DE69815975T2 - Steuerungsverfahren - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Treiberschaltung, die zur Steuerung des Betriebs eines Ventilstellglieds verwendet werden kann. Die Erfindung ist insbesondere für die Steuerung des Betriebs eines Stellglieds vom Zwei-Stufen-Hebe-Typ geeignet, bei dem, wenn das Stellglied zum Aufbringen einer Kraft von relativ geringer Größe auf den Magnetanker mit Energie beaufschlagt wird, sich dessen Magnetanker aus einer Ruhestellung in eine erste Stellung bewegt, wobei das Beaufschlagen des Stellglieds mit Energie zum Aufbringen einer größeren Kraft auf den Magnetanker dazu führt, dass sich der Magnetanker von der ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt, aber sie ist auch für andere Anwendungen geeignet.
  • Ein Stellglied vom voranstehend beschriebenen Typ ließe sich durch die Verwendung einer Spannungsquelle für hohe Spannung und unter Verwendung einer geeigneten Schaltanordnung zum An- und Ausschalten des Stroms steuern, um den durchschnittlich aufgebrachten Strom zu kontrollieren.
  • Wenn das Stellglied dazu verwendet wird, um ein Paar von Ventilen zu steuern, von denen eines eine Verbindung zwischen der Pumpenkammer eines Kraftstoffeinspritzventils und einem Niederdruck-Abfluss steuert, während das andere Ventil den Zeitverlauf der Kraftstoffeinspritzung steuert, muss die Steuerung des erstgenannten Ventils nicht so genau sein, wobei eine relativ langsame Bewegung dieses einen Ventils annehmbar ist, auch wenn die Bewegung des anderen Ventils schnell sein muss, und dies kann vorzugsweise so sein, da die langsame Bewegung des einen Ventils die Gefahr einer zufälligen, ungewollten frühzeitigen Bewegung des anderen Ventils verringert.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines elektromagnetisch betriebenen Stellglieds vom Zwei-Stufen-Hebe-Typ bereitgestellt, das das Aufbringen einer ersten, niedrigen Spannung auf das Stellglied zur Erzeugung einer Stellglied-Kraft von relativ kleiner Größe und das Aufbringen einer zweiten, höheren Spannung auf das Stellglied zur Erzeugung einer relativ großen Stellglied-Kraft umfasst.
  • Vorzugsweise reicht die Stellglied-Kraft von relativ geringer Größe aus, um einen Magnetanker gegen eine erste Federspannung aus seiner Ruhestellung in seine erste Stellung zu bewegen, wobei die relativ große Stellglied-Kraft ausreicht, um eine Bewegung des Magnetankers gegen eine zweite Federspannung in seine zweite Stellung hervorzurufen.
  • In einer Betriebsart wird der Magnetanker in seine erste Stellung bewegt, in dieser Stellung gehalten und anschließend in seine zweite Stellung bewegt.
  • Der Einsatz der niedrigen Spannung, beispielsweise einer Batteriespannung, führt zu einem relativ langsamen Stromanstieg in der Stellgliedwicklung und damit zu einer relativ langsamen Bewegung des Magnetankers in seine erste Stellung, aber da die Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetankers in diesem Abschnitt des Ventil-Betriebszyklus' nicht kritisch ist, ist die niedrige Bewegungsgeschwindigkeit von keiner großen Bedeutung. Die Verwendung von niedriger Spannung während dieses Abschnitts des Betriebszyklus' verbessert die Leistungsfähigkeit der Stellglied-Treiberschaltung.
  • In einer alternativen Betriebsart wird die zweite Spannung aufgebracht, um den Magnetanker zur Bewegung in seine zweite Stellung zu veranlassen, und an einem nachfolgenden Punkt im Betrieb wird die zweite Spannung abgeschaltet und die erste Spannung aufgebracht, wobei sich der Magnetanker in seine erste Stellung bewegt.
