DE102019202390A1

DE102019202390A1 - Verfahren zur Bestimmung einer Verzugszeit eines Ventils

Info

Publication number: DE102019202390A1
Application number: DE102019202390.8A
Authority: DE
Inventors: Markus Deissler; Ingmar Burak; Johannes Hoegl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Verzugszeit (tvo, tvs) eines Ventils (52), zu der sich ein Schaltzustand des Ventils (52) ändert, wobei das Ventil (52) einen Aktor (90) aus einer Spule (91) und einem Magnetkern (92) aufweist, und zumindest ein Ventilverschluss (94) zumindest teilweise in einem Raum (87) gelagert ist, der mit flüssigem und/oder gasförmigem Stoff gefüllt ist, wobei die Verzugszeit (tvo, tvs) des Ventils (52), zu der sich ein Schaltzustand des Ventils (52) ändert, ermittelt wird und diese Verzugszeit (tvo, tvs) mit einer gespeicherten Referenzzeit (tvor, tvsr) verglichen wird.

Description

Stand der Technik
Für den Betrieb von Brennkraftmaschinen wird immer weiter gefordert, dass diese geringere Kohlendioxidemissionen erzeugen. Aus diesem Grund werden Brennkraftmaschinen hinsichtlich ihres Verbrauchs zunehmend optimiert. Hierzu wird beispielsweise zum einen die Verdichtung erhöht. Zum anderen werden immer öfter so genannte Downsizing-Konzepte in Kombination mit Turboaufladung verfolgt. D. h., dass in neueren Projekten immer öfter eine Brennkraftmaschine mit verhältnismäßig großem Hubraum und ohne Turbolader durch eine Brennkraftmaschine mit geringerem Hubraum und Turbolader ersetzt wird. Beide verschiedenen Konzepte können bei entsprechender Auslegung die gleiche Leistung aufweisen. Eine mittels eines Turboladers mit Luft versorgte Brennkraftmaschine kann dabei jedoch einen geringeren Kraftstoff-Verbrauch aufweisen. Dadurch werden die Kohlendioxidemissionen verringert.
Insbesondere aufgeladene Brennkraftmaschinen können in Betriebspunkten mit hoher Last bezüglich Verbrauch nicht im optimalen Betriebspunkt betrieben werden. Dies hängt damit zusammen, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine beispielsweise durch die so genannte Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen begrenzt ist. Um eine Klopfneigung der Brennkraftmaschine zu verringern, wird heutzutage ein so genannter Spätverzug der Zündung vorgesehen. Dies hat allerdings den Nachteil, dass bei gleicher abgerufener Leistung der Kraftstoffverbrauch steigt. Zur Verringerung der Abgastemperaturen wird eine Anfettung des Gemischs durchgeführt (Lambda < 1), was ebenfalls zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt. Eine bekannte Maßnahme, um eine Klopfneigung zu verringern und gleichzeitig Abgastemperaturen zu senken, ist die Einspritzung von Wasser. Eine derartige Einspritzung von Wasser kann dabei entweder direkt in den Brennraum der Brennkraftmaschine oder in deren Ansaugtrakt erfolgen.
Ausführungsformen der Erfindung
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, in dessen Rahmen zunächst eine Verzugszeit eines Ventils bestimmt wird. Eine Verzugszeit ist dabei eine Zeit, welche zwischen einem Ansteuersignal zur Änderung eines Schaltzustands des Ventils und der tatsächlichen Änderung des Schaltzustands des Ventils vergeht. Das betrifft beispielsweise das Öffnen und die damit verbundene Öffnungsverzugszeit oder das Schließen und die damit verbundene Schließverzugszeit. Ein hier beispielhaft verwendetes Ventil weist einen Aktor auf, der eine Spule und einen Magnetkern aufweist. Die Spule und der Magnetkern wirken dabei derartig zusammen, dass diese beiden Teile ein so genannter elektrischer Hubmagnet sind. Bei der Zusammenwirkung von Spule und Magnetkern wird ein Aktorelement betätigt, welches hier beispielsweise ein Ventilverschluss ist. Ein solcher Ventilverschluss wird beispielsweise auch als Nadel oder Ventilnadel bezeichnet. Zum Öffnen bzw. Bewegen des Ventilverschlusses wird die Spule bestromt, so dass sich ein elektromagnetisches Feld um die Spule ausbildet und dadurch der Magnetkern bewegt werden kann. Der Magnetkern bewegt den Ventilverschluss. Zumindest der Ventilverschluss ist zumindest teilweise in einem Raum gelagert, der mit flüssigem und/oder gasförmigem Stoff (Fluid) gefüllt ist. Insgesamt wird das Öffnungs- und Schließverhalten des Ventils ausgewertet. Dabei werden Strom- und Spannungssignale der Spule ausgewertet.
Es ist vorgesehen, in einer derartigen Situation für einen Ventilverschluss eine Verzugszeit des Ventils zu ermitteln, innerhalb der sich ein Schaltzustand des Ventils ändert. Diese ermittelte Verzugszeit wird dann mit einer bekannten bereits gespeicherten Referenzzeit verglichen. Ein derartiges Vorgehen hat den Vorteil, dass dadurch ein Vergleich vorgenommen werden kann. Durch diesen Vergleich kann festgestellt werden, ob die Verzugszeit verhältnismäßig kurz oder verhältnismäßig lang ist. Ist eine Referenzzeit für das Öffnen des Ventils beispielsweise verhältnismäßig lang - also länger als die praktisch gemessene Verzugszeit für das Öffnen - weil diese Referenzzeit bei einem vollständig mit einem flüssigen Stoff (z. B. Wasser, Harnstofflösung oder sonstiges Hilfsfluid bzw. Flüssigkeit) gefüllten Raum ermittelt wurde und die Verzugszeit, welche praktisch gemessen wurde, verhältnismäßig kurz - also kürzer als die Referenzzeit für das Öffnen - so kann aus dem Vergleich dieser beiden Zeiten herausgefunden werden, dass der Raum verhältnismäßig wenig flüssigen Stoff (z. B. Wasser, Harnstofflösung oder sonstiges Hilfsfluid bzw. Flüssigkeit) aufweist, also nicht vollständig mit flüssigem Stoff gefüllt ist. Dies hängt damit zusammen, dass der Ventilverschluss in dem Raum durch den dort befindlichen flüssigen Stoff beim Öffnen oder auch beim Schließen gebremst wird, weil der flüssige Stoff durch den Kontakt mit dem Ventilverschluss diesen bremst bzw. behindert. Anders ausgedrückt: durch den geringen Anteil an flüssigem Stoff in dem Raum kann daraus geschlossen werden, dass in diesem Raum nicht nur flüssiger Stoff ist, sondern auch gasförmiger Stoff (Luft) verblieben ist. Je nachdem, in welcher Situation man einen derartigen Vergleich bzw. die Ermittlung von Verzugszeiten vornimmt, können daraus unterschiedliche Schlüsse gezogen werden.
