, that the start of movement of the actuator (Begin Motion Point - BMP) and thus the exact time of the beginning of the injection phase (BIP) can not always be determined exactly. Reasons for this are u.a. Fluctuations in the supply voltage, mechanical tolerances on the metering valve, e.g. different spring constants, and PWM clock switching in 24V electrical systems.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein optimiertes Verfahren zur Überwachung der Funktionalität des Dosierventils bereit zu stellen, mit dem eine sichere und robuste Erkennung eines Bewegungsbeginn (BMP) des Aktuators bzw. des Beginns der Einspritzphase (BIP) detektiert und vor allem ein Blockieren des Ventils in der Anzugsphase erkannt werden kann. It is therefore an object of the invention to provide an optimized method for monitoring the functionality of the metering valve, with which a reliable and robust detection of a start of movement (BMP) of the actuator or the beginning of the injection phase (BIP) is detected and, above all, blockage of the Valve can be detected in the suit phase.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung, insbesondere eine Steuer- und Auswerteeinheit zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.It is a further object of the invention to provide a device, in particular a control and evaluation unit for carrying out the method.

Offenbarung der Erfindung Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass nach Beginn der Anzugsphase aus dem Induktivitätsverlauf L(t) vor dem zu erwartenden Zeitpunkt des Bewegungsbeginns eine Sekante berechnet und der Zeitpunkt des Bewegungsbeginns definiert wird, wenn die Induktivität des Induktivitätsverlaufs L(t) eine bestimmte Differenz zu den berechneten Induktivitätswerten auf der Sekante übersteigt. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht gegenüber dem zuvor genannten Stand der Technik eine Erhöhung der Detektionsgenauigkeit eines Hub- bzw. Bewegungsbeginns des Aktuators bzw. des Ankers einer Membranpumpe oder eines Dosierventils. Störeinflüsse, wie Toleranzen bei der Federkonstante von Rückstellfedern, Temperatureinflüsse und ein unterschiedlicher Systemdruck in derartigen hydraulischen Systemen können deutlich reduziert werden, wodurch auch eine sichere Funktionsdiagnose derartiger hydraulischer Komponenten, wie Magnetpumpen oder Magnetventile, realisiert werden kann. Das Verfahren lässt sich zudem recht einfach mittels entsprechender Software und Hardware umsetzen.DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention relating to the method is achieved by calculating a secant from the inductance curve L (t) before the expected start of the movement and by defining the time of the start of movement when the inductance of the inductance curve L is defined (t) exceeds a certain difference from the calculated inductance values on the secant. Compared to the aforementioned prior art, the proposed method makes it possible to increase the detection accuracy of a start of stroke or movement of the actuator or the armature of a diaphragm pump or a metering valve. Interference, such as tolerances in the spring constant of return springs, temperature influences and a different system pressure in such hydraulic systems can be significantly reduced, whereby a reliable functional diagnosis of such hydraulic components, such as magnetic pumps or solenoid valves, can be realized. The method can also be implemented quite easily by means of appropriate software and hardware.

Das Detektionsverfahren sieht dabei vor, dass die Bestimmung der Sekante einen mehrstufigen Algorithmus umfasst, bei dem zunächst der Stromverlauf innerhalb eines Auswertezeitraums in einzelne Stromwerte Idv(n) digitalisiert und aus den Einzelstromwerten Idv(n) und deren Änderung ∆Idv(n) der Induktivitätsverlauf L(t) berechnet wird, anhand der berechneten Induktivitätswerte mehrere Induktivitätsgradienten G(m) gebildet werden, aus den Induktivitätsgradienten G(m) ein mittlerer Gradient G gebildet und mit diesem mittleren Gradienten G die Sekante und die Induktivitätswerte auf der Sekante bestimmt werden. Dies lässt sich durch vergleichsweise einfache mathematische Operation bewerkstelligen und kann mittels einer Softwareerweiterung in bestehende Diagnoseverfahren implementiert werden. Zudem kann damit eine hohe Robustheit gegenüber Störeinflüssen realisiert werden. The detection method envisages that the determination of the secant comprises a multi-stage algorithm in which first the current profile is digitized within an evaluation period into individual current values I dv (n) and from the individual current values I dv (n) and their change ΔI dv (n ) the inductance curve L (t) is calculated, on the basis of the calculated inductance values a plurality of inductance gradients G (m) are formed, from the inductance gradients G (m) a middle gradient G is formed and with this middle gradient G the secant and the inductance values on the secant are determined become. This can be accomplished by comparatively simple mathematical operation and can be implemented by means of a software extension into existing diagnostic methods. In addition, a high degree of robustness against interference can be realized.

Eine gegenüber Störeinflüssen und Systemtoleranzen robuste Bewegungsdiagnose des Aktuators kann insbesondere erreicht werden, wenn, wie dies ein bevorzugte Verfahrensvariante vorsieht, der Zeitpunkt des Bewegungsbeginns für den Zeitpunkt definiert wird, an dem die Differenz der Induktivitätswerte zwischen Induktivitätsverlauf und Induktivitätswerte auf der Sekante ∆L(1)...∆L(N) ein Maximum max.(∆L) erreichen und/ oder eine applizierbare Schwelle ∆Lmax überschreiten. Gegenüber einer reinen Auswertung des Stromverlaufs des Spulenstroms kann hiermit eine sichere Bewegungsdiagnose für den Aktuator erzielt werden. A movement diagnosis of the actuator that is robust with respect to interference influences and system tolerances can be achieved, in particular, if, as provided by a preferred method variant, the time of the start of movement is defined for the time at which the difference of the inductance values between the inductance curve and inductance values on the secant ΔL (1 ) ... ΔL (N) reach a maximum maximum (ΔL) and / or exceed an applicable threshold ΔL max . Compared to a pure evaluation of the current flow of the coil current can hereby be achieved a reliable motion diagnosis for the actuator.

Eine Verfahrensvariante sieht vor, dass der Auswertezeitraum zur Bestimmung der Sekante innerhalb der Anzugphase vor dem zu erwartenden Bewegungsbeginn des Aktuators, festgelegt durch einen Startzeitpunkt tb und einen Endzeitpunkt tc, und der Zeitpunkt td bis zum Auswerteende der Induktivitätsdifferenzwerte ∆L(1)...∆L(N) je nach System adaptierbar sind. Damit kann das Auswerteverfahren auf unterschiedliche Systeme mit unterschiedlichem Zeitverhalten bzw. Reaktionsverhalten angepasst werden. Zudem kann durch Festlegung der Auswertebereiche für die Sekantenberechnung und/ oder des Auswertezeitraums der Induktivitätsdifferenzwerte ∆L(1)...∆L(N) die Genauigkeit bzw. Güte des Verfahrens in Abhängigkeit von den zur Verfügung stehenden Rechen- bzw. Speicher-Ressourcen festgelegt werden. Durch diese Flexibilität kann der Auswertevorgang zudem bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Systems optimiert werden.A variant of the method provides that the evaluation period for determining the secant within the tightening phase before the expected start of movement of the actuator, defined by a start time t b and an end time t c , and the time t d until the end of the evaluation of the inductance difference values ΔL (1) ... ΔL (N) can be adapted depending on the system. Thus, the evaluation method can be adapted to different systems with different time behavior or reaction behavior. In addition, by determining the evaluation ranges for the secant calculation and / or the evaluation period of the inductance difference values ΔL (1) ... ΔL (N), the accuracy or quality of the method can be determined as a function of the available computing or memory resources be determined. Due to this flexibility, the evaluation process can also be optimized under different operating conditions of the system.

