DE4433209A1 - Verfahren zur Bestimmung des Ankeraufprallzeitpunktes bei Entstromung eines Magnetventils - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung des Ankeraufprallzeitpunktes bei Entstromung eines MagnetventilsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Aufprallzeitpunktes eines
Magentventilankers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der Kraftstoffeinspritztechnik ist es wesentlich, das Öffnungs- und Schließverhalten
verwendeter Einspritzventile möglichst genau zu erkennen, um davon ausgehend,
beispielsweise zur Optimierung der Abgasemissionen, vorgesehene Begrenzungskurven
von Einspritzung zu Einspritzung ohne Streuung steuern zu können. Sofern jeweils die
Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einspritzventils bekannt sind, kann dementsprechend
die während der Offen-Phase des Einspritzventils eingespritzte Kraftstoffmenge aus dem
inneren Bewegungsablauf des Injektors ermittelt werden. Diese Öffnungs- und
Schließzeitpunkte sind wiederum durch den Magnetankeraufschlag beim
Bestromungsvorgang und den Magnetankeraufprallzeitpunkt nach der Entstromung der
Magnetspule festgelegt. Funktionsbedingt liegen beide Aufschlagzeitpunkte in der
Wirkungskette hinter der Federvorspannung des Magnetventilankers, so daß durch
Federtoleranzen, Federhalterung und mechanische Einbautoleranzen bedingte
Schwankungen des Öffnungs- und Schließverhaltens der Einspritzventile durch geeignete
Regelung einspritztechnisch kompensiert werden können.
Meßmethoden zur Bestimmung des Bestromungsaufschlags sind z. B. in der
DE 42 37 706 A1 der Anmelderin und aus der DE 37 30 523 A1 im Zusammenhang mit
dem Förderbeginn verschrieben; im folgenden soll daher auf Bestromungsmeßmethoden
nicht näher eingegangen werden.
Hinsichtlich des Magnetankeraufprallzeitpunkts nach Entstromung des Magnetventils,
sprich dem tatsächlichen Einspritzende, wird in der DE 37 30 523 A1 vorgeschlagen, nach
Abschalten des den Magnetventilanker betätigenden Stroms durch die Magnetwicklung,
die durch die Bewegung des Magnetventilankers in der Magnetwicklung hervorgerufene
Induktionsspannung jeweils mittels einer externen Energiequelle auf einen feststellbaren
Signalpegel anzuheben, um die so deutlicher gemachten mechanischen Schaltzeitpunkte
besser überwachen zu können.
Obwohl die geschilderte Vorgehensweise im Bestromungsfall den Abschaltzeitpunkt des
Betätigungsstromes deutlich erkennbar macht, so ist sie dennoch mit dem Nachteil
behaftet, daß eine bloße Signalaufbereitung stattfindet, deren Ziel es ist, ein, wenn auch
nur schwach vorhandenes Signal zu verstärken. Allerdings ist ein solches Signal
insbesondere im Entstromungsfall äußerst undeutlich und daher schwer auszumachen. Die
Ursache hierfür liegt darin, daß die Magnetspule vollkommen entstromt werden muß, um
den Magnetanker zum Abfallen zu bewegen. Dies geschieht praktisch durch Anlegen einer
hohen Löschspannung. Da die Spule des Elektromagneten jedoch während der Flugphase
nicht bestromt ist, ist der magnetische Kreis entmagnetisiert. Da während dieser Phase also
kein Magnetfeld in der Magnetspule aufgebaut ist, finden auch keine magnetischen
Wechselwirkungen zwischen dem Lage- und Bewegungszustand des Ventilankers und der
Magnetspule statt. Folglich kann auch keine induzierte Spannung zur Aufprallerkennung
erwartet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Bestimmung des
Ankeraufprallzeitpunktes derart weiterzubilden, daß eine eindeutige Bestimmung des
Magnetankeraufprallzeitpunkts nach der Entstromung mit technisch einfachen Mitteln
realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren vorgesehen, bei dem nach Überschreiten des
Magnetankerhaftpunktes, also nach Beginn der Ankerflugphase, eigens ein kleiner
Meßstrom in der Magnetspule aufgebaut wird. Dieser Meßstrom muß so groß sein, daß er
in der Magnetspule ein ausreichend großes Magnetfeld erzeugt, welches dann bei
auftretenden Änderungen zu einer erkennbaren Induktionsspannung führt. Gleichzeitig
sollte dieser Meßstrom jedoch so klein sein, daß das durch ihn bewirkte Magnetfeld den
Ankerabfall nicht behindert.
Wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist, daß nicht eine
quantitative Aufbereitung eines schwierig zu deutenden Signals durchgeführt wird,
sondern das zur Ermittlung des Aufprallzeitpunkts herangezogene
Induktionsspannungssignal selbst qualitativ wesentlich deutlicher erkennbar dargestellt
wird. Eine solche Ursachenverstärkung findet darüber hinaus völlig unabhängig von
eventuell anschießend vorgenommenen Aufbereitungen des Induktionsspannungssignals,
als Symptom, statt.
Mit dem eindeutig feststellbaren Ankeraufprallzeitpunkt kann so in Verbindung mit der
aus dem Stand der Technik bekannten Bestimmung des Bestromungs-
Ankeraufprallzeitpunktes auf eine Einstellung der Anker-Federvorspannung verzichtet
werden. Da somit die Einspritzventile nicht mehr kalibriert werden müssen, ist deren
Handhabung bei Herstellung und Austausch kostengünstiger.
Ferner kann bei Einspritzventilen aufgrund des erfindungsgemäß erhaltenen
aussagekräftigen Schließzeitpunktsignals, auf schaltungstechnisch aufwendige und damit
teure Einrichtungen zur Signalverstärkung verzichtet werden, wodurch diese bzw. das
jeweils darin enthaltene Magnetventil einfacher und kleiner ausgebildet werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den während der Flugphase des
Ventilankers in der Magnetspule aufgebauten Meßstrom auf einen bestimmten Wert
konstant auszuregeln, um so ein ausschließlich ein von der Ankerabfallbewegung
induziertes Spannungssignal zu erhalten.
Verfahrensmäßig wird somit ein eindeutig feststellbares Induktionsspannungssignal
generiert, so daß Ablese- und/oder Erkennungsfehler, welcher auf ein schwaches oder zu
wenig markantes Signal zurückzuführen sind, vermieden werden können. Bei
entsprechend vorteilhafter Regelung des vorübergehend in der Magnetspule aufgebauten
Meßstroms, können ferner durch die Ankerabfallbewegung in der Magnetspule
Signalspannungswerte von einer Intensität induktiv erreicht werden, welche ohne
zusätzliche Signalaufbereitung bzw. Signalverstärkung zu Regelungszwecken geeignet
sind. Neben dem damit möglich gemachten Verzicht auf bisher notwendige
Signalverstärkungseinrichtungen und die dadurch erzielte Vereinfachung des
Regleraufwands, ist es insbesondere ein verzerrungsfreier Signalverlauf, dem keine
zusätzlichen zeitlichen oder qualitativen Störeinflüsse überlagert sind, der das
erfindungsgemäße Verfahren auszeichnet.
Ein auf diese Weise erhaltenes störungsfreies Bewegungssignal des Magnetankers mit
einem aussagekräftigen Signalknick bei dem Ankeraufprall, das über viele Einspritzspiele
hinweg unverändert deutlich erkennbar ist, ermöglicht eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher während der Ankerflugphase
zugeschaltete Meßstrom auf einen konstanten Wert ausgeregelt wird. Ziel der
Stromkonstanthaltung ist es, Magnetfeldänderungen in der Magnetspule, welche durch
eventuell auftretende Schwankungen des Magnetfelderregerstroms, sprich des Meßstroms,
bedingt sind, auszugleichen.
Grundsätzlicher Vorteil dieser Meßstromausregelung ist, daß ein sich gegenseitiges
Kompensieren von in der Magnetspule induzierter Spannung und der den Meßstrom
treibenden, im wesentlichen entgegengerichteten Hilfsspannung vermieden werden kann.
