WO2014005859A1 - Verfahren zur betätigung eines schaltelements einer ventileinrichtung - Google Patents

Verfahren zur betätigung eines schaltelements einer ventileinrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2014005859A1
WO2014005859A1 PCT/EP2013/063005 EP2013063005W WO2014005859A1 WO 2014005859 A1 WO2014005859 A1 WO 2014005859A1 EP 2013063005 W EP2013063005 W EP 2013063005W WO 2014005859 A1 WO2014005859 A1 WO 2014005859A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energization
pause time
switching element
end position
cycle
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/063005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Richter
Rainer Wilms
Joerg Kuempel
Matthias Maess
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
Priority to CN201380035811.9A priority Critical patent/CN104520566B/zh
Priority to US14/412,307 priority patent/US9683509B2/en
Priority to JP2015519001A priority patent/JP6005274B2/ja
Priority to IN10981DEN2014 priority patent/IN2014DN10981A/en
Publication of WO2014005859A1 publication Critical patent/WO2014005859A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1883—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings by steepening leading and trailing edges of magnetisation pulse, e.g. printer drivers
    • 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
    • F02D2041/2024—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit the control switching a load after time-on and time-off pulses
    • F02D2041/2027—Control of the current by pulse width modulation or duty cycle control
    • 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
    • F02D2041/2037—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit for preventing bouncing of the valve needle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes

Definitions

  • the invention relates to a method for actuating a switching element of a valve device according to the preamble of claim 1.
  • DE 10 2008 054 512 A1 describes a fuel injection system of a
  • Fuel system but is promoted back into a low pressure range.
  • Braking impulse or the end of the pause time should be very exactly one correspond predetermined value, so that the braking pulse can develop its optimal effect.
  • Electromagnetic actuator sometimes from the theoretical nominal case. This can cause the brake pulse - without
  • DE 10 2008 054 512 A1 therefore proposes an adaptation of the pause time by using a correlation between the tightening behavior and the drop behavior of the pestle for correction.
  • the method according to the invention makes it possible to determine the optimum pause time and / or other parameters which are important for an optimal brake pulse for each valve device individually and in the specific installation situation. Exemplary scattering of the mechanical and electrical
  • the method according to the invention can also be carried out repeatedly so that wear-related changes are also compensated so that the desired low noise level is maintained over the entire service life of the valve device.
  • further parameters of the braking pulse can be corrected with the aid of the method according to the invention, such as, for example, the duration of individual brake pulse parameters, duty cycles with which the electromagnetic actuating device is controlled.
  • the current level of the first drive can also be optimized with the aid of the method according to the invention.
  • the minimum pause time is that pause time between a first energization of the electromagnetic actuator for actuating the switching element and a specially performed in an adaptation mode third energization, which is chosen so that normally takes place no influence on the switching element.
  • the switching element is stopped again by the third current supply on its path, which has just arrived after the end of the first energization, into the first end position and moved back into the second end position, where it remains stationary due to the continuous third current supply.
  • the switching element no longer (or returns) to the first end position after the end of the first
  • Energization This can be determined by suitable methods, eg.
  • the pause time to be used in normal mode can be adjusted or corrected depending on the determined minimum pause time. The same applies to the others
  • a first refinement is characterized in that the pause time and / or the variable characterizing the brake pulse is adjusted as follows: (d1) forming a difference variable characterizing the difference between a nominal and the determined pause time, the nominal pause time being at nominal conditions and at a Nominal switching element was determined (the difference size may be the difference itself in the simplest case), and (d2) adjusting the pause time and / or the size characterizing the brake pulse depending on the determined difference size.
  • the nominal pause time at nominal conditions and with a nominal switching element or a nominal valve device can be determined, for example, in the laboratory in advance measurements at a nominal valve device and under nominal system conditions.
  • the adaptation of the pause time additive by means of
  • Difference size and the other operating variables of the braking pulse by using a factor corresponding to the relative deviation of the determined from the nominal pause time.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that the method is used in the operation of a piston fuel pump of a common rail fuel system, wherein the switching element is a plunger which in the first end position, an inlet check valve of the piston fuel pump temporarily in a open position ("normally open quantity control valve").
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously. It applies here as well as the others
  • the third energization can have three phases: first, a rising phase of the current, which can be realized, for example, by pulse width modulation or by a full current (so-called "on-phase”). This is followed, secondly, by a holding phase, which is current-controlled and has an effective current level.
  • the third phase is the rapid erasure common to electromagnetic actuators.
  • the first two phases can be summarized directly as a current-controlled phase.
  • the current level during the holding phase is kept substantially constant in the adaptation mode, unlike the first current supply.
  • the value of the current level is to be chosen so small that a tightening of the plunger from the de-energized first end position is impossible for all valve devices.
  • the flow height must be selected so high for each copy of a valve device that a fall out of a tightened second end position out is not possible.
  • the initial pause time must be selected sufficiently large that each switching element can fall from the second to the first end position within the tolerance limits and in the possible installation situations after previous fast extinguishment. Due to the above-selected current level, the plunger can not be retracted back to the second end position during the holding phase of the third energization, since the selected
  • the pause time from cycle to cycle ie from delivery / suction stroke to delivery / suction stroke, shortened in small steps. From a certain shortened pause time, however, the plunger has not fallen far enough from the second to the first end position, so that the plunger is attracted by the holding phase of the third current back to the energized second end position. There it remains due to the above-described current level until after the deletion of the holding phase. This can be done at one
  • Quantity control valve can be detected very easily by various measures. The second alternative is reversed.
  • the inlet valve is not kept in the open state due to the in the energized second end position ram after the end of the suction phase by the plunger, but instead immediately closes the inlet check valve due to the now adjusting pressure difference at the beginning of the delivery phase and it thus to a maximum
  • Fuel pressure "in the rail is thus a deviation of the fuel pressure in the rail up from a predetermined setpoint.
  • Time for the beginning of the break time is an end of the first energization.
  • the characteristic time for the start of the pause time may be a top dead center of a pump piston, and the first energization may be terminated when the inlet check valve is securely closed during a delivery stroke.
  • the last-mentioned variant has the advantage that during normal operation the holding phase provided there for the first energization of the electromagnetic actuating device is eliminated, whereby the electrical power loss at the quantity control valve is minimized.
  • the effectiveness of the braking pulse in this case almost no longer depends on the mechanical tolerances of a magnetic circuit used, which further enhances the advantages already described above.