Wird ein derartiges Verfahren beispielsweise an einer Brennkraftmaschine vorgenommen, die in bekannter Art und Weise zusätzlich zu einem Kraftstoffsystem mittels eines weiteren Einspritzsystems betrieben wird (z. B. Wassereinspritzung im Hochleistungsfall zwecks Senkung der Verbrennungstemperatur und Absenkung der Bauteilschutzanfettung oder z. B. Einspritzung von Harnstofflösung), so besteht der Wunsch die flüssigkeitsführenden Volumina bis zum Ventilverschluss, d. h. beispielsweise die Volumina zwischen einer Pumpe und einem Ventilverschluss frei von flüssigem Stoff zu halten, wenn die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist. Dies hat den Vorteil, dass bei niedrigen Außentemperaturen, d. h. insbesondere unterhalb des Gefrierpunkts, der flüssige Stoff (z. B. Wasser oder Harnstofflösung) aus diesen Volumina entfernt ist und dementsprechend kein sich unterhalb des Gefrierpunkts ausdehnender flüssiger Stoff, bspw. unterhalb von 4°C ausdehnendes Wasser, die Volumina schädigen kann. Jedenfalls ist eine derartige Gefahr verringert. Leitet man also in dieser Anlage (Brennkraftmaschine, Einspritzanlage für flüssigen Stoff, z. B. Wasser- oder Harnstofflösungseinspritzanlage) einen Entleerungsvorgang ein, so ist das Idealziel, dass die Volumina in den Leitungen zwischen Tank und Ventilverschluss frei von flüssigem Stoff sind. Ist der Raum zwischen dem Ventilverschluss und der den Raum begrenzenden Raumwänden frei von flüssigem Stoff, so ist dieser Raum im Idealfall vollständig mit gasförmigem Stoff (Luft) gefüllt. Gasförmiger Stoff (Luft) setzt - verglichen mit flüssigem Stoff - einen deutlich geringeren Bewegungswiderstand entgegen. Dies bedeutet, dass beispielsweise eine Verzugszeit beim Öffnen des Ventilverschlusses in einer derartigen Situation verhältnismäßig kurz ist. Hat man für eine derartige Situation eine Referenzzeit bzw. eine Vergleichszeit, so kann die tatsächlich ermittelte Verzugszeit mit dieser Zeit verglichen werden. Für den Fall, dass die ermittelte Öffnungsverzugszeit einer Referenzzeit entspricht, kann daraus geschlossen werden, dass der Raum, in dem sich der Ventilverschluss befindet, entleert ist. Frostschäden sind daher nicht zu befürchten.
Dieses Verfahren kann aber auch für eine andere Situation Verwendung finden. Wird beispielsweise vorgesehen, dass ein Kraftfahrzeug wieder in Betrieb genommen werden soll (neuer Fahrzyklus), so kann vorgesehen werden, die eben erwähnte Flüssigkeit führenden Leitungen bzw. Volumina zwischen dem Tank und dem Ventilverschluss wieder zu füllen. Dies deshalb, weil im neuen Fahrzyklus damit gerechnet werden muss, bei hoher Leistung Flüssigkeit einspritzen zu müssen, um beispielsweise nicht zu hohe Verbrennungstemperaturen zu erzeugen (Wasser) oder eine Abgaszusammensetzung zu beeinflussen (Harnstoff). Dieses Wiederbefüllen der Flüssigkeit führenden Volumina erfolgt dabei dadurch, in dem eine Pumpe die Flüssigkeit aus dem Tank und bis zum Ventilverschluss fördert. Das neue Fördern der Flüssigkeit in ein zuvor entleertes Einspritzsystem (z. B. Wassereinspritzsystem, Harnstofflösungseinspritzsystem) findet dabei bevorzugt bei geöffnetem Ventil statt. D. h., dass die Flüssigkeit beim Wiederbefüllen des Einspritzsystems in ein Organ der Brennkraftmaschine, hier beispielsweise das Ansaugrohr, eingespritzt wird (erste Stufe der Befüllung). Dies durch die Flüssigkeit führende Leitung frisch hineingepumpte Flüssigkeit drückt dabei zum großen Teil die darin befindliche Luft aus der Leitung heraus und dabei am Ventilverschluss durch die Ventilöffnung hindurch in das Organ der Brennkraftmaschine. Bspw. aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit können sich in ungünstig bzw. diesbezüglich technisch nicht optimal geformten Raumbereichen des wasserführenden Systems - bspw. in „Ecken“ an Übergängen von einem Durchmesser zu einem anderen Durchmesser - Luftblasen halten. Dies wird unter Umständen dadurch gefördert, indem ein Flüssigkeitstank und auch eine Ventilöffnung nicht an der höchsten Stelle der Flüssigkeit führenden Systems angeordnet sind, sondern beispielsweise ein dazwischen abgeordneter Abschnitt der Leitung an einem höchsten Punkt platziert ist.
Wird nun - insbesondere beispiels- und testweise - ermittelt, wie groß eine Verzugszeit beim Öffnen des Ventils ist (Öffnungsverzugszeit), so kann diese Verzugszeit mit einer gespeicherten Referenzzeit (Öffnungsreferenzzeit, Referenzöffnungszeit) verglichen werden. Wird dabei festgestellt, dass die tatsächliche Öffnungsverzugszeit kürzer ist als die Referenzöffnungszeit, so kann daraus geschlossen werden, dass in dem erwähnten Raum gasförmiger Stoff (Luft) verblieben ist. Dabei kann dann aufgrund des vorliegenden Ergebnisses beispielsweise daraus geschlossen werden, dass in dem Raum zu viel gasförmiger Stoff ist und daher zwecks eines ordentlichen Betriebs der Versuch unternommen werden sollte/muss, diesen gasförmigen Stoff aus diesem Raum zu entfernen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, in dem in Situationen, in denen ein regulärer Flüssigkeits- bzw. Wassereinspritzbetrieb zwar noch nicht erforderlich ist, dennoch bereits geringe Mengen aus diesem Ventil in den Ansaugtrakt gespritzt werden können, ohne die Verbrennung negativ zu beeinflussen.
Dabei werden die Öffnungsverzugszeit und die Schließverzugszeit für ein jedes Ventil insbesondere während einer zweiten Stufe der Befüllung ermittelt. Während dieser zweiten Stufe der Befüllung werden die Ventile antriebswellen- bzw. kurbelwellensynchron angesteuert. Für diese zweite Stufe kann zunächst die Pumpe abgeschaltet werden, so dass ein Druck in der Pumpe, der Förderleitung und dem Hochdruckspeicher auf 0 zurückgeht. Weiterhin werden alle Ventile geschlossen.