Hinsichtlich einer kostengünstigen und auch leistungsfähigen Umsetzung des Auswerteverfahrens, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Strom durch die Magnetspule Idv mittels eines Analog-Digital-Converters mit einer Abtastfrequenz fa erfasst und die Einzelstromwerte Idv(n) in einem Mikrokontroller gespeichert und diskrete Induktivitätswerte L(n) sowie die Induktivitätsdifferenzwerte ∆L(1)...∆L(N) zu den Induktivitätswerten der Sekante berechnet werden, wobei die Anzahl der Einzelwerte aus dem Auswertezeitraum zur Bestimmung der Sekante und aus dem Auswertezeitraum des Induktivitätsverlaufs sowie aus der Abtastfrequenz fa bestimmt wird. With regard to a cost-effective and efficient implementation of the evaluation, it has proved to be advantageous if the current through the solenoid I dv detected by means of an analog-to-digital converter with a sampling frequency f a and the individual current values I dv (n) stored in a microcontroller and discrete inductance L (n) and the Induktivitätsdifferenzwerte .DELTA.L (1) ... .DELTA.L (N) are calculated on the inductance of the secant, wherein the number of values from the analysis period to determine the secant and out of the analysis period of the Induktivitätsverlaufs and is determined from the sampling frequency f a .

Wird, wie dies eine bevorzugte Verfahrensvariante vorsieht, zur Berechnung der Induktivitätswerte L(n) zusätzlich die Versorgungsspannung Ubatt mittels eines Analog-Digital-Converters mit einer Abtastfrequenz fa erfasst und gespeichert, können Fehler bei der Induktivitätsberechnung infolge von kurzzeitigen Spannungsschwankungen der Versorgungsspannung, hier die Bordbatterie, oder infolge einer Taktung der Versorgungsspannung vermieden werden. If, as is provided by a preferred variant of the method, the supply voltage U batt is also detected and stored by means of an analog-to-digital converter with a sampling frequency f a to calculate the inductance values L (n) , errors in the inductance calculation due to short-term voltage fluctuations of the supply voltage, here the on-board battery, or be avoided as a result of a clocking of the supply voltage.

Wird die Abtastfrequenz fa je nach System und dessen Zeitkonstanten angepasst, kann damit der Berechnungsaufwand auf ein notwendiges Maß reduziert werden, was insbesondere vorteilhaft hinsichtlich der Speicherressourcen und Berechnungs-Hardware ist. Bei langsamen Systemen mit einer größeren Zeitkonstante genügt eine kleine Abtastfrequenz fa. Bei Systemen mit kleiner Zeitkonstante muss hingegen die Abtastfrequenz fa erhöht werden, um auch feine Änderungen in der Berechnung und Auswertung zu berücksichtigen. Die gespeicherten Stromwerte müssen auf jeden Fall den zu erwartenden Zeitbereich, in dem der Bewegungsbeginn des Aktuators erwartet wird, abdecken. If the sampling frequency f a is adjusted depending on the system and its time constants, the computational effort can be reduced to a necessary level, which is particularly advantageous with regard to the memory resources and computation hardware. For slow systems with a larger time constant, a small sampling frequency f a is sufficient. For systems with a small time constant, on the other hand, the sampling frequency f a must be increased in order to take account of subtle changes in the calculation and evaluation. The stored current values must in any case cover the expected time range in which the movement start of the actuator is expected.

Eine Verfahrensvariante sieht dabei vor, dass die Stromwerte Idv(t) vor deren Erfassung und Digitalisierung mittels eines Tiefpasses gefiltert werden. Die Filterung kann analog bei der Strombestimmung innerhalb der Hardware, z.B. mittels eines RC-Gliedes, geschehen oder kann software-basiert realisiert werden, indem ein gleitender Mittelwert aus einer bestimmten Anzahl von Einzelwerten gebildet wird. Dadurch können kurzzeitig auftretende Störimpulse eliminiert werden, die ansonsten zu Fehlinterpretationen führen würden.A variant of the method provides that the current values I dv (t) are filtered before their detection and digitization by means of a low-pass filter. The filtering can be done analogously in the current determination within the hardware, for example by means of an RC element, or can be realized software-based by forming a moving average from a certain number of individual values. As a result, briefly occurring glitches can be eliminated, which would otherwise lead to misinterpretation.

Eine vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit seinen zuvor beschriebenen Varianten sieht den Einsatz zur Überwachung eines Dosierventils in einer Dosiereinheit als Bestandteil eines Dosiersystems vor, mit dem eine Harnstoff-Wasser-Lösung als Reduktionsmittel in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine eingebracht werden kann, welcher in Strömungsrichtung des Abgases nach dem Einbringort der Harnstoff-Wasser-Lösung einen SCR-Katalysator aufweist, wobei der Aktuator als Anker des Dosierventils ausgebildet ist. Insbesondere bei Magermotoren oder Dieselmotoren kann damit eine Stickoxidreduktion herbeigeführt werden, so dass auch zukünftige gesetzliche Vorgaben zur Schadstoffemission eingehalten werden können. Hierbei ist die Überwachung der Funktionalität des Dosierventils von großer Bedeutung. Mit dem Verfahren kann insbesondere der Beginn der Einspritzperiode (BIP) sicher erkannt werden. Ein Blockieren des Dosierventils kann damit innerhalb der Anzugphase erkannt und somit ein unerwünschtes Zudosieren von Reduktionsmitteln verhindert werden. Zudem kann damit im Rahmen der On-Board-Diagnose (OBD) eine Funktionsunfähigkeit des Dosierventils erkannt und angezeigt werden.An advantageous use of the method according to the invention with its variants described above provides the use for monitoring a metering valve in a metering unit as part of a metering system, with a urea-water solution can be introduced as a reducing agent in the exhaust passage of an internal combustion engine, which in the flow direction of the exhaust gas after the introduction of the urea-water solution comprises an SCR catalyst, wherein the actuator is designed as an armature of the metering valve. In particular, lean-burn engines or diesel engines can thus be brought about a nitrogen oxide reduction, so that future legal requirements for pollutant emissions can be met. Here, the monitoring of the functionality of the metering valve is of great importance. In particular, the method can be used to reliably detect the beginning of the injection period (BIP). A blocking of the metering valve can thus be detected within the tightening phase and thus an undesirable addition of reducing agents can be prevented. In addition, it can thus be detected and displayed as part of the on-board diagnostic (OBD) inoperability of the metering valve.

Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Steuer- und Auswerteeinheit mindestens einen Analog-Digital-Converter, Berechnungseinheiten zur Induktivitätsberechnung, Gradientenberechnung, Mittelwertsberechnung, Sekantenberechnung, Differenzberechnung und Maximalwertbildung, Komparatoren innerhalb von Überprüfungseinheiten und Speichereinheiten zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens mit seinen Varianten aufweist. Die Funktionalität des Verfahrens kann dabei zumindest teilweise softwarebasiert in dieser implementiert sein. Dabei erfolgt die Umsetzung kostengünstig durch eine entsprechende Softwareerweiterung in der Steuer- und Auswerteeinheit, oder falls diese als Teil einer übergeordneten Motorsteuerung ausgeführt ist, in der übergeordneten Motorsteuerung. In einem Dosiersystem, wie es eine bevorzugte Verwendung des Verfahrens vorsieht, kann die Steuer- und Auswerteeinheit auch in einer entsprechenden Dosiersteuereinheit des Dosiersystems implementiert sein.The object of the invention relating to the device is achieved in that the control and evaluation unit comprises at least one analog-to-digital converter, calculation units for inductance calculation, gradient calculation, mean calculation, secant calculation, difference calculation and maximum value formation, comparators within checking units and memory units for carrying out the previously described Having method with its variants. The functionality of the method can be implemented in this case at least partially software-based. In this case, the implementation is cost-effective by an appropriate software extension in the control and evaluation, or if this is designed as part of a higher-level engine control, in the parent engine control. In a metering system, as provided for by a preferred use of the method, the control and evaluation unit can also be implemented in a corresponding metering control unit of the metering system.

In einer bevorzugten Steuer- und Auswerteeinheit sind die Analog-Digital-Converter als FADC (Fast-Analog-Digital-Converter) ausgebildet, so dass mit hoher Abtastfrequenz fa die einzelnen Stromwerte Idv(n) und ggf. die einzelnen Versorgungspannungswerte Ubatt(n) digitalisierbar und diese zur weiteren Berechnung in einem oder mehreren Speichern (so genannter Buffer) eines Mikrokontrollers speicherbar sind. Die Prozessorbelastung kann damit auf ein Minimum reduziert werden.In a preferred control and evaluation unit, the analog-to-digital converters are designed as FADC (Fast Analog-Digital Converter), so that with high sampling frequency f a, the individual current values I dv (n) and possibly the individual supply voltage values U batt (n) can be digitized and stored for further calculation in one or more memories (so-called buffer) of a microcontroller. The processor load can be reduced to a minimum.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in FIGS. Show it:

1 in schematischer Darstellung ein Dosiersystem als Beispiel für ein technisches Umfeld, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, 1 a schematic representation of a metering system as an example of a technical environment in which the method according to the invention can be used,

2 ein Ersatzschaltbild für die Ansteuerung eines Dosierventils, 2 an equivalent circuit diagram for the control of a metering valve,

3 und 4 jeweils ein Verlaufsdiagramm für den Stromverlauf und die Schaltzustände der Ansteuer-Schalter, 3 and 4 each a history diagram for the current flow and the switching states of the drive switch,

5 und 6 weitere Verlaufsdiagramme für den Stromverlauf, dem Verlauf der zeitlichen Ableitung des Stroms und einen Induktivitätsverlauf und 5 and 6 further course diagrams for the current flow, the course of the time derivative of the current and an inductance curve and

7 und 8 jeweils ein Flussdiagramm für zwei unterschiedliche Auswertealgorithmen. 7 and 8th each a flowchart for two different evaluation algorithms.

1 zeigt als Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer vereinfachten schematischen Übersicht ein Dosiersystem 1, mit dem eine Harnstoff-Wasser-Lösung (HWL), bekannt auch als AdBlue, aus einem Vorratsbehälter 10 in einen Abgaskanal 40 einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Die Einspritzung erfolgt dabei in Strömungsrichtung des Abgasstroms 41 vor einem SCR-Katalysator 50. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise unter dem Namen DENOX-TRONIC 5.1 als Produkt der Anmelderin bekannt. 1 shows an application example of the method according to the invention in a simplified schematic overview of a dosing 1 using a urea-water solution (HWL), also known as AdBlue, from a storage container 10 in an exhaust duct 40 an internal combustion engine can be injected. The injection takes place in the flow direction of the exhaust gas flow 41 in front of an SCR catalyst 50 , Such an arrangement is known, for example, under the name DENOX-TRONIC 5.1 as a product of the Applicant.

In einem Förderstrang wird die HWL über einen Filter 11 mittels einer Membranpumpe 20 zu einer Dosiereinheit 30 gefördert, wobei eine konstante Menge je Hub in eine Druckleitung 25 zwischen Membranpumpe 20 und Dosiereinheit 30 gefördert wird. Die Dosiereinheit 30 dosiert je nach Bedarf die HWL in den Abgaskanal 40. In Strömungsrichtung der HWL vor und hinter der Membranpumpe 20 befindet sich ein Einlassventil 22 und ein Druckventil 23. Zur Vermeidung von Druckstößen ist zwischen Membranpumpe 20 und der Druckleitung 25 ein Druckstoßdämpfer 24 angeordnet. Ein Eisdruckdämpfer 12 verhindert eingangsseitig eine Beschädigung der Vorrichtung, falls die HWL bei extrem kalten Temperaturen gefrieren sollte.In a conveyor line, the HWL is a filter 11 by means of a diaphragm pump 20 to a dosing unit 30 promoted, with a constant amount per stroke in a pressure line 25 between diaphragm pump 20 and dosing unit 30 is encouraged. The dosing unit 30 doses the HWL into the exhaust duct as needed 40 , In the flow direction of the HWL in front of and behind the diaphragm pump 20 there is an inlet valve 22 and a pressure valve 23 , To avoid pressure surges is between diaphragm pump 20 and the pressure line 25 a pressure shock absorber 24 arranged. An ice pressure damper 12 Prevents damage to the device on the input side if the HWL should freeze in extremely cold temperatures.

In einem zum Förderstrang parallel angeordneten Rückförderstrang kann mittels einer Rückförderpumpe 60 die Förderanlage entleert werden, wobei die HWL zurück in den Vorratsbehälter 11 gepumpt werden kann. In Strömungsrichtung der HWL befindet sich eingangsseitig an der Förderpumpe ein weiteres Einlassventil 61 und ausgangsseitig ein Auslassventil 62. Zudem ist in diesem Spülstrang ein weiterer Eisdruckdämpfer 12 vorgesehen.In a return line arranged in parallel to the conveyor line can by means of a return pump 60 the conveyor system be emptied, with the HWL back into the reservoir 11 can be pumped. In the flow direction of the HWL is on the input side of the feed pump another inlet valve 61 and an outlet valve on the output side 62 , In addition, in this purge string another ice pressure damper 12 intended.

