DE19922969A1

DE19922969A1 - Operating solenoid valve for operating gas change valve at IC piston engine with electric current supplied by engine electronic control unit

Info

Publication number: DE19922969A1
Application number: DE19922969A
Authority: DE
Inventors: Guenter Schmitz; Christian Boie; Juergen Hagen
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-11-23
Also published as: JP2002544434A; WO2000070198A1; EP1099044A1; DE10081312D2

Abstract

The method is carried out, so that a continuous matching of the control and regulating parameters at the respective operating conditions of the IC piston engine results, concerning a determination of the respective actual operating conditions of the piston engine and/or regarding performance graphs deposited in the engine conrol unit and/or concerning continuous measurements, and from these respectively the current supply so results, that the armature of the solenoid valve drive, occurs with the lowest possible speed.

Description

Ein elektromagnetischer Ventiltrieb zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine muß der art in seiner Bestromung geregelt werden, daß die Auftreffge schwindigkeit des Ankers sehr klein gehalten wird. Bei wech selnden Betriebsbedingungen (Drehzahl und insbesondere Last, Temperatur etc.) ist die Auslegung eines Reglers nahezu un möglich, da die Reglerparameter abhängig vom jeweiligen Be triebszustand anders eingestellt werden müssen.An electromagnetic valve train for actuating a The gas exchange valve on a piston internal combustion engine must be regulated in his current supply that the strikes speed of the anchor is kept very low. At wech alternating operating conditions (speed and especially load, Temperature etc.) the design of a controller is almost un possible because the controller parameters depend on the respective Be drive state must be set differently.

Ein weiteres Problem des elektromagnetischen Ventiltriebs be steht darin, daß bedingt durch die Klebzeiten des Ankers an der Polfläche nicht beliebig kurze Steuerzeiten eingestellt werden können.Another problem of the electromagnetic valve train be is that due to the sticking times of the anchor the pole face does not set any short control times can be.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Reglerparame ter, wie beispielsweise P-Anteil eines PID-Reglers, abhängig vom Betriebszustand eingestellt. Hierzu wird eine Information der Motorsteuerung über den momentanen Betriebszustand ge nutzt. Diese Information kann entweder unmittelbar in Form einer Lastinformation, Drehzahlinformation oder ähnliches an den Regler übermittelt werden, der dann seine Parameter ent sprechend anpaßt. Oder in der Motorsteuerung sind die jewei ligen Reglerparameter für den aktuellen Betriebszustand hin terlegt, beispielsweise in Form eines Kennfeldes und werden an den Regler übermittelt.According to the inventive method, the controller parameters ter, such as the P component of a PID controller set from the operating state. This is information the engine control system via the current operating state uses. This information can either be in immediate form load information, speed information or the like the controller are transmitted, which then ent its parameters adapting accordingly. Or they are in the engine control controller parameters for the current operating state stored, for example in the form of a map and transmitted to the controller.

Bestimmte Daten können auch in der Reglereinheit selber er mittelt werden. So kann z. B. aus dem Wegsignal der vorausge gangenen Schaltzyklen eine Information über den Sensorwert (Wegsignal) in der Endlage, also bei anliegendem Anker, er mittelt werden. Hierdurch wird eine Selbstkalibration er zielt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, aus der Bestimmung der Ruhelage des Ankers eine unsymmetrische Parametrierung des Reglers für Öffnen und Schließen zu veranlassen, wenn die Ruhelage des Ankers sich nicht exakt in der Mitte zwischen den beiden Polflächen befindet. Somit kann eine genaue Ein stellung der Mittellage eingespart werden. Dies ist wichtig für eine Reduzierung der Serviceintervalle.Certain data can also be found in the controller unit itself be averaged. So z. B. from the path signal of the advance switching cycles, information about the sensor value (Travel signal) in the end position, i.e. when the anchor is attached, he be averaged. This will make it self-calibrating aims. There is also the option of determining an asymmetrical parameterization in the rest position of the armature of the regulator for opening and closing if the The anchor's rest position is not exactly in the middle between the two pole faces. Thus, an exact one position of the middle layer can be saved. This is important for a reduction of service intervals.

