DE102019219093A1 - Verfahren zum Betreiben eines Ventils mit einem Ventilantrieb - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Ventils (13) mit einem Ventilantrieb (56), welcher elektrisch betrieben wird, und auf eine elektrische Ansteuerung (S10) des Ventilantriebs (56) hin eine elektrische Reaktion (Rel) des Ventilantriebs in einem Schritt (S20) erfasst wird, da durch gekennzeichnet, dass sich in einem Betriebstemperaturbereich des Ventil (13) ein erstarrungsfähiger Stoff in dem Ventil 13 befinden kann und aus der elektrischen Reaktion (Rel) darauf geschlossen wird, dass in dem Ventil (13) erstarrter Stoff ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik, bspw. der DE 10 2011 085 277 A1 , ist ein Verfahren zum Betreiben eines Ventils mit einem Ventilantrieb bekannt. Dieser Ventilantrieb wird elektrisch betrieben. Auf eine elektrische Ansteuerung des Ventilantriebs wird eine elektrische Reaktion des Ventilantriebs erfasst.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Gesichtspunkt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Ventils mit einem Ventilantrieb vorgesehen, wobei der Ventilantrieb elektrisch betrieben wird und auf eine elektrische Ansteuerung des Ventilantriebs hin eine elektrische Reaktion des Ventilantriebs erfasst wird. Es ist dabei vorgesehen, dass sich in einem Betriebstemperaturbereich des Ventils ein erstarrungsfähiger Stoff in dem Ventil befinden kann und aus der elektrischen Reaktion des Ventilantriebs darauf geschlossen wird, dass in dem Ventil erstarrter Stoff ist. Ein Vorteil dieses beispielhaften Verfahrens ist, das aus der elektrischen Reaktion des Ventilantriebs in erster Näherung ausgeschlossen werden kann, dass das Ventil oder der Ventilantrieb beschädigt ist. Dies kann bspw. dann der Fall sein, wenn ein Ventilantrieb eine elektrische Spule und einen mit dieser elektrischen Spule wechselwirkenden Anker aufweist. Wird die elektrische Spule bspw. über eine bestimmte Zeitdauer mit einer Spannung versorgt, die bspw. einer Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs entspricht, so wird in einem ordnungsgemäßen, das heißt betriebsbereiten Zustand ohne Schäden an Teilen des Ventils samt dessen Antrieb, eine elektrische Reaktion des Ventilantriebs und hier ganz besonders der Spule erfolgen. Je nachdem, ob sich ein Anker bewegen lässt oder nicht, ist die elektrische Reaktion des Ventilantriebs unterschiedlich. Bewegt sich bspw. in einem elektromagnetischen Kreis des Ventilantriebs mit dem Beginn der Spannungsversorgung nichts, so kann an der elektrischen Reaktion des Ventilantriebs festgestellt werden, dass eine Blockade oder ein Klemmen eines Teils des Ventils, wie bspw. einer Ventilnadel oder eines sonstigen ggf. vorhandenen Ventilverschlusses, vorliegt. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der dauerhaft zulässige Umgebungstemperaturbereich des Ventils bei minus 40 Grad Celsius (233K) beginnt und bis plus 130 Grad Celsius (403K) reichen kann.