Das System ist z.B. auf einen nominalen Druck von 6,5 bar ausgelegt. Dieser Druck wird über die Membranpumpe 20 aufgebaut und muss überwacht werden. Ein separater Drucksensor ist in neueren Systemen aus Kostengründen nicht vorgesehen. Da der Antrieb der Membranpumpe 20 mittels einer Magnetspule 21 erfolgt, kann anhand des Stroms durch die Magnetspule 21 ein Druck modellhaft bestimmt werden und somit eine Druckindizierung ermöglicht werden, wie dies beispielsweise in der eingangs erwähnten Schrift R.346123 beschrieben ist.For example, the system is designed for a nominal pressure of 6.5 bar. This pressure is via the diaphragm pump 20 constructed and must be monitored. A separate pressure sensor is not provided in newer systems for cost reasons. As the drive of the diaphragm pump 20 by means of a magnetic coil 21 can be done based on the current through the solenoid coil 21 a print model be determined and thus a pressure indexing possible, as described for example in the above-mentioned document R.346123.

Zur Steuerung der Membranpumpe 20, der Rückförderpumpe 60 und der Dosiereinheit 30 dient eine Steuer- und Auswerteeinheit 70, welche auch als Bestandteil einer Dosiersteuereinheit oder übergeordneten Motorsteuereinheit ausgelegt sein kann. Die Funktionalität kann dabei Software-basiert ausgeführt sein. In der Steuer- und Auswerteeinheit 70 kann zudem die zeitliche Stromaufnahme der Magnetspule 21 der Membranpumpe 20 und eines Dosierventils 103 (siehe 2) ausgewertet werden. For controlling the diaphragm pump 20 , the return pump 60 and the dosing unit 30 serves a control and evaluation unit 70 which may also be designed as part of a dosing control unit or higher-level engine control unit. The functionality can be software-based. In the control and evaluation unit 70 can also the temporal current consumption of the solenoid 21 the diaphragm pump 20 and a metering valve 103 (please refer 2 ) be evaluated.

Das erfindungsgemäße Auswerteverfahren bezieht sich insbesondere auf das Dosierventil 103 der Dosiereinheit 30 und sieht dabei vor, dass anhand des zeitlichen Verlaufs der berechneten Induktivität der Magnetspule des Dosierventils 103 eine Anker- bzw. Nadelbewegung des Dosierventils 103 erkannt wird und damit ein Öffnen des Ventils entdeckt wird, wobei in diesem Moment die Einspritzphase beginnt (BIP).The evaluation method according to the invention relates in particular to the metering valve 103 the dosing unit 30 and provides that on the basis of the time course of the calculated inductance of the solenoid of the metering valve 103 an armature or needle movement of the metering valve 103 is detected and thus an opening of the valve is detected, at which moment the injection phase begins (BIP).

Grundsätzlich kann das nachfolgend beschriebene Auswerteverfahren auch auf andere Systeme übertragen werden, wo eine sichere Erkennung einer Ankerbewegung eines Hubmagneten detektiert werden muss.In principle, the evaluation method described below can also be transferred to other systems where reliable detection of an armature movement of a lifting magnet has to be detected.

2 zeigt in einem Ersatzschaltbild 100 stark vereinfacht den Schaltkreis für die Ansteuerung des Dosierventils 103 der Dosiereinheit 30 aus 1. Durch Ein- und Ausschalten vom so genannten Highside-Schalter 101 (HS) und Lowside-Schalter 102 (LS) kann der Strom Idv durch die Magnetspule des Dosierventils 103, welche als Induktivität dargestellt ist, gesteuert werden, wobei die Schaltung von einer Bord-Spannungsversorgung Ubatt versorgt wird. Zur Vermeidung von induzierten Spannungsspitzen ist eine Freilaufdiode 104 (D) vorgesehen. Highside- und Lowside-Schalter 101, 102 können in der Dosiereinheit 30 integriert sein oder als integraler Bestandteil der Steuer- und Auswerteeinheit 70 ausgeführt sein. 2 shows in an equivalent circuit diagram 100 greatly simplifies the circuit for controlling the metering valve 103 the dosing unit 30 out 1 , By switching on and off the so-called highside switch 101 (HS) and lowside switch 102 (LS), the current I dv through the solenoid of the metering valve 103 , which is shown as an inductance, to be controlled, the circuit being supplied by an on-board power supply U batt . To avoid induced voltage peaks is a freewheeling diode 104 (D) provided. High side and low side switch 101 . 102 can in the dosing unit 30 be integrated or as an integral part of the control and evaluation 70 be executed.

In 3 zeigt beispielhaft in einem Verlaufsdiagramm 110 einen Stromverlauf 115 für den Stromwert 111 des Magnetspulenstroms sowie die Lowside- und Highside-Schaltzustände 112, 113 in Abhängigkeit der Zeit 114 während einer Ansteuerung. Dabei unterscheidet man die Anzugsphase 116, bei der zum Zeitpunkt t1 sowohl der Highside-Schalter 101 als auch der Lowside-Schalter 102 eingeschaltet werden. In der sogenannten Haltephase 117, ab dem Zeitpunkt t2, wird der Lowside-Schalter 102 bei geschlossenem Highside-Schalter 101 getaktet. In der Schließphase 118 wird nach Öffnen der Highside- und Lowside-Schalter 101, 102 zwischen dem Zeitpunkt t3 und t4 der Highside-Schalter 101 nochmals kurzzeitig geschlossen. Zum Zeitpunkt t0 kann anhand einer Unstetigkeit im Stromverlauf 115 auf einen Zeitpunkt für einen Bewegungsbeginn des Ankers geschlossen werden. Die weiteren Ausführungen beziehen sich daher nur auf die Anzugsphase 116 des Verlaufsdiagramms 110.In 3 shows an example in a history diagram 110 a current course 115 for the current value 111 of the solenoid current as well as the low-side and high-side switching states 112 . 113 depending on the time 114 during a drive. Thereby one differentiates the suit phase 116 Wherein the time t 1, both the high-side switch 101 as well as the lowside switch 102 be turned on. In the so-called holding phase 117 , from the time t 2 , the lowside switch 102 with closed highside switch 101 clocked. In the closing phase 118 will open after the highside and lowside switches 101 . 102 between the time t 3 and t 4 of the highside switch 101 closed again for a short time. At time t 0 can be based on a discontinuity in the current curve 115 be closed on a time for a start of movement of the anchor. The other versions therefore relate only to the suit phase 116 of the history diagram 110 ,

4 zeigt, wie bereits in 3 dargestellt, den Stromverlauf 115 für den Stromwert 111 des Magnetspulenstroms sowie die Lowside- und Highside-Schaltzustände 112, 113 in Abhängigkeit der Zeit 114 speziell während der Anzugphase 116. 4 shows, as already in 3 shown, the current flow 115 for the current value 111 of the solenoid current as well as the low-side and high-side switching states 112 . 113 depending on the time 114 especially during the suit phase 116 ,

Am Zeitpunkt t1 schaltet der Highside-Schalter 101 und der Lowside-Schalter 102 ein. In dem geschlossenen Stromkreis gilt somit: UBatt = Idv·R + L(t)·dIdv/dt (1) At time t 1 , the highside switch turns 101 and the lowside switch 102 one. In the closed circuit thus applies: U Batt = I dv * R + L (t) * dI dv / dt (1)

Dabei ist UBatt die Versorgungsspannung bzw. Bordspannung im Fahrzeug, Idv der Spulenstrom durch die Magnetspule des Dosierventils 103 und R der ohmsche Widerstand des Stromkreises (im Ersatzschaltbild 100 in 2 nicht dargestellt). Die Batteriespannung UBatt, der Spulenstrom Idv sowie der Widerstand R können in der Steuer- und Auswerteeinheit 70 bestimmt werden. L(t) stellt die Induktivität der Magnetspule dar, die sich infolge der Ankerbewegung zeitlich ändern kann.U Batt is the supply voltage or on-board voltage in the vehicle, I dv the coil current through the solenoid of the metering valve 103 and R the ohmic resistance of the circuit (in the equivalent circuit diagram 100 in 2 not shown). The battery voltage U Batt , the coil current I dv and the resistor R can in the control and evaluation 70 be determined. L (t) represents the inductance of the magnetic coil, which can change over time as a result of the armature movement.