  • Es kann der Fall eintreten, dass die Batteriespannung nicht ausreicht, um während der verfügbaren Zeit eine Bewegung des Magnetankers in seine erste Stellung hervorzurufen, und unter diesen Umständen kann dem Aufbringen der ersten, niedrigen Spannung ein Zeitraum des Aufbringens von hoher Spannung auf das Stellglied vorangestellt werden, um die Bewegung des Magnetankers in seine erste Stellung zu unterstützen, oder dieser Zeitraum unterbricht das Aufbringen der ersten, niedrigen Spannung, oder erfolgt erst anschließend. Bevorzugt ist unter diesen Umständen, dass das Aufbringen der höheren Spannung dem Aufbringen der niedrigen Spannung vorangeht. Die Bewegung des Magnetankers in seine zweite Stellung erfolgt durch das nachfolgende Aufbringen der hohen Spannung wie voranstehend beschrieben.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines elektromagnetischen Stellglieds bereitgestellt, umfassend die Verwendung einer Niederspannungsquelle, um eine Wicklung des Stellglieds mit Energie zu beaufschlagen, und die Verwendung einer Hochspannungsquelle zur Unterstützung der Energieversorgung des Stellglieds für den Fall, dass die Quelle für niedrige Spannung nicht in der Lage ist, das Stellglied innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums bis zum gewünschten Maß mit Energie zu beaufschlagen.
  • Die Spannung der Niederspannungsquelle kann überwacht und verwendet werden, um festzulegen, wann die Hochspannungsquelle eingesetzt werden soll, um die Energiebeaufschlagung des Stellglieds zu unterstützen. Alternativ kann die Antwortzeit des Stellglieds oder der Zeitraum, der für die Anhebung des Wicklungstroms auf ein vorgegebenes Niveau benötigt wird, verwendet werden, um festzulegen, ob die Hochspannungsquelle eingeschaltet werden soll oder nicht.
  • Die Erfindung wird weiterhin beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin
  • 1 ein Einspritzventil mit einer elektromagnetisch betriebenen Ventilanordnung darstellt;
  • 2 eine schematische Zeichnung einer Treiberschaltung ist, die für die Steuerung des Stellglieds der in 1 gezeigten Ventilanordnung geeignet ist;
  • 3 ein Diagramm ist, das den durch das Stellglied fließenden Strom und die zugehörige Bewegung des Magnetankers des Stellglieds darstellt; und
  • 4 ein Diagramm ähnlich dem der 3 ist, das eine alternative Stromkurve zeigt.
  • 1 stellt ein Pumpeneinspritzventil dar, das einen Pumpenkörper 10 mit einer Bohrung umfasst, innerhalb der ein Kolben 12 hin- und herbewegt werden kann, wobei der Kolben 12 und die Bohrung zusammen eine Pumpenkammer 14 begrenzen. Eine mehrteilige Steuerventil-Gehäuseanordnung 16a, 16b, 16c, 16d ist auf dem Pumpenkörper 10 angeordnet, und ein Düsenkörper 18 ist auf der Steuerventil-Gehäuseanordnung 16 befestigt. Der Düsenkörper ist mit einer sich axial erstreckenden geschlossenen Bohrung versehen, innerhalb der eine Ventilnadel 20 verschiebbar ist, wobei die Ventilnadel 20 an einer Sitzfläche anliegen kann, die sich in Nachbarschaft zum geschlossenen Ende der Bohrung befindet. Die Bohrung steht über einen Durchgang 22 mit der Pumpenkammer 14 in Verbindung, und die Anlage der Ventilnadel 20 an ihre Sitzfläche steuert die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 14 und einer oder mehreren Auslassöffnungen, die sich im Düsenkörper 18 in Strömungsrichtung unterhalb der Sitzfläche befinden.
  • Die Steuerventil-Gehäuseanordnung 16 umfasst eine Bohrung, die sich koaxial zur Bohrung des Düsenkörpers 18 erstreckt, wobei die Bohrung der Steuerventil-Gehäuseanordnung 16 eine Federkammer 26 begrenzt. Ein Ende der Ventilnadel 20 erstreckt sich in die Federkammer 26 und trägt ein Federwiderlager 28, an das eine Feder 30 anliegt, die so angeordnet ist, dass sie die Ventilnadel 20 zur Anlage an ihre Sitzfläche vorspannt. Die Federkammer 26 steht über einen Durchgang 27 mit einem Niederdruck-Abfluss in Verbindung.
