DE102013215939A1 - Position determination of a magnetic actuator of an internal combustion engine by means of inductance measurement - Google Patents

Position determination of a magnetic actuator of an internal combustion engine by means of inductance measurement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Position (x) eines von einer Magnetspule (11) bewegten Ankers (12) eines Magnetaktors (10) einer Brennkraftmaschine, wobei eine Induktivität der Magnetspule (11) bestimmt wird, wobei aus der Induktivität die Position (x) des Ankers (12) bestimmt wird. Die Erfindung eignet sich besonders für die Bestimmung der Ankerposition einer Zumesseinheit und eines Druckregelventils von Common-Rail-Systemen.The invention relates to a method for determining a position (x) of an armature (12) of a magnetic actuator (10) of an internal combustion engine moved by a magnet coil (11), an inductance of the magnet coil (11) being determined, x) of the armature (12) is determined. The invention is particularly suitable for determining the anchor position of a metering unit and a pressure control valve of common-rail systems.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Position eines von einer Magnetspule bewegten Ankers eines Magnetaktors einer Brennkraftmaschine. The present invention relates to a method for determining a position of an armature moved by a magnetic coil of a magnetic actuator of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Betriebs von Magnetaktoren umfassend eine Magnetspule und einen von dieser bewegten Anker in Brennkraftmaschinen. Beispielhaft seien hier Dieselmotoren genannt, bei denen typischerweise Stellglieder im Kraftstoffzumesssystem (insbesondere Common-Rail-System) Magnetaktoren aufweisen, bei denen der Anker mittels eines Ansteuerstroms in seiner Position variabel verändert werden kann. Die Erfindung bezieht sich hier beispielsweise auf die sogenannte Zumesseinheit ZME (engl. Metering Unit, MeUn) oder auf das sogenannte Druckregelventil DRV (engl. Pressure Control Valve, PCV) und deren Öffnungsgrad. The present invention is in the field of operation of magnetic actuators comprising a solenoid and an armature moving in internal combustion engines. By way of example, diesel engines may be mentioned here in which typically actuators in the fuel metering system (in particular common-rail system) have magnetic actuators in which the armature can be variably changed in its position by means of a drive current. The invention here relates, for example, to the so-called metering unit ZME (English: Metering Unit, MeUn) or to the so-called pressure control valve DRV (English: Pressure Control Valve, PCV) and its degree of opening.

Herkömmlicherweise werden die Magnetaktoren ohne Positionsrückführung gesteuert, was sich negativ auf die Regeldynamik und auf das Erkennen von Fehlfunktionen auswirkt. Beispielsweise gibt es keine Möglichkeit, einen "klemmenden" Aktor, bei dem sich der Anker in der Spule trotz angelegten Ansteuerstroms nicht bewegt, direkt zu erkennen. Conventionally, the magnetic actuators are controlled without position feedback, which adversely affects the control dynamics and the detection of malfunctions. For example, there is no way to directly detect a "jamming" actuator in which the armature in the coil does not move despite the applied drive current.

Es ist daher wünschenswert, eine Möglichkeit zur Verfügung zu haben, die Position des Ankers eines Magnetaktors einfach und zuverlässig bestimmen zu können.It is therefore desirable to have a possibility of easily and reliably determining the position of the armature of a magnetic actuator.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Position eines von einer Magnetspule bewegten Ankers eines Magnetaktors einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for determining a position of an armature of a magnetic actuator of an internal combustion engine moved by a magnet coil is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, die Induktivität der Magnetspule des Magnetaktors zu bestimmen und daraus die Ankerposition abzuleiten, da sich herausgestellt hat, dass die Induktivität der Magnetspule von der Position des Ankers abhängt. Die Kenntnis der Ankerposition kann besonders vorteilhaft für den Betrieb eines solchen Aktors innerhalb einer Regelung verwendet werden, da nun eine Rückführung des Istwerts möglich ist.In the context of the invention, it is proposed to determine the inductance of the magnetic coil of the magnetic actuator and deduce therefrom the anchor position, since it has been found that the inductance of the magnetic coil depends on the position of the armature. The knowledge of the armature position can be used particularly advantageously for the operation of such an actuator within a control, since now a feedback of the actual value is possible.