Damit ist sichergestellt, daß zeitlich gesehen, über die gesamte Ankerabfall-Flugphase ein
energetisch konstantes Magnetfeld in der Magnetventilspule vorhanden ist und so
ausschließlich die durch die Lage bzw. den Bewegungszustand des Ankers
hervorgerufenen Magnetfeldänderungen den Signalverlauf bestimmen.
Für eine Ausregelung des Meßstroms auf einen gewünschten konstanten Wert ist es in
einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen,
jeweils den Fordernissen entsprechend abwechselnd sowohl eine positive als auch eine
negative Hilfsspannung an die Magnetspannung anzulegen, um so unabhängig von der
Richtung und Größe der induzierten Spannung die Regelbarkeit des Stroms sicherstellen
zu können.
Zweckmäßigerweise werden zur Darstellung der Erfindung vorrichtungsmäßig bekannte
Strom-/Spannungsregler eingesetzt. Diese Regler sind allerdings nur dann in der Lage
einen konstanten Meßstrom auszuregeln, wenn ein entsprechendes Hilfsspannungssignal
als Reglereingangsgröße vorhanden ist.
Speziell in einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher der
Meßstrom auf einen konstanten Wert ausgeregelt wird, ist es für einen problemlosen
Reglerbetrieb daher zwingend notwendig, die maximale einstellbare, negativ und/oder
positiv an die Magnetspule anlegbare Hilfsspannung betragsmäßig größer vorzusehen, als
die während der Flugsphase in der Magnetspule induzierte Spannung.
Die Hilfsspannung kann hierzu analog an die Magnetspule angelegt werden, wodurch eine
besonders kostengünstige Reglereinrichtung verwendet werden kann.
Vorteilhaft ist es ferner, der Magnetspule eine getaktete Hilfsspannung aufzuschalten, um
so die Verlustleistung der Endstufe möglichst gering halten zu können.
Eine geeignete Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht
somit eine regelbare Hilfsspannungsquelle in Reihe geschaltet zur Magnetspule vor. Diese
Hilfsspannungsquelle kann vorteilhafterweise als Analog- oder Digitalrechner ausgebildet
sein, wobei sich eine besonders einfach und kostengünstige Einrichtung ergibt, wenn die
zur Schnellentstromung der Magnetspule vorgesehene Einrichtung ebenfalls zur
Erzeugung der regelbaren Hilfsspannung verwendet wird, und so die regelbare Spannung
mit ohnehin einrichtungsmäßig vorhandenen Komponenten an die Magnetventilspule
angelegt werden kann.
Weitere, zweckmäßige Ausgestaltungen und wesentliche Merkmale der Erfindung sowie
nähere Erläuterungen sind in der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels enthalten.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen qualitativen Ansteuerstromverlauf über ein Einspritzventilspiel;
Fig. 2 die Nadelhubverläufe zweier unterschiedlich stark federvorgespannter
Ventilnadeln;
Fig. 3 eine schematisch vereinfacht dargestellte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Beschaltung eines Magnetventils;
Fig. 4 einen qualitativen Ansteuerstromverlauf;
Fig. 5 einen dem Ansteuerstromverlauf in Fig. 4 entsprechenden Nadelhubverlauf
im Entstromungsfall;
Fig. 6 ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenes Spannungssignal;
Fig. 7 erfindungsgemäß den Meßstromverlauf;
Fig. 8 das Impulsmuster eines getakteten Signals eines Zweipunktstromreglers.
In Fig. 1 ist der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angesteuerte, charakteristische
Bestromungsverlauf eines Magnetventils über ein ganzes Einspritzventilspiel - also
Bestromung oder Entstromung - über der Zeit dargestellt. Dieser Verlauf des
Ansteuerstromes kann im wesentlichen in fünf zeitlich aufeinanderfolgende Phasen 11, 12,
13, 14, 15 unterteilt werden, wobei der Strom I im Bereich 11 möglichst steil auf den
maximalen Stromwert Imax geregelt wird, um so in der Magnetspule möglichst rasch ein
zum Aktivieren, sprich Anheben, des Magnetventilankers ausreichendes Magnetfeld
aufzubauen. Der Anstieg auf den maximalen Wert ist an dieser Stelle erforderlich, um die
sich aufgrund der Lenzschen-Regel bei der Bestromung einstellenden änderungsbedingten,
dem Magnetfeldaufbau entgegenwirkenden Widerstände zu überwinden. Sind diese
anfänglichen Widerstände überwunden und befindet sich der Anker in Bewegung, reicht
der während der Hubphase 12 ausgeregelte niedrigere Strom Iöffnen aus, den Anker bis in
seine Offen-Stellung zu bewegen. Hat der Anker seine Offen-Stellung erreicht, ist das
Einspritzventil geöffnet und Kraftstoff wird eingespritzt.
