EP1430207A1 - Method and device for controlling an electromagnetic consumer - Google Patents

Method and device for controlling an electromagnetic consumer

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EP1430207A1
EP1430207A1 EP02762226A EP02762226A EP1430207A1 EP 1430207 A1 EP1430207 A1 EP 1430207A1 EP 02762226 A EP02762226 A EP 02762226A EP 02762226 A EP02762226 A EP 02762226A EP 1430207 A1 EP1430207 A1 EP 1430207A1
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EP
European Patent Office
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time
consumer
current
switch
switching time
Prior art date
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Granted
Application number
EP02762226A
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German (de)
French (fr)
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EP1430207B1 (en
Inventor
Uwe Guenther
Andreas Glaser
Bernd Kudicke
Wolfgang Schmauder
Juergen Eckhardt
Oliver Heyna
Beate Leibbrand
Hartmut Albrodt
Thomas Wenzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP1430207B1 publication Critical patent/EP1430207B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling an electromagnetic .5 magnetic consumer.
  • DE 44 15 361 discloses a method and a device for controlling an electromagnetic consumer. Such electromagnetic consumers are used in particular to control the fuel metering in internal combustion engines. Here i 0, a solenoid valve determines the injection duration and / or the start of injection.
  • a certain period of time usually elapses between the activation time and the reaction of the solenoid valve. This period is usually referred to as the switching time of the valve.
  • This switching time depends on different parameters! 5 meters from. Such parameters are, for example, the coil voltage and / or the coil temperature and / or the current flowing through the coil.
  • a variable switching time of the solenoid valve in turn results in a variable injection duration and / or a variable injection start and thus an undesirably changing amount of injected fuel.
  • At least one switching time and / or a correction value is determined on the basis of a detected current value, very precise control of the fuel metering, in particular the start of the fuel metering and / or the duration of the fuel metering, can be achieved.
  • the switching time can be predetermined as a function of the quenching voltage.
  • a switch-on time is taken into account when specifying the start and the switch-off time when specifying the duration of the activation.
  • the end of the activation can also be specified.
  • the switch-on time and switch-off time must be taken into account when specifying the end.
  • the evaluation is particularly simple and reliable if the switching time is determined on the basis of a stationary current value and / or on the basis of a current value which is measured immediately before switching off. If the stationary current value is used, a correction can be made for the same injection and / or for the subsequent ones.
  • a particularly advantageous embodiment results if a valve characteristic curve is corrected on the basis of the current value. This means that the relationship between the control duration of the consumer and the injected fuel quantity is corrected immediately. This correction is carried out in such a way that irrespective of the current flowing through the consumer, the triggering time for the consumer is output, which is necessary to meter the desired amount of fuel.
  • an erase voltage or a variable derived therefrom is evaluated instead of the current.
  • the extinguishing voltage is the one at the consumer during the switch-off process. rather applied voltage. This voltage is preferably detected at the connection of the consumer which is connected to the voltage supply.
  • the embodiment in which the switching time and / or the correction value is determined on the basis of a period of time during which the extinguishing voltage is present is particularly preferred. This means that the period of time during which the extinguishing voltage is applied to the consumer is determined. The point in time at which the extinguishing voltage drops below a threshold value (TS) is preferably determined. The duration of the extinguishing voltage then corresponds to the time period between switching off the consumer and falling below the threshold.
  • TS threshold value
  • FIG. 1 shows essential elements of the device according to the invention
  • FIGS. 2 and 3 show different signals plotted over time
  • FIG. 3 shows a valve characteristic curve
  • FIG. 5 shows essential elements of a further embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 6 shows different plots over time signals.
  • the invention is described below using the example of a device for controlling the amount of fuel to be injected into an internal combustion engine. However, it is not limited to this application. It can always be used when the activation duration of an electromagnetic consumer has to be controlled. This is particularly the case when the actuation duration defines a variable, such as the volume flow of a medium flowing through the solenoid valve.
  • a first connection of the solenoid valve 100 is connected to a supply voltage Ubat.
  • a second connection of the solenoid valve is connected to ground 130 via a switching means 110 and a current measuring means 120.
  • the switching means 110 is preferably implemented as a transistor.
  • the two connections of the Switching means are preferably connected via a voltage limiting means 111.
  • the current measuring means is preferably an ohmic resistor, the voltage drop across the ohmic resistor being evaluated for current measurement.
  • the control means 110 is acted upon by a control logic 115 with a control signal.
  • the voltage drop across the current measuring means 120 is evaluated by a current detection 125.
  • This current detection includes an analog / digital converter and a register 126 for storing the current value.
  • the components 110 to 125 form the so-called output stage 140, which is preferably designed as an output stage IC.
  • the output stage 140 is preferably connected to a control unit 150 via an interface and at least transmits the value of the current I to the control unit 150 via the latter.
  • the control unit 150 sends a control signal T, which specifies in particular the control duration and / or the start of control Power stage, in particular to the control logic 115, transmitted.
  • the control unit 150 includes, among other things, a switching time determination 152 which is connected to the register of the current detection 125. Furthermore, the control unit 150 contains a control time specification 154, which applies the control signal T to the control logic 115.
  • the control unit 150 calculates the activation signal T on the basis of various operating parameters of the internal combustion engine and / or ambient conditions.
  • This activation signal T contains the information relating to the start of activation and / or the activation duration of the electromagnetic consumer.
  • This control signal T is then converted by the control logic 115 into signals to act on the switching means 110.
  • the current I flowing through the consumer 100 generates a voltage drop across the current measuring resistor 120, which is determined by the current detection 125. Starting from the voltage drop, the current detection determines the current value I and writes it to the register 126. The switching time determination 152 reads the current value I from the SPI register and determines the switching times TA based on the current value I. The switching times TA are taken into account by the control time specification 154 when determining the control signal T.
  • FIG. 2 shows the course of the current when switched on over time t.
  • Three current profiles with different final values of the current II, 12 and 13 are shown.
  • the switching means 110 is closed and the current flow by consumer 100 begins. Due to the inductance of the consumer, the current increases according to the exponential function.
  • the needle of the solenoid valve begins to move and the inductance of the consumer changes.
  • the solenoid valve needle reaches its new end position, ie the solenoid valve opens, the current in the exemplary embodiment shown has a kink. From this point on, the current rises to its final value II, 12 or 13.
  • the time at which the solenoid valve opens is denoted by t3, t2 and tl.
  • the distance between the switch-on time te and the opening of the solenoid valve at the time t3, t2 or tl is usually referred to as the switching time, in particular as the switch-on time.
  • the switching time in particular as the switch-on time.