Insbesondere bei hoher Stelldynamik kommen die trägen Eigenschaften der Magnetaktoren verstärkt zum Tragen, so dass die Istposition des Ankers der Sollposition mehr oder weniger stark hinterhereilt. Eine Korrelation zwischen Ansteuerstrom und erwünschtem Ergebnis (z.B. Öffnungsgrad -> Volumenstrom) ist nur bedingt gegeben. Dadurch, dass im Rahmen der Erfindung die Istposition ermittelt wird, können ansonsten resultierende Ungenauigkeiten im Regelkreis vermieden werden. Auch klemmende bzw. defekte Magnetaktoren können erkannt werden. Beispielsweise weist eine Reduzierung des elektrischen Widerstands zusammen mit einer Reduzierung der Induktivität eindeutig auf einen Wicklungsdefekt hin. Ein Unterschied zum Kriechstrom in der Verkabelung oder der Elektronik im Steuergerät kann so sicher erkannt werden (exakteres "Pinpointing" möglich).In particular, at high dynamic range, the inert properties of the magnetic actuators come increasingly to bear, so that the actual position of the armature behind the target position more or less behind. A correlation between the drive current and the desired result (for example, opening degree -> volume flow) is given only to a limited extent. Because the actual position is determined within the scope of the invention, otherwise resulting inaccuracies in the control loop can be avoided. Also clamping or defective magnetic actuators can be detected. For example, a reduction of the electrical resistance together with a reduction of the inductance clearly indicates a winding defect. A difference to the creepage current in the wiring or the electronics in the control unit can be reliably detected (more precise "pinpointing" possible).

Durch eine geeignete Messung der Induktivität wird der Magnetaktor selbst zum zusätzlichen Sensor und erlaubt so eine Messung der augenblicklichen Position des Ankers. Hieraus kann ohne weiteres die relevante Stellgröße (z.B. Öffnungsgrad, Volumenstrom usw.) abgeleitet werden. Der Magnetaktor kann mit der höchsten Dynamik betrieben werden, der die Ankerbewegung gerade noch folgen kann.By a suitable measurement of the inductance of the magnetic actuator itself becomes an additional sensor, thus allowing a measurement of the instantaneous position of the armature. From this, the relevant manipulated variable (for example opening degree, volumetric flow, etc.) can be easily derived. The magnetic actuator can be operated with the highest dynamics, which can barely follow the armature movement.

Handelt es sich bei dem Magnetaktor um eine Zumesseinheit, kann der Kraftstoff-Volumenstrom in die Hochdruckpumpe genauer geregelt werden. Bei Betrieb eines Common-Rail-Systems ohne Druckregelventil wird damit auch die Raildruckregelung dementsprechend verbessert. Auch ein Notbetrieb, z.B. bei defektem Druckregelventil, wird besser möglich, da der Raildruck exakter nur durch die Zumesseinheit einstellbar ist.If the solenoid actuator is a metering unit, the fuel flow into the high pressure pump can be more accurately controlled. When operating a common rail system without pressure control valve so that the rail pressure control is improved accordingly. Also an emergency operation, e.g. with defective pressure control valve, is better possible, since the rail pressure is more precisely adjustable only by the metering unit.

Handelt es sich bei dem Magnetaktor um ein Druckregelventil, kann der Raildruck genauer geregelt werden. Auch kann nun eine hydraulische Leckage von einem offen klemmenden Druckregelventil unterschieden werden. Existierende Diagnoselücken können eingeschränkt werden (exakteres "Pinpointing"). Aus dem Ansteuerstrom und der Ankerposition kann auf den tatsächlich herrschenden Raildruck geschlossen werden. Damit lässt sich ein Drucksignal eines Raildrucksensors plausibilisieren. If the solenoid actuator is a pressure control valve, the rail pressure can be controlled more accurately. Also, a hydraulic leakage can now be distinguished from an open-clamping pressure control valve. Existing diagnostic gaps can be restricted (more exact "pinpointing"). From the drive current and the armature position can be closed to the actual prevailing rail pressure. This makes it possible to make a pressure signal of a rail pressure sensor plausible.

