EP3564514A1 - Verfahren zur ansteuerung eines regelventils - Google Patents

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EP3564514A1
EP3564514A1 EP19171264.5A EP19171264A EP3564514A1 EP 3564514 A1 EP3564514 A1 EP 3564514A1 EP 19171264 A EP19171264 A EP 19171264A EP 3564514 A1 EP3564514 A1 EP 3564514A1
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EP
European Patent Office
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control valve
value
closing
sensor
control
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP19171264.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Brand
Silke Weddig
Björn Fröhlich
Jens Wodausch
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
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    • F02M2025/0845—Electromagnetic valves

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a control valve, in particular a control valve of a tank ventilation system, preferably the tank ventilation system of a motor vehicle.
  • Control valves in tank ventilation systems regulate fluid flow from a filter of a tank to a suction pipe (or a connecting path between the filter and at least one combustion chamber) of an internal combustion engine.
  • the filter is regularly an activated carbon filter which binds the components of the fluid (eg a fuel) stored in the tank, which have been degassed from the tank.
  • the activated carbon filter can be fluidly connected to the intake manifold of the internal combustion engine via the control valve, so that the fluid bound or temporarily stored in the filter can be supplied to the combustion chamber in a regulated manner.
  • the component spreads in the tank venting system cause inaccuracies in the air or fuel mass supplied to the combustion chamber. This can result in inaccuracies in the mixture formation for the combustion chamber.
  • errors or deviations in the mixture formation have an effect, in particular, on the lambda control quality, so that a discharge can be brought about by an accurate determination of the control of the control valve and thus a stabilization of the combustion processes can be achieved.
  • the object of the present invention is at least partially to solve the problems mentioned with reference to the prior art.
  • a further method for controlling a control valve is to be proposed.
  • the closing time is present when a fluid flow could flow through the control valve until the closing time, while after the closing time no fluid flow can flow through the control valve. After the closing time is the line through which the fluid flow is passed and which is closed by the control valve, so closed.
  • the switching behavior of the control valve is in particular by mechanical and electrical component tolerances, eg. B. electrical resistance of a coil, spring constant, mechanical friction, z. B. on the valve seat, influenced.
  • the control valve is driven in particular with a frequency between 5 and 50 hertz.
  • the control valve is actuated by a (PWM) signal, wherein from a certain duty cycle (hereinafter referred to as the first control value) in particular a successive opening of the control valve takes place.
  • a fluid flow flowing via the control valve can be controlled with regard to the mass flow via the pulse duty factor.
  • the first control value used for the control of the control valve is determined during a closing operation of the control valve.
  • a duty cycle preferably initially 100% (fully open) is set before the start of the method, which is reduced as part of the method until a closing time of the control valve is determined (eg at a duty cycle between 1% and 15%).
  • the determination of the closing time takes place, in particular, by evaluating a measured variable monitored by a sensor.
  • the closing time is in particular assigned to a first control value (the duty cycle).
  • the first control value designates a closed state of the control valve. If the control valve according to step c) to be operated, this first control value is used or considered. It is therefore used for the desired state (open, partially open, closed) of the control valve in response to the first control value determined duty cycle for controlling the control valve.
  • the sensor is in particular between at least one combustion chamber of an internal combustion engine and the filter (eg an activated carbon filter or activated carbon container) (pressure sensor, flow sensor) and / or between at least one combustion chamber and an exhaust system (ie downstream of the combustion chamber) (lambda sensor). arranged.
  • the sensor in the suction pipe and / or between the filter or control valve and the suction pipe (in a pipe connecting, for example, the tank to the suction pipe) and / or arranged between the filter and the control valve.
  • a first test value of the duty cycle is set and held for a first (predetermined) period of time.
  • the first test value is preferably already in the vicinity of a duty cycle, in which a closing of the control valve can be assumed.
  • this first check value can already be used as the first control value.
  • a measured variable z. B proportional to the change in the duty cycle (starting from the open state of the control valve) change. Only when the closing time is reached will the measured variable behave noticeably differently (since the control valve is then closed).
  • step ii. a new step i. is performed (or step i., repeated) in which a further second test value of the duty cycle is set for a second (predetermined) period of time, wherein the second test value is different from the first test value (eg smaller, in particular the difference at least 1% of the duty cycle of the first test value).
  • the steps i. and ii. can be repeated with further test values until a duty cycle at which the closing time is established, is determined with a predetermined accuracy and thus the first control value is determined.
  • a closing time is actually present at a certain control value, wherein the first control value (which is determined in the context of the method) differs from the actual control value by at most 20%, preferably by at most 10%, of the duty cycle (ie, for example, actually Closing time at a duty cycle of 10%, the first control value deviates from this duty cycle by a maximum of 2 percentage points, ie between 8% and 12%).