  • Quantity control valve thus opens as soon as the top dead center has been exceeded and the pressure in the delivery chamber of the piston fuel pump falls below a pre-pressure in a low-pressure line present upstream of the delivery chamber. In this case, the waste time of the plunger of
  • Figure 1 is a schematic representation of a fuel system of a
  • Figure 2 is a partial section through the quantity control valve of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a diagram in which different operating variables of the piston fuel pump and the quantity control valve of FIGS. 1 and 2 are plotted over time in a normal mode and in an adaptation mode;
  • Figure 4 is a detail IV of Figure 3;
  • Figure 5 is a detail V of Figure 3;
  • Figure 6 is a diagram similar to Figure 3 of a second embodiment of a normal mode.
  • FIG. 7 shows a detail VII of FIG. 6.
  • a fuel system for an internal combustion engine in FIG. 1 bears the reference numeral 10 as a whole. It comprises a fuel tank 12, from which an electric prefeed pump 14 conveys the fuel into a low-pressure line 16. This leads to a high pressure pump in the form of a piston fuel pump 18, which is indicated in Figure 1 by a dashed line.
  • the piston fuel pump 18 delivers the fuel under high pressure into one
  • High-pressure line 20 which leads to a fuel rail 22.
  • Injectors 24 are connected, which inject the fuel directly into their associated combustion chambers (not shown).
  • the piston fuel pump 18 includes a pump piston 26 which can be set in a reciprocating motion by a camshaft, not shown.
  • the pump piston 26 defines a delivery chamber 28, which can be connected to the low-pressure line 16 via an inlet non-return valve 30 and to the high-pressure line 22 via an outlet check valve 32.
  • the inlet check valve 30 can by means of an electromagnetic
  • Actuator 34 are forcibly held in an open position, as will be explained below in more detail.
  • the pressure in the rail 22 is detected by a fuel pressure sensor 36.
  • the operation of the fuel system 10 is controlled and regulated by a controller 38 on which is stored a computer program programmed to perform the respective procedures.
  • the forcibly openable by means of the electromagnetic actuator 34 inlet check valve 30 is also referred to as a quantity control valve. It is shown schematically in FIG.
  • Quantity control valve a valve element 40 which cooperates with a valve seat 42, a switching element in the form of a plunger 44, the one
  • Stop section 46 has.
  • a loading device in the form of a spring 48 acts on the plunger 44 in a first direction 50 to a first end position, which is defined by a housing stop 52.
  • Plunger 44 is an armature 54 is connected, which acts upon energization of a coil 56, the plunger 44 in a second direction 58 to a second end position 60 out, which is defined by a corresponding second housing stop.
  • First and second directions 50 and 58 are to each other
  • first suction phase S Towards the end of a first suction phase S, the inlet check valve 30 is open (position 1), the coil 56 is not energized and the plunger 44 is in its first end position 52 (position 1). After passing through a bottom dead center UT, a first delivery phase F begins. Due to the fact that the plunger 44 is still in the first end position 52, the valve element 40 can not close, the inlet check valve 30 thus remains open. Thus, fuel from the delivery chamber 28 is not in the rail 22, but back into the
  • the coil 56 is energized by means of a first energizing 61 (see also Figure 4), whereby the plunger 44 is pulled into its second end position 60 (position 0). Now, the inlet check valve 30 may close (position 0), so that the fuel is conveyed into the rail 22.
  • the first energizing 61 of the coil 56 is divided into different phases ( Figure 4): First, it follows a tightening phase 62, followed by a holding phase 64 (or, in another, not shown embodiment, several holding phases or current-controlled phases) is followed , Thereafter, a quick delete 66.
  • the inlet check valve 30 opens again.
  • the holding phase 64 ends by the rapid quenching 66.
  • the plunger 44 from the second end position 60 begins to move back into the first end position 52 (position 1) due to the action of the spring 48.
  • Stop section 46 on the stop 52 which defines the first end position to reduce takes place after a pause time 68, a second energization 70, by which the movement of the plunger 44 is slowed down ("braking pulse").
  • a third energization 72 is initiated (shown in phantom in FIG. 3, see also FIG. 4).
  • the height l 72 of this third energization 72 on the one hand selected so low that the plunger 44 thereby can not be moved out of the first end position 52 when it is in this, and on the other hand chosen so large that the plunger 44, the second end position 60th this does not leave if he is in this.
  • the time t 2 of the beginning of this third energization 72 is further selected so that the plunger 44 after the end of the first energizing 61 and before the start of the third energization 72 safely reaches the first end position 52 (position 1 in
  • the pause time 68 is shortened by a certain amount from cycle to cycle. If a minimum pause time 68b (FIG. 3) is reached, an increase in the fuel pressure detected in the rail 22 by the pressure sensor 36 is detected. The reason for this is that, when the minimum pause time 68b has been reached, the plunger 44 has not moved far enough from the second end position 60 into the first end position 52 after the end of the first energization 61 and therefore now returns again through the third energization 72 is pulled into the second end position 60 (for the parameter H 44 in Figure 3 indicated by a dashed line).
  • This determined minimum pause time 68b is now used to adjust pause time 68 in normal mode. For example. is the difference between the minimum pause time 68b and one in advance at a nominal
  • Quantity control valve at nominal conditions recorded nominal minimum Pausenzeit determined, and the pause time 68 in normal operation, ie for the discontinuation of the braking pulse 70, based on adjusted.
  • the characteristic time which means the beginning of the break time, is in this case not the end of the first one
  • This pause time 68 is also adapted by the method described above. It can be seen that after the end of the first energizing 61, the plunger 44 moves a short distance until it touches the valve element 40.