Auch eine Anpassung an unterschiedliches Ventilspiel kann so erfolgen. Dabei wird das Ventilspiel über eine Messung er faßt, oder aber eine erforderliche Parametervariation aus den Erkenntnissen der vorhergehenden Arbeitsspiele abgeleitet.An adaptation to different valve clearance can also be done in this way respectively. The valve clearance is measured summarizes, or a required parameter variation from the Knowledge derived from the previous work games.

Die "Erkenntnisse" des Reglers können ebenso verwendet wer den, um den Ablösevorgang d. h. den Beginn der Anker/Ventil bewegung zu steuern. Bisher wurden unterschiedliche Abfall verzugszeiten (T1-Zeiten) in Kauf genommen bzw. durch Vorga ben aus der Motorsteuerung versucht zu kompensieren. Solche unterschiedlichen "Kleb"zeiten sind zum einen Folge von Ge gendruckschwankungen bedingt durch die zyklischen Schwankun gen des Verbrennungsmotors bzw. unterschiedliche Lastzustän de. Zum anderen hängen sie auch von den magnetischen Gegeben heiten des Aktuators ab und sind somit typenstreuungsabhän gig. Weiterhin kann es erforderlich sein, den jeweiligen Ab schaltzeitpunkt des Stromes in Abhängigkeit der zu erwarten den Flugzeit zu ändern. Alle diese Einflüsse kann die Rege leinheit durch Beobachtung feststellen und entsprechend im nächsten Zyklus durch Korrektur der Abschaltzeit kompensie ren.The controller's "findings" can also be used by anyone the to remove the d. H. the beginning of the armature / valve to control movement. So far, there has been different waste Delay times (T1 times) accepted or by previous ben from the engine control tries to compensate. Such different "sticking" times are partly due to Ge fluctuations in the pressure caused by the cyclical fluctuations gene of the internal combustion engine or different load conditions de. On the other hand, they also depend on the magnetic conditions units of the actuator and are therefore dependent on type gig. Furthermore, it may be necessary to switching time of the current depending on the expected to change the flight time. The rain can do all these influences Determine the unit by observation and accordingly in the next cycle by correcting the switch-off time ren.

Durch Beobachtung der Abfallverzugszeit, beispielsweise für den Fall des Auslaß-Öffnet-Ereignis, kann auf den jeweils ak tuellen Zylindergegendruck rückgeschlossen werden und hieraus auf zyklische Schwankungen geschlossen werden. Die Möglich keit zu einer solchen Beobachtung kann unterstützt werden, indem die Stromabschaltung durch die Schließerspule derart frühzeitig erfolgt, daß das Ventil noch durch den Abgasgegen druck in der geschlossen Position gehalten wird. Es ist mög lich, auch unter Berücksichtigung des Ventilspiels, dann durch Messung des Spannungsverlaufes beim Ablösen oder ein fach auch durch Wegerfassung den Ablösezeitpunkt zu erfassen und aus der zu diesem Zeitpunkt vorliegen Kolbenstellung (Kurbelwinkel) auf den Druckverlauf und dessen Änderung ge genüber den vorausgegangen Zyklen zu schließen.By observing the waste delay time, for example for the case of the outlet-open event can be based on the respective ac current cylinder back pressure and from this cyclical fluctuations can be concluded. The possible Such an observation can be supported by switching off the current through the make coil in such a way early on, the valve is still countered by the exhaust gas pressure is held in the closed position. It is possible Lich, also taking into account the valve clearance, then by measuring the voltage curve when detaching or on also to record the time of transfer by means of route recording and from the piston position at that time (Crank angle) on the pressure curve and its change ge to conclude from the previous cycles.