  • Ein erstarrungsfähiger Stoff in dem Ventil kann bspw. Wasser sein. Ist dieses Wasser zu Eis erstarrt, kann dies bspw. dazu führen, dass ein Ventilverschluss in dem Ventil - und ganz besonders an seinem Ventilsitz - durch erstarrtes Wasser, das heißt Eis, das beim Erstarren sein Volumen vergrößert hat, festgeklemmt ist. Der Ventilantrieb kann dann bspw. nicht in der Lage sein, den Ventilverschluss bzw. die Ventilnadel aus seinem bzw. ihrem Sitz abzuheben und so das Ventil zu öffnen. Je nachdem wieviel erstarrungsfähiger bzw. erstarrter Stoff in dem Ventil vorhanden ist, kann nicht nur der Ventilverschluss, sondern sogar bspw. der bereits erwähnte Anker und damit ein Teil des Ventilantriebs durch erstarrten Stoff an irgendeiner Bewegung gehindert sein. Lässt sich also der Ventilverschluss nicht öffnen, so kann dies am Festgeklemmtsein des Ventilverschlusses selbst aber auch am Ventilantrieb und einer seiner Komponenten und dem entsprechenden Festgeklemmtsein, liegen.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist beabsichtigt, dass der Ventilantrieb im Rahmen des Verfahrens angesteuert wird, um eine Öffnung des Ventils zu erreichen. Dabei kann vorgesehen sein, eine Zeitdifferenz zwischen einer Ansteuerzeit und einem Schließzeitpunkt zu ermitteln, um eine Öffnungszeit zu bestimmen. Eine Ansteuerzeit kann dabei bspw. ein Beginn einer Ansteuerdauer oder auch ein Ende einer Ansteuerdauer sein. Besonders bevorzugt wird dabei das Ende einer Ansteuerzeit verwendet. Bei einem derartigen Vorgehen ist es von Vorteil, dass der Beginn oder auch das Ende einer Ansteuerzeit bekannt ist und ein Schließzeitpunkt anhand eines charakteristischen Stromverlaufs im Ventilantrieb (Spule) ermittelt werden kann. Aus dieser Zeitdifferenz wird bestimmungsgemäß die Öffnungszeit bestimmt. Ein derartiges Vorgehen - und hier ganz besonders eine derartige Ermittlung der Öffnungszeit - hat den Vorteil, dass aus dieser - und hier ganz besonders deren Länge - ermittelt werden kann, ob ein Teil des Ventilantriebs trotz ordnungsgemäßer Ansteuerung nicht oder nur erschwert in der Lage ist, das Ventil zu öffnen. Eine verglichen mit üblichen Öffnungszeiten für bestimmte Betriebszustände kurze Zeit kann darauf hindeuten, dass eine Behinderung des Ventilantriebs gegeben ist. Dementsprechend wird nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung eine typische Zeitdifferenz mit einer ermittelten Zeitdifferenz verglichen und im Falle dessen, dass die ermittelte Zeitdifferenz kleiner als die typische Zeitdifferenz ist, wird auf eine Behinderung des Ventilantriebs geschlossen. Im Rahmen dieses Verfahrensschritts kann dabei vorgesehen sein, dass eine oder mehrere typische Zeitdifferenzen für entsprechende ordnungsgemäße Betriebszustände in einem Speicher abgespeichert sind und für diesen Verfahrensschritt mit der ermittelten Zeitdifferenz verglichen werden.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, dass ermittelt wird, ob während eines letzten Ventilbetriebs bzw. einer letzten Phase eines Ventilbetriebs erstarrungsfähiger Stoff in das Ventil hineingefördert wurde oder nicht. In diesem Zusammenhang kann ein entsprechendes Signal bspw. mit einem letzten Fördern von erstarrungsfähigem Stoff gesetzt und gespeichert werden. Im Rahmen dieses Verfahrens könnte dann bspw. im Falle dessen, dass auf eine Behinderung des Ventilantriebs geschlossen wird, festgestellt werden, dass eine letzte Betriebsart, bei der erstarrungsfähiger Stoff gefördert wurde, bspw. am Tag zuvor stattfand und dies die letzte Betriebsart des zugehörigen