Abstract

Ein Verfahren zur Betätigung eines Schaltelements einer Ventileinrichtung zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung, wobei in einem Normalmodus innerhalb eines Zyklus nach einem Ende einer ersten Bestromung eine durch die Beaufschlagungseinrichtung bewirkte Bewegung des Schaltelements in einer ersten Richtung durch eine kurze zweite Bestromung verlangsamt wird ("Bremsimpuls"), die nach Ablauf einer Pausenzeit nach einem charakteristischen Zeitpunkt innerhalb des Zyklus eingeleitet wird. Hierbei wird die optimale Pausenzeit und/oder eine den Bremsimpuls charakterisierende optimale Größe in einem Adaptionsmodus ermittelt.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Betätigung eines Schaltelements einer Ventileinrichtung Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung eines Schaltelements einer Ventileinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 . DE 10 2008 054 512 A1 beschreibt ein Kraftstoffeinspritzsystem einer
Brennkraftmaschine mit einer Kolben-Kraftstoffpumpe. Deren Fördermenge wird mittels eines Mengensteuerventils eingestellt. Dieses umfasst ein Einlass- Rückschlagventil, welches mittels eines elektromagnetisch betätigten Stößels zu Beginn eines Förderhubs zwangsweise in seiner geöffneten Stellung gehalten werden kann. Solange gelangt der Kraftstoff nicht in einen Hochdruckbereich des
Kraftstoffsystems, sondern wird zurück in einen Niederdruckbereich gefördert.
Bei einem stromlos offenen Mengensteuerventil wird der Stößel durch eine Feder gegen das Ventilelement beaufschlagt, wohingegen eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung bei einer Bestromung den Stößel vom Ventilelement wegzieht. Zur Reduzierung der Betriebsgeräusche wird in der DE 10 2008 054 512 A1 für ein stromlos offenes Mengensteuerventil vorgeschlagen, eine
Bewegung des Stößels in Richtung auf das Ventilelement kurz vor dem
Auftreffen des Stößels an einem Anschlag durch eine kurze Bestromung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung, also einen "Bremsimpuls", abzubremsen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass für diesen Bremsimpuls ein sehr genaues Timing wichtig ist. Der Beginn des Bremsimpulses wird dabei durch das Ende einer sogenannten "Pausenzeit" festgelegt, die wiederum mit Beginn der Löschung einer vorhergehenden Magnetisierung einer Spule der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung beginnt. Der Beginn des
Bremsimpulses bzw. das Ende der Pausenzeit sollte sehr genau einem vorgegebenen Wert entsprechen, damit der Bremsimpuls seine optimale Wirkung entfalten kann.
Aufgrund unterschiedlicher Fertigungstoleranzen der Komponenten der
Kraftstoff-Kolbenpumpe und des Mengensteuerventils weicht das mechanische
Verhalten des Stößels als auch das elektrische Verhalten der
elektromagnetischen Betätigungseinrichtung bisweilen von dem theoretischen Nominalfall ab. Dies kann dazu führen, dass der Bremsimpuls - ohne
Gegenmaßnahmen - nicht mehr zum optimalen Zeitpunkt durchgeführt wird. Die DE 10 2008 054 512 A1 schlägt daher eine Anpassung der Pausenzeit vor, indem eine Korrelation zwischen Anzugsverhalten und Abfallverhalten des Stößels zur Korrektur genutzt wird.
Offenbarung der Erfindung
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale finden sich darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, dass die optimale Pausenzeit und/oder andere für einen optimalen Bremsimpuls wichtige Parameter für jede Ventileinrichtung individuell und in der konkreten Einbausituation ermittelt werden können. Exemplarstreuungen der mechanischen sowie elektrischen
Komponenten können daher durch eine entsprechende Anpassung der
Pausenzeit ausgeglichen werden, sodass in jedem Fall ein optimaler
Bremsimpuls und somit ein geringes Betriebsgeräusch der Ventileinrichtung vorliegt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch wiederholt durchgeführt werden, damit auch verschleißbedingte Veränderungen ausgeglichen werden, sodass über die gesamte Lebensdauer der Ventileinrichtung das gewünschte geringe Geräuschniveau erhalten bleibt. Wird die Ventileinrichtung
weiterentwickelt, müssen Kennfelder und Kennlinien, die zu deren Ansteuerung verwendet werden, zumindest innerhalb gewisser Grenzen nicht mehr überarbeitet werden, da das erfindungsgemäße Verfahren eine direkte und von den Ansteuerungskennlinien und -kennfeldern unabhängige Adaption bietet. Hierdurch wird das Datenhandling deutlich erleichtert, und die Ansteuerungssoftware kann bei Hardwareänderungen unverändert bleiben.
Neben der besagten Pausenzeit können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch weitere Parameter des Bremsimpulses korrigiert werden, wie bspw. Dauern von einzelnen Bremsimpuls-Parametern, Tastverhältnisse, mit denen die elektromagnetische Betätigungseinrichtung angesteuert wird,
Stromhöhen bei der Ansteuerung der elektromagnetischen
Betätigungseinrichtung etc.. Auch die Stromhöhe der ersten Ansteuerung kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens optimiert werden.
Einer der grundlegenden Gedanken der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ein Zusammenhang hergestellt wird zwischen den mechanischen und elektrischen Eigenschaften eines aktuellen Exemplars einer Ventileinrichtung und einer minimalen Pausenzeit dieses Exemplars einer Ventileinrichtung. Dabei ist die minimale Pausenzeit jene Pausenzeit zwischen einer ersten Bestromung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Schaltelements und einer in einem Adaptionsmodus speziell durchgeführten dritten Bestromung, welche so gewählt ist, dass im Normalfall gerade keine Beeinflussung des Schaltelements stattfindet. Bei Erreichen der minimalen Pausenzeit wird dagegen das Schaltelement durch die dritte Bestromung auf seinem nach dem Ende der ersten Bestromung gerade angetretenen Weg in die erste Endstellung wieder angehalten und in die zweite Endstellung zurückbewegt, wo es durch die andauernde dritte Bestromung verharrt.
Ist die minimale Pausenzeit durch sukzessives Verringern (oder, bei einer alternativen Ausführungsform, durch sukzessives Erhöhen) der Pausenzeit während des Adaptionsmodus erreicht, gelangt das Schaltelement also nicht mehr (bzw. wieder) in die erste Endstellung nach dem Ende der ersten
Bestromung. Dies kann durch geeignete Verfahren ermittelt werden, bspw.