Durch Kontrollmessungen - d. h. ggf. zwischen mehreren Befüllungsversuchen - kann beispielsweise hin und wieder eine Öffnungsverzugszeit gemessen werden und auch mit einer Referenzöffnungsverzugszeit verglichen werden. Daraus kann sich beispielsweise eine Verbesserung des Zustands in dem Ventil bzw. dem flüssigkeits- bzw. wasserführenden System ergeben. Wie bereits erwähnt, wird aus dem Vergleich der Verzugszeit mit der gespeicherten Referenzzeit ein Befüllungszustand des Raums bestimmt. Daraus ergibt sich die Erkenntnis, ob nach einer kürzlich erfolgten Wiederbefüllung des flüssigkeits- bzw. wasserführenden Systems Versuche unternommen werden sollen, um das flüssigkeits- bzw. wasserführende System weiter zu entgasen bzw. zu entlüften. Für den Fall, dass das flüssigkeits- bzw. System nach beispielsweise einem Fahrzyklus entwässert bzw. belüftet wurde, kann daraus der Schluss gezogen werden, dass immer noch zu viel flüssiger Stoff im flüssigkeitsführenden System bzw. dem Ventil - und hier insbesondere rund um den Ventilverschluss - verblieben ist und daher ein weiterer Versuch oder mehrere weitere Versuche unternommen werden sollen, um das Wasser aus diesem System zu entfernen und daher die Gefahr von Frostschäden zu verringern. Mit der Bestimmung des Befüllzustands wird daher insbesondere auf einen Anteil an flüssigem Stoff oder gasförmigem Stoff in dem System, hier insbesondere rund um den Ventilverschluss, geschlossen. Wird also insbesondere nach einem Wiederbefüllen des flüssigkeitsführenden Systems festgestellt, dass ein Anteil an gasförmigem Stoff einen Grenzwert überschreitet, so wird das Ventil danach einem Entlüftungsschritt unterzogen. Wird alternativ nach einer Systembelüftung festgestellt, dass ein Anteil an flüssigem Stoff einen Grenzwert überschreitet, so wird das Ventil danach einem weiteren Belüftungsschritt unterzogen.
Für den Fall, dass die so genannte Restluft nach einer Wiederbefüllung des flüssigkeitsführenden Systems bestimmt werden soll, ist vorgesehen, dass insbesondere während des Betriebs und damit während eines Fahrzyklus des Kraftfahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine zunächst mindestens eine vorbestimmte Menge des flüssigen Stoffs das Ventil passiert haben muss, um dann eine Öffnungsverzugszeit oder Schließverzugszeit zu ermitteln. Dies hat den Vorteil, dass das flüssigkeitsführende System weitgehend frei von gasförmigem Stoff ist. Dementsprechend wird das System nicht in einer frühen Phase des Wiederbefüllens getestet, während der möglicher Weise noch relativ viel restlicher gasförmiger Stoff im flüssigkeitsführenden System verblieben ist, sondern erwartungsgemäß nur noch wenig restlicher gasförmiger Stoff vorhanden ist. Dementsprechend ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass eine Verzugszeit (Öffnungsverzugszeit, Schließverzugszeit) des Ventils während eines Fahrzyklus ermittelt wird. Wie bereits erwähnt, ist vorgesehen, dass ein Betriebs- bzw. Fahrzyklus der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs beendet wird, und danach das Ventil und die Zuleitung bzw. flüssigkeitsführende Leitung belüftet werden. Alternativ ist vorgesehen, dass ein Betriebs- bzw. Fahrzyklus der Brennkraftmaschine bzw. Kraftfahrzeugs beginnt und danach das Ventil und die Zuleitung bzw. flüssigkeitsführende Leitung entlüftet werden.
Das zuvor beschriebene lässt sich ohne Weiteres auf ein anderes Ausführungsbeispiel übertragen: Bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel befindet sich an einem weiteren, dem Auslassrohr folgenden Abgasstrang bzw. Abgasrohrsystem ein Ventil. Dieses Ventil ist dazu vorgesehen einen flüssigen Stoff in den Abgasstrang einzuspritzen. Dieser flüssige Stoff ist beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung. Diesem Ventil folgt dann ein Katalysator, der beispielsweise mittels dem flüssigen Stoff bzw. der wässrigen Harnstofflösung unter anderem eine chemische Reaktion ermöglicht, durch die Stickoxide reduziert und dadurch in Stickstoff umgewandelt werden. Auch bei diesem System bestehen die gleichen technischen Herausforderungen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem flüssigkeits- bzw. wasserführenden System,
2 einen schematischen teilweisen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugorgan,
3 einen schematischen Querschnitt durch ein Ventil,
4 elektrische Eigenschaften eines Aktors in verschiedenen Betriebssitu ation en,
5 einen Verfahrensablauf, welcher das erfindungsgemäße Verfahren zeigt.

Gleiche Gegenstände weisen gleiche Bezugszahlen auf.