  • a small switch-on time is preferably set. With smaller currents there is a longer switch-on time.
  • this switch-on time is dependent on the end value of the current. According to the invention, this relationship is preferably stored as a map in the switching time specification 152. Alternatively, provision can also be made for the current detection to already convert the current into a switching time and to transmit a switching time or a correction value to the control unit 150 instead of the current.
  • this connection is, like the switching on time, preferably stored in the switching time specification 152 as a map.
  • the current value flowing through the consumer is preferably measured in the steady, static state. This is preferably done about 2 ms after the current flow is switched on, at the latest immediately before the consumer is switched off.
  • the supply voltage Ubat is measured at the same time.
  • the ohmic resistance of the consumer is determined directly on the basis of the measured current value.
  • the temperature of the consumer can also be inferred from this.
  • the main factors influencing the switch-on times and switch-off times are thus known and can therefore be compensated for.
  • characteristic maps or calculation methods are preferably used.
  • the switch-on time and the switch-off time are used to correct the duration of the fuel metering. It is particularly advantageous if the switch-on time is used to correct the start of the fuel metering and the switch-off time is used to correct the end of the fuel metering.
  • the switching times determined in the previous injection are preferably used in the subsequent fuel metering.
  • the current is measured several times during activation and only the highest measured current is used as a value for a metering.
  • the control time specification usually includes a valve characteristic.
  • the relationship between the desired fuel quantity QK to be injected and the duration ti of the control signal T is stored in this valve characteristic curve.
  • a valve characteristic curve is shown by way of example in FIG. 4. An idealized characteristic curve is drawn with a solid line. No injection takes place up to a minimum activation period tiO. The amount of fuel increases steeply from the minimum activation time. In the further course there is an almost linear relationship between the time ti and the injected fuel quantity QK.
  • the current value is determined accordingly and that the valve characteristic curve is corrected on the basis of this.
  • this can be implemented in such a way that different characteristic curves are stored and used in the activation time specification for different current values.
  • a correction value is determined with which the output variable and / or the input variable of the characteristic diagram is corrected.
  • FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. 1 essentially in that instead of a current detection 125, a voltage detection 128 is provided which detects the voltage U which is present at the connection point between the consumer 100 and the switching means 110. This voltage detection 128 supplies a signal t, which represents a time variable, to the switching time determination 152.
  • the voltage detection 128 is shown in more detail in FIG.
  • the voltage signal U arrives at a comparator 128a, at the second input of which there is an output signal TS of a threshold value specification 128b.
  • the point in time at which the threshold value is exceeded and or the length of time since the consumer was activated is entered in register 126.
  • FIG. 6a shows the course of the current I flowing through the consumer 100 during the switch-off process.
  • 6b shows the voltage U applied to the consumer over the corresponding time.
  • the stroke of the solenoid valve needle is plotted over time in FIG. 6c. Up to the point in time ta, the stationary current value flows through the consumer.
  • the activation of the switching means 110 ends at the point in time ta. From this point in time, the current drops to 0 according to an exponential function. As a result, the solenoid valve needle moves towards its closed position after a certain delay. Depending on the current level and the clamp voltage U, the switch-off becomes shorter or longer.
  • the solenoid valve is closed. Simultaneously with the actuation of the switching means 1 0, the clamp voltage U rises to a value determined by the Zener diode 111. As soon as the current I has dropped to 0, the voltage U also drops exponentially. This point in time from which the voltage drops corresponds to the point in time t1, t2 or t3 at which the current I has dropped to 0. At the time when the solenoid valve needle has reached its end position, the voltage drops to the battery voltage Ug a t. According to the invention, it was recognized that there is a connection between the time t1, t2, t3 at which the voltage U drops and the time ATI, AT2, AT3 at which the solenoid valve reaches its end position.
  • this relationship is preferably stored as a map in the switching time specification 152.
  • the voltage detection already converts the times t1, t2, t3 into a switching time and transmits a switching time or a correction value to the control unit 150 instead of the time at which the voltage drops.
  • the time t1, t2 or t3 is determined by checking whether the voltage U drops below a threshold value TS, which is specified by the threshold value specification 128b. This time t1, t2 or t3 is stored in the register 126 and transferred to the switching time specification 152.
  • the mechanical fall time At i.e. H. the time until the consumer reaches its end position, u. a. dependent on the electrical parameters such as the level of the switch-off current and the inductance. These parameters go into the temporal length of the switch-off voltage, i. H. in the difference between the time ta and the times tl, t2 or t3.
  • the cut-off voltage is also known as the quenching voltage.
  • this time period is measured between the time ta and the time t1, t2 or t3. Based on the length of the switch-off voltage, the mechanical switch-off time Atl, At2 or At3 is then concluded. This takes place, for example, with the characteristic map 152 shown in FIG. 5. Knowing the exact mechanical switch-off time can significantly improve the accuracy in the control of the electromagnetic consumers. By reducing the extinguishing voltage, which is possible as a result, there is a considerable cost advantage. According to the invention, it was recognized that the mechanical switch-off time is dependent on the electrical variables, such as the current in the case of a switch-off, the inductance, the level of the quenching voltage, the coil resistance and / or the supply voltage Ug at .
  • the length from the switch-off time ta until the trigger threshold is reached is measured according to the invention.
  • the mechanical switch-off time is determined from this time period, in particular by means of a characteristic field. This switch-off time At determined in this way is then taken into account by the activation time determination 154 for determining the activation time T, as in the first embodiment according to FIG. 1.
  • This procedure according to the invention makes it possible to reduce the extinguishing voltage to lower values, while at the same time the scattering during the switch-off times is not increased. This results in considerable cost savings in the area of the components, since they no longer have to be designed for correspondingly high voltages.
  • the procedure according to the invention is generally applicable to electromagnetic consumers.
  • it can be used in motor vehicles with injection valves or other solenoid valves which are in the area of fuel metering or in the area of control.

Abstract

The invention relates to a device and method for controlling an electromagnetic consumer, especially a magnetic valve for influencing the amount of fuel which is to injected into an internal combustion engine. At least one response time of the consumer is considered during the control thereof. The at least one response time is determined from a current value.

Description

.0 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers.0 Method and device for controlling an electromagnetic consumer
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektro- .5 magnetischen Verbrauchers.The invention relates to a method and a device for controlling an electromagnetic .5 magnetic consumer.
Aus der DE 44 15 361 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers bekannt. Solche elektromagnetischen Verbraucher dienen insbesondere zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei Brennkraftmaschinen. Hierbei i 0 legt ein Magnetventil die Einspritzdauer und/oder den Einspritzbeginn fest.DE 44 15 361 discloses a method and a device for controlling an electromagnetic consumer. Such electromagnetic consumers are used in particular to control the fuel metering in internal combustion engines. Here i 0, a solenoid valve determines the injection duration and / or the start of injection.