entsprechende Sensoren, welche die aktuelle Stellung des Schaltelements erfassen oder die Ermittlung dieser aktuellen Schaltstellung wenigstens mittelbar ermöglichen. Ist diese minimale Pausenzeit ermittelt, kann die im Normalmodus anzuwendende Pausenzeit abhängig von der ermittelten minimalen Pausenzeit angepasst bzw. korrigiert werden. Gleiches gilt auch für die weiteren den
Bremsimpuls charakterisierenden Größen. Eine erste Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Pausenzeit und/oder die den Bremsimpuls charakterisierende Größe wie folgt angepasst wird: (d1 ) Bilden einer die Differenz zwischen einer nominalen und der ermittelten Pausenzeit charakterisierenden Differenzgröße, wobei die nominale Pausenzeit bei Nominalbedingungen und bei einem Nominal-Schaltelement ermittelt wurde (die Differenzgröße kann im einfachsten Fall die Differenz selbst sein), und (d2) Anpassen der Pausenzeit und/oder der den Bremsimpuls charakterisierenden Größe abhängig von der ermittelten Differenzgröße. Die nominale Pausenzeit bei Nominalbedingungen und bei einem Nominal-Schaltelement bzw. einer Nominal- Ventileinrichtung kann bspw. im Labor bei Vorab-Messungen bei einer nominalen Ventileinrichtung und unter nominalen Systembedingungen ermittelt werden. Im einfachsten Fall kann die Anpassung der Pausenzeit additiv mittels der
Differenzgröße erfolgen, möglich ist aber auch die Veränderung der
Differenzgröße und der anderen Betriebsgrößen des Bremsimpulses durch Verwenden eines Faktors, der der relativen Abweichung der ermittelten von der nominalen Pausenzeit entspricht.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Verfahren im Betrieb einer Kolben-Kraftstoffpumpe eines Common-Rail- Kraftstoffsystems angewendet wird, wobei das Schaltelement ein Stößel ist, der in der ersten Endstellung ein Einlass-Rückschlagventil der Kolben- Kraftstoffpumpe zeitweise in einer geöffneten Stellung halten kann ("stromlos offenes Mengensteuerventil"). Bei diesem bereits eingangs im Detail erläuterten Anwendungsfall kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft angewendet werden. Dabei gilt hier wie auch bei den anderen
Anwendungsfällen, dass die dritte Bestromung drei Phasen aufweisen kann: erstens eine Anstiegsphase des Stroms, die bspw. durch Pulsweitenmodulation oder durch eine volle Bestromung (sogenannte "On-Phase") realisiert werden kann. Daran schließt sich zweitens eine Haltephase an, welche stromgeregelt ist und eine effektive Stromhöhe aufweist. Bei der dritten Phase handelt es sich um die bei elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen geläufige Schnell- Löschung. Die ersten beiden Phasen können dabei als eine stromgeregelte Phase direkt zusammengefasst werden. Die Stromhöhe während der Haltephase wird im Adaptionsmodus - anders als bei der ersten Bestromung - im Wesentlichen konstant gehalten. Bei allen Anwendungsfällen ist der Wert der Stromhöhe so gering zu wählen, dass ein Anziehen des Stößels aus der unbestromten ersten Endstellung heraus für sämtliche Ventileinrichtungen unmöglich ist. Andererseits muss die Stromhöhe für jedes Exemplar einer Ventileinrichtung so hoch gewählt sein, dass ein Abfallen aus einer angezogenen zweiten Endstellung heraus nicht möglich ist.
Zu Beginn des Adaptionsmodus ist darüber hinaus bei den Anwendungsfällen der ersten Alternative die anfängliche Pausenzeit so hinreichend groß zu wählen, dass jedes Schaltelement innerhalb der Toleranzgrenzen und bei den möglichen Einbausituationen nach vorangegangener Schnelllöschung aus der zweiten in die erste Endstellung abfallen kann. Aufgrund der oben gewählten Stromhöhe kann während der Haltephase der dritten Bestromung der Stößel zunächst nicht wieder in die zweite Endstellung zurückgezogen werden, da die gewählte
Stromhöhe der dritten Bestromung hierzu nicht ausreicht. Im spezifischen Anwendungsfall eines Mengensteuerventils, bei dem die dritte Bestromung noch während einer Saugphase eingeleitet wird, bleibt das Einlass-Rückschlagventil somit auch zu Beginn der Förderphase geöffnet, sodass eine reguläre Funktion der Mengensteuerung gegeben ist.
Im Anwendungsfall des Mengensteuerventils wird bei der ersten Alternative während des Adaptionsmodus die Pausenzeit von Zyklus zu Zyklus, also von Förder-/Saughub zu Förder-/Saughub, in kleinen Schritten verkürzt. Ab einer gewissen verkürzten Pausenzeit ist der Stößel jedoch noch nicht weit genug aus der zweiten in die erste Endstellung abgefallen, sodass der Stößel durch die Haltephase der dritten Bestromung wieder in die bestromte zweite Endstellung angezogen wird. Dort verharrt er aufgrund der oben beschriebenen Stromhöhe auch bis nach der Löschung der Haltephase. Dies kann bei einem
Mengensteuerventil durch verschiedene Maßnahmen sehr einfach detektiert werden. Bei der zweiten Alternative wird umgekehrt vorgegangen.
Besonders einfach ist die Detektion der minimalen Pausenzeit dann, wenn die dritte Bestromung über einen unteren Totpunkt eines Pumpenkolbens hinaus, also von einer Saugphase bis in eine Förderphase hinein andauert und die minimale Pausenzeit jene Pausenzeit ist, bei der es zu einem nicht gewünschten Anstieg des Kraftstoffdrucks im Rail kommt (bzw. bei der alternativen Variante: bei der der unerwünschte Anstieg des Kraftstoffdrucks im Rail endet). Dem liegt zu Grunde, dass das Einlassventil aufgrund des in der bestromten zweiten Endstellung verharrenden Stößels nach dem Ende der Saugphase durch den Stößel nicht im geöffneten Zustand gehalten wird, sondern stattdessen das Einlassrückschlagventil aufgrund der nun sich einstellenden Druckdifferenz zu Beginn der Förderphase sofort schließt und es damit zu einer maximalen
Förderung von Kraftstoff in das Rail kommt. Diese maximale Förderung von Kraftstoff in das Rail hat einen dort nicht erwarteten Anstieg des Raildrucks zur Folge, der über einen bspw. am Rail angeordneten Drucksensor sehr zeitnah, bzw. sofort detektiert werden kann. Ein "nicht gewünschter Anstieg des
Kraftstoffdrucks" im Rail ist also eine Abweichung des Kraftstoffdrucks im Rail nach oben von einem vorgegebenen Sollwert.