In 1 ist in schematischer Weise ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt. Dieses Kraftfahrzeug 10 weist als Antrieb eine Brennkraftmaschine 13 auf, die hier ebenfalls in stark schematischer Weise dargestellt ist. Diese Brennkraftmaschine weist ein Einspritzsystem 16 auf. Dieses Einspritzsystem 16 dient dazu, in verschiedenen Betriebssituationen der Brennkraftmaschine 13 auf die dort ablaufende Verbrennung durch Einspritzung eines flüssigen Stoffes (bzw. ein inerter flüssiger Stoff, bzw. Wasser) Einfluss zu nehmen. Dieses Einspritzsystem 16 weist einen Tank 19 (Flüssigkeits- bzw. Wasserspeicher), eine Fördereinrichtung 22 und eine Einspritzeinrichtung 25 auf. Zwischen dem Tank 19 und der Einspritzeinrichtung 25 befindet sich als ein Teil der Fördereinrichtung 22 eine Pumpe 28, insbesondere eine Flüssigkeits- bzw. Wasserpumpe. Die Pumpe 28 bzw. deren Fördereinheit ist durch einen Motor 30 antreibbar. In einem Abschnitt der Förderleitung 33 zwischen dem Tank 19 und der Pumpe 28 befindet sich - noch im Tank 19 - ein Filter 36 (Vorfilter). Zwischen dem Filter 36 und der Pumpe 28 befindet sich ein Teil eines hier elektrisch betätigten Absperrventils 39. Dieses Absperrventil 39 hat zwei verschiedene Schaltstellungen. In der in 1 dargestellten Schaltstellung ist dieses Absperrventil 39 in der Position „Absperren“. In der anderen Schaltposition dient das Absperrventil 39 dazu, die Förderleitung 33 durchgängig zu schalten. Dies ermöglicht das Fördern des flüssigen Stoffs - hier bspw. Wasser 41 - aus dem Tank 19 durch das Absperrventil 39 und die Pumpe 28 hindurch zu der Einspritzeinrichtung 25. Parallel zu dem Strang der Förderleitung 33, der zwischen der Pumpe 28 und dem Tank 19 verläuft, befindet sich ein paralleler Strang der Förderleitung 33. Dieser Strang der Förderleitung 33 ist durch einen T-Anschluss an den Strang der Förderleitung 33 zwischen der Pumpe 28 und der Einspritzeinrichtung 25 angebunden. Dieser Strang der Förderleitung 33 dient für den Fall, dass der Flüssigkeitsdruck in der Förderleitung 33 einen Solldruck erreicht hat, als eine Art Überlauf. Um diesen Solldruck im Wesentlichen aufrecht zu erhalten, pumpt die Pumpe 28 stetig weiter. Wird dabei beispielsweise durch die Einspritzeinrichtung 25 jedoch kein flüssiger Stoff in Organe der Brennkraftmaschine 13 eingespritzt, wird der geförderte flüssige Stoff von der Pumpe 28 ggf. über den T-Anschluss 40 in den Tank 19 zurück gefördert. Dabei passiert dieser zurückgeförderte flüssige Stoff zunächst eine so genannte Blende 42 und danach ein Rückschlagventil 44, um dann schließlich in den Tank 19 zurückzufließen. Die Einspritzeinrichtung 25 weist einen so genannten Hochdruckspeicher 46 (bspw. Wasser-Rail) auf. Dieser Hochdruckspeicher 46 wird durch die Förderleitung 33 befüllt. Ein Flüssigkeitsdruck wird in diesem Hochdruckspeicher 46 durch eine Druckbestimmungseinrichtung 49 (Drucksensor) überwacht. Von diesem Hochdruckspeicher 46 ausgehend werden Ventile 52 mit flüssigem Stoff versorgt. Eine Anzahl an Ventilen 52 entspricht bei einem eine Zylinderbank aufweisenden Reihenmotor (Vierzylinder, Fünfzylinder, Sechszylinder) typischer Weise der Anzahl der Zylinder. Bei einem Motor mit mehreren Zylinderbänken und einem Hochdruckspeicher 46 je Zylinderbank entspricht die Anzahl der Ventile 52 typischer Weise der Anzahl der Zylinder einer Zylinderbank.
In 2 ist in schematischer Art und Weise die Brennkraftmaschine 13 dargestellt. In dieser 2 ist ein Zylinder 55 gezeigt. In diesem Zylinder 55 gleitet ein Kolben 58. Der Kolben 58 ist mittels eines Pleuels 61 an einer hier nicht dargestellten Antriebswelle der Brennkraftmaschine 13 angelenkt. Die Antriebswelle kann dabei eine Kurbelwelle sein. Oberhalb des Kolbens 58 - und damit zwischen dem Kolben 58 und einer Zylinderabdeckung 63 - befindet sich ein Brennraum 65. Die Zylinderabdeckung 63 weist hier unter anderem den typischen Zylinderkopf auf, der den Brennraum 65 abschließt, aber hier auch beispielsweise andere Elemente, wie eine so genannte Ventilhaube. In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Zylinderabdeckung 22 (Zylinderkopf) eine Einspritzdüse 68 eingesteckt, die in diesem Fall Kraftstoff direkt in den Brennraum 65 einspritzt. Einlassseitig ist der Brennraum 65 mittels eines Einlassventils 70 verschlossen. Auslassseitig ist der Brennraum 65 mittels eines Auslassventils 72 verschlossen. Strömungsaufwärts (Ansaugluft) vom Brennraum 65 befindet sich ein Einlassrohr 75, über das bei geöffnetem Einlassventil 70 Luft in den Brennraum 65 angesaugt wird. Überdies befindet sich im Einlassrohr 75 des Weiteren eine Drossel 78. An dem Einlassrohr 75 ist des Weiteren ein Ventil 52 angebracht (Einspritzdüse für Flüssigkeit, z. B. Wasser 41). Dabei ist dieses Ventil 52 so ausgerichtet, dass dieses während des Betriebs der Brennkraftmaschine 13 in die Lage versetzt ist, die Flüssigkeit in das Einlassrohr 75 einspritzen zu können. Je nach Ausführung dieser Brennkraftmaschine 13 ist im Zylinderkopf bzw. der Zylinderabdeckung 63 noch eine Glühkerze (nicht dargestellt) angeordnet, die im Falle einer Ausführung als Selbstzündungsmotor/Dieselmotor im noch kalten Zustand der Brennkraftmaschine 13 für ein sicheres Entzünden eines Gemischs aus Kraftstoff und Luft im Brennraum 65 dient. Ist die Brennkraftmaschine 13 als Fremdzündungsmotor ausgebildet (Benzinmotor), so ist in der Zylinderabdeckung 63 typischer Weise eine Zündkerze angebracht, mittels der das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 65 entzündet wird. Nach dem Entzünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs wird dieses über eine durch das Auslassventil 72 freigegebene Öffnung als Abgas in ein Auslassrohr 80 ausgelassen. Über dieses Auslassrohr 80 strömt das Abgas in eine hier nicht dargestellte Anlage zur Konvertierung der Abgase.
In 3 ist ein Ventil 52 in schematischer Darstellung gezeigt. In einem Ventilkörper 85 befindet sich ein Raum 87. Dieser Raum 87 ist mit dem Hochdruckspeicher 46 verbunden. In diesem Raum 87 des Ventils 52 befindet sich ein Aktor 90, der eine Spule 91 und einen Magnetkern 92 aufweist. Der Magnetkern 92 hat eine zentrale Öffnung, die hier nicht näher bezeichnet ist. Durch diese zentrale Öffnung ist ein Ventilverschluss 94 hindurchgesteckt. Der Ventilverschluss 94 drückt im geschlossenen Zustand des Ventils 52 gegen einen Verschlusssitz 96 und dichtet dabei eine Ventilöffnung 98 ab. Der Ventilverschluss 94 weist einen Öffnungsanschlag 100 und einen Verschlussanschlag 103 auf. Des Weiteren ist dort eine Rückstellfeder 106 vorhanden. Zwischen der Rückstellfeder 106 und dem Magnetkern 92 befindet sich der bereits erwähnte Öffnungsanschlag 100. Der Verschlussanschlag 103 befindet sich zwischen dem Magnetkern und der Ventilöffnung 98. Zum Öffnen dieses Ventils 52, d. h. zum Abheben des Ventilverschlusses 94 von dem Verschlusssitz 96 wird die Spule 91 mit Gleichstrom bestromt. Dadurch bewegt sich der Magnetkern 92 in die Spule 91 hinein, schlägt an dem Öffnungsanschlag 100 an und drückt gegen den Öffnungsanschlag 100 und gegen eine Druckkraft der Rückstellfeder 106. Schließlich wird dadurch das Ventil 52 geöffnet, da durch die Bewegung des Magnetkerns 92 der Ventilverschluss 94 vom Verschlusssitz 96 abgehoben wird. Dadurch ist es möglich, die unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Raum 87 durch die Ventilöffnung 98 hindurch zu lassen (hier Einspritzung von Wasser 41 in das Einlassrohr 75). Zum Schließen des Ventils 52 wird die Bestromung der Spule 91 aufgehoben, so dass die Rückstellfeder 106 den Ventilverschluss 94 und gleichzeitig den Magnetkern 92 in Richtung zur Ventilöffnung 98 drücken kann und so die Ventilöffnung 98 wieder verschließt.