  • a desired accuracy ie the highest deviation of the first control value from a control value at which the actual closing time is
  • several test values are set in the context of the method and the course of the measured variable is determined for each of these test values.
  • the test values used are in particular so far apart that a closing time can be determined with the predetermined accuracy.
  • a first interval between the first check value and the second check value wherein a second interval between the second check value and a third check value is smaller than the first interval.
  • the interval between each subsequent test value is reduced by at least 20%, preferably by 50% in each case.
  • the method is performed after each closing operation of the control valve.
  • a first control value is determined and used for further subsequent closing operations.
  • the re-determination of a first control value may, for. B. after the presence of a specific event or z. B. condition of the tank ventilation system done.
  • An event can, for. B. be a restart of the motor vehicle or the internal combustion engine.
  • a state can z. B. a change in temperature, for.
  • the first control value is then determined again (or the method is performed) when a temperature or a temperature gradient of the control valve has reached or exceeded a certain limit temperature.
  • a first control value is determined and checked over a plurality of following closing operations (thus used again and again) and thereafter (if the course of the measured variable does not change accordingly) used for further subsequent closing operations.
  • a motor vehicle at least comprising an internal combustion engine with at least one combustion chamber, a tank for a convertible in the internal combustion engine fuel with a filter, a suction tube, via which at least air and the fuel can be supplied to the combustion chamber, a sensor for monitoring a Measured variable and a control valve that controls at least the fuel comprehensive fluid flow from the filter to the suction pipe.
  • the fluid flow may contain between 0 and 100% fuel.
  • the control valve can be actuated by a control unit for opening and closing by means of a signal (eg a pulse width modulated (PWM) signal).
  • PWM pulse width modulated
  • the control unit is designed or carried out for carrying out the method already described. The control unit can thus carry out the described method or execute it during operation of the motor vehicle.
  • the method can also be executed by a computer or with a processor of a control unit.
  • a data processing system comprising a processor adapted / configured to perform the method or part of the steps of the proposed method.
  • a computer-readable storage medium may be provided that includes instructions that, when executed by a computer / processor, cause it to perform the method or at least part of the steps of the proposed method.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 22.
  • the motor vehicle 22 includes an internal combustion engine 5 with a plurality of combustion chambers 23, a tank 3 for a convertible in the internal combustion engine 5 fuel 24 with a filter 2, a suction pipe 4, on the at least air and the fuel 24 toward Combustion chamber 23 can be supplied, and a control valve 1, which controls a at least the fuel 24 comprehensive fluid flow from the filter 2 via the line 25 to the suction pipe 4.
  • the control valve 1 can be controlled by a control unit 6 by means of a signal 7 for opening and closing.
  • the control unit 6 is designed or carried out for carrying out the method.
  • the signal 7 with the duty cycle 10 is adjustable.
  • First control value 9, first test value 14, first time duration 15, second test value 17, second time duration 18, third test value 19, first interval 20 and second interval 21 are determined, stored or predetermined in control unit 6.
  • the motor vehicle 22 further comprises a sensor 11 on the intake manifold 4, by which a measured variable 12 (here, for example, a pressure) in the intake manifold is monitored.
  • a measured variable 12 here, for example, a pressure
  • the measured variable 12 or its course 16 over the time 26 is monitored in the control unit 6.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of the method.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the method.
  • Fig. 4 shows a third embodiment of the method; each based on a diagram. The Fig. 2 to 4 will be described together below.
  • the duty cycle is 10 (100% duty cycle: control valve 1 in the (fully) open state; 0% duty cycle: control valve 1 when closed) and the pressure applied.
  • the time 26 is plotted on the horizontal axis.
  • step a a closing operation 8 of the control valve 1, starting from an open state (duty cycle 10 of 100%) of the control valve is performed.
  • the duty cycle 10 is lowered to a first test value 14 of the duty cycle 10 and held for a first time period 15 during the closing operation 8 of the control valve 1.
  • a course 16 of the monitored by the sensor 11 measured variable 12 here a pressure 27 is monitored.
  • the first test value 14 of the duty ratio 10 is already in the vicinity of a duty cycle 10, in which a closing of the control valve 1 can be assumed.
  • the course 16 of the monitored by the sensor 11 measured variable 12 changes in proportion to the change in the duty cycle 10, so that it is detected that the control valve at the first test value 14 is not completely closed.
  • step ii. After step ii. Therefore, a new sub-step i. performed, in which a further second test value 17 (second test value 17 is smaller than the first test value 14) of the duty cycle 10 for a second time period 18 is set, the second test value 17 is different from the first test value 14 (in this case is smaller).
  • the course 16 is in the context of a further sub-step ii. again monitored.
  • the steps i. and ii. are repeated with a third check value 18, the third check value 19 being smaller than the second check value 17 and less than the first check value 14.
  • the course 16 is in the context of a further sub-step ii. again monitored.