Systems (bspw. Einspritzeinlage eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs) war. Wenn unter diesen gegebenen Umständen eine gewisse (zumindest geringe) Wahrscheinlichkeit besteht, dass erstarrungsfähiger Stoff bei einer letzten Betriebsart in das Ventil gefördert wurde, so kann dann besonders bevorzugt in einem weiteren Schritt eine Temperatur ermittelt werden, die bspw. eine Temperatur einer Brennkraftmaschine oder eines Kraftfahrzeugs oder eines Ventils ist. Im Falle dessen, dass eine solche Temperatur um einen oder unter einem Erstarrungspunkt des Stoffs vorliegt, kann auf eine Behinderung des Ventilantriebs durch den erstarrten Stoff geschlossen werden. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt kann dabei von Bedeutung sein, wie lange (Zeitdauer) die Temperatur um einen unter einem Erstarrungspunkt herum war bzw. einwirkte. Dem entsprechend kann des Weiteren vorgesehen sein, diese Zeitdauer zu ermitteln und somit darauf zu schließen, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass erstarrungsfähiger Stoff in dem Ventil erstarren konnte. Ist bspw. eine derartige Zeitdauer verhältnismäßig kurz, so ist eine Wahrscheinlichkeit, dass ein erstarrungsfähiger Stoff im Ventil auch tatsächlich erstarrt ist, eher gering. Ist die Zeitdauer um den oder unter einem Erstarrungspunkt eher lang (bspw. zehn Stunden), so ist eine Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein von erstarrtem Stoff im Ventil eher hoch.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann ermittelt werden, ob ein sogenannter Herausförderbetrieb für den erstarrungsfähigen Stoff stattfand oder nicht. Wurde bspw. im Betrieb des Fahrzeugs bzw. des Ventils erstarrungsfähiger Stoff gefördert und dieser erstarrungsfähige Stoff nicht oder nicht rechtzeitig aus dem Ventil oder einem vorgelagerten Element zuvor (Hochdruckkraftstoffspeicher, bspw. Common Rail) herausgefördert, so kann auch dies die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein von erstarrtem Stoff bei relativ niedriger Temperatur, bspw. um den Erstarrungspunkt, erhöhen.
  • Das oben beschriebene Verfahren und die einzelnen Schritte sind auch deshalb von Bedeutung, weil dies bspw. einem Systembediener (Fahrzeugführer bzw. Werkstattpersonal) Hinweise gibt, ob statt eines Werkstattbesuchs bzw. einer aufwändigen Reparaturmaßnahme bzw. Wartungsmaßnahme eventuell auch andere Maßnahmen in Frage kommen. So kann gemäß diesem Verfahren bspw. dem Systembediener (Fahrzeugführer bspw.) vorgeschlagen werden, das Fahrzeug bzw. die Anordnung mit dem Ventil zunächst in eine wärmere Umgebung zu bringen anstatt dieses Fahrzeug bzw. System mit dem Ventil (voreilig) von einem Pannendienst in eine Werkstatt bringen zu lassen.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit mehreren Ventilen, hier vorzugsweise an einer bzw. als Teil einer Brennkraftmaschine,
    • 2 zeigt umgangssprachlich ein Ventil bzw. einen Injektor, wie es bzw. er vorzugsweise für den Betrieb von Brennkraftmaschinen verwendet wird,
    • 3 ausschnittweise einen Teil des Ventilantriebs des Ventils,
    • 4a bis 4f im Einzelnen einen Bewegungsablauf eines Ventilantriebs,
    • 5 einen Zusammenhang zwischen einem Anker- bzw. Nadelhub über der Zeit während der Ansteuerung und danach,
    • 6 prinzipiell und schematisch das Öffnungs- bzw. Schließverhalten eines Ventils über der Zeit t,
    • 7 ein erstes Verfahrensbeispiel für einen Verfahrensablauf,
    • 8 ein zweites Verfahrensbeispiel für einen Verfahrensablauf,
    • 9 ein drittes Verfahrensbeispiel für einen Verfahrensablauf.