Bedingt durch den Aufbau dieses Aktors 90 wird deutlich, dass es beim Schließen des Ventils 52 eine Verzugszeit (Schließverzugszeit) und beim Öffnen dieses Ventils 52 ebenfalls eine Verzugszeit, die Öffnungsverzugszeit, gibt. Die nachfolgend beschriebene 4 zeigt insgesamt beispielhafte Zahlenwerte für Zeiten und Längen. Betrachtet man die 4, die über der Zeit t einen Hub s des Ventilverschlusses 94 zeigt, so erkennt man dort die Öffnungsverzugszeit tvo. Diese Öffnungsverzugszeit tvo ist ein Zeitunterschied zwischen der Zeit t11 und der Zeit t10. Zu der Zeit t11 (t11 = 1,28 ms) ist der Ventilverschluss 94 (das erste Mal) maximal um den Hub s (s= 108 Mikrometer) abgehoben und damit die Ventilöffnung 98 maximal geöffnet. Zu der Zeit t10 wird damit begonnen die Spule 91 mit elektrischer Spannung zu versorgen (Einschaltzeitpunkt). Wie hier gut ablesbar ist, ist die Verzugszeit beim Öffnen, die Öffnungsverzugszeit tvo, hier 1,28 ms lang. An Hand der 4 ist erkennbar, dass nach dem ausreichenden Aufbau des elektromagnetischen Feldes um die Spule 91 der Magnetkern 92 in Bewegung gesetzt wird. Diese Bewegung des Magnetkern 92 bewirkt einen gedämpften Anstieg des Stroms I in der Spule 91. Dabei bildet sich im Verlauf des Stroms I eine Art Sattel 107 aus. Nach der Zeit t11 prellt der Ventilverschluss 94 etwas, so dass der Hub s einen Bereich 109 mit einem welligen Verlauf aufweist. Der Zeitpunkt zur Zeit t11 wird durch Beobachten des Stromverlaufs des Stroms I ermittelt (Stromrücklesen) und ergibt sich durch die ermittelte Zunahme der Steigung des Stroms.
Die Verzugszeit beim Schließen, die Schließverzugszeit tvs, ergibt sich als die Differenz der beiden Zeiten t21 und t20. Die Zeit t20 bzw. der Zeitpunkt, ist der Zeitpunkt, zu dem die Spule 91 von der Spannung U getrennt wird (Abschaltzeitpunkt). Die Zeit t21 ist die Zeit, zu der die Ventilöffnung 98 das erste Mal durch den Ventilverschluss 94 geschlossen wird. Die Schließverzugszeit tvs beträgt hier in etwa 0,56 ms. Der Anstieg der Spannung U ist auf das noch nicht abgebaute Magnetfeld um den Magnetkern 92 herum zurückzuführen, der zudem in Richtung zum Verschlussanschlag 103 und dann auf den Verschlusssitz 96 zubewegt wird. Zum Zeitpunkt t21 ergibt sich im Kurvenverlauf der Spannung U ein Knick 111. Der Zeitpunkt t21 wird durch Beobachten des Spannungsverlaufs der Spannung U ermittelt (Spannungsrücklesen) und ergibt sich durch die ermittelte Zunahme der Steigung der Spannung U.
Ein ausreichend entleertes bzw. ein noch mit gasförmigem Stoff (bspw. Luft) gefülltes Ventil 52 weist bzgl. Öffnungs- und Schließvorgang vergleichbare dynamische Eigenschaften wie ein trockenes Ventil 52 auf. Es öffnet und schließt erkennbar schneller als ein mit Flüssigkeit gefülltes Ventil 52. Die Merkmale können je nach Nadelhub, Federkraft, Spritzlochscheibe mit der oder den Ventilöffnungen 98 und Auslegung der Spule 91 unterschiedlich stark ausgeprägt sein.
Wie leicht vorstellbar ist, und wie bereits zu Eingang der Beschreibung erwähnt ist, wird das kinetische Verhalten des Ventilverschlusses 94 unter dem Einfluss eines Stoffs (gasförmig oder flüssig; Luft oder Wasser) in dem Raum 87 und dem Spalt 95 zwischen dem Ventilkörper 85 und dem Ventilverschluss 94 beeinflusst. Je größer die Reibung zwischen dem Ventilverschluss 94 und dem Stoff und je größer der innere Zusammenhalt des Stoffs, und je größer der Anteil des jeweiligen Stoffs in diesem Raum 87 und dem Spalt 95 ist, desto stärker wird das Bewegungsverhalten des Ventilverschlusses 94 beeinflusst. Es ist daher so, dass eine Verzugszeit beim Öffnen, die Öffnungsverzugszeit tvo, bei einem vollständig gefüllten Raum 87 und dem Spalt 95 mit Flüssigkeit größer ist als wenn der Raum 87 und der Spalt 95 vollständig ausschließlich mit gasförmigem Stoff bzw. Luft gefüllt ist. Es ist zudem leicht nachzuvollziehen, dass irgendwelche Zwischenzustände, d. h. Teilfüllungen mit gasförmigem und flüssigem Stoff (z. B. Luft und Wasser) zu Öffnungsverzugszeiten tvo führen, die zwischen den Öffnungsverzugszeiten tvo liegen, die für einen vollständig mit gasförmigem Stoff gefüllten Raum 87 und Spalte 95 und vollständig mit flüssigem Stoff gefülltem Raum 87 und Spalte 95 ermittelt werden. Des Weiteren beeinflusst ein hier nicht näher bezeichneter Spalt zwischen dem Magnetkern 92 und dem Öffnungsanschlag 100 die Öffnungsverzugszeit tvo.