  • measured variable 12 is not proportional to the duty cycle 10 changes.
  • the control valve 1 is already closed here, so that the measured variable 12 (the pressure 27) continues to drop.
  • the closing time 13 is recognizable between the second test value 17 and the third test value 19, so that according to step b) the first control value 9 can be determined with sufficient accuracy.
  • Fig. 3 shows that initially set a first test value 14 and the course 16 of the measured variable 12 is monitored. Thereafter, a second test value 17 is set and the course 16 is monitored again. From these two curves 16 of the measured variable 12, the first control value 9 can already be determined. By means of a plurality of the following closing operations 8, the first control value 9 is checked and then used for further subsequent closing operations 8 (that is to say also control operations in which the control valve 1 is not completely closed).
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the method.
  • a first interval 20 between the first test value 14 and the second test value 17 (and thus the second test value 17) is determined and a further closing operation 8 is performed.
  • an exclusively proportional change of the measured variable 12 is already detected, so that it is clear that the first control value 9 lies within the first interval 20.
  • a second interval 21 between the second check value 17 and a third check value 19 (and thus the third check value 19) is determined, wherein the second interval 21 is smaller than the first interval 20.

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Abstract

Verfahren zur Ansteuerung eines Regelventils (1), wobei das Regelventil (1) einen Fluidstrom von einem Filter (2) eines Tanks (3) zu einem Saugrohr (4) einer Verbrennungskraftmaschine (5) regelt, wobei das Regelventil (1) zum Öffnen und Schließen von einer Steuereinheit (6) mittels eines Signals (7) angesteuert wird; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:a) Durchführen eines Schließvorganges (8) des Regelventils (1) undb) Bestimmen eines ersten Regelwertes (9) eines Tastverhältnisses (10), bei dem über einen Sensor (11) anhand einer Änderung einer durch den Sensor (11) überwachten Messgröße (12) ein Schließzeitpunkt (13) des Regelventils (1) festgestellt wird;c) Verwenden des ersten Regelwertes (9) zumindest bei einer auf die Schritte a) und b) folgenden Betätigung des Regelventils (9) zum Öffnen und Schließen des Regelventils (9).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Regelventils, insbesondere eines Regelventils eines Tankentlüftungssystems, bevorzugt das Tankentlüftungssystem eines Kraftfahrzeuges.
  • Regelventile in Tankentlüftungssystemen regeln einen Fluidstrom von einem Filter eines Tanks hin zu einem Saugrohr (bzw. einer Verbindungsstrecke zwischen Filter und mindestens einer Brennkammer) einer Verbrennungskraftmaschine.
  • Der Filter ist regelmäßig ein Aktivkohlefilter, der die aus dem Tank ausgegasten Bestandteile des in dem Tank gelagerten Fluids (z. B. ein Kraftstoff) bindet. Der Aktivkohlefilter ist mit dem Saugrohr der Verbrennungskraftmaschine fluidtechnisch über das Regelventil verbindbar, so dass das in dem Filter gebundene bzw. zwischengespeicherte Fluid der Brennkammer geregelt zuführbar ist.
  • Die Bauteilstreuungen im Tankentlüftungssystem verursachen Ungenauigkeiten im Bezug auf die der Brennkammer zugeführten Luft- bzw. Kraftstoffmasse. Daraus können Ungenauigkeiten in der Gemischbildung für die Brennkammer resultieren. Diese Fehler bzw. Abweichungen in der Gemischbildung wirken sich insbesondere auf die Lambda-Reglergüte aus, so dass durch eine genaue Bestimmung der Regelung des Regelventils eine Entlastung herbeigeführt und somit eine Stabilisierung der Verbrennungsvorgänge erreicht werden kann.
  • Aus der EP 2 294 306 B1 ist bekannt, anhand eines in der Tankentlüftungsstrecke verbauten Drucksensors einen Öffnungszeitpunkt des Regelventils zu bestimmen und somit die Bauteilstreuungen des Tankentlüftungssystems zu adaptieren.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein weiteres Verfahren zur Ansteuerung eines Regelventils vorgeschlagen werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
  • Es wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines Regelventils vorgeschlagen, wobei das Regelventil einen Fluidstrom von einem Filter eines Tanks zu einem Saugrohr einer Verbrennungskraftmaschine regelt. Das Regelventil wird zum Öffnen und Schließen von einer Steuereinheit mittels eines Signals (z. B. eines pulsweitenmodulierten (PWM) Signals) angesteuert. Das Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:
    1. a) Durchführen eines Schließvorganges des Regelventils und
    2. b) Bestimmen eines ersten Regelwertes eines Tastverhältnisses, bei dem über einen Sensor anhand einer Änderung einer durch den Sensor überwachten Messgröße ein Schließzeitpunkt des Regelventils festgestellt wird;
    3. c) Verwenden des ersten Regelwertes zumindest bei einer auf die Schritte a) und b) folgenden Betätigung des Regelventils zum Öffnen und Schließen des Regelventils.