Der Strom fließt zu Beginn der Anzugsphase 116 (Zeitpunkt t1) von der Batterie durch die Spule und steigt gemäß einem PT1-Verhalten mit einer Zeitkonstanten τ τ = L/R (2) an, wobei R der Widerstand und L die Induktivität des Stromkreises ist. Die Induktivität des Stromkreises besteht hauptsächlich aus der Magnetspule des Dosierventils 103. Leitungen sowie anderen Komponenten können bei dieser Betrachtung vernachlässigt werden. The current flows at the beginning of the tightening phase 116 (Time t 1 ) from the battery through the coil and increases in accordance with a PT1 behavior with a time constant τ τ = L / R (2) where R is the resistance and L is the inductance of the circuit. The inductance of the circuit mainly consists of the solenoid of the metering valve 103 , Lines and other components can be neglected in this regard.

In dieser Zeit baut sich das Magnetfeld in der Spule gleichzeitig auf. Am Zeitpunkt tmb erreicht der Strom das erste lokale Maximum und am Zeitpunkt tmc das erste lokale Minimum. Das Maximum und Minimum stehen nebeneinander und bilden eine Art „Stromknick“. Etwa vor dem Zeitpunkt tmb überschreitet die magnetische Kraft die Haltekraft des Ankers infolge Gegendruck der Schließfeder und Reibung. Der Anker fängt an, sich zu bewegen. Die Bewegung des Ankers induziert eine Spannung gegen die angelegte Batteriespannung. Infolge dessen sinkt der Strom kurzzeitig ab und steigt dann wieder an, wobei der Stromanstieg dann gemäß dem PT1-Verhalten mit einer neuen Zeitkonstante τ* τ* = L*/R (3) ansteigt, wobei L* die Induktivität der Spule mit dem angezogenen Anker darstellt. Wegen des veränderten Luftspaltes gilt L* > L, wobei nach (1) gilt: L(t) = (UBatt(t) – Idv(t)·mR)/dIdv(t)/dt t1 < t < tmb (4) L*(t) = (UBatt(t) – Idv(t)·R)/dIdv(t)/dt tmb < t (5) During this time, the magnetic field in the coil builds up simultaneously. At time t mb the current reaches the first local maximum and at time t mc the first local minimum. The maximum and minimum are next to each other and form a kind of "Stromknick". Approximately before the time t mb , the magnetic force exceeds the holding force of the armature due to counter-pressure of the closing spring and friction. The anchor starts to move. The movement of the armature induces a voltage against the applied battery voltage. As a result, the current decreases briefly and then increases again, wherein the current increase then according to the PT1 behavior with a new time constant τ * τ * = L * / R (3) increases, where L * represents the inductance of the coil with the attracted anchor. Because of the changed air gap, L *> L, where according to (1): L (t) = (U Batt (t) - dv I (t) · mR) / dI dv (t) / dt t 1 <t <t mb (4) L * (t) = (U Batt (t) - I dv (t) · R) / dI dv (t) / dt t mb <t (5)

Zwischen dem Zeitpunkt tmb und tmc steigt der Strom Idv langsamer an und der Wert für die zeitliche Ableitung dIdv(t)/dt verkleinert sich. Die Folge ist ein Anstieg der Induktivität, welche als Merkmal für eine Ankerbewegung herangezogen werden kann. Der entsprechende Verlauf ist in 5 beispielhaft dargestellt.Between the time t mb and t mc , the current I dv increases more slowly and the value for the time derivative dI dv (t) / dt decreases. The consequence is an increase in the inductance, which can be used as a characteristic for an armature movement. The corresponding course is in 5 exemplified.

Hierbei sei angemerkt, dass es sich hierbei nicht um eine differentielle Induktivität handelt, sondern um eine statische Induktivität, die nur der Induktivität des Stromkreises im stationären Betrieb entspricht. Das dynamische Verhalten, wie dies normalerweise innerhalb der Anzugphase 116 auftritt, wird hierbei nicht berücksichtigt. It should be noted that this is not a differential inductance, but a static inductance, which corresponds only to the inductance of the circuit in steady state operation. The dynamic behavior, as is usually the case during the tightening phase 116 occurs is not considered here.

Allerdings ist es hinreichend genau, für die Erkennung der Bewegung des Ankers (BIP) nur die statische Induktivität zu betrachten. However, it is sufficient to consider only the static inductance for detecting the movement of the armature (BIP).

5 zeigen in einem weiteren Verlaufsdiagramm 110 während der Anzugsphase 116 den Stromverlauf 115 für den Stromwert 111 des Spulenstroms Idv(t), den Wert für die zeitliche Ableitung des Stromwertes 119 dIdv(t)/dt und dessen Verlauf 121 sowie den Induktionswert 120 und den Induktionsverlauf 122 L(t) in Abhängigkeit der Zeit 114. Am Stromverlauf 115 lässt sich eine Ankerbewegung nur sehr schwer nachweisen. Folgt man aber dem zeitlichen Induktivitätsverlauf 122, lässt sich ein Beginn der Bewegung des Ankers bzw. im Falle des Dosierventils 103 ein Beginn der Injektionsperiode 123 (BIP) an einem Peak in der Kurve des Induktivitätsverlaufs 122 nachweisen. 5 show in a further progress diagram 110 during the suit phase 116 the current course 115 for the current value 111 of the coil current I dv (t) , the value for the time derivative of the current value 119 dI dv (t) / dt and its course 121 and the induction value 120 and the induction course 122 L (t) as a function of time 114 , At the current course 115 It is very difficult to prove an anchor movement. But following the temporal Induktivitätsverlauf 122 , can be a beginning of the movement of the armature or in the case of the metering valve 103 a start of the injection period 123 (BIP) at a peak in the curve of the inductance curve 122 prove.

Der erfindungsgemäße Auswertealgorithmus sieht dabei vor, dass, wie dies in 6 in einem weiteren Verlaufsdiagramm 110 beispielhaft dargestellt ist, eine Sekante 124 bestimmt wird, wobei die Sekante 124 nach dem Start der Anzugphase 116 (Zeitpunkt t1 bzw. ta) durch Induktivitätswerte zu Zeitpunkten tb und tc vor dem Beginn der Injektionsperiode 123 (BIP) gebildet wird und der exakte Zeitpunkt des Beginns der Injektionsperiode 123 (BIP) bestimmt wird, an dem eine maximale Induktivitätsabweichung 125 max.(∆L) im Induktivitätsverlauf 122 von der zuvor berechneten Sekante 124 auftritt.The evaluation algorithm according to the invention provides that, as shown in FIG 6 in a further progress diagram 110 exemplified, a secant 124 is determined, with the secant 124 after the start of the suit phase 116 (Time t 1 or t a ) by inductance values at times t b and t c before the beginning of the injection period 123 (BIP) is formed and the exact time of the beginning of the injection period 123 (BIP) at which a maximum inductance deviation is determined 125 max. (ΔL) in the inductance curve 122 from the previously calculated secant 124 occurs.