Es ist des Weiteren vorgesehen, zumindest eine Referenzzeit für eine Verzugszeit zu ermitteln. Dies kann beispielsweise eine Referenzzeit für eine Öffnungsverzugszeit (Referenzöffnungsverzugszeit) sein (tvor) oder beispielsweise eine Referenzzeit tvsr für eine Schließverzugszeit (Referenzschließverzugszeit). Derartige Referenzverzugszeiten können beispielhaft für Referenzmuster (Beispielexemplare) eines derartigen Ventils 52 oder auch für jedes individuelle Ventil 52 ermittelt werden. Dies kann beispielsweise auf einem Prüfstand zum Abschluss der Fertigung eines Ventils 52 unter definierten Befüllungsbedingungen erfolgen. Definierte Befüllungsbedingungen wären dabei, dass der Raum 87 und auch der Spalt 95 leer ist, d. h., dass sich in diesem Raum 87 und auch in dem Spalt 95 nur gasförmiger Stoff (Luft) befindet oder, dass dieser Raum 87 und auch der Spalt 95 definiert voll ist, d. h. beispielsweise zu 100 % mit der einzuspritzenden Flüssigkeit, hier Wasser, gefüllt ist. Für derartige Zustände können dann jeweils eine Referenzöffnungsverzugszeit tvor oder eine Referenzschließverzugszeit tvsr ermittelt werden. Dabei sind Referenzöffnungsverzugszeiten tvor bei einer 100 % Füllung des Raums 87 und des Spalts 95 mit Flüssigkeit länger als Referenzöffnungsverzugszeiten tvor, bei denen der Raum 87 und der Spalt 95 zu 100 % mit gasförmigem Stoff gefüllt ist. In gleicher Weise gilt dies für Referenzschließverzugszeiten tvsr, die für eine Füllung des Raums 87 und des Spalts 95 zu 100 % mit Flüssigkeit bzw. gefüllt zu 100 % mit gasförmigem Stoff ermittelt werden. Eine Referenzschließverzugszeit tvsr ist dabei für einen vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Raum 87 und Spalt 95 länger als bei einem vollständig mit gasförmigem Stoff gefülltem Raum 87 und Spalt 95. D. h., dass in der Praxis bei einem Kraftfahrzeug 10 bzw. einer Brennkraftmaschine 13, die ein beschriebenes Einspritzsystem 16 aufweist, und mal entleert und mal befüllt wird, beispielsweise aus Zeiten für Öffnungsverzugszeiten bzw. Schließverzugszeiten, welche zwischen den entsprechenden Referenzöffnungsverzugszeiten für vollständige Füllung mit gasförmigem Stoff (z. B. Luft) bzw. vollständige Füllung mit Flüssigkeit (z. B. Wasser) liegen, beispielsweise durch Mittelung auf eine entsprechende unvollständige Belüftung bzw. entsprechend unvollständige Befüllung mit Flüssigkeit geschlossen werden kann. Die entsprechenden Referenzöffnungsverzugszeiten tvor bzw. Referenzschließverzugszeiten tvsr können dabei als Referenzzeiten in einem Speicher 53 gespeichert werden. Dort können sie dann zum Zwecke von Vergleichen herausgelesen werden. Es ist somit ein Verfahren zur Bestimmung einer Verzugszeit (Öffnungsverzugszeit tvo, Schließverzugszeit tvs) eines Ventils 52 offenbart, zu der sich ein Schaltzustand (Öffnen, Schließen) des Ventils 52 ändert. Das Ventil 52 weist einen Aktor 90 auf, der eine Spule 91 und einen Magnetkern 92 aufweist. Ein Ventilverschluss 94 ist zumindest teilweise in einem Raum 87 gelagert. Dieser Raum 87 ist dabei mit einem flüssigen Stoff (beispielsweise Wasser) oder einem gasförmigen Stoff (beispielsweise Luft) gefüllt. Der Raum 87 kann auch sowohl mit einem flüssigen Stoff (z. B. Wasser) und einem gasförmigen Stoff (z. B. Luft) gefüllt sein. Im Rahmen des Verfahrens ist vorgesehen, die Verzugszeit (Öffnungsverzugszeit, Schließverzugszeit) des Ventils 52, zu der sich ein Schaltzustand des Ventils 52 ändert, zu ermitteln. Diese Verzugszeit (Öffnungsverzugszeit, Schließverzugszeit) wird mit einer gespeicherten Referenzzeit (Referenzöffnungsverzugszeit, Referenzschließverzugszeit) verglichen. Wie bereits erwähnt, kann das Ermitteln von Öffnungsverzugszeiten und Referenzöffnungsverzugszeiten sowie Schließverzugszeiten und Referenzschließverzugszeiten insgesamt an einer Brennkraftmaschine 10 bzw. in einem Kraftfahrzeug 10 vorgenommen werden, wenn ein zumindest für die Referenzverzugszeiten definierter Zustand des Einspritzsystems 16, d. h. dessen Füllzustand mit Flüssigkeit bzw. gasförmigem Stoff, hinreichend genau bestimmt ist. Eine Möglichkeit einen Zustand als definierten Zustand während des Betriebs des Kraftfahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine 13 anzunehmen ist, dass während des Betriebs bzw. des Fahrzyklus des Kraftfahrzeugs mindestens eine vorbestimmte Menge flüssigen Stoffs (z. B. Wasser) das Ventil 52 passiert hat. Dass eine vorbestimmte Menge flüssigen Stoffs (z. B. Wasser) das Ventil 52 passiert hat, kann beispielsweise über die Laufzeit und Drehzahl der Pumpe 28 ermittelt werden. Die Drehzahl der Pumpe 28 stellt mittels des Pumpenkennfelds einen Zusammenhang zu dem geförderten Volumenstrom dar. Durch Integration über die Zeit kann auf die bei geöffneten Ventilen insgesamt geförderte Menge geschlossen werden. Wenn diese ausreichend groß ist, kann daraus auf einen weitgehend entlüfteten Zustand geschlossen werden. Alternativ kann eine vorbestimmte Menge flüssigen Stoffs (z. B. Wasser) z.B. durch eine Druckdifferenzbildung des Istdrucks der Flüssigkeit zum Saugrohrdruck bestimmt werden. Überschreitet diese Druckdifferenz eine definierte Schwelle (z. B. 0,2bar), so ist davon auszugehen, dass sich an der Ventilöffnung 98 genügend Flüssigkeit befindet, um einen Staudruck aufzubauen.