  • Vorliegend wird vorgeschlagen, den Schließzeitpunkt (und nicht den Öffnungszeitpunkt) des Regelventils zu bestimmen. Der Schließzeitpunkt liegt dann vor, wenn bis zu dem Schließzeitpunkt ein Fluidstrom über das Regelventil strömen konnte, während nach dem Schließzeitpunkt kein Fluidstrom über das Regelventil strömen kann. Nach dem Schließzeitpunkt ist die Leitung, durch die der Fluidstrom geleitet wird und die durch das Regelventil verschließbar ist, also geschlossen.
  • Das Schaltverhalten des Regelventils wird insbesondere durch mechanische und elektrische Bauteiltoleranzen, z. B. elektrischer Widerstand einer Spule, Federkonstante, mechanische Reibung, z. B. am Ventilsitz, beeinflusst.
  • Das Regelventil wird insbesondere mit einer Frequenz zwischen 5 und 50 Hertz angesteuert. Das Regelventil wird über ein (PWM-)Signal angesteuert, wobei ab einem bestimmten Tastverhältnis (im Folgenden erster Regelwert genannt) ein insbesondere sukzessives Öffnen des Regelventils erfolgt. Über das Tastverhältnis kann insbesondere ein über das Regelventil strömender Fluidstrom hinsichtlich des Massenstroms gesteuert werden.
  • Der für die Ansteuerung des Regelventils verwendete erste Regelwert wird während eines Schließvorganges des Regelventils ermittelt.
  • Insbesondere wird vor Beginn des Verfahrens ein Tastverhältnis, bevorzugt von zunächst 100 % (vollständig offen) eingestellt, das im Rahmen des Verfahrens verringert wird, bis ein Schließzeitpunkt des Regelventils festgestellt wird (z. B. bei einem Tastverhältnis zwischen 1% und 15 %). Die Feststellung des Schließzeitpunktes erfolgt insbesondere durch Auswertung einer durch einen Sensor überwachten Messgröße.
  • Der Schließzeitpunkt wird insbesondere einem ersten Regelwert (des Tastverhältnisses) zugeordnet. Der erste Regelwert bezeichnet insbesondere einen geschlossenen Zustand des Regelventils. Soll das Regelventil gemäß Schritt c) betrieben werden, wird dieser erste Regelwert verwendet bzw. berücksichtigt. Es wird also ein für den gewünschten Zustand (offen, teilweise offen, geschlossen) des Regelventils in Abhängigkeit vom ersten Regelwert bestimmtes Tastverhältnis zur Ansteuerung des Regelventils eingesetzt.
  • Insbesondere kann
    • der Sensor ein Drucksensor und in Schritt b) zumindest eine Veränderung eines Druckes beim Erreichen des Schließzeitpunktes messbar sein; und/oder
    • der Sensor ein Durchflusssensor und in Schritt b) zumindest eine Veränderung eines Durchflusses beim Erreichen des Schließzeitpunktes messbar sein; und/oder
    • der Sensor ein Lambdasensor und in Schritt b) zumindest eine Veränderung eines Lambdawertes beim Erreichen des Schließzeitpunktes messbar sein.
  • Der Sensor ist insbesondere zwischen mindestens einer Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine und dem Filter (z. B. ein Aktivkohlefilter bzw. Aktivkohlebehälter) (Drucksensor, Durchflusssensor) und/oder zwischen mindestens einer Brennkammer und einer Abgasanlage (also stromabwärts der Brennkammer) (Lambda-Sensor) angeordnet. Bevorzugt ist der Sensor in dem Saugrohr und/oder zwischen Filter bzw. Regelventil und dem Saugrohr (in einer z. B. den Tank mit dem Saugrohr verbindenden Leitung) und oder zwischen Filter und Regelventil angeordnet.
  • Insbesondere umfasst Schritt b) zumindest die folgenden Teilschritte:
    1. i. Einstellen zumindest eines ersten Prüfwertes eines Tastverhältnisses für eine erste Zeitdauer während eines Schließvorganges des Regelventils;
    2. ii. Ermitteln eines Verlaufs der durch den Sensor überwachten Messgröße und
    3. iii. Feststellen des Schließzeitpunktes anhand der Änderung der Messgröße und Bestimmen des ersten Regelwertes.
  • Insbesondere wird ein erster Prüfwert des Tastverhältnisses eingestellt und für eine erste (vorgegebene) Zeitdauer gehalten. Der erste Prüfwert liegt bevorzugt bereits in der Nähe eines Tastverhältnisses, bei dem ein Schließen des Regelventils vermutet werden kann.