Der Auswertealgorithmus erfolgt dabei in einem mehrstufigen Prozess der im Folgenden anhand der in 7 und 8 dargestellten Flussdiagramme 130 aufgezeigt ist.The evaluation algorithm is carried out in a multi-level process of the following in the following 7 and 8th flowcharts shown 130 is shown.

Zunächst wird der Dosierventilstrom Idv(t) über einen Shunt-Widerstand mittels eines so genannten Fast-Analog-Digital-Converters (FADC) mit einer Abtastfrequenz fa erfasst. Innerhalb der Zeitpunkte tb bis td werden die einzelnen Stromwerte Idv(n) in einem Buffer 131 eines Mikrocontrollers gespeichert, so dass ein digitalisierter Stromverlauf zur Verfügung gestellt werden kann. Es werden dann N = (td – tb)·fa (6) Werte gespeichert. Gleiches wird für die Batteriespannung Ubatt, deren zeitlicher Verlauf ebenfalls auf diese Weise digitalisiert wird. First, the metering valve current I dv (t) via a shunt resistor by means of a so-called fast analog-digital converter (FADC) is detected with a sampling frequency f a . Within the times t b to t d , the individual current values I dv (n) are in a buffer 131 a microcontroller stored so that a digitized current waveform can be provided. It will be then N = (t d -t b ) f a (6) Values saved. The same applies to the battery voltage U batt , the time course of which is likewise digitized in this way.

Bei der Abtastung der Stromwerte mittels der Abtastfrequenz fa im FADC ist zudem auf eine genügend hohe Abtastfrequenz fa zu achten, um auch feine Änderungen in der Berechnung und Auswertung zu berücksichtigen. Die im Buffer 131 gespeicherten Stromwerte müssen auf jeden Fall den zu erwartenden BIP-Bereich abdecken. When sampling the current values by means of the sampling frequency f a in the FADC, it is also necessary to ensure a sufficiently high sampling frequency f a in order to take into account even subtle changes in the calculation and evaluation. The in the buffer 131 stored current values must in any case cover the expected GDP range.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Stromwerte Idv(t) vorher durch einen Tiefpass gefiltert werden. Bevor die Induktivität L berechnet wird. It proves to be advantageous if the current values I dv (t) are previously filtered by a low-pass filter. Before the inductance L is calculated.

Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt innerhalb der Induktivität-Berechnungseinheit 132 die Bestimmung der entsprechenden diskreten Induktivitätswerte L(n) nach L(n) = (UBatt(n) – Idv(n)·R)/∆Idv(n)·fa (7) wobei UBatt(n) und Idv(n) die diskreten im Buffer 131 gespeicherten Batteriespannungswerte und Stromwerte sind. ∆Idv(n) stellt die Differenz zwischen den Stromwerten und fa die Abtastfrequenz dar.This is then carried out in a second step within the inductance calculation unit 132 the determination of the corresponding discrete inductance values L (n) L (n) = (U Batt (n) - I dv (n) · R) / dv .DELTA.I (n) x f a (7) where U Batt (n) and I dv (n) are the discrete ones in the buffer 131 stored battery voltage values and current values are. ΔI dv (n) represents the difference between the current values and f a represents the sampling frequency.

Im nächsten Schritt werden in einer Gradienten-Berechnungseinheit 133 Gradientenwerte zwischen den Zeitpunkten tb und tc bestimmt. Dazu werden analog zu (6) M = (tc – tb)·fa (8) Einzel-Gradientenwerte bestimmt. Um jeden Wert bei der Berechnung zu verwenden, werden je zwei Werte für den Gradienten im Abstand von k = ceil (M/2) (9) berechnet. Es ergeben sich daraus P = floor (M/2) (10) Wertepaare mit folgenden Einzel-Gradienten G(m) G(m) = (L(m+k) – L(m))/k, mit m = 1...P (11) The next step will be in a gradient calculation unit 133 Gradient values between the times t b and t c determined. To do this, analogous to (6) M = (t c - t b ) · f a (8) Single gradient values determined. In order to use each value in the calculation, two values each for the gradient are separated by k = ceil (M / 2) (9) calculated. It results from it P = floor (M / 2) (10) Value pairs with the following single gradient G (m) G (m) = (L (m + k) - L (m) ) / k, where m = 1 ... P (11)

L(m+k) und L(m) sind zeitlich benachbarte Induktivitätswerte. Bei ceil (engl. ceiling function) und floor (engl. floor function) handelt es sich um spezielle Auf- und Abrundungsfunktionen aus der Mathematik, wobei ceil für die Aufrundung zur nächsten ganzen Zahl und floor für die Abrundung zur nächst niedrigeren ganzen Zahl bzw. dem Ganzzahl-Anteil der Zahl entspricht. L (m + k) and L (m) are temporally adjacent inductance values. Ceil (English ceiling function) and floor (English: floor function) are special rounding functions from mathematics, where ceil is the rounding to the next whole number and floor for the rounding to the next lower integer or corresponds to the integer part of the number.

Ein mittlerer Gradient G wird danach in einer Mittelwert-Berechnungseinheit 134 berechnet, indem alle nach (11) berechneten Gradienten G(m) aufsummiert und die Summe durch die Anzahl k geteilt wird.A mean gradient G is then in a mean value calculation unit 134 is calculated by summing all the gradients G (m ) calculated according to (11) and dividing the sum by the number k.

Mit dem mittleren Gradient G und dem Induktivitätswert L(k) wird eine Sekante 124 (S) gebildet. Dies erfolgt in einer Sekanten-Berechnungseinheit 135. Die Werte auf der Sekante 124 kann nach S(n) = L(k) – G·(n – k) (12) berechnet werden. Wobei der Wert L(k) aus der Induktivität-Berechnungseinheit 132 zur Verfügung gestellt wird.With the mean gradient G and the inductance value L (k) becomes a secant 124 (S) formed. This is done in a secant calculation unit 135 , The values on the secant 124 can after S (n) = L (k) -G · (n-k) (12) be calculated. Wherein the value of L (k) of the inductance-calculating unit 132 is made available.

Nachfolgend wird in einer Differenz-Berechnungseinheit 136 die Differenz zwischen dem Wert auf der Sekante und dem Induktivitätswert aus der Induktivität-Berechnungseinheit 132 gebildet. The following is in a difference calculation unit 136 the difference between the value on the secant and the inductance value from the inductance calculation unit 132 educated.