  • Ein Steuerventilelement 36 ist innerhalb einer Bohrung verschiebbar, die zur Federkammer 26 koaxial ist, wobei das Steuerventilelement 36 zur Anlage an eine Sitzfläche kommen kann, um die Verbindung zwischen dem Durchgang 22 und einer Steuerkammer 34 zu steuern, die über einen verengten Durchgang 38 mit einem Niederdruck-Abflussbehälter in Verbindung steht. Die Steuerkammer 34 wird von einer im Steuerventilelement 36 befindlichen Drillbohrung begrenzt, innerhalb der ein Kolben 39 verschiebbar ist, wobei die Bewegung des Kolbens 39 durch eine Stange 41 auf die Nadel 20 übertragen wird. Das Steuerventilelement 36 wird von einer Tellerfeder 43 weg von seiner Sitzfläche vorgespannt, wobei die Vorspannkraft durch eine Feder 40 übertragen wird, die zwischen einem vom Steuerventilelement 36 getragenen Element und einem nachstehend beschriebenen Abflussventilelement 46 eingespannt ist.
  • Die Pumpenkammer 14 steht über einen Durchgang 44 mit einer Bohrung in Verbindung, innerhalb der das Abflussventilelement 46 verschiebbar ist, wobei sich das Abflussventilelement 46 koaxial zum Steuerventilelement 36 erstreckt. Das Abflussventilelement 46 kann an einer Sitzfläche zur Anlage gebracht werden, um eine Verbindung zwischen dem Durchgang 44 und einem Durchgang 48 zu steuern, der mit dem Niederdruck-Abflussbehälter in Verbindung steht. Die Tellerfeder 43 ist so angeordnet, dass das Abflussventilelement 46 weg von seiner Sitzfläche gespannt wird.
  • Ein Stellglied ist innerhalb der Anordnung 16 angebracht, wobei das Stellglied einen Stator oder Ständer 52, der eine Erregerspule 54 enthält, und einen Magnetanker 56 umfasst, der relativ zum Ständer beweglich ist. Der Magnetanker 56 ist am Steuerventilelement 36 befestigt.
  • Wenn sich im Betrieb der Kolben 12 unter Einwirkung einer Feder 13 nach oben bewegt und das Stellglied ausgeschaltet ist, wird Kraftstoff vom Niederdruck-Abflussbehälter am Abflussventilelement vorbei zur Pumpenkammer 14 angesaugt. Anschließend erreicht der Kolben 12 seine äußerste Stellung und beginnt sich sodann auf die Wirkung einer Nockenanordnung hin (nicht gezeigt), einwärts zu bewegen. Die Einwärtsbewegung des Kolbens verdrängt Kraftstoff aus der Pumpenkammer 14 am Abflussventilelement 46 vorbei zum Niederdruck-Abflussbehälter. Während dieses Teils des Betriebs des Pumpeneinspritzventils hält die Feder 30 die Ventilnadel 20 in Anlage mit ihrer Sitzfläche.
  • Anschließend wird, wenn wunschgemäß damit begonnen wird, den Kraftstoff unter Druck zu setzen, eine relativ niedrige Spannung, beispielsweise eine Batteriespannung, auf die Spule 54 aufgebracht, was zu einer Bewegung des Magnetankers 56 gegen die Wirkung der Tellerfeder 43 führt. Die Bewegung des Magnetankers 56 führt dazu, dass sich das Abflussventilelement 46 zur Anlage an seine Sitzfläche bewegt, aber sie reicht nicht aus, um zu bewirken, dass das Steuerventilelement 36 in Anlage an seine Sitzfläche kommt.
  • Wenn das Abflussventilelement 46 an seiner Sitzfläche anliegt, führt die fortgesetzte Einwärtsbewegung des Kolbens 12 dazu, dass Kraftstoff innerhalb der Pumpenkammer 14 unter Druck gesetzt wird. Da während dieser Phase des Pumpenbetriebs das Steuerventilelement 36 von seiner Sitzfläche angehoben ist, und da Kraftstoff nur beschränkt über den Durchgang 38 aus der Steuerkammer 34 zum Niederdruck-Abflussbehälter ausfließen kann, steigt der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 34 an. Die Wirkung des Kraftstoffdrucks innerhalb der Steuerkammer 34 auf die Ventilnadel 20 reicht zusammen mit der Wirkung der Feder 30 aus, um sicherzustellen, dass die Ventilnadel 20 während dieser Phase des Pumpenbetriebs in Anlage an ihrer Sitzfläche bleibt.