Durch die zu Beginn beschriebene Übergabe von Parametern an den Regler ergibt sich außer dem oben erwähnten Vorteil eine bessere Steuerbarkeit der gesamten Kolbenbrennkraftmaschine. Hierzu wird der Regler aus der Motorsteuerung über die Not wendigkeit informiert, kleine Ventilöffnungszeiten (kleine Last bei hoher Drehzahl) zu realisieren. Damit eine entspre chend kleine Ventilöffnungszeit nun nicht verhindert wird durch eine zu lange Klebzeit, wird der Regler so gesteuert, daß der Anker nicht bis an die Polfläche herangezogen wird, sondern vielmehr kurz davor "schwebt". Aus diesem Zustand heraus kann die Schließbewegung ohne Zeitverzug eingeleitet werden, indem der Stromfluß durch die Öffnerspule reduziert bzw. abgeschaltet wird.By passing parameters to at the beginning In addition to the advantage mentioned above, the controller results in a better controllability of the entire piston internal combustion engine. For this purpose, the controller from the engine control system via the emergency Maneuverability informed, small valve opening times (small Load at high speed). So that one corresponds small valve opening time is now not prevented if the gluing time is too long, the controller will be controlled that the armature is not pulled up to the pole face, Rather, it "floats" just before it. From this state the closing movement can be initiated without delay are reduced by reducing the current flow through the NC coil or is switched off.

Als Beispiele können verschiedenne Arten von bei der Parame teradaption zu berücksichtigenden Einflüssen angegeben wer den: nämlich zum einen schnellveränderliche Einflüsse, wie der Gegendruck beim Öffnen des Ventils, der zyklisch schwan kend ist. Ferner mittelschnelle Einflüsse, wie Temperaturän derungen, Spulenwiderstand, Reibung, Ventilspiel, Sensor offset (also beispielsweise eine Drift des Sensors durch Tem peratureinflüsse, mechanische Einflüsse). Schließlich lang fristige Änderungen (Mittellage = Ruhelage des Ankers, Hub, Ventilmasse, Reibung).As examples, various types of parame influences to be taken into account den: namely on the one hand rapidly changing influences, such as the back pressure when opening the valve, which cyclically swan is kend. Furthermore, medium-fast influences, such as temperature changes, coil resistance, friction, valve clearance, sensor offset (for example a drift of the sensor by tem temperature influences, mechanical influences). Finally long Timely changes (middle position = rest position of the anchor, stroke, Valve mass, friction).

Bei den langfristigen Parametern dürfen naturgemäß keine schnellen Anpassungen des Modells vorgenommen werden, da ent sprechend schnelle Änderungen nicht vorkommen können und es sich somit um Artefakte handeln muß. Auch bei den mittel schnellen Änderungen muß die Anpassungsgeschwindigkeit an die neu ermittelten Werte begrenzt werden. Dies kann erfolgen durch Mittelung (z. B. gleitende Mittelwertbildung) oder Tief paßfilterung. Weiterhin ist eine Plausibilitätsüberprüfung durchzuführen. Wenn ein ermittelter Modellparameter außerhalb eines sinnvollen Bereiches liegt, oder einen zu starke Ände rung gegenüber vorher aufweisen würde, wird der neu ermittel te Wert verworfen.Naturally, none of the long-term parameters are allowed quick adjustments to the model can be made because ent speaking rapid changes can not occur and it must therefore be artifacts. Even with the medium Rapid changes must adapt the speed of adaptation to the newly determined values can be limited. This can be done by averaging (e.g. moving averaging) or low pass filtering. There is also a plausibility check perform. If a determined model parameter outside a sensible area, or a change that is too strong compared to before, the new will be determined discarded value.

Sollte ein Ventil "ausfallen", d. h. bei der aktuellen Ein stellung der Modellparameter nicht am Anker ankommen. So wird für den "Wiederstart" des Ventils eine unkritische Grundein stellung für die Modellparameter gewählt, bei denen dann die Auftreffgeschwindigkeit durchaus größer sein kann, die Be triebssicherheit dann aber jedenfalls wieder gewährleistet ist.Should a valve "fail", i. H. at the current on position of the model parameters does not arrive at anchor. So will an uncritical reason for the "restart" of the valve Position selected for the model parameters, for which the Impact speed may well be greater, the Be drive safety then guaranteed again in any case is.

Solche unkritische Grundeinstellung kann auch nach einem Kom ponententausch oder einem anderen Werkstatteingriff erfolgen.Such uncritical basic setting can also be after a comm component exchange or another workshop intervention.