Aus den Differenzwerten ∆L(1)...∆L(N) wird in einer Verfahrensvariante (siehe 7) in einer Maximalwert-Berechnungseinheit 137 die maximale Differenz max.(∆L) ermittelt und mittels einer Überprüfungseinheit 138 mit einer Schwelle ∆Lmax verglichen. Ist die maximale Differenz max.(∆L) ≥ der Schwelle ∆Lmax, wird das Ergebnis „Ankerbewegung erkannt“ 141 (BIP) ausgegeben. Ist dies nicht der Fall, wird als Ergebnis „keine Ankerbewegung“ 142 ausgegeben. From the difference values ΔL (1) ... ΔL (N) is in a process variant (see 7 ) in a maximum value calculation unit 137 the maximum difference max (ΔL) is determined and by means of a checking unit 138 compared with a threshold ΔL max . If the maximum difference is max (ΔL) ≥ the threshold ΔL max , the result "Anchor movement detected" 141 (GDP). If this is not the case, the result is "no armature movement" 142 output.

Üblicherweise wird die Differenz zwischen Sekante 124 und Induktivitätsverlauf 122 ab dem Zeitpunkt tb durchgeführt. Alternativ kann der Auswertealgorithmus variiert werden, indem man den Startzeitpunkt der Berechnung auf den Zeitpunkt tc festlegen, was die Berechnungsschritte reduziert. Die Berechnung der Induktivitätswerte auf der Sekante 124 und deren Vergleich mit dem Induktivitätsverlauf 122 endet zum Zeitpunkt td.Usually the difference between secant 124 and inductance course 122 performed from the time t b . Alternatively, the evaluation algorithm can be varied by setting the starting time of the calculation to the time t c , which reduces the calculation steps. The calculation of the inductance values on the secant 124 and their comparison with the Induktivitätsverlauf 122 ends at time t d .

Bei dem in der 7 dargestellten Verfahren werden alle Werte im Buffer 131 zur Induktivitätsdifferenzberechnung herangezogen. Es benötigt zwar mehr Berechnungsschritte und damit mehr Ressourcen des Mikrokontrollers, hat aber den Vorteil, dass damit eine Identifikation der Lage der maximalen Differenz max.(∆L) bestimmbar ist. Dies könnte bei entsprechenden Plausibilisierungen genutzt werden.In the in the 7 The methods shown are all values in the buffer 131 used for Induktivitätsdifferenz calculation. Although it requires more computation steps and thus more resources of the microcontroller, but has the advantage that with it an identification of the position of the maximum difference max (ΔL) can be determined. This could be used with appropriate plausibility checks.

Die in der 8 dargestellte Verfahrensvariante sieht vor, dass nach der Sekanten- Bestimmung in der Sekanten-Berechnungseinheit 135 die Differenzen in der Differenz- Berechnungseinheit 136 eine nach der anderen berechnet und mittels der Überprüfungseinheit 138 mit der Schwelle ∆Lmax verglichen werden. Ist die Differenz ∆L(j) ≥ der Schwelle ∆Lmax, wird das Ergebnis „Ankerbewegung erkannt“ 141 (BIP) ausgegeben. Ist dies nicht der Fall, wird in einem Zähler 139 der Index um 1 erhöht. Ist j > nd, dem höchsten Zählerwert zum Zeitpunkt td, was in der Überprüfungseinheit 140 abgefragt wird, wird als Ergebnis „keine Ankerbewegung“ 142 ausgegeben. Ist j noch ≤ nd, wird der nächste Differenzwert zum entsprechenden Sekantenwert berechnet und mit der Schwelle ∆Lmax verglichen. Diese Verfahrensvariante ist ein wenig ressourcenschonender ausgelegt. Die Berechnung der Sekante 124 kann dabei mit einem Vorgabewert 143 initiiert werden.The in the 8th illustrated method variant provides that after the secant determination in the secant calculation unit 135 the differences in the difference calculation unit 136 calculated one by one and using the verification unit 138 be compared with the threshold ΔL max . If the difference ΔL (j) ≥ the threshold ΔL max , the result "armature movement detected" 141 (GDP). If not, it will be in a counter 139 the index around 1 elevated. J> n d , the highest counter value at time t d , which is in the checking unit 140 is queried, as a result, "no anchor motion" 142 output. If j is still ≤ n d , the next difference value to the corresponding secant value is calculated and compared with the threshold ΔL max . This process variant is designed a little resource-saving. The calculation of the secant 124 can do this with a default value 143 be initiated.

Die Zeitpunke tb, tc, td sowie der Schwellwert ∆Lmax sind Applikationswerte und können je nach System adaptiert werden. The time tb , t c , t d and the threshold ΔL max are application values and can be adapted depending on the system.

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  • WEISSWELLER in CIT (72), Seite 441-449, 2000 [0006] WEISSWELLER in CIT (72), pages 441-449, 2000 [0006]

Claims (9)