  • Wenn die Einspritzung beginnen soll, wird eine höhere Spannung, beispielsweise 50 V, auf die Spule 54 aufgebracht, was zu einer weiteren Bewegung des Magnetankers 56 führt. Da während dieses Teils der Bewegung des Magnetankers 56 das Abflussventilelement 46 an seiner Sitzfläche anliegt, bewegt sich der Magnetanker 56 gegen die Wirkung der Feder 40. Die Bewegung des Magnetankers 56 führt dazu, dass sich das Steuerventileiement 36 in Anlage an seine Sitzfläche begibt. Die Bewegung des Steuerventilelements 36 verhindert das Eindringen von Kraftstoff in die Steuerkammer 34, während weiterhin Kraftstoff über den Durchgang 38 aus der Steuerkammer 34 austreten kann. Deshalb fällt der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 34 und erreicht ein Niveau, das nicht ausreicht, um die Ventilnadel 20 in Anlage an ihrer Sitzfläche zu halten. Die Ventilnadel 20 bewegt sich daher gegen die Wirkung der Feder 30, was einen Austritt von Kraftstoff durch die Auslassöffnung ermöglicht. Diese Stellung ist in 1 gezeigt.
  • Zur Beendigung der Einspritzung wird die Energiebeaufschlagung der Spule 54 auf ein ausreichendes Maß verringert, damit sich das Steuerventilelement 36 von seiner Sitzfläche anheben kann. Kraftstoff dringt in die Steuerkammer 34 ein, wodurch der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 34 ansteigt, und es wird ein Punkt erreicht, jenseits dessen der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer 34 ausreicht, um zu bewirken, dass die Ventilnadel 20 zur Anlage an ihre Sitzfläche kommt.
  • Wenn weitere Einspritzung erforderlich ist, während sich der Kolben 12 weiterhin einwärts bewegt, wird die Spule 54 noch einmal mit Energie beschickt, um das Steuerventilelement 36 zur Anlage an seine Sitzfläche zu bringen, wobei eine Beendigung der Einspritzung wie voranstehend beschrieben erfolgt.
  • Nach Beendigung der Einspritzung wird die Energieversorgung der Spule 54 vollständig abgeschaltet, wobei die Tellerfeder 43 den Magnetanker 56 in seine Ausgangsstellung zurückbringt und das Abflussventilelement 46 von seiner Sitzfläche anhebt, so dass Kraftstoff aus der Pumpenkammer 14 zum Niederdruck-Abflussbehälter austreten kann. Eine fortgesetzte Einwärtsbewegung des Kolbens 12 verdrängt weiterhin Kraftstoff zum Niederdruck-Abflussbehälter. Anschließend beginnt der Kolben 12 auf die Wirkung der Rückstellfeder hin mit einer Bewegung nach außen, was dazu führt, dass die Pumpenkammer 14 mit unter niedrigem Druck stehendem Kraftstoff befüllt wird, wie voranstehend beschrieben.
  • 2 stellt eine Treiberschaltung zur Steuerung des Betriebs der Spule 54 dar. Wie in 2 dargestellt, wird ein Hochspannungs-Anschluss 66 über einen ersten Schalter 68 und eine Diode 70 mit einem ersten Ende der Spule 54 verbunden. Ein zweites Ende der Spule wird über einen zweiten Schalter 72 und einen Widerstand 74 mit einer Erdung 76 verbunden. Ein Niederspannungs-Anschluss 78 ist über einen dritten Schalter 80 und eine Diode 82 mit dem ersten Ende der Spule 54 verbunden. Das erste Ende der Spule 54 ist außerdem über eine Diode 84 mit der Erdung 76 verbunden, und das zweite Ende der Spule 54 ist über eine Diode 86 mit dem Hochspannungs-Anschluss 66 verbunden. Die Dioden 84, 86 bilden eine Rückkopplungs-Strombahn, durch die die Spule während des Betriebs dazu verwendet werden kann, die Hochspannungsquelle auf einen geeigneten Pegel aufzuladen. Es sollte klar sein, dass die Dioden durch andere gleichwertige Gerätebauteile, beispielsweise Synchron-Gleichrichter, ersetzt werden können. Die drei Schalter 68, 72, 80, der erste, der zweite und der dritte, besitzen zweckmäßig die Form von Transistoren, die unter der Steuerung eines Steuergeräts 88 betrieben werden.