  • In 1 ist eine Vorrichtung 10 dargestellt. Diese Vorrichtung 10 weist ein Ventil 13 auf, welches elektrisch betrieben wird. Weitere Einzelheiten zum Ventilantrieb werden zur folgenden 2 erläutert. In dem in 1 beispielhaft dargestellten System dient das Ventil 13 dazu in einen Brennraum 16 einer Brennkraftmaschine 19 Kraftstoff einzuspritzen. In der 1 ist ein aufgeweiteter Kraftstoffstrahl dargestellt. In bekannter Art und Weise ist ein Brennraum 16 durch zumindest ein Einlassventil 22 und zumindest ein Auslassventil 25 sowie einen Kolben 28 abgeschlossen. Das Ventil 13 wird mittels einer Versorgungsleitung 31 von einem Hochdruckspeicher 33 gespeist. Dieser Hochdruckspeicher 33 wiederum wird ebenfalls mittels einer Versorgungsleitung 31 von einer Hochdruckpumpe 35 versorgt. Je nach Betriebszustand der hier beschriebenen Vorrichtung 10 kann das Ventil 13 dabei nur mit reinem Kraftstoff oder auch mit einer Mischung aus Kraftstoff und einem anderen erstarrungsfähigen Stoff versorgt werden. Dieser andere erstarrungsfähige Stoff kann bspw. Wasser sein. Bei diesem hier beschriebenen System bzw. dieser Vorrichtung 10 ist dabei vorgesehen, dass bei den Betriebszuständen, bei denen eine Zumischung von erstarrungsfähigem Stoff von z. B. Wasser vorgesehen ist, dieser Stoff an der bzw. in der Hochdruckpumpe 35 dem Kraftstoff zugemessen wird. Dies führt dazu, dass von dieser Hochdruckpumpe 35 über die Versorgungsleitung 31 zum Hochdruckspeicher 33 eine Mischung von Kraftstoff aus einem Tank 36 und anderem erstarrungsfähigen Stoff aus einem anderen Tank 37 - ob homogenes Gemisch oder heterogenes Gemisch - zugeführt wird. Von diesem Hochdruckspeicher 33 wird dann über die Versorgungsleitung 31 das Ventil 13 mit dem Kraftstoff bzw. dem Gemisch aus Kraftstoff und anderem erstarrungsfähigen Stoff dem Ventil 13 zugeführt und dann zu gegebener Zeit in den Brennraum 16 eingespritzt.
  • In 2 ist ein Ventil 13 im Längsschnitt dargestellt. Dieses Ventil 13 hat ein Gehäuse 40, welches verschiedene einzelne Bereiche aufweist. So hat dieses Gehäuse 40 bspw. einen Steckergehäuseabschnitt 42, durch den eine Zufuhr von elektrischer Energie möglich ist. In der 2 im oberen Bereich befindet sich eine Öffnung 44 für Kraftstoffzufuhr, im mittleren Bereich befindet sich ein Antriebsgehäuse 46, an das sich nach unten hin als Teil des Gehäuses ein Nadelrohr 48 anschließt. Das Nadelrohr 48 ist durch einen Verschluss 50 abgeschlossen. Dieser Verschluss 50 ist ein Teil des eigentlichen Ventils 13 und weist verschiedene Düsenöffnungen auf, die hier nicht näher bezeichnet sind. Auf der Innenseite des Verschlusses 50 befindet sich eine sacklochartige Gestaltung, in der ein Stopfen 52 sitzt und von der Innenseite des Nadelrohrs 48 gegen den Verschluss 50 drückt. Dieser Stopfen 52 verschließt somit die bereits erwähnten Düsen bzw. Düsenöffnungen bzw. einen Zugang zu diesen Düsen bzw. Düsenöffnungen gegen das Innere des Nadelrohrs 48. Der Stopfen 52 - hier beispielhaft kugelartig ausgebildet - ist einstückig mit einer Nadel 54 ausgeführt. Diese Nadel 54 ist mit dem Stopfen 52 das andere Teil des eigentlichen Ventils.
  • 2 zeigt in dem Antriebsgehäuse 46 einen Ventilantrieb 56. Einzelheiten des Ventilantriebs 56 sind in 3 dargestellt. Teile diese Ventilantriebs 56 sind hier beispielhaft ein Anker 58, der mit einer Innenbohrung auf der Nadel 54 aufsitzt. Eine Anschlaghülse 60 sitzt fest auf der Nadel 54 und wiest einen Bund 62 auf. Ein Federelement 64, vorzugsweise hier als Druckfeder ausgeführt und typischerweise als sogenannte Ankerfreiwegfeder bezeichnet, stützt sich an dem Bund 62 ab. Mit dem Anker 58 ist ein Mitnehmer 66 verbunden. Dieser Mitnehmer 66 weist an einem nach unten gerichteten Ende einen Innenbund 68 auf, der zwischen sich und dem Bund 62 das Federelement 64 aufnimmt. Oberhalb des Ankers befindet sich ein Anschlagring 72, der fest mit der Nadel 54 verbunden ist. Zwischen dem Anschlagring 72 und dem Anker 58 befindet sich im Ruhezustand ein sogenannter Ankerfreiweg 70. Ein weiteres hier in 3 nicht dargestelltes Teil des Ventilantriebs 56 ist eine Spule 74 (2). Wird im Rahmen des Verfahrens die Spule 74 mit der vorgesehenen Spannung versorgt, so entsteht in der Spule 74 ein Magnetfeld, welches dazu führt, dass der Anker 58 gegen eine Druckkraft des Federelements 64 von Bund 62 abgehoben wird. Der Anker 58 ist, man vergleiche mit 2, unterhalb eines Innenpols 76 angeordnet.
