EP3414442A1 - Method for controlling an electromagnetic adjustment unit - Google Patents

Method for controlling an electromagnetic adjustment unit

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Publication number
EP3414442A1
EP3414442A1 EP16815807.9A EP16815807A EP3414442A1 EP 3414442 A1 EP3414442 A1 EP 3414442A1 EP 16815807 A EP16815807 A EP 16815807A EP 3414442 A1 EP3414442 A1 EP 3414442A1
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EP
European Patent Office
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armature
switching time
end stop
valve
coil
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16815807.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Achim Koehler
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3414442A1 publication Critical patent/EP3414442A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F02M59/368—Pump inlet valves being closed when actuated

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an electromagnetic actuator
  • the electromagnetic actuator is the operation of a valve piston of a valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve, which is used to control the flow rate of a high-pressure pump.
  • Opening degree of the suction valve can be determined.
  • the stroke of the armature is usually limited by a stopper body.
  • a stopper body for example, serve a pole core, which is arranged within the magnetic coil and the armature is located opposite a working air gap.
  • the electromagnetically controllable suction valve which is disclosed in the published patent application DE 10 2014 200 339 AI. If the solenoid is energized to allow the stroke of the armature to close the suction valve, the armature moves against the spring force of a spring in the direction of the pole core to close the working air gap. Only with striking the anchor on the pole core is a safe closing of the
  • Proposed is a method for controlling an electromagnetic actuator with an annular solenoid and a liftable between a first and a second end stop armature for actuating a valve piston of a valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve.
  • a magnetic force is generated by energizing the magnetic coil, through which the armature is pulled against the spring force of a spring in the direction of the second end stop.
  • the method is carried out while maintaining a predetermined switching time, wherein the available or permissible switching time is fully utilized by appropriate adaptation of the current supply profile and / or the applied electrical voltage.
  • a predetermined switching time wherein the available or permissible switching time is fully utilized by appropriate adaptation of the current supply profile and / or the applied electrical voltage.
  • the energization profile can be varied via the current level and / or the duration of the energization. Both manipulated variables influence the
  • the Bestromungshiel is varied within a predetermined switching time.
  • the current level determines the magnetic force acting on the armature. The stronger the magnetic force, the higher the tightening force that pulls the armature towards the second end stop.
  • Reducing the armature speed and to achieve a reduced stop pulse preferably the current level is lowered before the armature reaches the second end stop. At least temporarily a reduced magnetic force acts on the armature.
  • the lighting duration can be varied within a predetermined switching time, wherein preferably the
  • Bestromungsdauer within the specified switching time is shortened. This means that the magnetic field that builds up when the solenoid is energized prematurely degrades again, so that no magnetic force acts on the armature before reaching the second end stop.
  • the voltage applied to the solenoid coil within a given switching time is initially increased, so that the
  • Anchor experiences an acceleration at the beginning of its stroke.
  • the acceleration compensates for the subsequent reduction of the anchor speed, so that the required switching time is safely maintained.
  • the stop time of the armature is detected at the second end stop. This can be a
  • Actuation of a suction valve can be defined as a function of the viscosity of the fuel.
  • the armature speed is preferably corrected by varying the current flow profile and / or the electrical voltage applied to the magnet coil within a predetermined switching time.
  • the learned manipulated variables can be stored via a function, so that the Einregelvorgang is accelerated at a restart of an operating point.
  • attack time can be optimized by a function that continuously changes the Bestromungsprofil and / or the voltage according to a strategy to be defined. If no striking of the anchor detected, the last change can be withdrawn and thus the minimum possible touch dynamics are adjusted.
  • the proposed method thus enables a minimization of the required driving energy. Because there is no longer any need to include lifetime retention or specimen spreads (good / bad valve spreads).
  • the variation of the Bestromungsprofils and / or applied to the magnetic coil electrical voltage in accordance with a control unit connected to the electromagnetic actuator is performed.
  • the learned manipulated variables can be stored and as
  • the switching time in dependence on at least one operating parameter of a feed pump and / or one with the
  • Feed pump connected internal combustion engine is specified. This is particularly advantageous when the method is used to control an electromagnetic actuator of a suction valve. In this way, it is ensured that the feed pump is supplied with the sufficient amount of fuel.