Bei Magnetventilen verstreicht üblicherweise zwischen dem Ansteuerzeitpunkt und der Reaktion des Magnetventils eine gewisse Zeitspanne. Diese Zeitspanne wird üblicherweise als Schaltzeit des Ventils bezeichnet. Diese Schaltzeit hängt von verschiedenen Para- ! 5 metem ab. Solche Parameter sind beispielsweise die Spulenspannung und/oder die Spulentemperatur und/oder der durch die Spule fließende Strom. Eine variable Schaltzeit des Magnetventils hat wiederum eine variable Einspritzdauer und/oder einen variablen Einspritzbeginn und damit eine sich unerwünscht ändernde eingespritzte Kraftstoffmenge zur Folge.In the case of solenoid valves, a certain period of time usually elapses between the activation time and the reaction of the solenoid valve. This period is usually referred to as the switching time of the valve. This switching time depends on different parameters! 5 meters from. Such parameters are, for example, the coil voltage and / or the coil temperature and / or the current flowing through the coil. A variable switching time of the solenoid valve in turn results in a variable injection duration and / or a variable injection start and thus an undesirably changing amount of injected fuel.
1010
Aus der DE 195 138 78 (US 5 878 722) ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers bekannt. Bei der dort beschriebenen Vorgehensweise wird die Dauer der Ansteuerung des Magnetventils um eine Abschaltver- zugszeit der laufenden Einspritzung korrigiert. Diese Verzugszeit ist abhängig vom Momentanwert des Stroms beim Abschaltvorgang vorgebbar. Desweiteren ist bekannt, dass beim Abschalten die mechanischen Schaltzeiten abhängig von dem Abschaltstrom und der Abschaltspannung sind. Um den Einfluss unterschiedlicher Abschaltströme wirklich gering zu halten, wird mit möglichst hoher Löschspannung der Strom aus dem Verbraucher abkommutiert. Hierzu sind Bauelemente erforderlich, die die entsprechende Spannungsfestigkeiten aufweisen. Diese Bauteile sind vergleichsweise teuer.From DE 195 138 78 (US 5 878 722) a method and a device for controlling an electromagnetic consumer is known. In the procedure described there, the duration of the activation of the solenoid valve is corrected by a switch-off delay time of the current injection. This delay time can be specified depending on the instantaneous value of the current during the switch-off process. Furthermore, it is known that when switching off, the mechanical switching times depend on the switch-off current and the switch-off voltage. In order to keep the influence of different switch-off currents really low, the current from the consumer is commutated with the highest possible extinguishing voltage. For this purpose, components are required that have the appropriate dielectric strengths. These components are comparatively expensive.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Dadurch, dass wenigstens eine Schaltzeit und/oder ein Korrekturwert ausgehend von einem erfassten Stromwert ermittelt wird, kann eine sehr genaue Steuerung der Kraftstoff- zumessung insbesondere des Beginns der Kraftstoffzumessung und/oder der Dauer der Kraftstoffzumessung erreicht werden. Darüber hinaus ergibt sich eine wesentliche Kosteneinsparung gegenüber Systemen, die auf hohe Spannungsfestigkeiten ausgelegt sind, dadurch, dass die Schaltzeit in Abhängigkeit der Löschspannung vorbestimmbar sind.Because at least one switching time and / or a correction value is determined on the basis of a detected current value, very precise control of the fuel metering, in particular the start of the fuel metering and / or the duration of the fuel metering, can be achieved. In addition, there is a significant cost saving compared to systems which are designed for high dielectric strengths in that the switching time can be predetermined as a function of the quenching voltage.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Einschaltzeit bei der Vorgabe des Beginns und die Ausschaltzeit bei der Vorgabe der Dauer der Ansteuerung berücksichtigt wird. Anstelle der Dauer der Ansteuerung kann auch das Ende der Ansteuerung vorgegeben werden. Bei der Vorgabe des Endes sind die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit zu berücksichtigen.It is particularly advantageous if a switch-on time is taken into account when specifying the start and the switch-off time when specifying the duration of the activation. Instead of the duration of the activation, the end of the activation can also be specified. The switch-on time and switch-off time must be taken into account when specifying the end.
Besonders einfach und sicher ist die Auswertung, wenn die Schaltzeit ausgehend von einem stationären Stromwert ermittelt wird und/oder ausgehend von einem Stromwert, der unmittelbar vor dem Abschalten gemessen wird, ermittelt wird. Bei der Verwendung des stationären Stromwerts kann eine Korrektur bei der selben Einspritzung erfolgen, und/oder bei den nachfolgenden vorgenommen werden.The evaluation is particularly simple and reliable if the switching time is determined on the basis of a stationary current value and / or on the basis of a current value which is measured immediately before switching off. If the stationary current value is used, a correction can be made for the same injection and / or for the subsequent ones.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn ausgehend von dem Stromwert eine Ventil-Kennlinie korrigiert wird. Dies bedeutet, es wird unmittelbar der Zusammenhang zwischen Ansteuerdauer des Verbrauchers und der eingespritzten Kraftstoffmenge korrigiert. Diese Korrektur erfolgt derart, dass unabhängig von dem Strom, der durch den Verbraucher fließt, die Ansteuerdauer für den Verbraucher ausgegeben wird, die erforderlich ist, um die gewünschte Kraftstoffmenge zuzumessen.A particularly advantageous embodiment results if a valve characteristic curve is corrected on the basis of the current value. This means that the relationship between the control duration of the consumer and the injected fuel quantity is corrected immediately. This correction is carried out in such a way that irrespective of the current flowing through the consumer, the triggering time for the consumer is output, which is necessary to meter the desired amount of fuel.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass anstelle des Stroms eine Löschspannung oder eine hieraus abgeleitete Größe ausgewertet wird. Bei der Löschspannung handelt es sich bei der während des Abschaltvorgangs am Verbrau- eher anliegenden Spannung. Diese Spannung wird vorzugsweise an dem Anschluß des Verbrauchers erfaßt, der mit der Spannungversorgung in Verbindung steht.In a particularly advantageous embodiment, it is provided that an erase voltage or a variable derived therefrom is evaluated instead of the current. The extinguishing voltage is the one at the consumer during the switch-off process. rather applied voltage. This voltage is preferably detected at the connection of the consumer which is connected to the voltage supply.
Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform, bei der Verfahren die Schaltzeit und/oder der Korrekturwert ausgehend von einer Zeitdauer ermittelt wird, während der die Löschspannung anliegt. Das heißt es wird die Zeitdauer ermittelt während der die Löschspannung am Verbraucher anliegt. Vorzugsweise wird der Zeitpunkt ermittelt wird, bei dem die Löschspannung unter einen Schwellenwert (TS) abfällt. Die Dauer der Löschspannung entspricht dann dem Zeitabschnitt zwischen dem Abschalten des Verbrauchers und dem Unterschreiten des Schwellenwerts.The embodiment in which the switching time and / or the correction value is determined on the basis of a period of time during which the extinguishing voltage is present is particularly preferred. This means that the period of time during which the extinguishing voltage is applied to the consumer is determined. The point in time at which the extinguishing voltage drops below a threshold value (TS) is preferably determined. The duration of the extinguishing voltage then corresponds to the time period between switching off the consumer and falling below the threshold.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous and expedient refinements and developments of the invention are characterized in the subclaims.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert. Es zeigt Figur 1 wesentliche Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Figuren 2 und 3 verschiedene über der Zeit aufgetragene Signale, die Figur 3 eine Ventil-Kennlinie, die Figur 5 wesentliche Elemente einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Figur 6 verschiedene über der Zeit aufgetragene Signale.The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the drawing. 1 shows essential elements of the device according to the invention, FIGS. 2 and 3 show different signals plotted over time, FIG. 3 shows a valve characteristic curve, FIG. 5 shows essential elements of a further embodiment of the device according to the invention and FIG. 6 shows different plots over time signals.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel einer Vorrichtung zur Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge in eine Brennkraftmaschine beschrieben. Sie ist aber nicht auf diese Anwendung beschränkt. Sie kann immer dann eingesetzt werden, wenn die Ansteuerdauer eines elektromagnetischen Verbrauchers zu steuern ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Ansteuerdauer eine Größe, wie beispielsweise den durch das Magnetventil fließenden Volumenstrom eines Mediums festlegt.The invention is described below using the example of a device for controlling the amount of fuel to be injected into an internal combustion engine. However, it is not limited to this application. It can always be used when the activation duration of an electromagnetic consumer has to be controlled. This is particularly the case when the actuation duration defines a variable, such as the volume flow of a medium flowing through the solenoid valve.
Mit 100 ist ein elektromagnetischer Verbraucher, insbesondere ein Magnetventil, bezeichnet. Ein erster Anschluss des Magnetventils 100 steht mit einer Versorgungsspannung Ubat in Verbindung. Ein zweiter Anschluss des Magnetventils steht über ein Schaltmittel 110 sowie ein Strommessmittel 120 mit Masse 130 in Verbindung. Das Schaltmittel 110, ist vorzugsweise als Transistor realisiert. Die beiden Anschlüsse des Schaltmittels sind vorzugsweise über ein Spannungsbegrenzungsmittel 111 verbunden. Bei dem Strommessmittel handelt es sich vorzugsweise um einen ohmschen Widerstand, wobei der Spannungsabfall an dem ohmschen Widerstand zur Strommessung ausgewertet wird.100 denotes an electromagnetic consumer, in particular a solenoid valve. A first connection of the solenoid valve 100 is connected to a supply voltage Ubat. A second connection of the solenoid valve is connected to ground 130 via a switching means 110 and a current measuring means 120. The switching means 110 is preferably implemented as a transistor. The two connections of the Switching means are preferably connected via a voltage limiting means 111. The current measuring means is preferably an ohmic resistor, the voltage drop across the ohmic resistor being evaluated for current measurement.
Das Schaltmittel 110 wird von einer Ansteuerlogik 115 mit einem Ansteuersignal beaufschlagt. Der Spannungsabfall am Strommessmittel 120 wird von einer Stromerfassung 125 ausgewertet. Diese Stromerfassung beinhaltet unter anderem ein Analog/Digital- Wandler und ein Register 126 zum speichern des Stromwerts. Die Bauelemente 110 bis 125 bilden die sogenannte Endstufe 140, die vorzugsweise als Endstufen IC ausgebildet ist. Die Endstufe 140 steht vorzugsweise über eine Schnittstelle mit einer Steuereinheit 150 in Verbindung und überträgt über diese zumindestens den Wert des Stroms I an die Steuereinheit 150. Von der Steuereinheit 150 wird ein Ansteuersignal T, das insbesondere die Ansteuerdauer und/oder den Ansteuerbeginn festlegt, zur Endstufe, insbesondere zur Ansteuerlogik 115, übertragen. Die Steuereinheit 150 beinhaltet unter anderem eine Schaltzeitermittlung 152 die mit dem Register der Stromerfassung 125 verbunden ist. Desweiteren beinhaltet die Steuereinheit 150 eine Ansteuerzeitvorgabe 154, die die Ansteuerlogik 115 mit dem Ansteuersignal T beaufschlagt.The control means 110 is acted upon by a control logic 115 with a control signal. The voltage drop across the current measuring means 120 is evaluated by a current detection 125. This current detection includes an analog / digital converter and a register 126 for storing the current value. The components 110 to 125 form the so-called output stage 140, which is preferably designed as an output stage IC. The output stage 140 is preferably connected to a control unit 150 via an interface and at least transmits the value of the current I to the control unit 150 via the latter. The control unit 150 sends a control signal T, which specifies in particular the control duration and / or the start of control Power stage, in particular to the control logic 115, transmitted. The control unit 150 includes, among other things, a switching time determination 152 which is connected to the register of the current detection 125. Furthermore, the control unit 150 contains a control time specification 154, which applies the control signal T to the control logic 115.
Die Steuereinheit 150, insbesondere die Ansteuerzeitvorgabe 154, berechnet ausgehend von verschiedenen Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine und/oder Umgebungsbedingungen das Ansteuersignal T. Dieses Ansteuersignal T beinhaltet die Information bezüglich des Ansteuerbeginns und/oder der Ansteuerdauer des elektromagnetischen Verbrauchers. Dieses Ansteuersignal T wird dann von der Ansteuerlogik 115 in Signale zur Beaufschlagung des Schaltmittels 110 umgewandelt.The control unit 150, in particular the activation time specification 154, calculates the activation signal T on the basis of various operating parameters of the internal combustion engine and / or ambient conditions. This activation signal T contains the information relating to the start of activation and / or the activation duration of the electromagnetic consumer. This control signal T is then converted by the control logic 115 into signals to act on the switching means 110.