  • In den 4a bis 4f sind verschiedene Ereignisse dargestellt, die während der Ansteuerung eines Ventilantriebs 56 ablaufen. In 4a ist ausschnittweise und schematisch der Ventilantrieb 56 dargestellt. Dabei ist eine Situation dargestellt, die kurz nach Ansteuerbeginn, d. h. kurz nach dem die Spule 74 mit Spannung versorgt wird, entsteht. Das durch die Spule 74 aufgebaut Magnetfeld führt dazu, dass der Anker 58 vom Bund 62 abgehoben wird. Der Anker 58 bewegt sich somit in Richtung zu dem Anschlagring 72. Dabei verringert sich eine Kraft, mit der die Nadel 54 gegen den Verschluss 52 gedrückt wird.
  • Nach dem der Anker 58 den Anschlagring 72 erreicht hat, 4b, hebt der Anker 58 die Nadel 54 durch das Bewirken einer Anhebekraft am Anschlagring 72 und hier insbesondere den Stopfen 52 vom Verschluss 50 mit den Düsen ab. Im Moment des Abhebens der Nadel 54 bzw. des Stopfens 52 wird die Düse 82 geöffnet. Als nächstes erreicht der Anker 58 mit seiner Oberseite den Innenpol 76 und schlägt an diesem an, 4c. Die durch den Anker 58 mitgerissene Nadel 54 hebt mit dem Anschlagring 72 vom Anker 58 ab. Die Nadel 54 wird gemäß 4d durch das Federelement 80 und durch den hydraulischen Druck wieder in Richtung zum Verschluss 50 gedrückt und trifft mit dem Anschlagring 72 auf den Anker 58 auf. Eine Magnetkraft hält beide am Innenpol 76. Die in 4d dargestellte Situation wird für eine nicht näher bestimmte Zeit gehalten und wird mit dem Ende des Ansteuerns (Ende der Bestromung der Spule 74) beendet. Im nächsten Schritt gemäß 4e drückt das Federelement 80 und der hydraulische Druck die Nadel 54 mit dem Anker 58 in Richtung zum Verschluss 50. Schlägt die Nadel 54 mit dem Stopfen 52 im Ventilsitz des Verschlusses 50 auf, ist ein sogenannter Schließzeitpunkt erreicht. Die Zeit, zwischen der Situation nach 4d und 4e wird als sogenannte Schließverzugszeit bezeichnet. Wie aus 4e erkennbar ist, löst sich der Anker 58 mit dem Aufschlagen der Nadel 54 im Ventilsitz vom Anschlagring 72 und bewegt sich in Richtung zum Bund 62. Schließlich erreicht der Anker 58 den Bund 62 und schlägt an diesen prellend an und wird durch die im Ventil 13 befindliche Flüssigkeit (Flüssigkeit zwischen Ankerunterseite und Unterseite des Anschlagrings) während einer Beruhigungszeit hydraulisch gedämpft.
  • In 5 ist ein zeitlicher Zusammenhang für die Ansteuerung des Ventils 13 bzw. des Ventilantriebs 56 dargestellt. Die in 5 dargestellte durchgezogenen Linie zeigt dabei eine Bewegung (Hub) des Ankers 58, die gestrichelte Linie zeigt eine Bewegung (Hub) der Nadel 54. Den einzelnen Stationen gemäß den Abläufen beim Ventilantrieb 56 nach den Darstellungen der 4a bis 4f sind verschiedene Momente zugeordnet: 4a ist die Situation „1“, die Situation nach 4b ist der Situation bei „2“, die Situation nach 4c ist der Situation bei „3“, die Situation nach 4d der Darstellung bei „4“, die Situation nach 4e die Darstellung bei „5“ und die Situation nach 4f ist die Situation bei „6“ zugeordnet.