  • the switching time may be dependent on the speed or the flow rate.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through an electromagnetically actuated suction valve known from the prior art
  • Fig. 2 is a schematic representation of the dependence of the armature stroke of the control variables Bestromungshou and Bestromungsdauer and voltage.
  • the solenoid-operated suction valve 7 shown in FIG. 1 comprises an electromagnetic setting unit 1, which is mounted together with the suction valve 7 to a cylinder head 10 of a feed pump 9 for fuel.
  • the electromagnetic actuating unit 1 comprises an annular magnet coil 2 and an armature 5 which can be moved in the stroke between two end stops 3, 4 and which can be coupled to a valve piston 6 in order to actuate the suction valve 7.
  • the spring force of a spring 8 presses the armature 5 against the valve piston 6, which lifted in this way from a valve seat 11 becomes. Because the spring force of the spring 8 is greater than that of a valve spring 12 which loads the valve piston 6 in the direction of the valve seat 11.
  • the solenoid coil 2 is energized, the closing of the rising pressure in the high-pressure element space 15 is supported.
  • the energization of the magnetic coil 2 generates a magnetic field whose magnetic force moves the armature 5 in the direction of the second end stop 4, which in the present case is formed by a pole core 18.
  • the valve piston 6 is thus relieved, so that the valve spring 12 is able to pull the valve piston 6 into the valve seat 11.
  • Electromagnetic actuator 1 can therefore the flow rate of the
  • Feed pump 9 are regulated.
  • the stroke of the armature 5 must ensure a safe closing of the suction valve 7. Accordingly, the
  • the electromagnetic actuator 1 is controlled in such a way that the stop pulse is reduced. Because shortly before the armature 5 reaches the second end stop 4, the speed of the armature 5 is reduced within the predetermined switching time.
  • the manipulated variables can be the level and / or the duration of the Current supply I of the solenoid coil 2 and / or applied to the solenoid coil 2 voltage U serve.
  • Fig. 2 the dependencies are shown schematically.
  • the upper graphs show possible variations of the energization I and the lower graphs show possible variations of the voltage U, respectively over the time t.
  • H In the middle of the course of the anchor stroke H is shown. If, for example, at the beginning of the armature stroke, the voltage U is briefly increased significantly, this leads to a fast armature movement, which compensates for a subsequent reduction in the armature speed for reducing the stop pulse.
  • the armature movement can be acted upon by the energization duration and / or the current level.
  • the energization duration can be shortened (arrow 19) and / or the current level can be lowered (arrow 20).

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Abstract

The invention relates to a method for controlling an electromagnetic adjustment unit (1) with an annular magnetic coil (2) and with an armature (5), which is able to execute a stroke motion between a first and a second end stop (3, 4) in order to actuate a valve piston (6) of a valve (7), in particular of an electromagnetically actuatable suction valve, in which method a magnetic force is generated by energization of the magnetic coil (2), by means of which magnetic force the armature (5) is drawn in the direction of the second end stop (4) counter to the spring force of a spring (8). According to the invention, the speed of the armature (5) before reaching the second end stop (4) is reduced, within a predefined switching time, by varying the energization profile and/or the electrical voltage present at the magnetic coil (2).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinheit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Method for controlling an electromagnetic actuator The invention relates to a method for controlling an electromagnetic
Stelleinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Actuator having the features of the preamble of claim 1.
Vorzugsweise dient die elektromagnetische Stelleinheit der Betätigung eines Ventilkolbens eines Ventil, insbesondere eines elektromagnetisch betätigbaren Saugventils, das zur Regelung der Fördermenge einer Hochdruckpumpe einsetzbar ist. Preferably, the electromagnetic actuator is the operation of a valve piston of a valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve, which is used to control the flow rate of a high-pressure pump.