Der durch den Verbraucher 100 fließende Strom I erzeugt am Strommesswiderstand 120 ein Spannungsabfall, der von der Stromerfassung 125 ermittelt wird. Ausgehend von dem Spannungsabfall ermittelt die Stromerfassung den Stromwert I und schreibt diesen in das Register 126. Die Schaltzeitermittlung 152 liest den Stromwert I aus dem SPI-Register aus und bestimmt ausgehend von dem Stromwert I die Schaltzeiten TA. Die Schaltzeiten TA werden von der Ansteuerzeitvorgabe 154 bei der Bestimmung des Ansteuersignais T berücksichtigt.The current I flowing through the consumer 100 generates a voltage drop across the current measuring resistor 120, which is determined by the current detection 125. Starting from the voltage drop, the current detection determines the current value I and writes it to the register 126. The switching time determination 152 reads the current value I from the SPI register and determines the switching times TA based on the current value I. The switching times TA are taken into account by the control time specification 154 when determining the control signal T.
In Figur 2 ist der Verlauf des Stromes beim Einschalten über der Zeit t aufgetragen. Dabei sind drei Stromverläufe mit unterschiedlichen Endwerten des Stroms II, 12 und 13 dargestellt. Zum Zeitpunkt te wird das Schaltmittel 110 geschlossen und der Stromfluss durch den Verbraucher 100 beginnt. Aufgrund der Induktivität des Verbrauchers steigt der Strom gemäß der Exponentialfunktion an. Nach einer gewissen Zeit beginnt sich die Nadel des Magnetventils zu bewegen und die Induktivität des Verbrauchers ändert sich. Erreicht die Magnetventilnadel ihre neue Endlage, d.h. das Magnetventil öffnet, weist der Strom in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Knick auf. Ab diesem Zeitpunkt steigt dann der Strom auf seinen Endwert II, 12 oder 13 an. Der Zeitpunkt, bei dem das Magnetventil öffnet ist jeweils mit t3, t2 bzw. tl bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Einschaltzeitpunkt te und dem Öffnen des Magnetventils zum Zeitpunkt t3, t2 oder tl wird üblicherweise als Schaltzeit insbesondere als Einschaltzeit bezeichnet. Bei großen Strömen stellt sich vorzugsweise eine kleine Einschaltzeit ein. Bei kleineren Strömen ergibt sich eine größere Einschaltzeit.FIG. 2 shows the course of the current when switched on over time t. Three current profiles with different final values of the current II, 12 and 13 are shown. At the time te, the switching means 110 is closed and the current flow by consumer 100 begins. Due to the inductance of the consumer, the current increases according to the exponential function. After a certain time, the needle of the solenoid valve begins to move and the inductance of the consumer changes. When the solenoid valve needle reaches its new end position, ie the solenoid valve opens, the current in the exemplary embodiment shown has a kink. From this point on, the current rises to its final value II, 12 or 13. The time at which the solenoid valve opens is denoted by t3, t2 and tl. The distance between the switch-on time te and the opening of the solenoid valve at the time t3, t2 or tl is usually referred to as the switching time, in particular as the switch-on time. With large currents, a small switch-on time is preferably set. With smaller currents there is a longer switch-on time.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass diese Einschaltzeit abhängig ist vom Endwert des Stromes. Erfindungsgemäß ist dieser Zusammenhang vorzugsweise als Kennfeld in der Schaltzeitvorgabe 152 abgelegt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Stromerfassung bereits eine Umrechnung des Stroms in eine Schaltzeit vornimmt und anstelle des Stroms eine Schaltzeit oder ein Korrekturwert an die Steuereinheit 150 übermittelt.According to the invention, it was recognized that this switch-on time is dependent on the end value of the current. According to the invention, this relationship is preferably stored as a map in the switching time specification 152. Alternatively, provision can also be made for the current detection to already convert the current into a switching time and to transmit a switching time or a correction value to the control unit 150 instead of the current.
In Figur 3 ist der Verlauf des Nadelhubs h beim Abschalten d.h. beim Öffnen des Schalters 110 zum Zeitpunkt ta aufgetragen. Hier sind ebenfalls drei stationäre Stromwerte vorgegeben ausgehend von denen abgeschaltet wird. Ab dem Zeitpunkt ta fällt der Strom gemäß einer Exponentialfunktion auf Null ab. Dies hat zur Folge, das sich die Magnetventilnadel langsam in Richtung ihrer geschlossene Position bewegt. Abhängig von der Stromhöhe und der Klammerspanung wird das Abschalten kürzer oder länger. Berührt die Nadelhubkurve die Zeitachse zu den Zeitpunkten tl, t2 und t3, so ist das Magnetventil geschlossen. Bei einem hohen Strom ergibt sich eine lange Abschaltzeit, bei einem kleinen Strom ergibt sich eine kürzere Abschaltzeit. Bei großen Strömen stellt sich vorzugsweise eine große Abschaltzeit ein. Bei kleineren Strömen ergibt sich eine kleinere Abschaltzeit.In Figure 3, the course of the needle stroke h when switching off is i.e. applied when switch 110 is opened at time ta. Three stationary current values are also specified here, starting from which it is switched off. From time ta, the current drops to zero according to an exponential function. As a result, the solenoid valve needle slowly moves toward its closed position. Depending on the current level and the clamp voltage, the switch-off becomes shorter or longer. If the needle stroke curve touches the time axis at times t1, t2 and t3, the solenoid valve is closed. With a high current there is a long switch-off time, with a small current there is a shorter switch-off time. With large currents, a long switch-off time is preferred. With smaller currents there is a shorter switch-off time.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Zusammenhang zwischen dem stationären Endwert des Stromes vor dem Abschalten und der Schaltzeit besteht, dieser Zusammenhang ist ebenso, wie die Einschaltzeit in der Schaltzeitvorgabe 152 vorzugsweise als Kennfeld abgelegt. Vorzugsweise wird der Stromwert, der durch den Verbraucher fließt im eingeschwungenen, statischen Zustand gemessen. Dies erfolgt vorzugsweise ca. 2 ms nach dem Einschalten des Stromflusses, spätestens unmittelbar vor dem Abschalten des Verbrauchers.According to the invention, it was recognized that there is a relationship between the stationary final value of the current before switching off and the switching time, this connection is, like the switching on time, preferably stored in the switching time specification 152 as a map. The current value flowing through the consumer is preferably measured in the steady, static state. This is preferably done about 2 ms after the current flow is switched on, at the latest immediately before the consumer is switched off.