  • In 6 ist prinzipiell und schematisch das Öffnungs- bzw. Schließverhalten über die Zeit t (Hub h, h54, h58) dargestellt. Ein Hub ist dabei grundsätzlich eine Hubbewegung bzw. ein Hub h54 ein Hub der Nadel 54 und ein Hub h58 ein Hub eines Ankers 58. Die Darstellungen der Hübe h54.1 bzw. h58.1 entsprechen dabei den Verhältnissen, wie sie bei einem normalen Bewegungsablauf nach 4 bzw. 5 stattfinden. In der Darstellung nach 6 sind des Weiteren noch zwei andere Bewegungsabläufe eingezeichnet. Beispielhaft sind hier alle Ansteuerungsanfänge bei t = 0 (A) und alle Ansteuerungsenden zur Zeit t bei E. Während also bei der Analyse des Spannungsverlaufs einer Spule 74 bei Versorgung mit Spannung und entsprechenden normalen Bewegungsabläufen, d. h. Hüben des Ankers 58 und der Nadel 54, entsprechende Hubverläufe wie in 6 dargestellt und analysierbar sind (erstes Beispiel), gibt es auch andere mögliche Verläufe von Hüben von Nadel 54 und Anker 58. Stellt man bspw. den Hubverlauf für eine Nadel 54 gemäß h54.2 und für einen Anker 58 gemäß h58.2 fest (zweites Beispiel), so stellt man bei einer Analyse fest, dass eine sogenannte Schließverzugszeit tsv2 gegenüber einer „normalen“ Schließverzugszeit tsv1 bei ungefähr 30 % der normalen Länge liegt. In einem alternativen Verfahrensbeispiel (drittes Beispiel) stellt man fest, dass ein Hub h58.3 des Ankers 58 null beträgt und ein Hub h54.3 einer Nadel 54 ebenfalls null beträgt. Dies deshalb, weil kein Schließzeitpunkt feststellbar ist, weil kein Schließzeitpunkt stattgefunden hat. Dem entsprechend ist die Zeittsv3 = 0. Bei dem zweiten Verfahrensbeispiel mit der Schließverzugszeit tsv2 kann somit festgestellt werden, dass diese Zeit als sogenanntes „Schließmerkmal“ sehr klein bzw. sehr kurz ist, so dass auf eine Bewegung des Ankers 58 innerhalb seines Ankerfreiwegs schließen lässt, sich jedoch die Nadel 54 demzufolge nicht bewegen lässt, bzw. ließ. Ist - wie im dritten Ausführungsbeispiel in 6 - das Schließmerkmal (tsv3) nicht ermittelbar und somit nicht vorhanden, konnte auch der Anker 58 und somit auch nicht die Nadel 54 bewegt werden. In jedem Fall öffnete das Ventil 13 nicht, so dass keine Zumessung von Kraftstoff möglich war.
  • In 7 ist ein erstes Verfahrensbeispiel für einen Verfahrensablauf dargestellt. In dieser Figur ist ein Verfahren zum Betreiben eines Ventils 13 mit einem Ventilantrieb 56 dargestellt. Dieser Ventilantrieb 56 wird elektrisch betrieben und in einem ersten Schritt 10 elektrisch angesteuert. In einem weiteren Schritt S20 wird eine elektrische Reaktion Rel des Ventilantriebs 56 erfasst. Entspricht die elektrische Reaktion Rel des Ventilantriebs 56 einem Kriterium, wonach aus dieser elektrischen Reaktion Rel darauf geschlossen werden kann, dass in dem Ventil 13 erstarrter Stoff ist, (Entscheidung j=ja), so wird im Schritt S99 festgestellt, dass in dem Ventil 13 erstarrter Stoff ist. Entspricht die elektrische Reaktion Rel des Ventilantriebs 13 nicht dem Kriterium (n=nein), wonach in dem Ventil 13 erstarrter Stoff ist, so wird im Schritt S100 festgestellt, dass in dem Ventil 13 kein erstarrter Stoff ist.