Stand der Technik Eine elektromagnetische Stelleinheit für ein Saugventil geht beispielhaft aus derPRIOR ART An electromagnetic actuating unit for a suction valve is an example of the
Offenlegungsschrift DE 10 2013 219 396 AI hervor. Sie umfasst eine Spule und einen darin beweglichen Magnetanker, der als Wegbegrenzungsanschlag für einen Ventilkolben des Saugventils dient. Zwischen dem Magnetanker und dem Ventilkolben besteht keine mechanische Verbindung. Durch die Federkraft einer Feder wird der Magnetanker bei unbestromter Spule in einer Grundposition gehalten, in der das Saugventil geöffnet ist. Wird die Spule bestromt, verändert sich die Position des Magnetankers relativ zur Spule, wobei sich der Publication DE 10 2013 219 396 AI out. It comprises a coil and a magnet armature movable therein, which serves as Wegbegrenzungsanschlag for a valve piston of the suction valve. There is no mechanical connection between the armature and the valve piston. Due to the spring force of a spring, the magnet armature is held in a basic position when the solenoid is de-energized, in which the suction valve is open. When the coil is energized, the position of the armature relative to the coil, wherein the
Magnetanker entgegen der Federkraft der Feder bewegt. Mit veränderter Position des Magnetankers verändert sich auch der Wegbegrenzungsanschlag für den Ventilkolben, so dass über die Position des Magnetankers der Magnetic armature against the spring force of the spring moves. With a changed position of the armature and the Wegbegrenzungsanschlag for the valve piston changes, so that the position of the armature of the
Öffnungsgrad des Saugventils bestimmbar ist.  Opening degree of the suction valve can be determined.
Bei einem Saugventil der eingangs genannten Art wird üblicherweise der Hub des Ankers durch einen Anschlagkörper begrenzt. Als Anschlagkörper kann beispielsweise ein Polkern dienen, der innerhalb der Magnetspule angeordnet ist und dem Anker an einem Arbeitsluftspalt gegenüber liegt. Beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf das elektromagnetisch ansteuerbare Saugventil verwiesen, das in der Offenlegungsschrift DE 10 2014 200 339 AI offenbart ist. Wird die Magnetspule bestromt, um mit dem Hub des Ankers das Schließen des Saugventils zu ermöglichen, bewegt sich der Anker entgegen der Federkraft einer Feder in Richtung des Polkerns, um den Arbeitsluftspalt zu schließen. Erst mit Anschlagen des Ankers am Polkern ist ein sicheres Schließen des In a suction valve of the type mentioned, the stroke of the armature is usually limited by a stopper body. As a stopper body, for example, serve a pole core, which is arranged within the magnetic coil and the armature is located opposite a working air gap. For example, reference is made in this connection to the electromagnetically controllable suction valve, which is disclosed in the published patent application DE 10 2014 200 339 AI. If the solenoid is energized to allow the stroke of the armature to close the suction valve, the armature moves against the spring force of a spring in the direction of the pole core to close the working air gap. Only with striking the anchor on the pole core is a safe closing of the
Saugventils gewährleistet. Mit Anschlagen des Ankers am Polkern ist jedoch der Anschlagbereich regelmäßig einer hohen Belastung ausgesetzt, die zu einem erhöhten Verschleiß im Bereich der jeweiligen Kontaktflächen führt. Suction valve guaranteed. By striking the armature on the pole core, however, the stop area is regularly exposed to a high load, which leads to increased wear in the region of the respective contact surfaces.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verschleiß im Ankeranschlagbereich einer elektromagnetischen Stelleinheit zu minimieren, um auf diese Weise die Lebensdauer der elektromagnetischen Stelleinheit zu erhöhen. It is an object of the present invention to minimize wear in the armature abutment region of an electromagnetic actuator, thereby increasing the life of the electromagnetic actuator.
Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren zur Steuerung einer To solve the problem, the method for controlling a
elektromagnetischen Stelleinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den proposed electromagnetic actuator with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are the
Unteransprüchen zu entnehmen. Subclaims refer.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinheit mit einer ringförmigen Magnetspule und einem zwischen einem ersten und einem zweiten Endanschlag hubbeweglichen Anker zur Betätigung eines Ventilkolbens eines Ventils, insbesondere eines elektromagnetisch betätigbaren Saugventils. Bei dem Verfahren wird durch Bestromung der Magnetspule eine Magnetkraft erzeugt, durch welche der Anker entgegen der Federkraft einer Feder in Richtung des zweiten Endanschlags gezogen wird. Erfindungsgemäß wird innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit die Proposed is a method for controlling an electromagnetic actuator with an annular solenoid and a liftable between a first and a second end stop armature for actuating a valve piston of a valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve. In the method, a magnetic force is generated by energizing the magnetic coil, through which the armature is pulled against the spring force of a spring in the direction of the second end stop. According to the invention within a predetermined switching time
Geschwindigkeit des Ankers vor Erreichen des zweiten Endanschlags durch Variation des Bestromungsprofils und/oder der an der Magnetspule anliegenden elektrischen Spannung reduziert. Die Reduzierung der Ankergeschwindigkeit hat zur Folge, dass der Anker mit verminderter Geschwindigkeit auf den den zweiten Endanschlag ausbildenden Anschlagkörper trifft. Auf diese Weise wird eine Reduzierung des Speed of the armature before reaching the second end stop by varying the Bestromungsprofils and / or applied to the solenoid voltage is reduced. The reduction of the anchor speed has the consequence that the armature meets at a reduced speed on the second end stop forming stop body. In this way, a reduction of the
Anschlagimpulses erzielt, die den Verschleiß im Anschlagbereich mindert. Das Verfahren wirkt sich demnach verschleißmindernd aus, wodurch sich die Achieved stop impulse, which reduces the wear in the stop area. The process thus has a wear-reducing effect, whereby the
Lebensdauer der elektromagnetischen Stelleinheit erhöht. Increased lifetime of the electromagnetic actuator.
Die Durchführung des Verfahrens erfolgt unter Einhaltung einer vorgegebenen Schaltzeit, wobei durch entsprechende Anpassung des Bestromungsprofils und/oder der anliegenden elektrischen Spannung die verfügbare bzw. zulässige Schaltzeit voll ausgeschöpft wird. Hierzu wird vorzugsweise die The method is carried out while maintaining a predetermined switching time, wherein the available or permissible switching time is fully utilized by appropriate adaptation of the current supply profile and / or the applied electrical voltage. For this purpose, preferably the
Ankergeschwindigkeit betriebspunkt- bzw. kennfeldabhängig minimiert. Anchor speed operating point or map dependent minimized.
Das Bestromungsprofil kann über das Bestromungsniveau und/oder über die Bestromungsdauer variiert werden. Beide Stellgrößen beeinflussen die The energization profile can be varied via the current level and / or the duration of the energization. Both manipulated variables influence the
Ankerbewegung. Armature movement.
Bevorzugt wird das Bestromungsniveau innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit variiert. Das Bestromungsniveau bestimmt die auf den Anker einwirkende Magnetkraft. Je stärker die Magnetkraft ist, desto höher ist auch die Anzugskraft, die den Anker in Richtung des zweiten Endanschlags zieht. Um eine Preferably, the Bestromungsniveau is varied within a predetermined switching time. The current level determines the magnetic force acting on the armature. The stronger the magnetic force, the higher the tightening force that pulls the armature towards the second end stop. To one
Reduzierung der Ankergeschwindigkeit und einen verminderten Anschlagimpuls zu erreichen, wird vorzugsweise das Bestromungsniveau abgesenkt, bevor der Anker den zweiten Endanschlag erreicht. Auf den Anker wirkt dann zumindest zeitweise eine reduzierte Magnetkraft. Reducing the armature speed and to achieve a reduced stop pulse, preferably the current level is lowered before the armature reaches the second end stop. At least temporarily a reduced magnetic force acts on the armature.
Alternativ oder ergänzend kann die Bestromungsdauer innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit variiert werden, wobei vorzugsweise die Alternatively or additionally, the lighting duration can be varied within a predetermined switching time, wherein preferably the
Bestromungsdauer innerhalb der vorgegebenen Schaltzeit verkürzt wird. Das heißt, dass sich das bei bestromter Magnetspule aufbauende Magnetfeld vorzeitig wieder abbaut, so dass auf den Anker vor Erreichen des zweiten Endanschlags keine Magnetkraft mehr einwirkt. Bestromungsdauer within the specified switching time is shortened. This means that the magnetic field that builds up when the solenoid is energized prematurely degrades again, so that no magnetic force acts on the armature before reaching the second end stop.