Da während der Einspritzung der Anker lediglich in seiner Offen-Stellung gehalten
werden muß, reicht hier ein zur Überwindung der am Motor angreifenden statischen
Schließkräfte notwendiger, kleiner Haltestrom Ihalte aus. Schließlich wird mit dem Abfall
des Haltestroms Ihalte auf null die Ventilschließphase eingeleitet.
In der Praxis wird die Schießphase und damit die Ankerabfallbewegung häufig noch aktiv
beschleunigt, in dem eine Löschspannung auf die Magnetventilspule aufgeschaltet wird,
um so das bestehende Magnetfeld kompensiert wird. Sinkt dabei der Strom nach einer
bestimmten Zeit unter einen einrichtungsbedingten Wert ab, reichen die magnetischen
Haltekräfte nicht mehr aus und die Ankerabfallbewegung; spricht Flugphase, setzt ein.
Bis hierher entspricht der beschriebenen Bestromungsverlauf der aus dem Stand der
Technik bekannten Bestromungsart. Daran anschließend setzt nun die Erfindung ein, die
vorsieht, anschließend an die Entstromungsphase 14 aktiv einen Meßstrom Imeß in der
Magnetspule aufzubauen, der seinerseits in der Spule ein schwaches Magnetfeld als
Grundvoraussetzung einer Induktion erzeugt.
Bei Zuschaltung des Meßstroms ist es erfindungswesentlich, den Meßstrom auf einen
solchen Wert auszuregeln, der sicherstellt, daß ein Magnetfeld in der Magnetspule
aufgebaut wird, welches bei konstruktiv bedingten Ventilankerparametern ein eindeutig
erkennbares Induktionsspannungssignal liefert. Dieser Meßstrom wird während der
gesamten Meßphase 15 konstant auf den vorgesehenen Stromwert ausgeregelt, um
während der ganzen Flugphase annähernd konstante Voraussetzungen für die durch die
Ankerabfallbewegung hervorgerufene Magnetfeldänderungen zu schaffen. Bei nahezu
konstanter Energie der Magnetspule erhält man auf diese Weise ein zu der
Ankerbewegung proportionales Induktionsspannungssignal, aus dem der
Ankeraufprallzeitpunkt abgelesen werden kann. Diese beschriebene Bestromung wird als
Ausgangssignal einer Einspritzregeleinrichtung jeweils dem entsprechenden Magnetventil
zugeleitet.
Ausgehend von der ermittelten Ventilendstellung bei dem Bestromungsaufschlag, dem
Entstromungsaufprall und dem vorgesehenen Ankerhubverlauf wird die
Einspritzkraftstoffmenge bestimmt. Eine Meßmethode des Ankeraufschlags bei
Bestromung ist in der DE 42 37 706 A1 der Anmelderin im Zusammenhang mit dem
Förderbeginn beschrieben. Das darin offenbarte Verfahren soll daher vollinhaltlich vom
Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung umfaßt werden. Da nun erfindungsgemäß
auch der Entstromungsaufprall meßtechnisch erkannt wird, kann mittels regeltechnischer
Verarbeitung des Ankeraufprallsignals über ein entsprechendes Ansteuersignal die
Ventilöffnungszeit und in Abhängigkeit davon auch die Einspritzkraftstoffmenge geregelt
werden.