Vorgeschlagen wird ferner, dass im Normalmodus der charakteristische
Zeitpunkt für den Beginn der Pausenzeit ein Ende der ersten Bestromung ist. Alternativ hierzu kann im Normalmodus der charakteristische Zeitpunkt für den Beginn der Pausenzeit ein oberer Totpunkt eines Pumpenkolbens sein, und die erste Bestromung kann beendet werden, wenn das Einlass-Rückschlagventil während eines Förderhubs sicher geschlossen ist. Die letztgenannte Variante hat den Vorteil, dass im Normalbetrieb die dort vorgesehene Haltephase der ersten Bestromung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung entfällt, wodurch die elektrische Verlustleistung am Mengensteuerventil minimiert wird. Außerdem hängt die Wirksamkeit des Bremsimpulses in diesem Fall fast nicht mehr von den mechanischen Toleranzen eines eingesetzten Magnetkreises ab, was die bereits oben beschriebenen Vorteile nochmals weiter verstärkt.
Konkret wird bei einem derartigen Normalmodus also keine Haltephase vor dem Bremsimpuls über den oberen Totpunkt hinaus eingesetzt. Das
Mengensteuerventil öffnet also, sobald der obere Totpunkt überschritten wurde und der Druck im Förderraum der Kolben-Kraftstoffpumpe einen Vordruck in einer stromaufwärts vom Förderraum vorhandenen Niederdruckleitung unterschreitet. In diesem Fall wird der Abfallzeitpunkt des Stößels von
hydraulischen Parametern (Systemdruck, Nocken und Drehzahl einer
Antriebseinrichtung einer Kolben-Kraftstoffpumpe) bestimmt, jedoch nicht mehr wie oben beschrieben von den magnetischen Eigenschaften der Ventileinrichtung. Derartige Nocken haben jedoch vergleichsweise hohe Winkeltoleranzen, sodass der Abfallzeitpunkt, der für ein exaktes Timing des Bremsimpulses benötigt wird, nur relativ unscharf bekannt ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es nun auch für einen solchen Normalmodus die optimale Pausenzeit herauszufinden.
Nachfolgend werden Beispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems einer
Brennkraftmaschine mit einer Kolben-Kraftstoffpumpe und einem Mengensteuerventil;
Figur 2 einen teilweisen Schnitt durch das Mengensteuerventil von Figur 1 ;
Figur 3 ein Diagramm, in dem verschiedene Betriebsgrößen der Kolben- Kraftstoffpumpe und des Mengensteuerventils der Figuren 1 und 2 über der Zeit in einem Normalmodus und in einem Adaptionsmodus aufgetragen sind;
Figur 4 ein Detail IV von Figur 3;
Figur 5 ein Detail V von Figur 3;
Figur 6 ein Diagramm ähnlich zu Figur 3 einer zweiten Ausführungsform eines Normalmodus; und
Figur 7 ein Detail VII von Figur 6.
Ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Es umfasst einen Kraftstofftank 12, aus dem eine elektrische Vorförderpumpe 14 den Kraftstoff in eine Niederdruckleitung 16 fördert. Diese führt zu einer Hochdruckpumpe in Form einer Kolben-Kraftstoffpumpe 18, die in Figur 1 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Die Kolben- Kraftstoffpumpe 18 fördert den Kraftstoff unter hohem Druck in eine
Hochdruckleitung 20, die zu einem Kraftstoffrail 22 führt. An dieses sind mehrere Injektoren 24 angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in die ihnen zugeordneten Brennräume (nicht dargestellt) einspritzen.
Die Kolben-Kraftstoffpumpe 18 umfasst einen Pumpenkolben 26, der von einer nicht dargestellten Nockenwelle in eine Hin- und Herbewegung versetzt werden kann. Der Pumpenkolben 26 begrenzt einen Förderraum 28, der über ein Einlass-Ruckschlagventil 30 mit der Niederdruckleitung 16 und über ein Auslass- Rückschlagventil 32 mit der Hochdruckleitung 22 verbindbar ist. Das Einlass- Rückschlagventil 30 kann mittels einer elektromagnetischen
Betätigungseinrichtung 34 zwangsweise in einer geöffneten Stellung gehalten werden, wie weiter unten noch stärker im Detail erläutert werden wird.
Der Druck im Rail 22 wird durch einen Kraftstoffdrucksensor 36 erfasst. Der Betrieb des Kraftstoffsystems 10 wird durch eine Steuer- und Regeleinrichtung 38 gesteuert und geregelt, auf der ein Computerprogramm abgespeichert ist, welches dazu programmiert ist, die entsprechenden Verfahren durchzuführen.
Das mittels der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 34 zwangsweise offenhaltbare Einlass-Rückschlagventil 30 wird auch als Mengensteuerventil bezeichnet. Es ist in Figur 2 schematisch dargestellt: Danach umfasst das
Mengensteuerventil ein Ventilelement 40, welches mit einem Ventilsitz 42 zusammenwirkt, ein Schaltelement in Form eines Stößels 44, der einen
Anschlagabschnitt 46 aufweist. Eine Beaufschlagungseinrichtung in Form einer Feder 48 beaufschlagt den Stößel 44 in eine erste Richtung 50 zu einer ersten Endstellung hin, die durch einen Gehäuseanschlag 52 definiert ist. Mit dem
Stößel 44 ist ein Anker 54 verbunden, der bei einer Bestromung einer Spule 56 den Stößel 44 in eine zweite Richtung 58 zu einer zweiten Endstellung 60 hin beaufschlagt, die durch einen entsprechenden zweiten Gehäuseanschlag definiert ist. Erste und zweite Richtung 50 und 58 sind zueinander
entgegengesetzt. In der in Figur 2 dargestellten unbestromten ersten Endstellung
52 des Stößels 44 hält dieser aufgrund der Kraft der Feder 48 das Ventilelement 40 des Einlass-Rückschlagventils 30 wie dargestellt in einer geöffneten Stellung. Die vorliegend dargestellte Ventileinrichtung ist also ein "stromlos offenes Mengensteuerventil". Unter Bezugnahme auf Figur 3 wird nun zunächst ein Normalmodus des Betriebs des Mengensteuerventils 34 erläutert. In Figur 3 sind vier Verläufe von
Betriebsgrößen der Kolben-Kraftstoffpumpe 18 in dem besagten Normalmodus über der Zeit t dargestellt. Dies sind in Figur 3 von oben nach unten zunächst ein Hub H26 des Pumpenkolbens 26, eine Stellung H40 des Ventilelements 40 (0 = zu,
1 = auf), eine Stellung H44 des Stößels 44 (0 = zweite Endstellung 60, 1 = erste Endstellung 52), und eine Bestromung I der Spule 56.