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn gleichzeitig die Versorgungsspannung Ubat gemessen wird. Ausgehend von dem gemessenen Stromwert wird direkt der ohmsche Widerstand des Verbrauchers bestimmt. Ausgehend von diesem kann auch auf die Temperatur des Verbrauchers geschlossen werden. Damit sind die Haupt-Einflussgrößen auf die Einschaltzeiten und die Abschaltzeiten bekannt und können somit kompensiert werden. Hierzu werden vorzugsweise Kennfelder oder Berechnungsverfahren angewendet.It is particularly advantageous if the supply voltage Ubat is measured at the same time. The ohmic resistance of the consumer is determined directly on the basis of the measured current value. The temperature of the consumer can also be inferred from this. The main factors influencing the switch-on times and switch-off times are thus known and can therefore be compensated for. For this purpose, characteristic maps or calculation methods are preferably used.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit zur Korrektur der Dauer der Kraftstoffzumessung verwendet wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einschaltzeit zur Korrektur des Beginns der Kraftstoffzumessung und die Ausschaltzeit zur Korrektur des Endes der Kraftstoffzumessung verwendet wird. Vorzugsweise werden die, bei der vorangegangenen Einspritzung ermittelten Schaltzeiten, bei der folgenden Kraftstoffzumessung verwendet. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass wenn mehrere gleichartige Verbraucher vorgesehen sind, wie dies bei der Kraftstoffzumessung in der Regel der Fall, die Messung lediglich bei einem Verbraucher erfolgt, da die weiteren Verbraucher den gleichen Umweltbedingungen, wie beispielsweise Versorgungsspannung oder Temperatur, ausgesetzt sind.According to the invention, the switch-on time and the switch-off time are used to correct the duration of the fuel metering. It is particularly advantageous if the switch-on time is used to correct the start of the fuel metering and the switch-off time is used to correct the end of the fuel metering. The switching times determined in the previous injection are preferably used in the subsequent fuel metering. In a particularly advantageous embodiment, it is provided that if several consumers of the same type are provided, as is usually the case with fuel metering, the measurement is carried out only at one consumer, since the other consumers are exposed to the same environmental conditions, such as supply voltage or temperature are.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Strom mehrmals während der Ansteuerung gemessen wird und lediglich der höchste gemessene Strom bei einer Zumessung als Wert verwendet wird.It is particularly advantageous if the current is measured several times during activation and only the highest measured current is used as a value for a metering.
Üblicherweise umfaßt die Ansteuerzeitvorgabe eine Ventil-Kennlinie. In dieser Ventil- Kennlinie ist der Zusammenhang zischen der gewünschten einzuspritzenden Kraftstoffmenge QK und der Dauer ti des Ansteuersignais T abgelegt. Eine Ventil-Kennlinie ist beispielhaft in Figur 4 dargestellt. Eine idealisierte Kennlinie ist mit einer durchgezogenen Linie eingezeichnet. Bis zu einer Mindestansteuerdauer tiO erfolgt keine Einspritzung. Ab der Mindestansteuerdauer steigt die Kraftstoffmenge steil an. Im weiteren Verlauf besteht ein nahezu linearer Zusammenhang zwischen der Zeit ti und der eingespritzten Kraftstoffmenge QK.The control time specification usually includes a valve characteristic. The relationship between the desired fuel quantity QK to be injected and the duration ti of the control signal T is stored in this valve characteristic curve. A valve characteristic curve is shown by way of example in FIG. 4. An idealized characteristic curve is drawn with a solid line. No injection takes place up to a minimum activation period tiO. The amount of fuel increases steeply from the minimum activation time. In the further course there is an almost linear relationship between the time ti and the injected fuel quantity QK.
Abhängig von dem Strom I, der durch den Verbraucher fließt ergeben sich wie oben dargestellt unterschiedliche Schaltzeiten. Diese haben zur Folge, dass sich bei unterschiedli- chen Strömen unterschiedliche Kennlinien ergeben. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Stromabhängigkeit eine Parallelverschiebung der Kennlinie zur Folge hat.Depending on the current I flowing through the consumer, different switching times result as shown above. The result of this is that different currents result in different characteristics. According to the invention, it was recognized that the current dependency results in a parallel shift of the characteristic.
Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, dass der Stromwert entsprechend ermittelt und ausgehend von diesem eine Korrektur der Ventil-Kennlinie erfolgt. Dies kann zum einen derart realisiert sein, dass für unterschiedliche Stromwerte unterschiedliche Kennlinien in der Ansteuerzeitvorgabe abgelegt und verwendet werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein Korrekturwert ermittelt wird, mit dem die Ausgangsgröße und/oder die Eingangsgröße des Kennfeldes korrigiert wird.According to the invention, it is therefore provided that the current value is determined accordingly and that the valve characteristic curve is corrected on the basis of this. On the one hand, this can be implemented in such a way that different characteristic curves are stored and used in the activation time specification for different current values. Alternatively, it can also be provided that a correction value is determined with which the output variable and / or the input variable of the characteristic diagram is corrected.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist in Figur 5 dargestellt. Die Ausführungsform der Figur 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Figur 1 im Wesentlichen darin, dass anstelle einer Stromerfassung 125 eine Spannungserfassung 128 vorgesehen ist, die die Spannung U, die am Verbindungspunkt zwischen dem Verbraucher 100 und dem Schaltmittel 110 anliegt, erfasst. Diese Spannungserfassung 128 liefert ein Signal t, das eine Zeitgröße darstellt, an die Schaltzeitermittlung 152.Another particularly advantageous embodiment is shown in FIG. 5. The embodiment of FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. 1 essentially in that instead of a current detection 125, a voltage detection 128 is provided which detects the voltage U which is present at the connection point between the consumer 100 and the switching means 110. This voltage detection 128 supplies a signal t, which represents a time variable, to the switching time determination 152.
Die Spannungserfassung 128 ist in Figur 5 detaillierter dargestellt. Das Spannungssignal U gelangt zu einem Vergleicher 128a, an dessen zweiten Eingang ein Ausgangssignal TS einer Schwellwertvorgabe 128b liegt. Der Zeitpunkt bei dem der Schwellenwert überschritten wird und oder die Zeitdauer seit der Ansteuerung des Verbrauchers, wird in das Register 126 eingetragen.The voltage detection 128 is shown in more detail in FIG. The voltage signal U arrives at a comparator 128a, at the second input of which there is an output signal TS of a threshold value specification 128b. The point in time at which the threshold value is exceeded and or the length of time since the consumer was activated is entered in register 126.