In Fig. 2 sind beispielsweise zwei unterschiedliche Nadelhubverläufe F₁, F₂ über der
Zeit aufgetragen, wobei die Federvorspannung des Ankers gemäß Verlauf F₂ größer ist als
diejenige des Verlaufs F₁. Wie ein Vergleich beider Verläufe F₁< F₂ zeigt, erfolgt bei
höherer Federvorspannung ein späterer Anzug und ein früherer Abfall des Ankers, so daß
die geförderte Kraftstoffmenge kleiner ist als bei geringerer Federvorspannung F₁. Solch
unterschiedliche Vorspannungen können fertigungsbedingt auftreten und werden bisher
durch entsprechende Einstellungen der Federvorspannung egalisiert. Wird auf ein
Einstellen der Feder verzichtet oder ermüdet sie im Laufe der Zeit oder ändert sich ihre
Federkonstante über der Temperatur, so läßt sich erfindungsgemäß die eingespritzte
Kraftstoffmenge aus der zeitlichen Differenz der beiden Aufschlagzeitpunkte ermitteln.
In den Fig. 1 bis 8 ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des
Entstromungs-Aufprallzeitpunkts anhand voneinander abhängiger Signalverläufe
dargestellt.
Der in Fig. 4 dargestellte Steuerimpuls leitet die Entstromung der Magnetventilspule zum
Zeitpunkt t₁ ein. Verläßt durch diesen Steuerimpuls 2 wird der Ansteuerstrom 1 von dem
Haltestrom Ihalte auf "0" abgeregelt (vergleiche hierzu Fig. 1). Gleichzeitig schaltet das
Steuersignal eine Schnellentladungseinrichtung (nicht dargestellt) an das Magnetventil an,
die mittels einer hohen Löschspannung das Potentialgefälle an der Magnetspule ausgleicht
und den Strom schlagartig 0 werden läßt.
Jedoch selbst beim Entstromen unter Zuhilfenahme einer Löschspannung, kann die
Magnetspule nicht ohne zeitliche Verzögerungen entstromt werden, da auch hier die
Lenzsche-Regel der zwangsweisen Magnetfeldänderung entgegenwirkt. Entsprechend der
hierauf zurückzuführenden Verzögerung überwindet der Anker seinen Haftpunkt H in
Haltestellung erst nach einer Zeitspanne t₂.
Der in Fig. 5 dargestellte Pilotnadelverlauf macht deutlich, daß der Beginn der
Ankerflugphase gegenüber dem Steuersignal zeitlich deutlich versetzt erst im Punkt H
einsetzt. Frühestens zu diesem Zeitpunkt H wird erfindungsgemäß ein Meßstrom Imeß
durch die Spule geleitet. Der Beginn des Meßstromaufbaus Imeß ist bewußt zeitlich hinter
den Beginn der Flugphase des Ankers gelegt (Punkt H), um damit ein eventuelles
Hinauszögern der Haftpunktüberschreitung aufgrund des durch den Meßstrom in der
Meßspule gebildeten Magnetfelds auszuschließen.
Ist der Haftpunkt H jedoch überschritten, bewegt sich der Anker entsprechend dem Verlauf
3 auf seine Schließstellung E zu, während inzwischen mit der zeitlichen Verzögerung t₃ in
der Magnetspule der volle Meßstrom Imeß aufgebaut wurde, welcher im Punkt M den
endgültigen Wert erreicht (Fig. 7).
Während der Zeitspanne t₃ zwischen Haftpunkt H und dem Zeitpunkt zu dem der volle
Meßstrom Imeß in der Spule aufgebaut wird, ergänzen sich die Kurvenverläufe des
Pilotankerflugs und des Meßstromanstiegs in vorteilhafterweise dahingehend, daß der
Anker während dieser Zeitspanne in seiner Abwärtsbewegung zunächst beschleunigt
werden kann, bevor das meßstrombedingte Magnetfeld in seiner endgültigen Stärke
ausgebildet ist.
Ab dem Punkt M bis mindestens zum Aufprallzeitpunkt wird der Meßstrom Imeß auf
konstantem Wert ausgeregelt, um so ein gleichmäßiges Magnetfeld in der Magnetspule zu
schaffen.