Durch die Möglichkeit, die Ankerposition über die Induktivität zu bestimmen, ist es vorteilhaft weiterhin möglich, das Öffnungs- und Schließverhalten adaptiv einzulernen. Auf diese Weise kann der jeweils nötige Ansteuerstrom genauer berechnet werden und der Sollwert wird schneller und genauer erreicht. Dies kann zusätzlich auch unter Berücksichtigung von Rahmenbedingungen erfolgen, wie z.B. dem herrschenden Raildruck beim Druckregelventil.Due to the possibility of determining the armature position via the inductance, it is furthermore advantageously possible to adaptively teach in the opening and closing behavior. In this way, the respectively required drive current can be calculated more accurately and the desired value is reached faster and more accurately. In addition, this may also be done taking into consideration framework conditions, such as e.g. the prevailing rail pressure at the pressure control valve.

Eine bevorzugte Einlernmethode kann folgendermaßen ablaufen: Hierbei wird oBdA von einem NC-Ventil (normally closed) ausgegangen, welches ohne Strom geschlossen ist. Es versteht sich jedoch, dass diese Methode mutatis mutandis für ein NO-Ventil (normally open) angewandt werden kann.A preferred learning method can proceed as follows: oBdA is based on an NC valve (normally closed), which is closed without current. It goes without saying However, this method can be applied mutatis mutandis for a NO valve (normally open).

Ausgehend vom geschlossenen Zustand des Druckregelventils ohne Ansteuerstrom wird der Ansteuerstrom allmählich erhöht, bis eine Positionsänderung des Ankers (durch eine Veränderung der Induktivität) erkennbar ist. Dieser minimale Ansteuerstrom wird in Abhängigkeit vom Raildruck erfasst, so dass ein Zusammenhang zwischen Raildruck und Öffnungs-Ansteuerstrom ermittelt werden kann. Starting from the closed state of the pressure control valve without drive current of the drive current is gradually increased until a change in position of the armature (by a change in the inductance) can be seen. This minimum drive current is detected as a function of the rail pressure, so that a relationship between rail pressure and opening drive current can be determined.

Der Strom kann weiter erhöht werden, bis keine Positionsänderung des Ankers (durch Konstantbleiben der Induktivität) mehr erkennbar ist. Dieser maximale Ansteuerstrom wird in Abhängigkeit vom Raildruck erfasst, so dass ein Zusammenhang zwischen Raildruck und Schließ-Ansteuerstrom ermittelt werden kann.The current can be further increased until no change in position of the armature (by keeping constant the inductance) is more recognizable. This maximum drive current is detected as a function of the rail pressure, so that a relationship between the rail pressure and the closing drive current can be determined.

Daraus ergeben sich individuell für jedes einzelne Druckregelventil eingelernte Öffnungs- und Schließ-Ansteuerströme in Abhängigkeit vom Raildruck. Diese Ströme können vorteilhaft für die Korrektur existierender Kennlinien und/oder Funktionen für die Ansteuerung des Druckregelventils verwendet werden.This results in individual opening and closing control currents which are taught individually for each individual pressure regulating valve as a function of the rail pressure. These currents can be advantageously used for the correction of existing characteristics and / or functions for the control of the pressure control valve.

Weiterhin können ebenfalls raildruckabhängige Zusammenhänge zwischen Ansteuerstrom und Ankerposition ermittelt werden, was sich insbesondere für die Zumesseinheit anbietet:
Ausgehend vom geschlossenen Zustand der Zumesseinheit ohne Ansteuerstrom wird der Ansteuerstrom allmählich erhöht, bis eine Positionsänderung des Ankers (durch eine Veränderung der Induktivität) erkennbar ist. Dieser minimale Ansteuerstrom wird erfasst. Der Strom kann weiter erhöht werden, bis keine Positionsänderung des Ankers (durch Konstantbleiben der Induktivität) mehr erkennbar ist. Dieser maximale Ansteuerstrom wird erfasst. Es kann ein Induktivitätsfenster ermittelt werden. In beiden Fällen werden das Kraftstoffzumessverhalten und/oder das Druckregelverhalten im Common Railsystem genauer. Das Verbrennungsverhalten wird verbessert und die Abgasemission wird reduziert, ein Motorlauf wird ruhiger.
Furthermore, also raildruckabhängige relationships between drive current and armature position can be determined, which is particularly suitable for the metering unit:
Starting from the closed state of the metering unit without drive current of the drive current is gradually increased until a change in position of the armature (by changing the inductance) can be seen. This minimum drive current is detected. The current can be further increased until no change in position of the armature (by keeping constant the inductance) is more recognizable. This maximum drive current is detected. An inductance window can be determined. In both cases, the fuel metering behavior and / or the pressure control behavior in the common rail system become more accurate. The combustion behavior is improved and the exhaust emission is reduced, a running engine is quieter.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of the method in the form of software is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and therefore exists anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt schematisch einen magnetischen Aktor, wie er der Erfindung zugrunde liegen kann. 1 schematically shows a magnetic actuator, as he can underlie the invention.