Auch beim Start des Motors ist es sinnvoll, einen Teil der Parameter (mittelfristige) aus einer unkritischen Grundein stellung zu entnehmen.Even when starting the engine it makes sense to part of the Parameters (medium-term) for an uncritical reason position.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in einer schematischen Zeichnung in Fig. 1 ein über eine Motorsteuerung ansteuerba rer elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gas wechselventils dargestellt.To explain the invention is shown in a schematic drawing in Fig. 1 a controllable via a motor control electromagnetic actuator for actuating a gas exchange valve.

Ein elektromagnetischer Aktuator 1 zur Betätigung eines Gas wechselventils 2 besteht im wesentlichen aus einem Schließma gneten 3 und einem Öffnermagneten 4, die im Abstand zueinan der angeordnet sind und zwischen denen ein Anker 5 gegen die Kraft von Rückstellfedern, nämlich einer Öffnerfeder 7 und einer Schließfeder 8 hin und her bewegbar geführt ist. In der Zeichnung ist die Anordnung in Schließstellung dargestellt und zwar in der "klassischen" Anordnung der Öffnerfeder und der Schließfeder. Bei dieser Anordnung wirkt die Schließfeder 8 unmittelbar über einen mit dem Schaft 2.1 des Gaswechsel ventils 2 verbundenen Federteller 2.2 ein. Die Führungsstange 11 des elektromagnetischen Aktuators ist vom Schaft 2.1 ge trennt, in der Regel ist hier in der Schließstellung ein Spalt in Form des sogenannten Ventilspiels VS vorhanden. Die Öffnerfeder 7 stützt sich wiederum auf einem Federteller 11.1 an der Führungsstange 11 ab, so daß in der Mittellage unter der gegeneinandergerichteten Wirkung von Öffnerfeder 7 und Schließfeder 8 die Führungsstange 11 sich auf dem Schaft 2.1 des Gaswechselventils 2 abstützt.An electromagnetic actuator 1 for actuating a gas exchange valve 2 consists essentially of a closing magnet 3 and an opening magnet 4 , which are arranged at a distance from one another and between which an armature 5 against the force of return springs, namely an opening spring 7 and a closing spring 8 is guided to move back and forth. In the drawing the arrangement is shown in the closed position, specifically in the "classic" arrangement of the opening spring and the closing spring. In this arrangement, the closing spring 8 acts directly via a spring plate 2.2 connected to the shaft 2.1 of the gas exchange valve 2 . The guide rod 11 of the electromagnetic actuator is separated from the shaft 2.1 , generally a gap in the form of the so-called valve clearance VS is present here in the closed position. The opening spring 7 is in turn supported on a spring plate 11.1 on the guide rod 11 , so that the guide rod 11 is supported on the shaft 2.1 of the gas exchange valve 2 in the central position under the opposing effect of the opening spring 7 and closing spring 8 .

Es ist auch möglich, an der Stelle der Öffnerfeder 7 nur eine einzige Rückstellfeder vorzusehen, die so ausgelegt ist, daß sie jeweils beim Überschwingen des Ankers 5 über die Mittel lage eine entsprechende Rückstellkraft aufbaut. Eine geson derte Schließfeder 8 entfällt damit. Bei einer derartigen An ordnung muß allerdings die Führungsstange 11 mit dem Schaft 2.1 des Gaswechselventils über ein entsprechendes Kop pelelement verbunden sein, das die Hin- und Herbwegung des Ankers in gleicher Weise auf das Gaswechselventil 2 über trägt.It is also possible to provide only a single return spring at the location of the opening spring 7 , which is designed such that it is able to build up a corresponding restoring force each time the armature 5 overshoots via the means. A geson-made closing spring 8 is thus omitted. In such an arrangement, however, the guide rod 11 must be connected to the shaft 2.1 of the gas exchange valve via a corresponding coupling element which carries the reciprocation of the armature in the same way to the gas exchange valve 2 .