Im Folgenden wird die Funktionsweise dieser Ausgestaltung anhand der Figur 6 beschrieben. In Figur 6a ist der Verlauf des Stromes I, der durch den Verbraucher 100 fließt, während des Abschaltvorgangs aufgetragen. In Figur 6b ist die dabei am Verbraucher anliegende Spannung U über die entsprechende Zeit aufgetragen. In Figur 6c ist der Hub der Magnetventilnadel über der Zeit aufgetragen. Bis zu dem Zeitpunkt ta fließt der stationäre Stromwert durch den Verbraucher. Zum Zeitpunkt ta endet die Ansteuerung des Schaltmittels 110. Ab diesem Zeitpunkt fällt der Strom gemäß einer Exponentialfunktion auf 0 ab. Dies hat zur Folge, dass ab einer gewissen Verzögerungszeit sich die Magnetventilnadel in Richtung ihrer geschlossenen Position bewegt. Abhängig von der Stromhöhe und der Klammerspannung U wird das Abschalten kürzer oder länger. Berührt der Verlauf des Hubs der Magnetventilnadel zu den Zeitpunkten ATI, AT2 oder AT3 die Zeitachse so ist das Magnetventil geschlossen. Gleichzeitig mit der Betätigung des Schaltmittels 1 0 steigt die Klammerspannung U auf einen durch die Zenerdiode 111 bestimmten Wert. Sobald der Strom I auf 0 abgefallen ist, fällt die Spannung U ebenfalls exponentiell ab. Dieser Zeitpunkt, ab dem die Spannung abfällt, entspricht dem Zeitpunkt tl, t2 oder t3, bei dem der Strom I auf 0 abgefallen ist. Zum Zeitpunkt, bei dem die Magnetventilnadel ihre Endposition erreicht hat, fällt die Spannung auf die Batteriespannung Ugat ab. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Zusammenhang besteht zwischen dem Zeitpunkt tl, t2, t3, bei dem die Spannung U abfällt und dem Zeitpunkt ATI, AT2, AT3, bei dem das Magnetventil seine Endlage erreicht.The mode of operation of this embodiment is described below with reference to FIG. 6. FIG. 6a shows the course of the current I flowing through the consumer 100 during the switch-off process. 6b shows the voltage U applied to the consumer over the corresponding time. The stroke of the solenoid valve needle is plotted over time in FIG. 6c. Up to the point in time ta, the stationary current value flows through the consumer. The activation of the switching means 110 ends at the point in time ta. From this point in time, the current drops to 0 according to an exponential function. As a result, the solenoid valve needle moves towards its closed position after a certain delay. Depending on the current level and the clamp voltage U, the switch-off becomes shorter or longer. If the course of the stroke of the solenoid valve needle touches the time axis at times ATI, AT2 or AT3, the solenoid valve is closed. Simultaneously with the actuation of the switching means 1 0, the clamp voltage U rises to a value determined by the Zener diode 111. As soon as the current I has dropped to 0, the voltage U also drops exponentially. This point in time from which the voltage drops corresponds to the point in time t1, t2 or t3 at which the current I has dropped to 0. At the time when the solenoid valve needle has reached its end position, the voltage drops to the battery voltage Ug a t. According to the invention, it was recognized that there is a connection between the time t1, t2, t3 at which the voltage U drops and the time ATI, AT2, AT3 at which the solenoid valve reaches its end position.
Erfindungsgemäß ist dieser Zusammenhang vorzugsweise als Kennfeld in der Schaltzeitvorgabe 152 abgelegt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Spannungserfassung bereits eine Umrechnung der Zeitpunkte tl, t2, t3 in eine Schaltzeit vornimmt und anstelle der Zeit, bei dem die Spannung abfällt, eine Schaltzeit oder ein Korrekturwert an die Steuereinheit 150 übermittelt.According to the invention, this relationship is preferably stored as a map in the switching time specification 152. Alternatively, it can also be provided that the voltage detection already converts the times t1, t2, t3 into a switching time and transmits a switching time or a correction value to the control unit 150 instead of the time at which the voltage drops.
Erfmdungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Zeitpunkt tl, t2 oder t3 dadurch ermittelt wird, dass überprüft wird, ob die Spannung U unter einen Schwellwert TS, der von der Schwellwertvorgabe 128b vorgegeben wird, abfällt. Dieser Zeitpunkt tl, t2 oder t3 wird in dem Register 126 abgespeichert und an die Schaltzeitvorgabe 152 übergeben.According to the invention, it is provided that the time t1, t2 or t3 is determined by checking whether the voltage U drops below a threshold value TS, which is specified by the threshold value specification 128b. This time t1, t2 or t3 is stored in the register 126 and transferred to the switching time specification 152.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass beim Abschalten eines elektromagnetischen Verbrauchers die mechanische Abfallzeit At, d. h. die Zeit, bis der Verbraucher seine Endlage erreicht, u. a. von den elektrischen Parametern wie der Höhe des Abschaltstromes und der Induktivität abhängig. Diese Parameter gehen in die zeitliche Länge der Abschaltspannung, d. h. in die Differenz zwischen dem Zeitpunkt ta und den Zeitpunkten tl, t2 oder t3 ein. Die Abschaltspannung wird auch als Löschspannung bezeichnet.According to the invention, it was recognized that when an electromagnetic consumer is switched off, the mechanical fall time At, i.e. H. the time until the consumer reaches its end position, u. a. dependent on the electrical parameters such as the level of the switch-off current and the inductance. These parameters go into the temporal length of the switch-off voltage, i. H. in the difference between the time ta and the times tl, t2 or t3. The cut-off voltage is also known as the quenching voltage.
Erfindungsgemäß wird diese Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt ta und dem Zeitpunkt tl, t2 oder t3 gemessen. Ausgehend von der Länge der Abschaltspannung wird dann auf die mechanische Abschaltzeit Atl, At2 oder At3 geschlossen. Dies erfolgt beispielsweise mit dem in Figur 5 dargestellten Kennfeld 152. Durch die Kenntnis der genauen mechanischen Abschaltzeit kann die Genauigkeit bei der Ansteuerung der elektromagnetischen Verbraucher deutlich verbessert werden. Durch die Reduzierung der Löschspannung, die dadurch möglich ist, ergibt sich ein erheblicher Kostenvorteil. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die mechanische Abschaltzeit abhängig von den elektrischen Größen, wie dem Strom im Abschaltfall, der Induktivität, der Höhe der Löschspannung, dem Spulenwiderstand und/oder der Versorgungsspannung Ugat ist. Alle diese Größen gehen in die Länge der anstehenden Löschspannung im Abschaltfall ein. Die Länge vom Abschaltzeitpunkt ta bis zum Erreichen der Triggerschwelle wird erfindungsgemäß gemessen. Erfindungsgemäß wird aus dieser Zeitspanne, insbesondere mittels eines Kennlinienfeldes, die mechanische Abschaltzeit bestimmt. Diese so ermittelte Abschaltzeit At wird dann von der Ansteuerzeitbestimmung 154 zur Bestimmung der Ansteuerzeit T entsprechend, wie bei der ersten Ausführungsform gemäß Figur 1 , berücksichtigt.According to the invention, this time period is measured between the time ta and the time t1, t2 or t3. Based on the length of the switch-off voltage, the mechanical switch-off time Atl, At2 or At3 is then concluded. This takes place, for example, with the characteristic map 152 shown in FIG. 5. Knowing the exact mechanical switch-off time can significantly improve the accuracy in the control of the electromagnetic consumers. By reducing the extinguishing voltage, which is possible as a result, there is a considerable cost advantage. According to the invention, it was recognized that the mechanical switch-off time is dependent on the electrical variables, such as the current in the case of a switch-off, the inductance, the level of the quenching voltage, the coil resistance and / or the supply voltage Ug at . All of these variables are included in the length of the extinguishing voltage when the device is switched off. The length from the switch-off time ta until the trigger threshold is reached is measured according to the invention. According to the invention, the mechanical switch-off time is determined from this time period, in particular by means of a characteristic field. This switch-off time At determined in this way is then taken into account by the activation time determination 154 for determining the activation time T, as in the first embodiment according to FIG. 1.