2 zeigt schematisch ein Common-Rail-System, für dessen Betrieb die Erfindung besonders vorteilhaft ist. 2 schematically shows a common rail system, for the operation of the invention is particularly advantageous.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist ein Magnetaktor 10, wie er der Erfindung zugrunde liegen kann, als Teil eines Magnetventils eines Kraftsoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. In 1 is a magnetic actuator 10 as it may be based on the invention, shown schematically as part of a solenoid valve of a Kraftoffzumesssystems an internal combustion engine.

Der Magnetaktor 10 weist eine Magnetspule Spule 11 und einen darin in einer x-Richtung beweglich gelagerten Anker 12 auf. Der Anker 12 ist mit einem Dichtelement 13, z.B. einer Ventilnadel o.ä., verbunden, das mit einem Ventilsitz 14 zusammenwirkt, um die Ventilfunktionalität bereitzustellen. The magnetic actuator 10 has a solenoid coil 11 and an armature movably mounted therein in an x-direction 12 on. The anchor 12 is with a sealing element 13 , eg a valve needle or the like, connected to a valve seat 14 cooperates to provide the valve functionality.

Das Magnetventil kann beispielsweise eine Zumesseinheit oder ein Druckregelventil sein. In beiden Fällen wird ein Öffnungsgrad über einen Ansteuerstrom durch die Magnetspule 11 gesteuert, welcher von einem Steuergerät 20 ausgegeben wird. Wie beispielsweise in der DE 10 2013 210 513 beschrieben, kann die Induktivität L der Magnetspule 11 auch aus einer Messung des Stroms bestimmt werden. Auch andere Methoden zur Messung der Induktivität, wie z.B. Frequenzmessungen, sind bekannt und können hier eingesetzt werden. The solenoid valve may be, for example, a metering unit or a pressure control valve. In both cases, an opening degree becomes via a drive current through the solenoid coil 11 controlled, which of a control unit 20 is issued. Such as in the DE 10 2013 210 513 described, the inductance L of the magnetic coil 11 also be determined from a measurement of the current. Other methods for measuring the inductance, such as frequency measurements, are known and can be used here.

Aus der Induktivität L kann auf die Position x des Ankers 12 in der Magnetspule 11 geschlossen werden.From the inductance L can on the position x of the armature 12 in the magnetic coil 11 getting closed.

Eine magnetische Kraftwirkung entsteht in Richtung des abnehmenden magnetischen Widerstands (Reluktanzkraft). Im Minimum des magnetischen Widerstands erreicht das magnetische Feld sein angestrebtes energetisches Minimum. A magnetic force arises in the direction of decreasing magnetic resistance (reluctance force). At the minimum of the magnetic resistance the magnetic field reaches its desired energetic minimum.

Die durch den elektrischen Strom induzierte magnetische Kraftwirkung verändert die Position des Ankers 12. Bei großer Eindringtiefe des Ankers in die Magnetspule 11 reduziert sich der magnetische Widerstand im magnetischen Kreis. Eine Reduzierung des magnetischen Widerstands kommt der Erhöhung der Induktivität L gleich. The magnetic force induced by the electric current changes the position of the armature 12 , With a large penetration depth of the armature into the magnet coil 11 reduces the magnetic resistance in the magnetic circuit. A reduction of the magnetic resistance is equal to the increase of the inductance L.