Die Schließfeder 8 und die Öffnerfeder 7 sind nun in der Re gel so ausgelegt, daß in Ruhestellung, d. h. bei nichtbe stromten Elektromagneten der Anker 5 sich in der Mittellage befindet. Aus dieser Mittellage heraus muß dann entsprechend dem vorbeschriebenen Verfahren zur Inbetriebnahme der zugehö rigen Kolbenbrennkraftmaschine der elektromagnetische Aktua tor 2 mit seinem Gaswechselventil 2 gestartet werden.The closing spring 8 and the opening spring 7 are now designed in the Re gel so that in the rest position, ie when the electromagnet is not energized, the armature 5 is in the central position. From this central position and the above-described method for starting the zugehö engine piston internal combustion engine, the electromagnetic Aktua must then be started in accordance tor 2 with its gas exchange valve. 2

Die Elektromagneten 3 und 4 des Aktuators 1 werden über eine elektronische Motorsteuerung 9 entsprechend den vorgegebenen Steuerprogrammen und in Abhängigkeit von den der Motorsteue rung zugeführten Betriebsdaten, wie Drehzahl, Temperatur etc. angesteuert.The electromagnets 3 and 4 of the actuator 1 are controlled via an electronic motor control 9 in accordance with the specified control programs and depending on the operating data supplied to the motor control, such as speed, temperature etc.

Dem Aktuator 1 ist ein Sensor 10 zugeordnet, der die Erfas sung der Aktuatorfunktionen ermöglicht. Der Sensor 10 ist hier schematisch dargestellt. Je nach der Auslegung des Sen sors kann beispielsweise der Weg des Ankers 5 erfaßt werden, so daß die jeweilige Ankerposition der Motorsteuerung 9 über mittelt werden kann. In der Motorsteuerung 9 kann dann über entsprechende Rechenoperationen ggf. auch die Ankergeschwin digkeit ermittelt werden, so daß in Abhängigkeit von der An kerposition und/oder in Abhängigkeit von der Ankergeschwin digkeit die Bestromung der beiden Elektromagneten 3, 4 ge steuert werden kann.The actuator 1 is assigned a sensor 10 which enables the detection of the actuator functions. The sensor 10 is shown schematically here. Depending on the design of the sensor, for example, the path of the armature 5 can be detected, so that the respective armature position of the motor controller 9 can be averaged. In the engine control 9 , the armature speed can then also be determined, if necessary, by means of corresponding arithmetic operations, so that the current supply to the two electromagnets 3 , 4 can be controlled as a function of the kerposition and / or as a function of the armature speed.

Der Sensor 10 muß nicht zwangsläufig, wie dargestellt, dem Anker 5 seitlich zugeordnet sein, sondern es ist auch mög lich, entsprechende Sensoren im Bereich der Polfläche der je weiligen Elektromagneten anzuordnen oder aber auch, wie mit dem Sensor 10.1, einer mit dem Anker 5 in Verbindung stehen den Taststange 11.1 zuzuordnen.The sensor 10 does not necessarily have to be assigned to the armature 5 laterally, as shown, but it is also possible to arrange appropriate sensors in the region of the pole face of the respective electromagnet or, as with the sensor 10.1 , one with the armature 5 are connected to the push rod 11.1 .

Der in der schematischen Zeichnung dargestellte Sensor 10 ist, wie vorstehend bereits ausgeführt, nicht in seiner geo metrischen Position dargestellt. Der Sensor 10 ist Teil der Gesamtsensorik der Motorsteuerung.The sensor 10 shown in the schematic drawing, as already stated above, is not shown in its geometric position. The sensor 10 is part of the overall sensor system of the engine control.

Die Motorsteuerung 9 weist ferner entsprechende Mittel zur Erfassung des Stroms und der Spannung für den jeweiligen Elektromagneten 3 und 4 sowie zur Veränderung des Stromver laufs und des Spannungsverlaufs auf. Über die Motorsteuerung 9 kann dann in Abhängigkeit von vorgebbaren Betriebsprogram men, ggf. gestützt auf entsprechende Kennfelder, der Aktuator 1 des Gaswechselventils 2 vollvariabel angesteuert werden, so beispielsweise hinsichtlich des Beginns und des Endes der Öffnungszeiten. Auch Ansteuerungen hinsichtlich der Höhe des Öffnungshubes oder auch der Zahl der Öffnungshübe während ei ner Schließzeit sind steuerbar.The motor controller 9 also has corresponding means for detecting the current and the voltage for the respective electromagnet 3 and 4 and for changing the current and the voltage curve. Can then men in dependence on predeterminable operating program via the motor controller 9, if necessary, having regard to corresponding characteristic fields, the actuator 1 of the gas exchange valve 2 are controlled fully variable, such as in terms of the beginning and the end of the opening times. Controls with regard to the amount of the opening stroke or the number of opening strokes during a closing time can also be controlled.