Durch diese erfindungsgemäße Vorgehensweise ist es möglich, die Löschspannung auf niederere Werte zu reduzieren, wobei gleichzeitig die Streuungen bei den Abschaltzeiten nicht erhöht werden. Dadurch treten erhebliche Kosteneinsparungen im Bereich der Bauelemente ein, da diese nicht mehr auf entsprechend hohe Spannungen ausgelegt werden müssen.This procedure according to the invention makes it possible to reduce the extinguishing voltage to lower values, while at the same time the scattering during the switch-off times is not increased. This results in considerable cost savings in the area of the components, since they no longer have to be designed for correspondingly high voltages.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist generell auf elektromagnetische Verbraucher anwendbar. Insbesondere kann sie bei Einspritzventilen oder anderen Magnetventilen, die im Bereich der Kraftstoffzumessung oder im Bereich der Steuerung liegen, in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.The procedure according to the invention is generally applicable to electromagnetic consumers. In particular, it can be used in motor vehicles with injection valves or other solenoid valves which are in the area of fuel metering or in the area of control.
Da in der Regel alle Verbraucher, insbesondere alle Einspritzventile einer Brennkraftmaschine, den gleichen Umgebungsbedingungen wie beispielsweise der Batteriespannung, der Motortemperatur, dem Kraftstoffdruck ausgesetzt sind, kann bei einer vereinfachten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Erfassung der Löschspannung und/oder des Abschaltstroms nur bei einer der Endstufen eines Magnetventils erfolgt. Since, as a rule, all consumers, in particular all injection valves of an internal combustion engine, are exposed to the same environmental conditions as, for example, the battery voltage, the engine temperature, and the fuel pressure, it can be provided in a simplified embodiment that the detection of the extinguishing voltage and / or the cut-off current is only possible with one the output stages of a solenoid valve.

Claims

.0 Ansprüche .0 claims
1. Verfahren zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils zur Beeinflussung der in eine Brennkraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge, wobei wenigstens eine Schaltzeit des Verbrauchers bei der1. Method for controlling an electromagnetic consumer, in particular a solenoid valve for influencing the amount of fuel to be injected into an internal combustion engine, at least one switching time of the consumer at
.5 Ansteuerung berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem Stromwert die wenigstens eine Schaltzeit und/oder ein Korrekturwert ermittelt wird..5 control is taken into account, characterized in that the at least one switching time and / or a correction value is determined on the basis of a current value.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine2. The method according to claim 1, characterized in that the at least one
! 0 Schaltzeit und/oder der Korrekturwert ausgehend von einem stationären Stromwert ermittelt wird.! 0 switching time and / or the correction value is determined on the basis of a stationary current value.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schaltzeit und/oder der Korrekturwert ausgehend von einem Stromwert, der unmit-3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one switching time and / or the correction value based on a current value that immediately
! 5 telbar vor dem Abschalten gemessen wird, ermittelt wird.! 5 telbar is measured before switching off, is determined.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schaltzeit und/oder ein Korrekturwert ausgehend von dem Stromwert aus einem Kennfeld ausgelesen wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one switching time and / or a correction value based on the current value is read from a map.
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5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltzeit eine Einschaltzeit und/oder eine Ausschaltzeit ermittelt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a switch-on time and / or a switch-off time is determined as the switching time.
6. Verfahren zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere ; 5 eines Magnetventils zur Beeinflussung der in eine Brennkraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge, wobei wenigstens eine Schaltzeit des Verbrauchers bei der Ansteuerung berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, die Schaltzeit und/oder ein Korrekturwert ausgehend von einer Größe ermittelt wird, die von einer Löschspannung abhängt.6. Method for controlling an electromagnetic consumer, in particular; 5 of a solenoid valve for influencing the amount of fuel to be injected into an internal combustion engine, wherein at least one switching time of the consumer is taken into account when actuating, characterized in that the switching time and / or a correction value is determined on the basis of a variable that depends on an erase voltage.
7. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzeit und/oder der Korrekturwert ausgehend von einer Zeitdauer ermittelt wird, während der die Löschspannung anliegt.7. The method according to claim 7, characterized in that the switching time and / or the correction value is determined on the basis of a time period during which the extinguishing voltage is present.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzeit und/oder der Korrekturwert ausgehend von dem Zeitpunkt ermittelt wird, bei dem die Löschspannung unter einen Schwellenwert (TS) abfällt.8. The method according to claim 7, characterized in that the switching time and / or the correction value is determined on the basis of the time at which the extinguishing voltage drops below a threshold value (TS).
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend der Einschaltzeit und/oder der Ausschaltzeit eine Korrektur der Dauer der Kraftstoffzumessung erfolgt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that starting from the switch-on time and / or the switch-off time, the duration of the fuel metering is corrected.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Stromwert eine Korrektur einer Ventil-Kennlinie erfolgt.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a valve characteristic curve is corrected on the basis of the current value.
11. Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers, insbesondere eines Magnetventils zur Beeinflussung der in eine Brennkraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge, wobei wenigstens eine Schaltzeit des Verbrauchers bei der Ansteuerung berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die ausgehend von einem Stromwert die wenigstens eine Schaltzeit und/oder ein Korrekturwert ermitteln. 11. Device for controlling an electromagnetic consumer, in particular a solenoid valve for influencing the amount of fuel to be injected into an internal combustion engine, wherein at least one switching time of the consumer is taken into account in the control, characterized in that means are provided which, based on a current value, determine the at least one switching time and / or determine a correction value.
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