  • Die bspw. in 6 dargestellten Verläufe der Hübe h54, h58 lassen sich aus der elektrischen Reaktion auf die Spannungsversorgung der Spule 74 und hier ganz besonders aus einem in der Spule 74 zeitabhängig erzeugtem Spannungsverlauf ermitteln. Es ist dabei in einer Variante des Verfahrens vorgesehen, dass der Ventilantrieb 56 angesteuert wird, um eine Öffnung des Ventils 13 zu erreichen, wobei aus der elektrischen Reaktion eine Zeitdifferenz zwischen einer Ansteuerzeit, vorzugsweise einem Ende einer Ansteuerzeit, und einem Schließzeitpunkt ermittelt wird, um eine Öffnungszeit tsv zu bestimmen. Unter nochmaliger Bezugnahme auf 7 wird dabei angemerkt, dass die elektrische Reaktion Rel damit bspw. für die Zeitdifferenz zwischen einer Ansteuerzeit, vorzugsweise einem Ende einer Ansteuerzeit, und einem Schließzeitpunkt steht. Die wäre hier gleichbedeutend mit einer Öffnungszeit. Ist dementsprechend eine ermittelte Öffnungszeit (tatsächliche Öffnungszeit) kleiner als eine zulässige Öffnungszeit, so wird gemäß Schritt S99 festgestellt, dass das Ventil 13 mit erstarrten Stoff gefüllt ist. Dementsprechend wird gemäß diesem Verfahrensschritt vorgegangen, wonach eine typische Zeitdifferenz bzw. eine zulässige Zeitdifferenz mit einer ermittelten Zeitdifferenz (tatsächliche Öffnungszeit) verglichen wird und im Falle dessen, dass die ermittelte Zeitdifferenz kleiner als die typische Zeitdifferenz ist, auf eine Behinderung des Ventilantriebs 56 geschlossen.
  • Im Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach 8 ist eine weitere Variante bzw. eine Variante des Ausführungsbeispiels nach 7 dargestellt. Auch dieses Verfahren beginnt mit den Schritten S10, S20 (bzw. die Schritte S10 und S20 gehen voraus), die hier nicht dargestellt sind. Nach diesen beiden Schritten findet wiederum die Abfrage statt, ob die elektrische Reaktion Rel so ist, dass darauf geschlossen werden kann, dass in dem Ventil erstarrter Stoff ist oder nicht. Kommen die vorgesehenen technischen Einrichtungen zu dem Ergebnis, dass das Kriterium für im Ventil 13 vorhandenen erstarrten Stoff gegeben ist (j=ja), so kann im nächsten Schritt eine weitere Prüfung und Entscheidung vorgenommen werden, Schritt S30. Im Rahmen diese Schritts S30 findet eine Abfrage eines Signals in einem Speicher statt. Dieses Signal kann dabei z. B. signalisieren, dass die zuletzt verwendete Betriebsart des Ventils 13 auch das Fördern von erstarrungsfähigem Stoff einbezog oder nicht. Wird also im Rahmen dieses Schritts S30 ermittelt, ob während eines letzten Ventilbetriebs erstarrungsfähiger Stoff in das Ventil 13 eingefördert wurde oder nicht, so kann für den Fall, dass zuletzt kein erstarrungsfähiger Stoff in das Ventil 13 eingefördert wurde (n=nein) entschieden werden, dass gemäß Schritt 101 das Ventil 13 ohne erstarrten Stoff ist. Für den Fall, dass die Entscheidung „ja“ (j=ja) ist, kann im nächsten Schritt S98 entschieden werden, dass das Ventil mit erstarrtem Stoff blockiert ist. Gemäß der im Zusammenhang mit S30 gefällten Entscheidung „ja“ (H2O-Betrieb), kann zusätzlich im Ausführungsbeispiel nach 9 eine Abfrage erfolgen, wonach eine Temperatur ermittelt wird, die beispielsweise eine Temperatur einer Brennkraftmaschine oder eines Kraftfahrzeugs oder des Ventils 13 ist und im Falle dessen, dass die Temperatur um einen oder unter einem Erstarrungspunkt TE des Stoffs ist, kann per Entscheidung „ja“ (j=ja) im Schritt S97 auf eine Behinderung des Ventilantriebs 56 durch den erstarrten Stoff geschlossen werden. Für den Fall, dass die Temperatur nicht