  • Verändert sich für dieses Tastverhältnis der Verlauf der durch den Sensor überwachten Messgröße in einer Weise, in der auf ein Schließen des Regelventils geschlossen werden kann, kann dieser erste Prüfwert bereits als erster Regelwert verwendet werden. Insbesondere wird vorgeschlagen, mehrere Prüfwerte einzustellen, so dass der erste Regelwert mit höherer Genauigkeit bestimmt werden kann.
  • Insbesondere wird sich eine Messgröße z. B. proportional zur Veränderung des Tastverhältnisses (ausgehend vom offenen Zustand des Regelventils) verändern. Erst bei Erreichen des Schließzeitpunktes wird sich die Messgröße erkennbar anders verhalten (da das Regelventil dann geschlossen ist).
  • Insbesondere wird nach Schritt ii. ein neuer Schritt i. durchgeführt (bzw. Schritt i. wiederholt), in dem ein weiterer zweiter Prüfwert des Tastverhältnisses für eine zweite (vorgegebene) Zeitdauer eingestellt wird, wobei der zweite Prüfwert sich von dem ersten Prüfwert unterscheidet (z. B. kleiner ist, insbesondere liegt der Unterschied bei mindestens 1 % des Tastverhältnisses des ersten Prüfwertes). Die Schritte i. und ii. können mit weiteren Prüfwerten so oft wiederholt werden bis ein Tastverhältnis, bei dem sich der Schließzeitpunkt einstellt, mit einer vorbestimmten Genauigkeit ermittelt ist und damit der erste Regelwert bestimmt ist.
  • Insbesondere liegt ein Schließzeitpunkt tatsächlich bei einem bestimmten Regelwert vor, wobei der erste Regelwert (der im Rahmen des Verfahrens bestimmt wird) insbesondere um höchstens 20 %, bevorzugt um höchstens 10 %, des Tastverhältnisses von dem tatsächlichen Regelwert abweicht (also z. B. tatsächlicher Schließzeitpunkt bei einem Tastverhältnis von 10 %; erster Regelwert weicht von diesem Tastverhältnis um höchstens 2 Prozentpunkte ab, beträgt also zwischen 8 % und 12 %).
  • Insbesondere kann eine gewünschte Genauigkeit (also die höchste Abweichung des ersten Regelwertes von einem Regelwert, bei dem der tatsächliche Schließzeitpunkt liegt) vorbestimmt werden. Insbesondere werden mehrere Prüfwerte im Rahmen des Verfahrens eingestellt und der Verlauf der Messgröße für jeden dieser Prüfwerte ermittelt. Die verwendeten Prüfwerte liegen insbesondere so weit auseinander, dass ein Schließzeitpunkt mit der vorbestimmten Genauigkeit ermittelt werden kann.
  • Insbesondere wird nach einem Schritt i. ein erstes Intervall zwischen dem ersten Prüfwert und dem zweiten Prüfwert festgelegt, wobei ein zweites Intervall zwischen dem zweiten Prüfwert und einem dritten Prüfwert kleiner ist als das erste Intervall. Insbesondere kann im Rahmen des Verfahrens eine sukzessiv genauere Bestimmung des Schließzeitpunktes bzw. des ersten Regelwertes erfolgen.
  • Insbesondere wird das Intervall zwischen jedem folgenden Prüfwert um jeweils mindestens 20 % bevorzugt um jeweils 50 % verkleinert.
  • Bevorzugt kann folgende Beziehung gelten: erster Prüfwert > dritter Prüfwert > zweiter Prüfwert.
  • Es kann ggf. folgende Beziehung gelten: erster Prüfwert > zweiter Prüfwert > dritter Prüfwert.
  • In einer ersten Ausgestaltung wird das Verfahren nach jedem Schließvorgang des Regelventils durchgeführt.
  • In einer zweiten Ausgestaltung wird ein erster Regelwert bestimmt und für weitere folgende Schließvorgänge verwendet. Die erneute Bestimmung eines ersten Regelwerts (bzw. die Durchführung des Verfahrens) kann z. B. nach Vorliegen eines bestimmten Ereignisses oder z. B. Zustands des Tankentlüftungssystems erfolgen. Ein Ereignis kann z. B. ein Neustart des Kraftfahrzeuges bzw. der Verbrennungskraftmaschine sein. Ein Zustand kann z. B. eine Veränderung einer Temperatur, z. B. eine Temperatur des Regelventils, umfassen. Insbesondere wird der erste Regelwert dann erneut bestimmt (bzw. das Verfahren durchgeführt), wenn eine Temperatur oder ein Temperaturgradient des Regelventils eine bestimmte Grenztemperatur erreicht oder überschritten hat.
  • Insbesondere wird ein erster Regelwert bestimmt und über eine Mehrzahl von folgenden Schließvorgängen überprüft (also immer wieder verwendet) und danach (wenn der Verlauf der Messgröße sich entsprechend nicht verändert) für weitere folgende Schließvorgänge verwendet.