  • Es wird nachstehend auf 3 Bezug genommen. Um damit zu beginnen, den Kraftstoff im Pumpeneinspritzventil unter Druck zu setzen, werden der zweite und der dritte Schalter 72, 80 beide geschlossen, wobei eine Niederspannung auf die Spule 54 aufgebracht wird, was einen langsamen Anstieg des in der Spule 54 fließenden Stroms bewirkt. Man lässt den Strom auf einen Höchstwert PK1 ansteigen, und, wie in 3 gezeigt, wird dieser Wert zu einem Zeitpunkt A erreicht. Wenn der Spitzenstrompegel PK1 erreicht ist, wird der dritte Schalter 80 geöffnet, wodurch der Strom über den zweiten Schalter 72 langsam abklingt. Der Strom kann weiterhin abnehmen, bis der gewünschte Strompegel erreicht ist, bei dem der Magnetanker 56 gegen die Wirkung der Tellerfeder 43 in der Stellung gehalten wird oder gehalten werden soll, in der das Abflussventilelement 46 an seiner Sitzfläche anliegt, aber das Steuerventilelement 36 nicht an seiner Sitzfläche anliegt. Wenn dieser Strompegel erreicht worden ist, wird auf den dritten Schalter 80 ein geeignetes Signal aufgebracht, das unter Verwendung einer geeigneten Unterbrechertechnik den Schalter wiederholt zu öffnen und zu schließen vermag, um den Strom auf dem gewünschten Strompegel zu halten. Wie in 3 gezeigt, erreicht der Strom den gewünschten Pegel zum Zeitpunkt B, wobei der Zeitpunkt C den Moment angibt, an dem der Magnetanker die gewünschte Stellung erreicht. Wie in 3 gezeigt, beginnt in dieser Ausführungsform die Bewegung des Magnetankers, bevor der Höchstwert PK1 erreicht ist.
  • Zu einem nachfolgenden Zeitpunkt wird vom Steuergerät 88 ein Signal ausgesandt, um den dritten Schalter 80 zu öffnen und den ersten Schalter 68 zu schließen. Dies bewirkt, dass eine hohe Spannung durch die Spulenwicklung 54 geschickt wird, was eine rasche Anstiegsgeschwindigkeit des durch die Spule 54 fließenden Stroms bewirkt. In 3 ist der Moment, in dem der erste Schalter 68 geschlossen wird, mit dem Zeitpunkt D angegeben. Das Aufbringen der höheren Spannung auf die Spule 54 führt zur Erzeugung eines magnetischen Felds, das ausreicht, um eine weitere Bewegung des Magnetankers 56 gegen die Wirkung der Feder 40 hervorzurufen, und die untere Kurve in 3 zeigt an, dass der Magnetanker 56 mit einer Bewegung in Richtung einer zweiten Stellung beginnt. Der Strom steigt zum Zeitpunkt E auf einen zweiten Spitzenwert PK2 an, und wenn dieser Strompegel erreicht ist, wird der erste Schalter 68 geöffnet, damit der Strom auf einen zweiten erwünschten Strompegel abnehmen kann, wobei dann der Schalter 80 unter Verwendung der voranstehend erwähnten Unterbrecher-Technik geöffnet und geschlossen wird, um den durch die Spule 54 fließenden Strom auf einem zweiten gewünschten Pegel zu halten.
  • Die gestrichelten Linien in 3 illustrieren die Wirkung, wenn statt des ersten Schalters 68 der dritte Schalter 80 geschlossen wird, um eine Bewegung des Magnetankers aus seiner Ruhestellung in Richtung seiner ersten Stellung hervorzurufen. Da ein Schließen des ersten Schalters 68 eine hohe Spannung auf die Spule 54 aufbringt, würde der Magnetanker 56 früher beginnen, sich zu bewegen, und würde deshalb die erste Stellung früher erreichen als es geschieht, wenn eine relativ niedrige Spannung auf die Spule 54 aufgebracht wird.