Um eine Reduzierung der Ankergeschwindigkeit zu bewirken, kann ferner alternativ oder ergänzend die innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit an der Magnetspule anliegende elektrische Spannung zumindest kurzzeitig verringert werden. In order to bring about a reduction of the armature speed, can also alternatively or additionally within a predetermined switching time at the Magnet coil voltage applied to be reduced at least briefly.
Vorteilhafterweise wird die innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit an der Magnetspule anliegende elektrische Spannung anfänglich erhöht, so dass derAdvantageously, the voltage applied to the solenoid coil within a given switching time is initially increased, so that the
Anker zu Beginn seines Hubs eine Beschleunigung erfährt. Die Beschleunigung gleicht die spätere Reduzierung der Ankergeschwindigkeit aus, so dass die geforderte Schaltzeit sicher eingehalten wird. In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Anschlagzeitpunkt des Ankers am zweiten Endanschlag detektiert wird. Hierüber kann eine Anchor experiences an acceleration at the beginning of its stroke. The acceleration compensates for the subsequent reduction of the anchor speed, so that the required switching time is safely maintained. In a further development of the invention it is proposed that the stop time of the armature is detected at the second end stop. This can be a
Genauigkeitssteigerung erzielt werden, wenn der Anschlagzeitpunt erkannt wird. Beispielsweise kann im Fall einer elektromagnetischen Stelleinheit zur Accuracy can be achieved when the Anschlagzeitpunt is detected. For example, in the case of an electromagnetic actuator for
Betätigung eines Saugventils eine Abhängigkeit von der Viskosität des Kraftstoffs definiert werden. Actuation of a suction valve can be defined as a function of the viscosity of the fuel.
Bevorzugt wird bei ausbleibendem Ankeranschlag innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit die Ankergeschwindigkeit durch Variation des Bestromungsprofils und/oder der an der Magnetspule anliegenden elektrischen Spannung korrigiert. Durch Einregeln und Lernen der optimalen Ansteuerparameter können somitIf there is no armature stop, the armature speed is preferably corrected by varying the current flow profile and / or the electrical voltage applied to the magnet coil within a predetermined switching time. By adjusting and learning the optimal control parameters can thus
Toleranzen und/oder systematische Einflüsse ausgeglichen werden. Zusätzlich können die gelernten Stellgrößen über eine Funktion abgespeichert werden, so dass der Einregelvorgang bei einem erneuten Anfahren eines Betriebspunktes beschleunigt wird. Tolerances and / or systematic influences are compensated. In addition, the learned manipulated variables can be stored via a function, so that the Einregelvorgang is accelerated at a restart of an operating point.
Darüber hinaus kann der Anschlagzeitpunkt durch eine Funktion optimiert werden, die nach einer zu definierenden Strategie das Bestromungsprofil und/oder die Spannung kontinuierlich verändert. Wird kein Anschlagen des Ankers erkannt, kann die letzte Änderung zurückgenommen und damit die minimal mögliche Anschlagdynamik eingeregelt werden. In addition, the attack time can be optimized by a function that continuously changes the Bestromungsprofil and / or the voltage according to a strategy to be defined. If no striking of the anchor detected, the last change can be withdrawn and thus the minimum possible touch dynamics are adjusted.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht auf diese Weise eine Minimierung der erforderlichen Ansteuerenergie. Denn es besteht keine Notwendigkeit mehr, Lebensdauervorhalte oder Exemplarstreuungen (Gut-Schlecht-Ventil- Streuungen) mit einzurechnen. Vorteilhafterweise wird die Variation des Bestromungsprofils und/oder der an der Magnetspule anliegenden elektrischen Spannung nach Maßgabe einer mit der elektromagnetischen Stelleinheit verbundenen Steuereinheit durchgeführt. In der Steuereinheit können die gelernten Stellgrößen abgespeichert und als The proposed method thus enables a minimization of the required driving energy. Because there is no longer any need to include lifetime retention or specimen spreads (good / bad valve spreads). Advantageously, the variation of the Bestromungsprofils and / or applied to the magnetic coil electrical voltage in accordance with a control unit connected to the electromagnetic actuator is performed. In the control unit, the learned manipulated variables can be stored and as