Verfahren zur Erkennung eines Bewegungsbeginns eines elektromechanischen Aktuators, welcher mittels mindestens einer Magnetspule angetrieben wird, wobei der Aktuator Teil einer hydraulischen Komponente, wie einer Magnetpumpe oder einem Magnetventil ist, wobei der Zeitpunkt eines Bewegungsbeginns des Aktuators innerhalb einer Anzugsphase (116) mittels Auswertung eines Stroms Idv(t), welcher durch die Magnetspule fließt, der Berechnung eines zeitlichen Induktivitätsverlaufs (122) L(t) der Magnetspule aus dem Stromverlauf (115) und der Auswertung einer Induktivitätsänderung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beginn der Anzugsphase (116) aus dem Induktivitätsverlauf (122) L(t) vor dem zu erwartenden Zeitpunkt des Bewegungsbeginns eine Sekante (124) berechnet und der Zeitpunkt des Bewegungsbeginns definiert wird, wenn die Induktivität des Induktivitätsverlaufs (122) L(t) eine bestimmte Differenz zu den berechneten Induktivitätswerten auf der Sekante (124) übersteigt. A method for detecting a start of movement of an electromechanical actuator, which is driven by means of at least one magnetic coil, wherein the actuator is part of a hydraulic component, such as a magnetic pump or a solenoid valve, wherein the time of a movement start of the actuator within a suit phase ( 116 ) by evaluating a current I dv (t) , which flows through the magnetic coil, the calculation of a temporal Induktivitätsverlaufs ( 122 ) L (t) of the magnetic coil from the current ( 115 ) and the evaluation of an inductance change, characterized in that after the start of the tightening phase ( 116 ) from the inductance course ( 122 ) L (t) before the expected time of the start of movement a secant ( 124 ) and the start of movement is defined when the inductance of the inductance curve ( 122 () L t) having a certain difference from the calculated inductance on the secant ( 124 ) exceeds. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Sekante (124) einen mehrstufigen Algorithmus umfasst, bei dem zunächst der Stromverlauf (115) innerhalb eines Auswertezeitraums in einzelne Stromwerte Idv(n) digitalisiert und aus den Einzelstromwerten Idv(n) und deren Änderung ∆Idv(n) der Induktivitätsverlauf (122) L(t) berechnet wird, anhand der berechneten Induktivitätswerte (120) mehrere Induktivitätsgradienten G(m) gebildet werden, aus den Induktivitätsgradienten G(m) ein mittlerer Gradient G gebildet und mit diesem mittleren Gradienten G die Sekante (124) und die Induktivitätswerte auf der Sekante (124) bestimmt werden.Method according to claim 1, characterized in that the determination of the secant ( 124 ) comprises a multi-stage algorithm, in which the current curve ( 115 ) are digitized within an evaluation period into individual current values I dv (n) and from the individual current values I dv (n) and their change ΔI dv (n) the inductance curve ( 122 ) L (t) is calculated on the basis of the calculated inductance values ( 120 ) a plurality of inductance gradients G (m) are formed, from the inductance gradients G (m) a middle gradient G is formed and with this middle gradient G the secant ( 124 ) and the inductance values on the secant ( 124 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Bewegungsbeginns für den Zeitpunkt definiert wird, an dem die Differenz der Induktivitätswerte zwischen Induktivitätsverlauf (122) und Induktivitätswerte auf der Sekante (124) ∆L(1)...∆L(N) ein Maximum max.(∆L) erreichen und/ oder eine applizierbare Schwelle ∆Lmax überschreiten. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the start of movement is defined for the time at which the difference in the inductance values between the course of the inductance ( 122 ) and inductance values on the secant ( 124 ) ΔL (1) ... ΔL (N) reach a maximum maximum (ΔL) and / or exceed an applicable threshold ΔL max . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertezeitraum zur Bestimmung der Sekante (124) innerhalb der Anzugphase (116) vor dem zu erwartenden Bewegungsbeginn des Aktuators, festgelegt durch einen Startzeitpunkt tb und einem Endzeitpunkt tc, und der Zeitpunkt td bis zum Auswerteende der Induktivitätsdifferenzwerte ∆L(1)...∆L(N) je nach System adaptierbar sind.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation period for determining the secant ( 124 ) within the tightening phase ( 116 ) before the expected start of movement of the actuator, determined by a start time t b and an end time t c , and the time t d until the end of the evaluation of the inductance difference values .DELTA.L (1) ... .DELTA.L (N) are adaptable depending on the system. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom durch die Magnetspule Idv mittels eines Analog-Digital-Converters mit einer Abtastfrequenz fa erfasst und die Einzelstromwerte Idv(n) in einem Mikrokontroller gespeichert und diskrete Induktivitätswerte L(n) sowie die Induktivitätsdifferenzwerte ∆L(1)...∆L(N) zu den Induktivitätswerten der Sekante (124) berechnet werden, wobei die Anzahl der Einzelwerte aus dem Auswertezeitraum zur Bestimmung der Sekante (124) und aus dem Auswertezeitraum des Induktivitätsverlaufs (122) sowie aus der Abtastfrequenz fa bestimmt wird. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the current through the magnet coil I dv is detected by means of an analog-to-digital converter with a sampling frequency f a and the individual current values I dv (n) are stored in a microcontroller and discrete inductance values L ( n) and the inductance difference values ΔL (1) ... ΔL (N) to the inductance values of the secant ( 124 ), whereby the number of individual values from the evaluation period for determining the secant ( 124 ) and from the evaluation period of the inductance curve ( 122 ) as well as from the sampling frequency f a is determined. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung der Induktivitätswerte L(n) zusätzlich die Versorgungsspannung Ubatt mittels eines Analog-Digital-Converters mit einer Abtastfrequenz fa erfasst und gespeichert wird. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastfrequenz fa je nach System und dessen Zeitkonstanten angepasst wird.A method according to claim 5, characterized in that for calculating the inductance values L (n) additionally the supply voltage U batt by means of an analog-digital converter with a sampling frequency f a is detected and stored. A method according to claim 5, characterized in that the sampling frequency f a is adjusted depending on the system and its time constants. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromwerte Idv(t) vor deren Erfassung und Digitalisierung mittels eines Tiefpasses gefiltert werden. Verwendung des Verfahrens gemäß den zuvor genannten Ansprüchen zur Überwachung eines Dosierventils (103) in einer Dosiereinheit (30) als Bestandteil eines Dosiersystems (1), mit dem eine Harnstoff-Wasser-Lösung als Reduktionsmittel in den Abgaskanal (40) einer Brennkraftmaschine eingebracht werden kann, welcher in Strömungsrichtung des Abgases nach dem Einbringort der Harnstoff-Wasser-Lösung einen SCR-Katalysator (50) aufweist, wobei der Aktuator als Anker des Dosierventils (103) ausgebildet ist. A method according to claim 5, characterized in that the current values I dv (t) are filtered before their detection and digitization by means of a low-pass filter. Use of the method according to the aforementioned claims for monitoring a metering valve ( 103 ) in a dosing unit ( 30 ) as part of a dosing system ( 1 ), with a urea-water solution as a reducing agent in the exhaust gas channel ( 40 ) of an internal combustion engine can be introduced, which in the flow direction of the exhaust gas after the introduction of the urea-water solution an SCR catalyst ( 50 ), wherein the actuator as an anchor of the metering valve ( 103 ) is trained. Vorrichtung zur Erkennung eines Bewegungsbeginns eines elektromechanischen Aktuators, welcher mittels mindestens einer Magnetspule angetrieben wird, wobei der Aktuator Teil einer hydraulischen Komponente, wie einer Magnetpumpe oder einem Magnetventil, ist, wobei zur Auswertung eines Bewegungsbeginns des Aktuators eine Steuer- und Auswerteeinheit (70) vorgesehen ist, mit der ein Stroms Idv(t), welcher durch die Magnetspule fließt, ein zeitlicher Induktivitätsverlauf (122) L(t) und Induktivitätsänderungen bestimmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (70) mindestens einen Analog-Digital-Converter, Berechnungseinheiten zur Induktivitätsberechnung, Gradientenberechnung, Mittelwertsberechnung, Sekantenberechnung, Differenzberechnung und Maximalwertbildung (132, 133, 134, 135, 136, 137), Komparatoren innerhalb von Überprüfungseinheiten (138, 140) und Speichereinheiten zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 aufweist. Device for detecting a start of movement of an electromechanical actuator which is driven by means of at least one magnetic coil, wherein the actuator is part of a hydraulic component, such as a magnetic pump or a solenoid valve, wherein for evaluating a movement start of the actuator, a control and evaluation unit ( 70 ) is provided, with which a current I dv (t) , which flows through the magnetic coil, a temporal Induktivitätsverlauf ( 122 ) L (t) and inductance changes can be determined, characterized in that the control and evaluation unit ( 70 ) at least one analog-to-digital converter, calculation units for inductance calculation, gradient calculation, mean value calculation, secant calculation, difference calculation and maximum value formation ( 132 . 133 . 134 . 135 . 136 . 137 ), Comparators within review units ( 138 . 140 ) and memory units for carrying out the method according to claims 1 to 9. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Analog-Digital-Converter als FADC ausgebildet sind und die digitalisierten Werte zur weiteren Berechnung in einem oder mehreren Speichern eines Mikrokontrollers speicherbar sind.Apparatus according to claim 10, characterized in that the one or more analog-to-digital converters are designed as FADC and the digitized values for further calculation in one or several memories of a microcontroller can be stored.
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