Als Beispiel für eine schnelle Parameteradaption sei hier kurz der Abgasgegendruck erläutert:
Aus dem ersten Teil des Wegverlaufes bzw. des Geschwindig keitsverlaufes über der Zeit kann abgeschätzt werden, wie groß der Gegendruck ist. Beispielsweise kann hierzu die Ge schwindigkeit nach einer bestimmten Zeit mit einem Vorgabe wert verglichen werden. Ist die Geschwindigkeit beispielswei se kleiner als der Vorgabewert eines Niedriglastpunktes, so kann aus dem Quotienten des Vorgabewertes zu dem gemessenen Wert über eine Tabelle der entsprechende Gegendruckparameter ermittelt werdcn. Statt dessen kann eine entsprechend anders geDullte Tabelle naturgemäß auch die Differenz als Eingangs größe erhalten.The exhaust gas back pressure is briefly explained here as an example of a fast parameter adaptation:
From the first part of the path or the speed curve over time, it can be estimated how large the back pressure is. For example, the speed can be compared to a specified value after a certain time. If, for example, the speed is lower than the specified value of a low-load point, the corresponding back pressure parameters can be determined from the quotient of the specified value and the measured value using a table. Instead, a table with a correspondingly different value can naturally also receive the difference as an input variable.

Durch eine solche Abschätzung der sich von Zyklus zu Zyklus ändernden Parameter ist die Verwendung von Sensoren möglich, die teilweise" blind" sind. Fig. 2 gibt beispielsweise ein Sensorsignal eines GMR(Giant Magnetic Resistance)-Sensors wieder, der aufgrund seiner Richtungsabhängigkeit vom Magnet feld in den jeweiligen Endbereichen des Ventilhubs (hier ca. 0-2 mm und 6-8 mm) eine hohe Wegsensitivität aufweist, im Mit telbereich aber praktisch keine.Such an estimation of the parameters that change from cycle to cycle makes it possible to use sensors that are partially "blind". Fig. 2 is, for example, a sensor signal of a GMR (Giant Magnetic Resistance) sensor again, the field due to its dependence on the magnetic direction in the respective end regions (ca. 0-2 mm here and 6-8 mm) of the valve has a high Wegsensitivität, but practically none in the middle range.

Bei Beginn der Bewegung wird nun der Gegendruckeinfluß aus dem Verhalten des Ankers auf dem ersten Wegstück bestimmt. Während der Sensor kein brauchbares Signal liefert kann das Modell des Beobachters, das nun mit den Informationen über den abgeschätzten Gesgendruckeinfluß gefüttert ist, den wei teren Wegverlauf des Ankers recht genau abschätzen und somit dem Regler recht gute Informationen über den aktuellen Weg verlauf liefern Kommt der Anker dann in den Bereich der ande ren Endlage, so gibt das Sensorsignal wieder recht genaue In formationen, so daß dann mit diesen Zusatzinformationen ein Ankommen mit niedriger Geschwindigkeit erzielt werden kann.At the start of the movement, the influence of the counter pressure is now eliminated the behavior of the anchor on the first path. While the sensor does not provide a usable signal, it can Model of the observer, now with the information about the estimated influence of the gastric pressure is fed, the white Estimate the path of the anchor quite accurately and thus the controller has very good information about the current route Deliver the course If the anchor then comes in the area of the other ren end position, so the sensor signal again gives very accurate In formations, so that then with this additional information Arriving at low speed can be achieved.