Funktionen hinterlegt werden.  Functions are deposited.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schaltzeit in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter einer Förderpumpe und/oder einer mit der It is also proposed that the switching time in dependence on at least one operating parameter of a feed pump and / or one with the
Förderpumpe verbundenen Brennkraftmaschine vorgegeben wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Verfahren der Steuerung einer elektromagnetischen Stelleinheit eines Saugventils dient. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Förderpumpe mit der ausreichenden Menge Kraftstoff versorgt wird. Beispielsweise kann die Schaltzeit von der Drehzahl oder der Fördermenge abhängig sein. Feed pump connected internal combustion engine is specified. This is particularly advantageous when the method is used to control an electromagnetic actuator of a suction valve. In this way, it is ensured that the feed pump is supplied with the sufficient amount of fuel. For example, the switching time may be dependent on the speed or the flow rate.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes elektromagnetisch betätigbares Saugventil und Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. 1 shows a schematic longitudinal section through an electromagnetically actuated suction valve known from the prior art and FIG
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Abhängigkeit des Ankerhubs von den Steuergrößen Bestromungsniveau und Bestromungsdauer sowie Spannung. Fig. 2 is a schematic representation of the dependence of the armature stroke of the control variables Bestromungsniveau and Bestromungsdauer and voltage.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Das in der Fig. 1 dargestellte elektromagnetisch betätigbare Saugventil 7 umfasst eine elektromagnetische Stelleinheit 1, die gemeinsam mit dem Saugventil 7 an einen Zylinderkopf 10 einer Förderpumpe 9 für Kraftstoff angebaut ist. Die elektromagnetische Stelleinheit 1 umfasst eine ringförmige Magnetspule 2 und einen zwischen zwei Endanschlägen 3, 4 hubbeweglichen Anker 5, der zur Betätigung des Saugventils 7 mit einem Ventilkolben 6 koppelbar ist. Bei unbestromter Magnetspule 2 drückt die Federkraft einer Feder 8 den Anker 5 gegen den Ventilkolben 6, der auf diese Weise aus einem Ventilsitz 11 gehoben wird. Denn die Federkraft der Feder 8 ist größer als die einer Ventilfeder 12, die den Ventilkolben 6 in Richtung des Ventilsitzes 11 belastet. Bei unbestromter Magnetspule 2 ist demnach das Saugventil 7 geöffnet, so dass Kraftstoff aus einem Niederdruckraum 13 über Zulaufbohrungen 14 am Ventilkolben 6 vorbei in einen Hochdruckelementraum 15 der Förderpumpe 9 zu strömen vermag. Der in den Hochdruckelementraum 15 gelangende Kraftstoff wird im Förderbetrieb der Förderpumpe 9 durch den Förderhub eines Pumpenkolbens 16 verdichtet und anschließend über einen Hochdruckabgang 17 einem Hochdruckspeicher (nicht dargestellt) zugeführt. The solenoid-operated suction valve 7 shown in FIG. 1 comprises an electromagnetic setting unit 1, which is mounted together with the suction valve 7 to a cylinder head 10 of a feed pump 9 for fuel. The electromagnetic actuating unit 1 comprises an annular magnet coil 2 and an armature 5 which can be moved in the stroke between two end stops 3, 4 and which can be coupled to a valve piston 6 in order to actuate the suction valve 7. When energized solenoid 2, the spring force of a spring 8 presses the armature 5 against the valve piston 6, which lifted in this way from a valve seat 11 becomes. Because the spring force of the spring 8 is greater than that of a valve spring 12 which loads the valve piston 6 in the direction of the valve seat 11. When the solenoid 2 is de-energized, therefore, the suction valve 7 is opened so that fuel is able to flow from a low-pressure space 13 via inlet bores 14 past the valve piston 6 into a high-pressure element space 15 of the feed pump 9. The reaching into the Hochdruckelementraum 15 fuel is compressed in the conveying operation of the feed pump 9 by the delivery stroke of a pump piston 16 and then fed via a high-pressure outlet 17 a high-pressure accumulator (not shown).