Gegen Ende einer ersten Saugphase S ist das Einlass-Rückschlagventil 30 geöffnet (Stellung 1 ), die Spule 56 ist nicht bestromt und der Stößel 44 befindet sich in seiner ersten Endstellung 52 (Stellung 1 ). Nach Durchlaufen eins unteren Totpunktes UT beginnt eine erste Förderphase F. Dadurch, dass sich der Stößel 44 weiterhin in der ersten Endstellung 52 befindet, kann das Ventilelement 40 nicht schließen, das Einlass-Rückschlagventil 30 bleibt also offen. Somit wird Kraftstoff aus dem Förderraum 28 nicht in das Rail 22, sondern zurück in die
Niederdruckleitung 16 gefördert. Zu einem Zeitpunkt t1 wird die Spule 56 mittels einer ersten Bestromung 61 bestromt (siehe auch Figur 4), wodurch der Stößel 44 in seine zweite Endstellung 60 (Stellung 0) gezogen wird. Nun kann das Einlass-Rückschlagventil 30 schließen (Stellung 0), sodass der Kraftstoff in das Rail 22 gefördert wird. Die erste Bestromung 61 der Spule 56 ist dabei in verschiedene Phasen aufgeteilt (Figur 4): Zunächst erfolgt sie gemäß einer Anzugsphase 62, an die sich eine Haltephase 64 (oder, bei einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform, mehrere Haltephasen oder stromgeregelte Phasen) anschließt. Danach erfolgt eine Schnelllöschung 66.
Zu Beginn der nächsten Saugphase S öffnet das Einlass-Rückschlagventil 30 wieder. Kurz danach endet die Haltephase 64 durch die Schnelllöschung 66. Mit dem Ende der ersten Bestromung 61 beginnt sich der Stößel 44 aus der zweiten Endstellung 60 aufgrund der Beaufschlagung durch die Feder 48 wieder in die erste Endstellung 52 zu bewegen (Stellung 1 ). Um das Anschlaggeräusch des
Anschlagabschnitts 46 am Anschlag 52, der die erste Endstellung definiert, zu reduzieren, erfolgt nach einer Pausenzeit 68 eine zweite Bestromung 70, durch die die Bewegung des Stößels 44 verlangsamt wird ("Bremsimpuls").
Um die für ein optimales Timing des Bremsimpulses 70 optimale Pausenzeit 68 zu bestimmen, wird in einem Adaptionsmodus wie folgt vorgegangen (siehe auch Figur 5): Zunächst wird anstelle der zweiten Bestromung 70, also anstelle des Bremsimpulses, eine dritte Bestromung 72 eingeleitet (in Figur 3 strichpunktiert dargestellt; siehe auch Figur 4). Die Höhe l72 dieser dritten Bestromung 72 ist einerseits so gering gewählt, dass der Stößel 44 hierdurch nicht aus der ersten Endstellung 52 herausbewegt werden kann, wenn er sich in dieser befindet, und andererseits so groß gewählt, dass der Stößel 44 die zweite Endstellung 60 hierdurch nicht verlässt, wenn er sich in dieser befindet. Der Zeitpunkt t2 des Beginns dieser dritten Bestromung 72 ist ferner so gewählt, dass der Stößel 44 nach dem Ende der ersten Bestromung 61 und noch vor Beginn der dritten Bestromung 72 sicher in die erste Endstellung 52 gelangt (Stellung 1 im
Diagramm der Figur 3). Hieraus ergibt sich eine anfängliche Pausenzeit 68a zwischen dem Ende der ersten Bestromung 61 und dem Beginn der dritten Bestromung 72.
Nun wird die Pausenzeit 68 von Zyklus zu Zyklus um einen bestimmten Betrag verkürzt. Ist eine minimale Pausenzeit 68b (Figur 3) erreicht, wird ein Anstieg des vom Drucksensor 36 erfassten Kraftstoffdruck im Rail 22 festgestellt. Der Grund hierfür liegt darin, dass sich bei Erreichen der minimalen Pausenzeit 68b der Stößel 44 nach dem Ende der ersten Bestromung 61 noch nicht weit genug von der zweiten Endstellung 60 in die erste Endstellung 52 bewegt hat und daher nunmehr durch die dritte Bestromung 72 wieder zurück in die zweite Endstellung 60 gezogen wird (für den Parameter H44 in Figur 3 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet). Endet nun die Saugphase S, schließt das Einlass- Rückschlagventil 32 (strichpunktierte Kurve für den Parameter H40 in Figur 3), sodass sofort mit Beginn der Förderphase F Kraftstoff in das Kraftstoffrail 22 gefördert wird. Die Förderung von Kraftstoff in das Rail 22 ist somit maximal, was dort zu einer Erhöhung des Drucks über den vorgegebenen Solldruck hinaus führt. Wird eine solche unerwünschte Erhöhung des Drucks im Rail 22 festgestellt, kann also davon ausgegangen werden, dass der Stößel 44 nach Beginn der dritten Bestromung 72 nicht mehr in die erste Endstellung 52 gelangt ist.
Diese ermittelte minimale Pausenzeit 68b wird nun für die Anpassung der Pausenzeit 68 im Normalmodus benutzt. Bspw. wird die Differenz zwischen der minimalen Pausenzeit 68b und einer vorab an einem nominalen
Mengensteuerventil bei nominalen Bedingungen erfassten nominalen minimalen Pausenzeit ermittelt, und die Pausenzeit 68 im Normalbetrieb, also für das Absetzen des Bremsimpulses 70, darauf beruhend angepasst.
Eine alternative Variante wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 erläutert. Dabei werden für funktionsäquivalente Bereiche und Größen die gleichen Bezugszeichen verwendet, und diese werden nicht nochmals erläutert.