Es gilt:

Figure DE102013215939A1_0002
wobei N die Windungszahl, A der Flächeninhalt und lm die Länge des Magnetkreises ist The following applies:
Figure DE102013215939A1_0002
where N is the number of turns, A is the area and l m is the length of the magnetic circuit

Bei einer ZME entspricht die Fläche A der Überlappung von zylindrischem Anker und zylindrischem, hohlem Polschuh 15. Sie stellen den größten Anteil am magnetischen Widerstand im magnetischen Kreis dar.In an ZME, the area A corresponds to the overlap of the cylindrical armature and the cylindrical hollow pole piece 15 , They represent the largest share of the magnetic resistance in the magnetic circuit.

Da die überlappenden Durchmesser D von Anker und Polschuh konstant sind, ist die Überlappung direkt proportional zur Stellposition x der ZME.Since the overlapping diameters D of the armature and pole piece are constant, the overlap is directly proportional to the positioning position x of the ZME.

Es gilt:

Figure DE102013215939A1_0003
The following applies:
Figure DE102013215939A1_0003

Somit kann aus der Induktivität auf die Ankerposition x geschlossen werden. Der Term c ist in erster Näherung als konstant anzusehen. In der Praxis ergeben sich jedoch Abweichungen durch eine Veränderung von µr (für den gesamten magnetischen Kreis betrachtet), das magnetische Streufeld und eine Veränderung im Rückfluss. Von daher erscheint es zweckmäßig, die Merkmale des Magnetkreises auf eine Maximierung der Änderung der Induktivität auszurichten.Thus it can be concluded from the inductance to the anchor position x. The term c is to be regarded as a first approximation as constant. In practice, however, there are deviations due to a change in μ r (considered for the entire magnetic circuit), the stray magnetic field and a change in the reflux. Therefore, it seems appropriate to align the characteristics of the magnetic circuit to maximize the change in inductance.

Durch die hier vorgeschlagene Methode, die Ankerposition x über die Induktivität L zu bestimmen, erscheint es zweckmäßig, das ZEM-Verhalten adaptiv einzulernen. Auf diese Weise kann der Ansteuerstrom genauer berechnet werden und der Sollwert wird genauer erreicht.By the method proposed here, to determine the anchor position x via the inductance L, it seems expedient to adapt the ZEM behavior adaptively. In this way, the drive current can be calculated more accurately and the setpoint is reached more accurately.

Ein typisches Common-Rail-System wird anhand 2 erläutert, in der ein Einspritzsystem, wie es der vorliegenden Erfindung zugrunde liegen kann, abgebildet ist. 1 zeigt als schematisches Diagramm ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem 100 für einen Verbrennungsmotor 116, z.B. einen Dieselmotor. In einem teilweise angeschnitten gezeigten, mit Kühlwasser 114 gekühlten Zylinder 124 des Verbrennungsmotors 116 ist ein Kolben 126 beweglich angeordnet. Ein Injektor 109 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder ist am Zylinder 124 montiert.A typical common rail system is based on 2 illustrated in which an injection system, as it can be based on the present invention is shown. 1 shows a schematic diagram of a common rail fuel injection system 100 for an internal combustion engine 116 , eg a diesel engine. In a partially cutaway shown, with cooling water 114 cooled cylinder 124 of the internal combustion engine 116 is a piston 126 movably arranged. An injector 109 for injecting fuel into the cylinder is on the cylinder 124 assembled.

Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Kraftstofftank 101, der in nahezu gefülltem Zustand gezeigt ist. Innerhalb des Kraftstofftanks 101 ist eine Vorförderpumpe 103 angeordnet, die durch ein Vorfilter 102 Kraftstoff aus dem Tank 101 ansaugt und mit niedrigem Druck von 1 bar bis maximal 10 bar durch eine Kraftstoffleitung 105 bis zu einem Kraftstofffilter 104 befördert. Von dem Kraftstofffilter 104 führt eine weitere Niederdruckleitung 105' zu einer Hochdruckpumpe 106, die den zugeführten Kraftstoff bis auf einen hohen Druck komprimiert, der je nach System typischerweise zwischen 100 bar und 2000 bar liegt. Die Hochdruckpumpe 106 weist eine Zumesseinheit (ZME) 113 zum Einstellen einer Kraftstoffmenge auf. Die Hochdruckpumpe 106 speist den komprimierten Kraftstoff in eine Hochdruckleitung 107 und ein mit dieser verbundenes Rail 108, das sog. Common Rail, ein. Vom Rail 108 führt eine weitere Hochdruckleitung 107' zum Injektor 109.The fuel injection system includes a fuel tank 101 , which is shown in almost filled condition. Inside the fuel tank 101 is a prefeed pump 103 arranged by a pre-filter 102 Fuel from the tank 101 sucked in and at a low pressure of 1 bar to a maximum of 10 bar through a fuel line 105 up to a fuel filter 104 promoted. From the fuel filter 104 leads another low pressure line 105 ' to a high pressure pump 106 , which compresses the supplied fuel to a high pressure, which is typically between 100 bar and 2000 bar depending on the system. The high pressure pump 106 has a metering unit (ZME) 113 for adjusting a fuel amount. The high pressure pump 106 feeds the compressed fuel into a high-pressure line 107 and a rail connected to it 108 , the so-called Common Rail. From the rail 108 leads another high-pressure line 107 ' to the injector 109 ,

Ein System von Rücklaufleitungen 110 ermöglicht den Rückfluss überschüssigen Kraftstoffs aus dem Kraftstofffilter 104, der Hochdruckpumpe 106 bzw. Zumesseinheit 113, dem Injektor 109 und dem Rail 108 in den Kraftstofftank 101. Dabei ist zwischen das Rail 108 und die Rückflussleitung 110 ein Druckregelventil (DRV) 112 geschaltet, das durch Verändern der vom Rail 108 in die Rückflussleitung 110 abfließenden Kraftstoffmenge den im Rail 108 herrschenden hohen Druck, den sog. Raildruck, auf einen konstanten Wert regeln kann.A system of return lines 110 allows the return of excess fuel from the fuel filter 104 , the high pressure pump 106 or metering unit 113 , the injector 109 and the rail 108 in the fuel tank 101 , It is between the rail 108 and the return line 110 a pressure control valve (DRV) 112 switched by changing the from the rail 108 in the return line 110 outgoing fuel quantity in the rail 108 prevailing high pressure, the so-called rail pressure, can regulate to a constant value.

Das gesamte Common-Rail-Einspritzsystem 100 wird durch ein Steuergerät 111 gesteuert, das über elektrische Leitungen 128 u.a. mit der Vorförderpumpe 103, der Hochdruckpumpe 106, der Zumesseinheit 113, dem Injektor 109, einem Drucksensor 134 am Rail 108, dem Druckregelventil 112 sowie Temperatursensoren 130, 132, 122 am Kühlwasser, am Verbrennungsmotor 116 bzw. an der Kraftstoffzulaufleitung 105 verbunden ist. Das Steuergerät steht über ein Bussystem 136 mit weiteren, nicht gezeigten Steuergeräten in Verbindung, mittels derer es auf weitere Daten, wie die Umgebungstemperatur, die Fahrgeschwindigkeit oder die Motordrehzahl, zurückgreifen kann.The entire common rail injection system 100 is through a control unit 111 controlled, via electrical lines 128 including with the pre-feed pump 103 , the high pressure pump 106 , the metering unit 113 , the injector 109 , a pressure sensor 134 on the rail 108 , the pressure control valve 112 as well as temperature sensors 130 . 132 . 122 on the cooling water, on the combustion engine 116 or at the fuel supply line 105 connected is. The control unit is connected via a bus system 136 with further, not shown control devices in connection, by means of which it can resort to other data, such as the ambient temperature, the driving speed or the engine speed.