Zum Schließen des Saugventils 7 wird die Magnetspule 2 bestromt, wobei das Schließen vom ansteigenden Druck im Hochdruckelementraum 15 unterstützt wird. Die Bestromung der Magnetspule 2 erzeugt ein Magnetfeld, dessen Magnetkraft den Anker 5 in Richtung des zweiten Endanschlags 4 bewegt, der vorliegend durch einen Polkern 18 gebildet wird. Der Ventilkolben 6 wird somit entlastet, so dass die Ventilfeder 12 den Ventilkolben 6 in den Ventilsitz 11 zu ziehen vermag. Solange das Saugventil 7 geöffnet bleibt, kann eine To close the suction valve 7, the solenoid coil 2 is energized, the closing of the rising pressure in the high-pressure element space 15 is supported. The energization of the magnetic coil 2 generates a magnetic field whose magnetic force moves the armature 5 in the direction of the second end stop 4, which in the present case is formed by a pole core 18. The valve piston 6 is thus relieved, so that the valve spring 12 is able to pull the valve piston 6 into the valve seat 11. As long as the suction valve 7 remains open, a
überschüssige Menge Kraftstoff aus dem Hochdruckelementraum 15 zurück in den Niederdruckraum 13 geschoben werden. Über die Schaltzeit der Excess amount of fuel from the high pressure element space 15 are pushed back into the low pressure chamber 13. About the switching time of
elektromagnetischen Stelleinheit 1 kann demnach die Fördermenge der Electromagnetic actuator 1 can therefore the flow rate of the
Förderpumpe 9 geregelt werden. Feed pump 9 are regulated.
Innerhalb der vorgegebenen Schaltzeit muss der Hub des Ankers 5 ein sicheres Schließen des Saugventils 7 gewährleisten. Entsprechend erfolgt die Within the predetermined switching time, the stroke of the armature 5 must ensure a safe closing of the suction valve 7. Accordingly, the
Ansteuerung der elektromagnetische Stelleinheit 1. Der Anker 5 trifft mit hoher Geschwindigkeit auf den Polkern 18 auf, was zu einem erhöhten Verschleiß im Anschlagbereich führt. Actuation of the electromagnetic actuating unit 1. The armature 5 strikes the pole core 18 at high speed, which leads to increased wear in the abutment region.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die elektromagnetische Stelleinheit 1 in der Weise angesteuert, dass der Anschlagimpuls reduziert ist. Denn kurz bevor der Anker 5 den zweiten Endanschlag 4 erreicht, wird innerhalb der vorgegebenen Schaltzeit die Geschwindigkeit des Ankers 5 verringert. When using the method according to the invention, the electromagnetic actuator 1 is controlled in such a way that the stop pulse is reduced. Because shortly before the armature 5 reaches the second end stop 4, the speed of the armature 5 is reduced within the predetermined switching time.
Auf die Ankergeschwindigkeit kann in unterschiedlicher Weise eingewirkt werden. Als Stellgrößen können das Niveau und/oder die Dauer der Bestromung I der Magnetspule 2 und/oder die an der Magnetspule 2 anliegende Spannung U dienen. On the anchor speed can be acted in different ways. The manipulated variables can be the level and / or the duration of the Current supply I of the solenoid coil 2 and / or applied to the solenoid coil 2 voltage U serve.
In der Fig. 2 sind die Abhängigkeiten schematisch dargestellt. Die oberen Graphen zeigen mögliche Variationen der Bestromung I und die unteren Graphen zeigen mögliche Variationen der Spannung U, jeweils über die Zeit t. In der Mitte ist der Verlauf des Ankerhubs H dargestellt. Wird beispielsweise zu Beginn des Ankerhubs die Spannung U kurzzeitig deutlich erhöht, führt dies zu einer schnellen Ankerbewegung, die eine nachträgliche Verringerung der Ankergeschwindigkeit zur Reduzierung des Anschlagimpulses kompensiert. In Fig. 2, the dependencies are shown schematically. The upper graphs show possible variations of the energization I and the lower graphs show possible variations of the voltage U, respectively over the time t. In the middle of the course of the anchor stroke H is shown. If, for example, at the beginning of the armature stroke, the voltage U is briefly increased significantly, this leads to a fast armature movement, which compensates for a subsequent reduction in the armature speed for reducing the stop pulse.