  • Wie voranstehend beschrieben, ist während dieses Abschnitts des Betriebszyklus' des Pumpeneinspritzventils eine relativ schnelle Bewegung des Magnetankers von geringer Bedeutung, aber man erreicht eine bedeutende Energieeinsparung, wenn man Niederspannung anstelle von Hochspannung verwendet, um die Bewegung des Magnetankers in seine erste Stellung hervorzurufen. Außerdem kann die rasche Bewegung des Magnetankers zu einer zufälligen, ungewollten Bewegung des Steuerventilelements führen.
  • In einer alternativen Betriebsart des voranstehend beschriebenen Einspritzventils kann die Spule unter Verwendung der Hochspannungsquelle mit Energie versorgt werden, indem man beide Ventile schließt. Kurz nach Beendigung dieser Bewegung wird die Spule rasch von der Hochspannungsquelle getrennt, und stattdessen wird sie mit der Niederspannungsquelle verbunden. Als eine Folge davon kehrt das Steuerventilelement in seine geöffnete Stellung zurück, obwohl das Abflussventil geschlossen bleibt, wodurch sichergestellt wird, dass keine Einspritzung stattfindet. Anschließend wird die Spule unter Verwendung der Hochspannungsversorgung mit Energie beaufschlagt, um zu bewirken, dass die Einspritzung beginnt, wie voranstehend beschrieben. Eine derartige Betriebsweise kann verwendet werden, um eine Voreinspritzung zu erzielen, der eine Haupteinspritzung folgt.
  • Es kann vorkommen, beispielsweise beim Motorstart, dass die als Stromquelle dienende Batterie nicht ausreichend geladen ist, um die Niedrigspannung zu liefern, die für eine Bewegung des Magnetankers in Richtung seiner ersten Stellung notwendig ist. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem die Batteriespannung nicht ausreicht, um den Spitzenstrom PK1 innerhalb eines annehmbaren Zeitraums zu erreichen, und um dies auszugleichen, wird vor dem Schalten des dritten Schalters 80 zum Aufbringen einer niedrigen Spannung auf die Spule 54 der erste Schalter 68 geschlossen, um für einen kurzen Zeitraum eine hohe Spannung aufzubringen, und anschließend wird der erste Schalter 68 geöffnet und der dritte Schalter 80 zur Steuerung der auf die Spule 54 aufgebrachten Spannung verwendet, wie voranstehend beschrieben, um die Bewegung des Magnetankers in Richtung seiner ersten Stellung zu steuern. Es sollte klar sein, dass das kurzzeitige Aufbringen von hoher Spannung das Aufbringen einer niedrigen Spannung unterbrechen oder diesem folgen kann, anstelle diesem vorangestellt zu sein, wie voranstehend beschrieben.
  • Die voranstehend beschriebene Technik zum Ausgleichen niedriger Batteriespannungspegels kann auch bei anderen Stellgliedtypen verwendet werden, beispielsweise mit einem Ein-Stufen-Hebe-Stellglied, und ist nicht darauf begrenzt, mit dem voranstehend beschriebenen Zwei-Stufen-Hebe-Stellglied verwendet zu werden. Während des Betriebs kann die Batteriespannung überwacht werden, um festzustellen, ob eine Beaufschlagung mit Energie die Verwendung der Hochspannungsquelle erfordert oder nicht, beispielsweise durch Messen der Batteriespannung 100 μS, bevor eine Einspritzung stattfinden soll. Alternativ kann die Ansprechempfindlichkeit des Stellglieds überwacht werden, oder der Zeitraum, der zum Erreichen eines vorgegebenen Pegels des Wicklungsstroms benötigt wird, kann zur Feststellung verwendet werden, ob die Hochspannungsquelle zur Energieversorgung des Stellglieds herangezogen werden soll oder nicht. Das Maß an Unterstützung, das durch die Verwendung der Hochspannungsquelle bereitgestellt werden soll, kann unter Verwendung eines Mikrokontrollers oder durch Verwendung einer geeigneten Nachschlagetabelle bestimmt werden. Die Hochspannunsquelle kann auch verwendet werden, wenn festgestellt wird, dass die Batteriespannung nicht ausreicht, um den Magnetanker in seiner aktivierten Stellung zu halten.