  • Es wird weiter ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einer Brennkammer, einen Tank für ein in der Verbrennungskraftmaschine umsetzbaren Kraftstoff mit einem Filter, ein Saugrohr, über das zumindest Luft und der Kraftstoff hin zur Brennkammer zuführbar ist, einen Sensor zur Überwachung einer Messgröße sowie ein Regelventil, dass einen zumindest den Kraftstoff umfassenden Fluidstrom von dem Filter zu dem Saugrohr regelt. Der Fluidstrom kann zwischen 0 und 100 % Kraftstoff enthalten. Das Regelventil ist zum Öffnen und Schließen von einer Steuereinheit mittels eines Signals (z. B. eines pulsweitenmodulierten (PWM) Signals) ansteuerbar. Die Steuereinheit ist zur Durchführung des bereits beschriebenen Verfahrens eingerichtet bzw. geeignet ausgeführt. Die Steuereinheit kann das beschriebene Verfahren also ausführen bzw. führt es im Betrieb des Kraftfahrzeuges aus.
  • Weiter kann das Verfahren auch von einem Computer bzw. mit einem Prozessor einer Steuereinheit ausgeführt werden.
  • Es wird demnach auch ein System zur Datenverarbeitung vorgeschlagen, das einen Prozessor umfasst, der so angepasst/konfiguriert ist, dass er das Verfahren bzw. einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens ausführt.
  • Es kann ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen sein, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch einen Computer/Prozessor diesen veranlassen, das Verfahren bzw. mindestens einen Teil der Schritte des vorgeschlagenen Verfahrens auszuführen.
  • Die Ausführungen zu dem Verfahren sind insbesondere auf das Kraftfahrzeug oder das computerimplementierte Verfahren übertragbar und umgekehrt.
  • Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter ("erste", "zweite", ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    ein Kraftfahrzeug;
    Fig. 2:
    eine erste Ausführungsvariante des Verfahrens;
    Fig. 3:
    eine zweite Ausführungsvariante des Verfahrens; und
    Fig. 4:
    eine dritte Ausführungsvariante des Verfahrens.
  • Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 22. Das Kraftfahrzeug 22 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 5 mit einer Mehrzahl von Brennkammern 23, einen Tank 3 für ein in der Verbrennungskraftmaschine 5 umsetzbaren Kraftstoff 24 mit einem Filter 2, ein Saugrohr 4, über das zumindest Luft und der Kraftstoff 24 hin zur Brennkammer 23 zuführbar ist, sowie ein Regelventil 1, dass einen zumindest den Kraftstoff 24 umfassenden Fluidstrom von dem Filter 2 über die Leitung 25 zu dem Saugrohr 4 regelt.
  • Das Regelventil 1 ist zum Öffnen und Schließen von einer Steuereinheit 6 mittels eines Signals 7 ansteuerbar. Die Steuereinheit 6 ist zur Durchführung des Verfahren eingerichtet bzw. geeignet ausgeführt. Über die Steuereinheit 6 ist das Signal 7 mit dem Tastverhältnis 10 einstellbar. In der Steuereinheit 6 werden erster Regelwert 9, erster Prüfwert 14, erste Zeitdauer 15, zweiter Prüfwert 17, zweite Zeitdauer 18, dritter Prüfwert 19, erstes Intervall 20 und zweites Intervall 21 ermittelt, gespeichert, bzw. vorgegeben.
  • Das Kraftfahrzeug 22 umfasst weiter einen Sensor 11 an dem Saugrohr 4, durch den eine Messgröße 12 (hier z. B. ein Druck) im Saugrohr überwacht wird. Die Messgröße 12 bzw. deren Verlauf 16 über der Zeit 26 wird in der Steuereinheit 6 überwacht.
  • Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsvariante des Verfahrens. Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsvariante des Verfahrens. Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsvariante des Verfahrens; jeweils anhand eines Diagramms. Die Fig. 2 bis 4 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
  • An der vertikalen Achse sind das Tastverhältnis 10 (100 % Tastverhältnis: Regelventil 1 im (vollständig) geöffneten Zustand; 0 % Tastverhältnis: Regelventil 1 im geschlossenen Zustand) und der Druck aufgetragen. An der horizontalen Achse ist die Zeit 26 aufgetragen.
  • Im Rahmen des Schritts a) wird ein Schließvorgang 8 des Regelventils 1 ausgehend von einem geöffneten Zustand (Tastverhältnis 10 von 100 %) des Regelventils durchgeführt. Im Rahmen eines Teilschrittes i. wird das Tastverhältnis 10 bis zu einem ersten Prüfwert 14 des Tastverhältnisses 10 abgesenkt und für eine erste Zeitdauer 15 während des Schließvorganges 8 des Regelventils 1 gehalten. Im Rahmen des Teilschrittes ii. wird ein Verlauf 16 der durch den Sensor 11 überwachten Messgröße 12 (hier ein Druck 27) überwacht.