Die Parameter, die vom Gegendruck beeinflußt werden, können bei Verwendung mehrerer Auslaßventile jeweils wechselseitig verglichen und ggf. korrigiert werden. Dabei kommen Methoden wie Mittelwertbildung oder je nach Ausführung auch Maximal wertbildung (für größtmögliche Ausfallsicherheit) in Frage. Bei nicht gleichzeitiger Betätigung der Auslaßventile kann die Information des früher öffnenden Ventils schon für das später öffnende verwendet werden.The parameters that are influenced by the back pressure can when using multiple exhaust valves alternately compared and corrected if necessary. Methods come here like averaging or, depending on the version, maximum value creation (for the greatest possible reliability) in question. If the exhaust valves are not operated at the same time the information of the earlier opening valve already for that later opening can be used.

Zur Anpassung der Parameter kann auch die "Eigenlernfähig keit" neuronaler Netze ausgenutzt werden. Hierbei können ent weder alle Parameter oder auch nur ein Teil angepaßt werden, es kann auch sogar die gesamte Modellbildung durch ein neuro nales Netz realisiert werden.To adapt the parameters, you can also use the "Self-learning neural networks can be exploited neither all parameters nor even a part are adjusted, it can even do all of the modeling by a neuro network can be realized.

Auch können Fuzzy basierte Regler bzw. auch Fuzzy basierte Algorithmen zur Anpassung der Parameter verwendet werden. Auch hier kann eine entsprechende teilweise oder vollständige Implementation in Fuzzy-Technik erfolgen.Fuzzy-based controllers or fuzzy-based controllers can also be used Algorithms for adjusting the parameters are used. Here too, a corresponding partial or complete Implementation in fuzzy technology.

Eine weitere Möglichkeit, wie man bei Vorhandensein von Ven tilspiel ein sanftes Auftreffen von Ventil und Anker errei chen kann, ist die Regelung auf eine konstant niedrige Ge schwindigkeit im Bereich des erwarteten Ventilaufsetzens. Hierbei ist dann auch die Kenntnis des genauen Wertes des Ventilspiels nicht erforderlich.Another way to find out if Ven tilspiel a gentle impact of valve and armature is achieved the regulation to a constant low Ge speed in the range of the expected valve attachment. Here is then also the knowledge of the exact value of the Valve clearance is not required.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen den idealisierten Verlauf von Weg und Geschwindigkeit. In Fig. 3 ist der Wegverlauf zu erkennen, der zunächst entsprechend der üblichen cosinusförmigen Kurve verläuft, um dann bei Annäherung an die Endposition einen li nearen Verlauf anzunehmen. Linearer Verlauf bedeutet konstan te Geschwindigkeit. Dies ist in Fig. 4 zu erkennen. Hier ist die Geschwindigkeit über dem Weg aufgetragen. Bei einem der artigen Regler ist es nun gleichgültig, ob das Aufsetzen des Ventils 0,1 mm oder beispielsweise 0,3 mm vor dem Aufsetzen des Ankers aufsetzt, da auf jeden Fall die Auftreffgeschwin digkeit recht niedrig ist. Fig. 3 and Fig. 4 show the idealized profile of distance and speed. In Fig. 3 of Route is to realize the initially runs according to the usual cosine curve to be assumed when approaching the end position of a Li-linear course. Linear course means constant speed. This can be seen in FIG. 4. Here the speed is plotted over the way. In one of the type of controller, it is now irrelevant whether the valve is placed 0.1 mm or, for example, 0.3 mm before the armature is attached, since the speed of impact is in any case very low.

Ein realistischer Verlauf ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Selbst bei einem nicht optimierten Regler erkennt man, daß die Geschwindigkeit jeweils unterhalb von ca. 0,2 m/s ver bleibt und teilweise auch deutlich niedriger wird.A realistic course is shown in FIGS. 5 and 6. Even with a non-optimized controller you can see that the speed remains below about 0.2 m / s and sometimes also becomes significantly lower.