  • Obwohl sich die voranstehende Beschreibung auf die Anwendung der Erfindung auf ein Pumpeneinspritzventil vom in 1 dargestellten Typ bezieht, sollte es klar sein, dass das Verfahren zur Steuerung des Stellglieds auch auf andere Anordnungen als das in 1 dargestellte Pumpeneinspritzventil angewendet werden kann, und dass es auch zur Verwendung in anderen Kraftstoffeinspritzventil-Anordnungen geeignet ist.
  • Die Stromkurve, die zur Steuerung des Betriebs des voranstehend beschriebenen Einspritzventils verwendet werden kann, kann so angepasst werden, dass sie Bereiche umfasst, in denen die Stromabnahmegeschwindigkeit relativ niedrig ist, und andere Bereiche umfasst, in denen der Strom schneller abnehmen kann. Weiterhin können Detektoren eingeschlossen sein, durch die eine Bewegung der Ventilelemente in ihre aktivierten Stellungen detektiert wird, beispielsweise auf bekannte Art durch Detektieren einer Diskontinuität oder einer Störung in der Stromkurve.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines elektromagnetisch betriebenen Stellglieds vom Zwei-Stufen-Hebe-Typ, umfassend das Aufbringen einer ersten, niedrigen Spannung auf das Stellglied, um eine Stellglied-Kraft relativ geringer Größe zu erzeugen, und das Aufbringen einer zweiten, höheren Spannung auf das Stellglied, um eine relativ große Stellglied-Kraft zu erzeugen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kraft relativ geringer Größe ausreichend ist, um einen Anker (56) aus einer Ruheposition gegen eine erste Federlast in eine erste Zwischenposition zu bewegen, wobei die relativ große Kraft ausreichend ist, um den Anker (56) gegen eine zweite Federlast in eine zweite Position zu bewegen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Anker (56) in seine erste Position bewegt wird, in dieser Position gehalten wird und anschließend in seine zweite Position bewegt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Anker (56) dadurch in seine zweite Position bewegt wird, dass die zweite Spannung auf das Stellglied aufgebracht wird, wobei der Anker (56) dann durch Unterbrechung der zweiten Spannung in seine erste Stellung bewegt werden kann.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin dem Schritt des Aufbringens einer ersten, niedrigen Spannung auf das Stellglied ein zusätzlicher Schritt des Aufbringens der zweiten Spannung auf das Stellglied vorangeht, worin der erstgenannte Schritt durch den zusätzlichen unterbrochen wird oder worin der zusätzliche Schritt dem erstgenannten folgt.
  6. Verfahren zum Steuern eines elektromagnetischen Stellglieds, umfassend die Verwendung einer Niederspannungsquelle, um eine Wicklung des Stellglieds mit Energie zu versorgen, und die Verwendung einer Hochspannungsquelle, um die Energieversorgung für den Fall zu unterstützen, dass die Niederspannungsquelle nicht in der Lage ist, das Stellglied innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums bis zum gewünschten Maß mit Energie zu versorgen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend einen Schritt des Überwachens der Spannung der Niederspannungsquelle und Verwenden der gemessenen Spannung für die Festlegung, ob die Hochspannungsquelle zur Energieversorgung des Stellglieds herangezogen werden soll oder nicht.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, worin der Überwachungsschritt ausgeführt wird, bevor das Stellglied mit Energie beaufschlagt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend das Messen und Verwenden der Antwortzeit des Stellglieds für die Festlegung, ob das Stellglied unter Verwendung der Hochspannungsversorgung mit Energie beaufschlagt werden soll oder nicht.
  10. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend das Messen des Zeitraums, der benötigt wird, um den Stellgliedstrom auf einen vorgegebenen Pegel zu heben, und Verwenden des gemessenen Zeitraums zur Festlegung, ob das Stellglied unter Verwendung der Hochspannungsversorgung mit Energie beaufschlagt werden soll oder nicht.
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