Aus dem Vergleich der Verzugszeit, beispielsweise der Öffnungsverzugszeit tvo, mit der gespeicherten Referenzzeit, hier der Referenzöffnungsverzugszeit tvor kann dann auf einen Befüllungszustand des Raums 87 mit Spalt 95 geschlossen werden. So kann beispielsweise eine Referenzöffnungsverzugszeit tvor für eine vollständige Füllung mit Flüssigkeit bzw. Wasser 41 und eine Referenzöffnungsverzugsweit tvor für eine vollständige Füllung mit Gas bzw. Luft ermittelt worden sein. Befindet sich dann eine ermittelte Öffnungsverzugszeit tvo genau in der Mitte zwischen beiden Referenzöffnungsverzugszeiten für 0% bzw. 100%-Wasseranteil im Raum 87, so könnte daraus geschlossen werden, dass der Raum 87 und der Spalt 95 noch zur Hälfte mit Luft bzw. zur Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt ist. Es kann also mit der Bestimmung des Befüllzustands auf einen Anteil an flüssigem oder gasförmigem Stoff im Raum 87 und im Spalt 95 geschlossen werden. Wurde durch eine derartige Analyse festgestellt, dass beispielsweise ein Anteil an gasförmigem Stoff (Luft) einen Grenzwert überschreitet, so kann im Rahmen eines nächsten oder einem der folgenden Schritte vorgesehen sein, dass das Ventil 52 einem so genannten Entlüftungsschritt unterzogen wird. Es ist dabei auch das Bestreben nicht nur das Ventil 52 zu entlüften, sondern nach Möglichkeit auch zumindest einen Teil eines Volumens der Förderleitung 33. Ein Entlüftungsschritt kommt dabei insbesondere dann in Frage, wenn in einem der Schritte zuvor das Einspritzsystem 16 - und hier ganz besonders die Förderleitung 33 - wieder befüllt wurde. Bei diesem Wiederbefüllungsvorgang kann es aufgrund von Gestaltungen, insbesondere im Ventil 52 oder an Übergangsstellen zwischen Förderleitung 33 und Ventil 52 oder anderen Übergangsstellen, wie z. B. zwischen der Förderleitung 33 und der Pumpe 28, aufgrund von Oberflächenspannung und Nischen zu im System verbliebenen Gas- bzw. Luftbläschen oder Gas- bzw. Luftblasen kommen. Dabei ist es beispielsweise auch möglich, dass bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs 10 bzw. der Brennkraftmaschine 13, welcher zunächst ohne das Einspritzen von Flüssigkeit abläuft, durch bei Brennkraftmaschinen 13 typische Rüttelvorgänge sich der gasförmige Stoff bzw. die verbliebene Luft im System an besonders hoch gelegenen Punkten (z. B. Bögen der Förderleitung 33) sammelt. Derartige Ansammlungen können durch Einsetzen des Einspritzens des flüssigen Stoffs bzw. des Wassers 41, beispielsweise in Richtung zum Ventil 52, fortbewegt werden und letztlich den Raum 87 ggf. auch verhältnismäßig stark befüllen und hier ganz besonders den erwähnten Spalt 95 zwischen dem Ventilverschluss 94 und dem Ventilkörper 85 oder dem Magnetkern 92 und dem Öffnungsanschlag 100 besetzen. Daher kann es beispielsweise auch sinnvoll und erforderlich sein, ganz besonders nach dem Beginn eines Fahrzyklus einen Entlüftungsvorgang einzuleiten.
Ist beispielsweise vorgesehen den Fahrzyklus zu beenden, und sind Temperaturen für das flüssigkeitsführende System zu erwarten, die unterhalb der Gefriertemperatur für den flüssigen Stoff. Z. B. Wasser 41, liegen, so kann bzw. muss zum Schutz der Bauteile ein Entleeren der flüssigkeitsführenden Teile vorgesehen sein. So ist dann vorgesehen, dass beispielsweise die Förderrichtung der Pumpe 28 umgekehrt wird und so bei insbesondere geöffnetem Ventil 52 bzw. geöffneten Ventilen 52 Flüssigkeit aus dem System und damit aus den Ventilen 52, der Förderleitung 33 und auch aus der Pumpe 28 zurück in den Tank 19 zu fördern. Dabei werden die Ventile 52 geöffnet und Luft aus dem Einlassrohr 75 (Saugrohr) angesaugt. Dadurch wird die Flüssigkeit in den Ventilen 52 von der Luft verdrängt und in den Tank 19 zurück gefördert. Im Verlauf dieses Rücksaugvorgangs fördert die Pumpe 28 zunächst Flüssigkeit, solange das System zumindest noch teilweise mit Flüssigkeit bzw. flüssigem Stoff befüllt ist. Sobald das System entleert ist, erreicht die aus dem Saugrohr angesaugte Luft die Pumpe 28, die ab diesem Zeitpunkt überwiegend Luft fördert.
In 5 sind verschiedene Schritte des Verfahrens erkennbar. So ist z. B. die Bestimmung von Referenzverzugszeiten (Schritt S0; Referenzöffnungsverzugszeit, Referenzschließverzugszeit) vorgesehen. Des Weiteren ist hier in einem nächsten Schritt S1 vorgesehen, dass eine Änderung beim Fahrzyklus vorgenommen wird. Hierbei kann beispielsweise ein neuer Fahrzyklus beginnen. Beginnt ein neuer Fahrzyklus, so wird die Befüllung des flüssigkeitsführenden Systems geändert, Schritt S2, d. h. dieses wird mit Hilfe der Pumpe 28 befüllt. Ist dabei die Änderung beim Fahrzyklus derartig, dass ein alter Fahrzyklus endet, so ist als Änderung der Befüllung vorgesehen, dass das flüssigkeitsführende System entleert wird, d. h. der flüssige Stoff wird zurückgesaugt. Ob die Änderung der Befüllung eine zu bestimmende Güte erreicht hat, kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass im Schritt S3 eine Verzugszeit (Öffnungsverzugszeit, Schließverzugszeit des Ventils 52 bzw. der Ventile 52) ermittelt wird. Ist die entsprechende Verzugszeit beispielsweise nach dem Wiederbefüllen des Systems kleiner als vorgesehen (Schritt S4), so deutet dies auf zu viel Luft im flüssigkeitsführenden System hin. Dies entspricht der Entscheidung (Schritt E), wonach die Menge des unerwünschten Stoffs bestimmt wird. Ist der Luftanteil zu hoch (Fall a), so ist in einem weiteren Schritt vorgesehen das flüssigkeitsführende System zu entlüften (Schritt SL). Während dieser zweiten Stufe der Befüllung werden die Ventile 52 antriebswellen- bzw. kurbelwellensynchron angesteuert. Alternativ ist für Systeme, die keine Druckbestimmungseinrichtung 49 besitzen, eine Auswertung der Stromaufnahme der Pumpe 28 während des Hochlaufs möglich.
Ist dies geschehen, so kann in einem nächsten Schritt S3 nochmals die Verzugszeit bestimmt werden und wie beim vorangehenden Schritt E wieder mit einer Referenzzeit verglichen werden. Die Abläufe können sich im Grunde genommen vielfach wiederholen, bis die bestimmte Verzugszeit einer gewünschten Zeit entspricht und somit auf einen gewünschten Anteil an Flüssigkeit im System geschlossen werden kann.