Aufgrund des während der Flugphase mittels konstantem Meßstrom aufgebauten
Magnetfelds kommt der Ankerabfallbewegung im Magnetkreis eine Magnetfeldänderung
zu, welche wiederum eine Spannung Uind induziert. Bei entsprechender Beobachtung
dieses Spannungssignals kann der Ankeraufprallzeitpunkt anhand eines sich im
Spannungsverlauf deutlich abzeichnenden Signalknicks erkannt und/oder abgelesen
werden. In Fig. 6 ist ein solches Spannungssignal abgebildet, wobei dem eigentlichen
Induktionsspannungssignal aus regelungstechnischen Gründen eine Hilfsspannung Uhilf
überlagert ist. Diese Hilfsspannung ist so groß gewählt, daß sie immer größer ist als die in
der Magnetventilspule induzierte Spannung Uind. Dadurch stellt sich das in Fig. 6
dargestellte Spannungssignal zunächst als negative Spannung dar, die dementsprechend die
positive Hilfsspannung teilweise kompensiert. Während der Flugphase nimmt die
induzierte, negative Spannung Uind mit zunehmender Magnetfeldänderung zu, bis
schließlich der Anker aufprallt und keine weitere Änderungen des Magnetfelds mehr
stattfinden (Punkt E). Ohne Magnetfeldänderungen findet jedoch keine Induktion statt, so
daß im Punkt E das Spannungssignal einen markanten Knick macht.
Da der Anker nun seine Schließstellung eingenommen hat und deshalb keine weitere
Induktion mehr stattfindet, wird auch der Meßstrom wieder abgeregelt; die
Ankerabfallzeitpunktsbestimmung ist beendet.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Meßstrom mit Hilfe eines aus
der DE 42 37 706 A1 bekannten Zweipunktstromregelers konstant zwischen zwei Werte
geklemmt.
Alternativ zu einem Zweipunktstromregler kann das Ausregeln des Meßstromes Imeß auch
durch einen Analogregler durchgeführt werden, ohne daß dadurch das Wesen der
Erfindung verändert würde.
Bei Verwendung eines Zweipunktstromreglers müssen jedoch, da die bei Ankerabfall in
der Magnetspule induzierte Spannung umgekehrtes Vorzeichen zum Bestromungsfall hat,
die Anfangswerte des Erkennungsfilters umgekehrt wie beim Bestromungsaufschlag
gesetzt werden. Sind die Filteranfangswerte derart gesetzt, ist der Ankeraufschlagzeitpunkt
durch die bei Aufschlag des Ankers eintretende Änderung des Tastverhältnisses des
Meßstromes Imeß zu erkennen. Dies ist in Fig. 8 anhand des pulsweiten modulierten
(PMW) Musters des Stromreglers qualitativ dargestellt. Mit Eintritt des Ankeraufschlags
nimmt darin die Impulsweite 4 deutlich sichtbar zu.
Da jedoch, wie bereits oben erwähnt, das Magnetventil beim Abfall im Gegensatz zum
Anzugsfall als Generator wirkt, hat die induzierte Spannung genau das umgekehrte
Vorzeichen wie im Anzugsfall. Dies bewirkt, daß der Zweipunktstromregler im Bereich
des Aufpralls nicht genügend Stellreserve hätte. Selbst eine dauernd in den Freilaufkreis
geschaltete Magnetventilspule würde den Strom vor dem Entstromungsaufschlag über die
obere Reglerschwelle steigen lassen, so daß der Regler aussteigt und eine Erkennung des
Aufprallzeitpunkts unmöglich wäre. Aus diesem Grund ist eine Hilfsspannungsquelle 5 in
Reihe zum Magnetventil geschaltet, welche es dem Regler gestattet eine zur Bordspannung
umgekehrt gepolte Spannung an die Magnetventilspule anzulegen.
Eine Einrichtung, die eine erfindungsgemäße Gestaltung ermöglicht, ist schematisch
vereinfacht in Fig. 3 aufgezeigt. Zusätzlich zu den bereits oben erwähnten
Einrichtungsbauteilen zeichnet sich die hierin dargestellte Einrichtung dadurch aus, daß
die Hilfsspannung nicht als separate neue Hilfsspannungsquelle vorgesehen ist, sondern
die Einrichtung zur Schnellentstromung der Magnetventilspule durch entsprechende
schaltungstechnische Anpassungen jeweils die erforderliche Hilfsspannung liefert und
ausregelt.