Alternativ oder ergänzend kann über die Bestromungsdauer und/oder das Bestromungsniveau auf die Ankerbewegung eingewirkt werden. Um eine Reduzierung der Ankergeschwindigkeit innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit zu realisieren, kann die Bestromungsdauer verkürzt werden (Pfeil 19) und/oder das Bestromungsniveau kann abgesenkt werden (Pfeil 20). Alternatively or additionally, the armature movement can be acted upon by the energization duration and / or the current level. In order to realize a reduction of the armature speed within a predetermined switching time, the energization duration can be shortened (arrow 19) and / or the current level can be lowered (arrow 20).

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur Steuerung einer elektromagentischen Stelleinheit (1 ) mit einer ringförmigen Magnetspule (2) und einem zwischen einem ersten und einem zweiten Endanschlag (3, 4) hubbeweglichen Anker (5) zur Betätigung eines Ventilkolbens (6) eines Ventils (7), insbesondere eines elektromagnetisch betätigbaren Saugventils, bei dem durch Bestromung der Magnetspule (2) eine Magnetkraft erzeugt wird, durch welche der Anker (5) entgegen der Federkraft einer Feder (8) in Richtung des zweiten Endanschlags (4) gezogen wird, 1 . Method for controlling an electromagnetic positioner (1) having an annular magnet coil (2) and an armature (5) liftable between a first and a second end stop (3, 4) for actuating a valve piston (6) of a valve (7), in particular one electromagnetically operated suction valve, in which by energizing the magnetic coil (2) a magnetic force is generated, through which the armature (5) against the spring force of a spring (8) in the direction of the second end stop (4) is pulled,
dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit die Geschwindigkeit des Ankers (5) vor Erreichen des zweiten  characterized in that within a predetermined switching time, the speed of the armature (5) before reaching the second
Endanschlags (4) durch Variation des Bestromungsprofils und/oder der an der Magnetspule (2) anliegenden elektrischen Spannung reduziert wird.  End stop (4) is reduced by varying the Bestromungsprofils and / or applied to the magnetic coil (2) electrical voltage.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bestromungsniveau innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit variiert wird, wobei vorzugsweise das  characterized in that the Bestromungsniveau is varied within a predetermined switching time, preferably the
Bestromungsniveau abgesenkt wird.  Current level is lowered.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bestromungsdauer innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit variiert wird, wobei vorzugsweise die  characterized in that the energization time is varied within a predetermined switching time, wherein preferably the
Bestromungsdauer verkürzt wird.  Energizing time is shortened.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb einer vorgegebenen  characterized in that within a given
Schaltzeit an der Magnetspule (2) anliegende elektrische Spannung zumindest kurzzeitig verringert wird. Switching time at the solenoid coil (2) voltage applied is at least temporarily reduced.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit an der Magnetspule (2) anliegende elektrische Spannung anfänglich erhöht wird.  characterized in that the voltage applied to the solenoid coil (2) within a predetermined switching time is initially increased.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagzeitpunkt des Ankers (5) am zweiten Endanschlag (4) detektiert wird.  characterized in that the stop time of the armature (5) on the second end stop (4) is detected.
7. Verfahren nach Anspruch 7, 7. The method according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass bei ausbleibendem Ankeranschlag innerhalb einer vorgegebenen Schaltzeit die Ankergeschwindigkeit durch Variation des Bestromungsprofils und/oder der an der Magnetspule (2) anliegenden elektrischen Spannung korrigiert wird.  characterized in that in the absence of anchor stop within a predetermined switching time, the armature speed is corrected by varying the Bestromungsprofils and / or applied to the magnetic coil (2) electrical voltage.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Bestromungsprofils und/oder der an der Magnetspule (2) anliegenden elektrischen Spannung nach Maßgabe einer mit der elektromagnetischen Stelleinheit verbundenen Steuereinheit durchgeführt wird.  characterized in that the variation of the Bestromungsprofils and / or the voltage applied to the magnetic coil (2) electrical voltage in accordance with a control unit connected to the electromagnetic actuator is performed.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzeit in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter einer Förderpumpe (9) und/oder einer mit der Förderpumpe (9) verbundenen Brennkraftmaschine vorgegeben wird.  characterized in that the switching time is specified as a function of at least one operating parameter of a feed pump (9) and / or an internal combustion engine connected to the feed pump (9).
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