  • Der erste Prüfwert 14 des Tastverhältnisses 10 liegt bereits in der Nähe eines Tastverhältnisses 10, bei dem ein Schließen des Regelventils 1 vermutet werden kann. Hier verändert sich der Verlauf 16 der durch den Sensor 11 überwachten Messgröße 12 proportional zu der Veränderung des Tastverhältnisses 10, so dass erkannt wird, dass das Regelventil bei dem ersten Prüfwert 14 noch nicht vollständig geschlossen ist.
  • Nach Schritt ii. wird daher ein neuer Teilschritt i. durchgeführt, in dem ein weiterer zweiter Prüfwert 17 (zweiter Prüfwert 17 kleiner als erster Prüfwert 14) des Tastverhältnisses 10 für eine zweite Zeitdauer 18 eingestellt wird, wobei der zweite Prüfwert 17 sich von dem ersten Prüfwert 14 unterscheidet (hier also kleiner ist). Der Verlauf 16 wird im Rahmen eines weiteren Teilschrittes ii. erneut überwacht.
  • Die Schritte i. und ii. werden mit einem dritten Prüfwert 18 wiederholt, wobei der dritte Prüfwert 19 kleiner als der zweite Prüfwert 17 und kleiner als der erste Prüfwert 14 ist. Der Verlauf 16 wird im Rahmen eines weiteren Teilschrittes ii. erneut überwacht. Hier wird festgestellt, dass sich Messgröße 12 nicht proportional zum Tastverhältnis 10 ändert. Offensichtlich ist das Regelventil 1 hier bereits geschlossen, so dass die Messgröße 12 (der Druck 27) weiter absinkt. Der Schließzeitpunkt 13 liegt erkennbar zwischen dem zweiten Prüfwert 17 und dem dritten Prüfwert 19, so dass gemäß Schritt b) der erste Regelwert 9 mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden kann.
  • Fig. 3 zeigt, dass zunächst ein erster Prüfwert 14 eingestellt und der Verlauf 16 der Messgröße 12 überwacht wird. Danach wird ein zweiter Prüfwert 17 eingestellt und der Verlauf 16 erneut überwacht. Aus diesen zwei Verläufen 16 der Messgröße 12 kann der erste Regelwert 9 bereits bestimmt werden. Über eine Mehrzahl von folgenden Schließvorgängen 8 wird der erste Regelwert 9 überprüft und danach für weitere folgende Schließvorgänge 8 (das heißt auch Regelvorgänge, bei denen das Regelventil 1 nicht vollständig geschlossen wird) verwendet.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des Verfahrens. Nach der Einstellung eines ersten Prüfwertes 14 und Durchführung eines Schließvorganges 8 wird ein erstes Intervall 20 zwischen dem ersten Prüfwert 14 und dem zweiten Prüfwert 17 (und damit der zweite Prüfwert 17) festgelegt und ein weiterer Schließvorgang 8 durchgeführt. Hier wird bereits eine ausschließlich proportionale Veränderung der Messgröße 12 festgestellt, so dass klar ist, dass der erste Regelwert 9 innerhalb des ersten Intervalls 20 liegt. Daraufhin wird ein zweites Intervall 21 zwischen dem zweiten Prüfwert 17 und einem dritten Prüfwert 19 (und damit der dritte Prüfwert 19) bestimmt, wobei das zweite Intervall 21 kleiner ist als das erste Intervall 20. Es gilt: erster Prüfwert 14 > dritter Prüfwert 19 > zweiter Prüfwert 18. Aus dem Verlauf 16 der Messgröße 12 wird offensichtlich, dass der erste Regelwert 9 innerhalb des zweiten Intervalls 21 liegt. Es wird ein weiterer Schließvorgang mit einem weiteren Prüfwert, der sich wiederum um ein Intervall von dem dritten Prüfwert 19 unterscheidet, durchgeführt. So kann im Rahmen des Verfahrens eine sukzessiv genauere Bestimmung des Schließzeitpunktes 13 bzw. des ersten Regelwertes 9 erfolgen.