Das Steuergerät ist programmtechnisch dazu eingerichtet, die Induktivitäten der Magnetspulen in der Zumesseinheit 113 und in dem Druckregelventil 112 zu bestimmen und daraus die Position des jeweiligen von der Magnetspule bewegten Ankers zu bestimmen. The control unit is programmatically designed to the inductances of the magnetic coils in the metering unit 113 and in the pressure control valve 112 to determine and determine therefrom the position of the respective moving from the solenoid coil armature.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013210513 [0026] DE 102013210513 [0026]

Claims (12)

Verfahren zur Bestimmung einer Position (x) eines von einer Magnetspule (11) bewegten Ankers (12) eines Magnetaktors (10) einer Brennkraftmaschine (116), wobei eine Induktivität der Magnetspule (11) bestimmt wird, wobei aus der Induktivität die Position (x) des Ankers (12) bestimmt wird.Method for determining a position (x) of a magnetic coil ( 11 ) moving anchor ( 12 ) of a magnetic actuator ( 10 ) an internal combustion engine ( 116 ), wherein an inductance of the magnetic coil ( 11 ), the position (x) of the armature ( 12 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Position (x) des Ankers (12) eines einen Kraftstoffvolumenstrom steuernden Magnetventils (112, 113) eines Kraftstoffzumesssystems (100) der Brennkraftmaschine (116) bestimmt wird.Method according to claim 1, wherein the position (x) of the armature ( 12 ) of a fuel flow controlling solenoid valve ( 112 . 113 ) of a fuel metering system ( 100 ) of the internal combustion engine ( 116 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Position (x) des Ankers (12) einer Zumesseinheit (113) des Kraftstoffzumesssystems (100) der Brennkraftmaschine (116) bestimmt wird.Method according to claim 2, wherein the position (x) of the armature ( 12 ) of a metering unit ( 113 ) of the fuel metering system ( 100 ) of the internal combustion engine ( 116 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Position (x) des Ankers (12) eines Druckregelventils (112) des Kraftstoffzumesssystems (100) der Brennkraftmaschine (116) bestimmt wird.Method according to claim 2 or 3, wherein the position (x) of the armature ( 12 ) of a pressure regulating valve ( 112 ) of the fuel metering system ( 100 ) of the internal combustion engine ( 116 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 4, wobei aus der Position (x) des Ankers (12) des Druckregelventils (112) des Kraftstoffzumesssystems (100) ein auf das Druckregelventil (112) wirkender Kraftstoffdruck bestimmt wird.The method of claim 4, wherein from the position (x) of the anchor ( 12 ) of the pressure regulating valve ( 112 ) of the fuel metering system ( 100 ) on the pressure control valve ( 112 ) Actual fuel pressure is determined. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein Zusammenhang zwischen der Position (x) des Ankers (12) des Druckregelventils (112) des Kraftstoffzumesssystems (100), des auf das Druckregelventil (112) wirkenden Kraftstoffdrucks und eines Ansteuerstroms durch die Magnetspule (11) bestimmt und für die Vorgabe eines Soll-Ansteuerstroms verwendet wird. Method according to claim 5, wherein a relationship between the position (x) of the armature ( 12 ) of the pressure regulating valve ( 112 ) of the fuel metering system ( 100 ), of the pressure regulating valve ( 112 ) Actuating fuel pressure and a drive current through the magnetic coil ( 11 ) is determined and used for the specification of a desired drive current. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die bestimmte Position (x) des Ankers (12) als Rückführgröße für eine Regelung einer von der Position (x) des Ankers (12) abhängigen Regelgröße verwendet wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the determined position (x) of the anchor ( 12 ) as a feedback variable for a control of a position (x) of the armature ( 12 ) dependent control variable is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Position (x) des Ankers (12) für eine Funktionsprüfung des Magnetaktors (10) verwendet wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the position (x) of the anchor ( 12 ) for a functional test of the magnetic actuator ( 10 ) is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Zusammenhang zwischen die Position (x) des Ankers (12) für eine Funktionsprüfung des Magnetaktors (10) verwendet wird. Method according to one of the preceding claims, wherein a relationship between the position (x) of the armature ( 12 ) for a functional test of the magnetic actuator ( 10 ) is used. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit which is adapted to carry out a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit, insbesondere nach Anspruch 10, ausgeführt wird. Computer program that causes a computing unit to perform a method according to one of claims 1 to 9 when it is executed on the computing unit, in particular according to claim 10. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 11.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 11.
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