Ist in einem Schritt E nach der Bestimmung der Menge des unerwünschten Stoffs festgestellt worden, dass der Anteil an flüssigem Stoff nach dem Entlüften zu hoch ist (Fall b), so kann in einem nächsten Schritt SR nochmals rückgesaugt werden. Nach diesem wiederholten Rücksaugen kann dann die Verzugszeit nochmals bestimmt werden und wiederum ein Vergleich der Verzugszeit mit der Referenzverzugszeit vorgenommen werden. Auch hieraus kann sich nach dem Durchlaufen dieser Verfahrensschleife in wiederholten Fällen ergeben, dass die Menge des unerwünschten Stoffs zu hoch ist und so zum wiederholten Mal flüssiger Stoff abgesaugt werden muss.
Anhand eines definierten Kriteriums kann auf Basis der erhaltenen Daten entschieden werden, ob der Befüllvorgang wiederholt werden muss.
Als ein solches Kriterium gilt beispielsweise ein Quotient für die Öffnungsverzugszeit tvo eines jeweils bestimmten Ventils 52. Der Befüllvorgang kann beispielsweise dann als nicht erfolgreich gelten, wenn ein Quotient aus einer Referenzöffnungsverzugszeit tvor und einer Öffnungsverzugszeit tvo (ermittelt während des zweiten Befüllvorgangs) größer als eine Summe aus der Zahl 1 und einer definierten Erkennungsschwelle ist. Eine Erkennungsschwelle kann dabei einen bestimmten Betrag aufweisen. $tvor / tvo > 1 + Erkennungsschwelle .$
Als ein alternatives Kriterium gilt beispielsweise ein Quotient für die Schließverzugszeit tvs eines jeweils bestimmten Ventils 52. Der Befüllvorgang kann beispielsweise dann als nicht erfolgreich gelten, wenn ein Quotient aus einer Referenzschließverzugszeit tvsr und einer Schließverzugszeit tvs (ermittelt während des zweiten Befüllvorgangs) größer als eine Summe aus der Zahl 1 und einer definierten Erkennungsschwelle ist. Eine Erkennungsschwelle kann dabei ebenfalls einen bestimmten Betrag aufweisen. $tvsr / tvs > 1 + Erkennungsschwelle .$
Bei Überschreiten einer festzulegenden Abweichung (1+Erkennungsschwelle) wird der Befüllvorgang als unzureichend erkannt und für das jeweilige Ventil bzw. alle Ventile fortgesetzt.
Anhand eines definierten Kriteriums kann auf Basis der erhaltenen Daten entschieden werden, ob der Belüftungsschritt wiederholt werden muss.
Als ein solches Kriterium gilt analog beispielsweise ein Quotient für die Öffnungsverzugszeit tvo eines jeweils bestimmten Ventils 52. Der Belüftungsschritt kann beispielsweise dann als nicht erfolgreich gelten, wenn ein Quotient aus einer Referenzöffnungsverzugszeit tvor und einer Öffnungsverzugszeit tvo (ermittelt während des Belüftungsschritts) größer als eine Summe aus der Zahl 1 und einer definierten Erkennungsschwelle ist. Eine Erkennungsschwelle kann dabei wiederum einen bestimmten Betrag aufweisen. $tvor / tvo > 1 + Erkennungsschwelle .$
Als ein alternatives Kriterium gilt beispielsweise ein Quotient für die Schließverzugszeit tvs eines jeweils bestimmten Ventils 52. Der Belüftungsschritt kann beispielsweise dann als nicht erfolgreich gelten, wenn ein Quotient aus einer Referenzschließverzugszeit tvsr und einer Schließverzugszeit tvs (ermittelt während des Belüftungsschritts) größer als eine Summe aus der Zahl 1 und einer definierten Erkennungsschwelle ist. Eine Erkennungsschwelle kann dabei auch einen bestimmten Betrag aufweisen. $tvsr / tvs > 1 + Erkennungsschwelle .$
Bei Überschreiten einer festzulegenden Abweichung (1+Erkennungsschwelle) wird der Belüftungsschritt als unzureichend erkannt und für das jeweilige Ventil bzw. alle Ventile fortgesetzt.
Die oben erwähnten Erkennungsschwellen bzw. deren Beträge sind hier vier voneinander unabhängige Größen.
Das zuvor beschriebene Verfahren im oben ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiel lässt sich ohne Weiteres auf ein anderes Ausführungsbeispiel übertragen: Bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel befindet sich an einem weiteren, dem Auslassrohr 80 folgenden Abgasstrang bzw. Abgasrohrsystem ein Ventil 52. Dieses Ventil 52 ist dazu vorgesehen einen flüssigen Stoff in den Abgasstrang einzuspritzen. Dieser flüssige Stoff ist beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung. Diesem Ventil 52 folgt dann ein Katalysator, der beispielsweise mittels dem flüssigen Stoff bzw. der wässrigen Harnstofflösung unter anderem eine chemische Reaktion ermöglicht, durch die Stickoxide reduziert und dadurch in Stickstoff umgewandelt werden.

Claims

Verfahren zur Bestimmung einer Verzugszeit (tvo, tvs) eines Ventils (52), zu der sich ein Schaltzustand des Ventils (52) ändert, wobei das Ventil (52) einen Aktor (90) aus einer Spule (91) und einem Magnetkern (92) aufweist, und zumindest ein Ventilverschluss (94) zumindest teilweise in einem Raum (87) gelagert ist, der mit flüssigem und/oder gasförmigem Stoff gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzugszeit (tvo, tvs) des Ventils (52), zu der sich ein Schaltzustand des Ventils (52) ändert, ermittelt wird und diese Verzugszeit (tvo, tvs) mit einer gespeicherten Referenzzeit (tvor, tvsr) verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine (13) mindestens eine vorbestimmte Menge flüssigen Stoffs das Ventil (52) passiert hat.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Vergleich der Verzugszeit (tvo, tvs) mit der gespeicherten Referenzzeit (tvor, tvsr) ein Befüllungszustand des Raums (87) und eines Spalts (95) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Bestimmung des Befüllungszustands auf einen Anteil an flüssigem Stoff oder gasförmigem Stoff geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, falls festgestellt wird, dass ein Anteil an gasförmigem Stoff einen Grenzwert überschreitet, das Ventil (52) danach einem Entlüftungsschritt unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, falls festgestellt wird, dass ein Anteil an flüssigem Stoff einen Grenzwert überschreitet, das Ventil (52) danach einem Belüftungsschritt unterzogen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzugszeit (tvo, tvs) des Ventils (52) während eines Fahrzyklus ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzyklus beendet wird und danach das Ventil (52) und die Förderleitung (33) belüftet werden.
Verfahren nach einem vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzyklus begonnen wird und danach das Ventil (52) und die Förderleitung (33) entlüftet werden.