Das in den Figuren 6 und 7 dargestellte Verfahren betrifft nicht den
Adaptionsmodus, sondern den Normalmodus: Bei dem in den Figuren 6 und 7 dargestellten Verfahren wird die erste Bestromung 61 nach einer kurzen
Haltephase 64 noch vor Erreichen des oberen Totpunktes OT des
Pumpenkolbens 26 beendet. Der charakteristische Zeitpunkt, der den Beginn der Pausenzeit bedeutet, ist in diesem Fall also nicht das Ende der ersten
Bestromung 61 , sondern der obere Totpunkt OT. Auch diese Pausenzeit 68 wird durch das oben beschriebene Verfahren angepasst. Man erkennt, dass nach dem Ende der ersten Bestromung 61 sich der Stößel 44 einen kurzen Weg bis in Anlage an das Ventilelement 40 bewegt.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Betätigung eines Schaltelements (44) einer Ventileinrichtung (30) zwischen einer ersten Endstellung (52) und einer zweiten Endstellung (60), bei dem eine Beaufschlagungseinrichtung (48) das Schaltelement (44) in eine erste Richtung (50) zur ersten Endstellung (52) hin beaufschlagt, und bei dem eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung (34) bei einer ersten Bestromung (61 ) das Schaltelement (44) in eine zweite Richtung (58) zur zweiten Endstellung (60) hin beaufschlagt, und in einem Normalmodus innerhalb eines Zyklus nach einem Ende der ersten Bestromung (61 ) eine durch die Beaufschlagungseinrichtung (48) bewirkte Bewegung des
Schaltelements (44) in der ersten Richtung (50) durch eine kurze zweite Bestromung (70) verlangsamt wird ("Bremsimpuls"), die nach Ablauf einer Pausenzeit (68) nach einem charakteristischen Zeitpunkt innerhalb des Zyklus eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die optimale
Pausenzeit (68) und/oder eine den Bremsimpuls (70) charakterisierende optimale Größe in einem Adaptionsmodus wie folgt ermittelt wird:
a. Einleiten einer dritten Bestromung (72) anstelle der zweiten Bestromung (61 ), wobei die Höhe (H72) der dritten Bestromung (72) einerseits so gering gewählt ist, dass das Schaltelement (44) nicht aus der ersten Endstellung (52) heraus bewegt werden kann, wenn es sich in dieser befindet, und andererseits so groß gewählt ist, dass das Schaltelement (44) die zweite Endstellung (60) nicht verlässt, wenn es sich in dieser befindet, und wobei der charakteristische Zeitpunkt ein Ende der ersten Bestromung (61 ) ist und die Pausenzeit (68a) zunächst so gewählt ist, dass das Schaltelement (44) nach dem Ende der ersten Bestromung
(61 ) und vor Beginn der dritten Bestromung (72) sicher in die erste Endstellung (52) gelangt,
b. Verkürzen der Pausenzeit (68) von Zyklus zu Zyklus,
c. Ermitteln einer minimalen Pausenzeit (68b), bei der das Schaltelement (44) nach Beginn der dritten Bestromung (72) nicht mehr in die erste
Endstellung (52) gelangt, d. Anpassen der Pausenzeit (68) und/oder der den Bremsimpuls /70) charakterisierenden Größe wieder im Normalmodus abhängig von der ermittelten minimalen Pausenzeit (68b).
Verfahren zur Betätigung eines Schaltelements (44) einer Ventileinrichtung (30) zwischen einer ersten Endstellung (52) und einer zweiten Endstellung (60), bei dem eine Beaufschlagungseinrichtung (48) das Schaltelement (44) in eine erste Richtung (50) zur ersten Endstellung (52) hin beaufschlagt, und bei dem eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung (34) bei einer ersten Bestromung (61 ) das Schaltelement (44) in eine zweite Richtung (58) zur zweiten Endstellung (60) hin beaufschlagt, und in einem Normalmodus innerhalb eines Zyklus nach einem Ende der ersten Bestromung (61 ) eine durch die Beaufschlagungseinrichtung (48) bewirkte Bewegung des
Schaltelements (44) in der ersten Richtung (50) durch eine kurze zweite Bestromung (70) verlangsamt wird ("Bremsimpuls"), die nach Ablauf einer Pausenzeit (68) nach einem charakteristischen Zeitpunkt innerhalb des Zyklus eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die optimale
Pausenzeit (68) und/oder eine den Bremsimpuls (70) charakterisierende optimale Größe in einem Adaptionsmodus wie folgt ermittelt wird:
a. Einleiten einer dritten Bestromung (72) anstelle der zweiten Bestromung (61 ), wobei die Höhe (H72) der dritten Bestromung (72) einerseits so gering gewählt ist, dass das Schaltelement (44) nicht aus der ersten Endstellung (52) heraus bewegt werden kann, wenn es sich in dieser befindet, und andererseits so groß gewählt ist, dass das Schaltelement (44) die zweite Endstellung (60) nicht verlässt, wenn es sich in dieser befindet, und wobei der charakteristische Zeitpunkt ein Ende der ersten Bestromung (61 ) ist und die Pausenzeit (68a) zunächst so gewählt ist, dass das Schaltelement (44) nach dem Ende der ersten Bestromung (61 ) und nach Beginn der dritten Bestromung (72) nicht mehr in die erste Endstellung (52) gelangt,
b. Verlängern der Pausenzeit (68) von Zyklus zu Zyklus,
c. Ermitteln einer minimalen Pausenzeit (68b), bei der das Schaltelement (44) vor Beginn der dritten Bestromung (72) sicher in die erste
Endstellung (52) gelangt, d. Anpassen der Pausenzeit (68) und/oder der den Bremsimpuls /70) charakterisierenden Größe wieder im Normalmodus abhängig von der ermittelten minimalen Pausenzeit (68b).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass im Normalmodus die Pausenzeit (68) und/oder die den Bremsimpuls (70) charakterisierende Größe wie folgt angepasst wird: (d1 ) Bilden einer die Differenz zwischen einer nominalen und der ermittelten minimalen Pausenzeit (68b) charakterisierenden Differenzgröße, wobei die nominale Pausenzeit bei Nominalbedingungen und bei einem Nominal- Schaltelement ermittelt wurde, (d2) Anpassen der Pausenzeit (68) und/oder der den Bremsimpuls (70) charakterisierenden Größe abhängig von der ermittelten Differenzgröße.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass es im Betrieb einer Kolben-Kraftstoffpumpe (18) eines Common-Rail-Kraftstoffsystems (10) angewendet wird, wobei das
Schaltelement ein Stößel (44) ist, der in der ersten Endstellung (52) ein Einlass-Rückschlagventil (30) der Kolben-Kraftstoffpumpe (18) zeitweise in einer geöffneten Stellung halten kann ("stromlos offenes
Mengensteuerventil").