    • Bezugszeichenliste
    1. 1 Regelventil
    2. 2 Filter
    3. 3 Tank
    4. 4 Saugrohr
    5. 5 Verbrennungskraftmaschine
    6. 6 Steuereinheit
    7. 7 Signal
    8. 8 Schließvorgang
    9. 9 erster Regelwert
    10. 10 Tastverhältnis
    11. 11 Sensor
    12. 12 Messgröße
    13. 13 Schließzeitpunkt
    14. 14 erster Prüfwert
    15. 15 erste Zeitdauer
    16. 16 Verlauf
    17. 17 zweiter Prüfwert
    18. 18 zweite Zeitdauer
    19. 19 dritter Prüfwert
    20. 20 erstes Intervall
    21. 21 zweites Intervall
    22. 22 Kraftfahrzeug
    23. 23 Brennkammer
    24. 24 Kraftstoff
    25. 25 Leitung
    26. 26 Zeit
    27. 27 Druck

Claims (10)

  1. Verfahren zur Ansteuerung eines Regelventils (1), wobei das Regelventil (1) einen Fluidstrom von einem Filter (2) eines Tanks (3) zu einem Saugrohr (4) einer Verbrennungskraftmaschine (5) regelt, wobei das Regelventil (1) zum Öffnen und Schließen von einer Steuereinheit (6) mittels eines Signals (7) angesteuert wird; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:
    a) Durchführen eines Schließvorganges (8) des Regelventils (1) und
    b) Bestimmen eines ersten Regelwertes (9) eines Tastverhältnisses (10), bei dem über einen Sensor (11) anhand einer Änderung einer durch den Sensor (11) überwachten Messgröße (12) ein Schließzeitpunkt (13) des Regelventils (1) festgestellt wird;
    c) Verwenden des ersten Regelwertes (9) zumindest bei einer auf die Schritte a) und b) folgenden Betätigung des Regelventils (9) zum Öffnen und Schließen des Regelventils (9).
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei
    • der Sensor (11) ein Drucksensor ist und in Schritt b) zumindest eine Veränderung eines Druckes beim Erreichen des Schließzeitpunktes (13) messbar ist; oder
    • der Sensor (11) ein Durchflusssensor ist und in Schritt b) zumindest eine Veränderung eines Durchflusses beim Erreichen des Schließzeitpunktes (13) messbar ist; oder
    • der Sensor (11) ein Lambdasensor ist und in Schritt b) zumindest eine Veränderung eines Lambdawertes beim Erreichen des Schließzeitpunktes (13) messbar ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei Schritt b) zumindest die folgenden Teilschritte umfasst:
    i. Einstellen zumindest eines ersten Prüfwertes (14) eines Tastverhältnisses (10) für eine erste Zeitdauer (15) während eines Schließvorganges (8) des Regelventils (1);
    ii. Ermitteln eines Verlaufs (16) der durch den Sensor (11) überwachten Messgröße (12); und
    iii. Feststellen des Schließzeitpunktes (13) anhand der Änderung der Messgröße (12) und Bestimmen des ersten Regelwertes (9).
  4. Verfahren nach Patentanspruch 3, wobei nach Schritt ii. ein neuer Schritt i. durchgeführt wird, in dem ein weiterer zweiter Prüfwert (17) des Tastverhältnisses (10) für eine zweite Zeitdauer (18) eingestellt wird, wobei der zweite Prüfwert (17) sich von dem ersten Prüfwert (14) unterscheidet; wobei die Schritte i. und ii. mit weiteren Prüfwerten (19) so oft wiederholt werden bis ein Tastverhältnis (10), bei dem sich der Schließzeitpunkt (13) einstellt, mit einer vorbestimmten Genauigkeit ermittelt ist und damit der erste Regelwert (9) bestimmt ist.
  5. Verfahren nach Patentanspruch 4, wobei nach einem Schritt i. ein erstes Intervall (20) zwischen dem ersten Prüfwert (14) und dem zweiten Prüfwert (17) festgelegt wird, wobei ein zweites Intervall (21) zwischen dem zweiten Prüfwert (17) und einem dritten Prüfwert (19) kleiner ist als das erste Intervall (20).
  6. Verfahren nach Patentanspruch 5, wobei gilt: erster Prüfwert (14) > dritter Prüfwert (19) > zweiter Prüfwert (17).
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren nach jedem Schließvorgang (8) durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 6, wobei ein erster Regelwert (9) bestimmt und für weitere folgenden Schließvorgänge (8) verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein erster Regelwert (9) bestimmt und über eine Mehrzahl von folgenden Schließvorgängen (8) überprüft wird und danach für weitere folgende Schließvorgänge (8) verwendet wird.
  10. Kraftfahrzeug (22), zumindest aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine (5) mit mindestens einer Brennkammer (23), einen Tank (3) für ein in der Verbrennungskraftmaschine umsetzbaren Kraftstoff (24) mit einem Filter (2), ein Saugrohr (4), über das zumindest Luft und der Kraftstoff (24) hin zur Brennkammer (23) zuführbar ist, ein Sensor (11) zur Überwachung einer Messgröße (12) sowie ein Regelventil (1), dass einen zumindest den Kraftstoff (24) umfassenden Fluidstrom von dem Filter (2) zu dem Saugrohr (4) regelt; wobei das Regelventil (1) zum Öffnen und Schließen von einer Steuereinheit (6) mittels eines Signals (7) angesteuert wird; wobei die Steuereinheit (6) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Patentansprüche eingerichtet ist.
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