Bezugszeichenliste
1 Ansteuerstrom
2 Steuersignal
3 Pilotankerverlauf
Aufschlagimpuls
Hilfspannungsquelle
Magnetventil
Schalter
Diode
Ansteuerstromkreis
Steuereinheit
11 Losreißphase
12 Hubphase
13 Haltephase
14 Entstromungsphase
15 Meßphase
16 Freischaltkreis
Imax maximaler Öffnungsstrom
Ioffen Ankerhubstrom
Ihalte Ankerhaltestrom
Imeß Meßstrom
t₁ Entstromungsbeginn
H Ankerhaftpunkt
E Pilotankerschließstellung
2 Steuersignal
3 Pilotankerverlauf
Aufschlagimpuls
Hilfspannungsquelle
Magnetventil
Schalter
Diode
Ansteuerstromkreis
Steuereinheit
11 Losreißphase
12 Hubphase
13 Haltephase
14 Entstromungsphase
15 Meßphase
16 Freischaltkreis
Imax maximaler Öffnungsstrom
Ioffen Ankerhubstrom
Ihalte Ankerhaltestrom
Imeß Meßstrom
t₁ Entstromungsbeginn
H Ankerhaftpunkt
E Pilotankerschließstellung
Claims (10)
1. Verfahren zur Erkennung des Aufprallzeitpunkts eines mittels magnetischer
Wechselwirkung bewegbaren Ventilankers eines Magnetventils, bei welchem anhand einer
durch Unterbrechung des Ansteuerstroms eingeleiteten Flugphase des Ventilankers in der
Magnetspule induzierten Spannung der Ankeraufschlagszeitpunkt aus dem
Spannungssignalverlauf ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beginn und
mindestens während der Flugphase des Ventilankers in der Magnetspule ein Meßstrom
(Imeß) aufgebaut wird, welcher in der Magnetspule ein zu Meßzwecken ausreichendes
jedoch die Abfallbewegung des Ankers nicht behinderndes Magnetfeld bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstrom (Imeß)
während der Flugphase des Ventilankers in der Magnetspule auf einen konstanten Wert
ausgeregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausregelung des
Meßstroms (Imeß) auf einen konstanten Wert abwechselnd sowohl eine positive als auch
eine negative Hilfsspannung an die Magnetspule angelegt werden kann.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximal einstellbare
negative an die Magnetspule anlegbare Hilfsspannung größer ist, als die in der
Magnetspule induzierte Spannung (Uind).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hilfsspannung (Uhilf) zur Ausregelung des Meßstroms getaktet oder analog an die
Magnetspule angelegt wird.
6. Einrichtung zur Erkennung des Aufprallzeitpunktes eines mittels magnetischer
Wechselwirkung bewegbaren Ventilankers eines Magnetventils (6), mit
- - einem Ansteuerstromkreis zur Betätigung des Magnetventils (6), welcher mittels
- - eines Schalters (7) wahlweise unterbrochen werden kann,
- - einer den Schalter (7) entsprechend der gewünschten Einspritzzeiten betätigende Steuereinheit (10),
- - einen geschlossenen Freischaltkreis (16) mit mindestens einem elektrischen Verbraucher (8),
dadurch gekennzeichnet, daß im Freischaltkreis (16) eine Hilfspannungsquelle (5)
vorgesehen ist, die bei geöffnetem Schalter (7) im Magnetventil (6) einen Strom (Imeß)
aufbaut.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspannungsquelle
(5) als Regler ausgebildet ist, bei welchem die Spannungsrichtung umkehrbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler als
Zweipunktstromregler oder als Analogregler vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 6, mit einer Einrichtung zur Schnellentstromung der
Magnetspule mittels einer aufschaltbaren Förderspannung, dadurch gekennzeichnet, daß
die regelbare Hilfsspannung (Uhilf) von der Schnellentstromungseinrichtung geliefert
wird.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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