Man erkennt in allen diesen Bildern, daß aufgrund des "An chleichens" in der letzten Phase der Bewegung ein relativ langer Bewegungsvorgang die Folge ist. Dies wäre bei hohen Drehzahlen eher störend. Dort kommt es allerdings nicht auf so kleine Aufsetzgeschwindigkeiten an, weil dort das restli che Motorgeräusch bereits dominant ist. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, die Regelparameter an den Betriebspunkt anzupas sen, damit bei hohen Drehzahlen ein zügigeres Schließen ge währleistet ist.One recognizes in all these pictures that due to the "An chleichens "in the last phase of the movement a relative long movement is the result. This would be high Speeds rather disturbing. However, it does not occur there so low touchdown speeds because there is the rest engine noise is already dominant. For this reason it makes sense to adapt the control parameters to the operating point sen, so that faster closing is possible at high speeds is guaranteed.

In Fig. 7 sind im Vergleich konventionelle Ventilhübe (Fig. 7.1 und 7.2) zu einem Ventilhub in einer Ansteuerung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (Fig. 7.3) dargestellt.In FIG. 7, in comparison with conventional valve lifts (Fig. 7.1 and 7.2) to a valve in a control according to the inventive method (FIG. 7.3), respectively.

Fig. 7.1 zeigt eine "normale" Öffnungs- und Schließbewegung eines Gaswechselventils, bei der der Anker jeweils abwech selnd an der zugeordneten Polfläche der beiden Elektromagne ten zur Anlage kommt und dort über einen von der Motorsteue rung vorgebbaren Zeitraum gehalten wird. Fig. 7.1 shows a "normal" opening and closing movement of a gas exchange valve, in which the armature alternately each comes to the associated pole face of the two electromotive systems and is held there over a period that can be predetermined by the motor control.

Fig. 7.2 zeigt eine Ansteuerung für einen sogenannten "Freiflug". Der Anker 5 liegt beispielsweise am Schließmagne ten 3 an. Wird der Schließmagnet 3 stromlos gesetzt, bewegt sich der Anker 5 in Öffnungsrichtung. Wird nun der Öffnerma gnet 4 nicht bestromt, kehrt der Anker 5 unter der Einwirkung der Schließfeder 8 seine Bewegung in Richtung auf den Schließmagneten 3 um und kann bei entsprechender Bestromung wieder gefangen werden. Dementsprechend ergibt sich ein redu zierter Öffnungshub. Fig. 7.2 shows a control for a so-called "free-flight". The armature 5 lies, for example, on the closing magnet 3 . If the closing magnet 3 is de-energized, the armature 5 moves in the opening direction. If now the Öffnerma gnet 4 is not energized, the armature 5 returns, under the action of the closing spring 8 in its movement toward the closing magnet 3 in order and can be recaptured with appropriate energization. Accordingly, there is a reduced opening stroke.

Um für den Öffnungsvorgang die Klebzeit des Ankers 5 am Schließmagneten 3 zu minimieren, oder gar auszuschalten, be steht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie eingangs be schrieben, durch eine entsprechende Parametrierung aus den aktuellen Betriebsdaten die Möglichkeit, den "haltenden" Ma gneten so zu bestromen, daß der Anker 5 auf seinem Weg von der Öffnungsstellung nicht an der Polfläche zur Anlage kommt sondern kurz davor "schwebt". Damit kann der Schließvorgang praktisch ohne Zeitverzug eingeleitet werden. Dieser Vorgang ist in Fig. 7.3 dargestellt.In order to minimize or even switch off the adhesive time of the armature 5 on the closing magnet 3 for the opening process, according to the method according to the invention, as described at the outset, there is the possibility, by appropriate parameterization from the current operating data, of the "holding" magnets energize that the armature 5 on its way from the open position does not come to rest on the pole face but "floats" shortly before it. This means that the closing process can be initiated with practically no delay. This process is shown in Fig. 7.3.

Claims

A method of operating an electromagnetic valve train for actuating a gas exchange valve on a piston internal combustion engine, the energization of which is controlled via a motor control, characterized in that an ongoing adaptation of the control and regulating parameters to the respective operating states of the piston internal combustion engine via a detection of the respective one Actual states and / or via stored characteristic diagrams in the engine control and / or via ongoing measurements are carried out and that from this the energization so that it follows that the armature of the electromagnetic valve drive strikes at the lowest possible speed.