um einen oder nicht unter einem Erstarrungspunkt TE des Stoffs ist (Entscheidung n=nein), kann entschieden werden, dass gemäß Schritt 102 das Ventil 13 ohne erstarrten Stoff ist. In einer weiteren Alternative kann in den Verfahren auch ermittelt werden, ob ein sogenannter Herausförderbetrieb für einen erstarrungsfähigen Stoff stattfand oder nicht. Ist nämlich zuvor in ausreichender Länge ein Herausförderbetrieb erfolgt, so ist die Wahrscheinlichkeit für den Verbleib von erstarrungsfähigem Stoff im Ventil 13 eher gering, sodass ggf. entschieden werden kann, dass kein erstarrungsfähiger Stoff im Ventil 13 vorhanden ist. Des Weiteren kann eine Abfrage erfolgen, wie lange eine Temperatur rund um den oder unter einem Erstarrungspunkt TE des erstarrungsfähigen Stoffs gewesen ist. Je länger diese Temperatur um den oder unter einem Erstarrungspunkt gewesen ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass im Ventil 13 ggf. ein erstarrungsfähiger Stoff in erstarrter Form das Ventil 13 blockiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011085277 A1 [0001]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Ventils (13) mit einem Ventilantrieb (56), welcher elektrisch betrieben wird, und auf eine elektrische Ansteuerung (S10) des Ventilantriebs (56) hin eine elektrische Reaktion (Rel) des Ventilantriebs (56) in einem Schritt (S20) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem Betriebstemperaturbereich des Ventils (13) in dem Ventil (13) ein erstarrungsfähiger Stoff befinden kann und aus der elektrischen Reaktion (Rel) des Ventilantriebs (56) darauf geschlossen wird, dass in dem Ventil (13) erstarrter Stoff ist.
  2. Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilantrieb (56) angesteuert wird, um eine Öffnung des Ventils (13) zu erreichen, wobei aus der elektrischen Reaktion (Rel) eine Zeitdifferenz zwischen einer Ansteuerzeit, vorzugsweise einem Ende einer Ansteuerzeit, und einem Schließzeitpunkt ermittelt wird, um eine Öffnungszeit (tsv) zu bestimmen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine typische bzw. zulässige Zeitdifferenz mit einer ermittelten Zeitdifferenz verglichen wird und im Fallen dessen, dass die ermittelte Zeitdifferenz kleiner als die typische bzw. zulässige Zeitdifferenz ist, auf eine Behinderung des Ventilantriebs (56) geschlossen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob während eines letzten Ventilbetriebs erstarrungsfähiger Stoff in das Ventil (13) eingefördert wurde.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur ermittelt wird, die bspw. eine Temperatur einer Brennkraftmaschine oder eines Kraftfahrzeugs oder des Ventils (13) ist und im Falle einer Temperatur um einen oder unter einem Erstarrungspunkt (TE) des erstarrungsfähigen Stoffs auf eine Behinderung des Ventilantriebs (56) durch den erstarrten Stoff geschlossen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob ein Herausförderbetrieb für den erstarrungsfähigen Stoff stattfand oder nicht.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, wie lange die Temperatur um den oder unter dem Erstarrungspunkt (TE) war.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10017546B4 (de) * 2000-04-08 2006-11-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE60027947T2 (de) * 1999-03-18 2006-11-30 Denso Corp., Kariya Motorantriebsregelung mit Rücksetzung des Zeitgebers für das Überstromzeitinterval
DE102007007082B4 (de) * 2006-02-14 2016-04-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine

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