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Bestromung (72) über einen unteren Totpunkt (UT) eines Pumpenkolbens (26) hinaus andauert und die minimale Pausenzeit (68b) jene Pausenzeit ist, bei der es zu einem nicht gewünschten Anstieg des Kraftstoffdrucks im Rail (22) kommt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Normalmodus der charakteristische Zeitpunkt für den Beginn der Pausenzeit (68) ein Ende der ersten Bestromung (61 ) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Normalmodus der charakteristische Zeitpunkt für den Beginn der Pausenzeit (68) ein oberer Totpunkt (OT) eines Pumpenkolbens (26) ist, und dass die erste Bestromung (61 ) beendet wird, wenn das Einlass- Rückschlagventil (30) während eines Förderhubs (F) sicher geschlossen ist.
8. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu programmiert ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
9. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (38) für ein Kraftstoffsystem (10) einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Speicher umfasst, auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
PCT/EP2013/063005 2012-07-06 2013-06-21 Verfahren zur betätigung eines schaltelements einer ventileinrichtung WO2014005859A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380035811.9A CN104520566B (zh) 2012-07-06 2013-06-21 用于操纵阀装置的切换元件的方法
US14/412,307 US9683509B2 (en) 2012-07-06 2013-06-21 Method for actuating a switch element of a valve device
JP2015519001A JP6005274B2 (ja) 2012-07-06 2013-06-21 弁装置の切替エレメントの動作方法
IN10981DEN2014 IN2014DN10981A (de) 2012-07-06 2013-06-21

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012211798.9 2012-07-06
DE102012211798.9A DE102012211798B4 (de) 2012-07-06 2012-07-06 Verfahren zur Betätigung eines Schaltelements einer Ventileinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014005859A1 true WO2014005859A1 (de) 2014-01-09

Family

ID=48790360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/063005 WO2014005859A1 (de) 2012-07-06 2013-06-21 Verfahren zur betätigung eines schaltelements einer ventileinrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9683509B2 (de)
JP (1) JP6005274B2 (de)
CN (1) CN104520566B (de)
DE (1) DE102012211798B4 (de)
IN (1) IN2014DN10981A (de)
WO (1) WO2014005859A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104047753A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 罗伯特·博世有限公司 用于控制燃料喷射系统的方法
WO2016117400A1 (ja) * 2015-01-21 2016-07-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の高圧燃料供給装置
JP2018504553A (ja) * 2015-01-28 2018-02-15 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ ピストンポンプの動作方法、ピストンポンプの駆動制御装置及びピストンポンプ

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6079487B2 (ja) * 2013-07-18 2017-02-15 株式会社デンソー 高圧ポンプの制御装置
DE102015207274A1 (de) * 2015-04-22 2016-10-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur geräuschmindernden Ansteuerung von schaltbaren Ventilen, insbesondere von Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102016210231B4 (de) * 2016-06-09 2022-10-27 Robert Bosch Gmbh Mechanisch-hydraulische Kupplungsbetätigungsvorrichtung
GB2552516B (en) * 2016-07-27 2020-04-22 Delphi Automotive Systems Lux Method of controlling a fuel injector
DE102016219141A1 (de) 2016-10-04 2018-04-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Saugventils für eine Hochdruckpumpe

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148218A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät, sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102007030223A1 (de) * 2007-06-29 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Messvorrichtung zum Festlegen eines Holstromabstands für ein Magnetventil
DE102008054512A1 (de) 2008-12-11 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5865371A (en) * 1996-07-26 1999-02-02 Siemens Automotive Corporation Armature motion control method and apparatus for a fuel injector
DE10315318A1 (de) * 2003-04-04 2004-10-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4164021B2 (ja) * 2003-12-12 2008-10-08 株式会社日立製作所 エンジンの高圧燃料ポンプ制御装置
US7552720B2 (en) * 2007-11-20 2009-06-30 Hitachi, Ltd Fuel pump control for a direct injection internal combustion engine
JP4587133B2 (ja) * 2008-06-04 2010-11-24 株式会社デンソー 燃料供給装置
EP2453122B1 (de) * 2010-11-12 2016-09-07 Hitachi, Ltd. Verfahren und Steuergerät zur Steuerung einer Hochdruckkraftstoffförderpumpe zur Speisung von Kraftstoff unter Druck in einen Verbrennungsmotor
DE102011077987A1 (de) * 2011-06-22 2012-12-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148218A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät, sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102007030223A1 (de) * 2007-06-29 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Messvorrichtung zum Festlegen eines Holstromabstands für ein Magnetventil
DE102008054512A1 (de) 2008-12-11 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104047753A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 罗伯特·博世有限公司 用于控制燃料喷射系统的方法
WO2016117400A1 (ja) * 2015-01-21 2016-07-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の高圧燃料供給装置
US10557445B2 (en) 2015-01-21 2020-02-11 Hitachi Automotive Systems, Ltd High-pressure fuel supply device for internal combustion engine
JP2018504553A (ja) * 2015-01-28 2018-02-15 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ ピストンポンプの動作方法、ピストンポンプの駆動制御装置及びピストンポンプ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6005274B2 (ja) 2016-10-12
CN104520566B (zh) 2017-02-22
US20150159575A1 (en) 2015-06-11
DE102012211798B4 (de) 2019-12-05
JP2015522116A (ja) 2015-08-03
IN2014DN10981A (de) 2015-09-18
CN104520566A (zh) 2015-04-15
US9683509B2 (en) 2017-06-20
DE102012211798A1 (de) 2014-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012211798B4 (de) Verfahren zur Betätigung eines Schaltelements einer Ventileinrichtung
DE102008054512B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102015121059B4 (de) Direkteinspritzungspumpensteuerung
EP2376762B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftstoffeinspritzsystems einer brennkraftmaschine
EP2379868B1 (de) Verfahren zur regelung eines magnetventils einer mengensteuerung in einer brennkraftmaschine
WO2005103469A1 (de) Verfahren zum betreiben eines magnetventils zur mengensteuerung
WO2000052326A1 (de) Anordnung und verfahren zur regelung eines steuerventils für ein diesel-einspritzsystem
DE102010041320B4 (de) Bestimmung des Schließzeitpunkts eines Steuerventils eines indirekt angetriebenen Kraftstoffinjektors
DE112015004236B4 (de) Steuerungsvorrichtung für eine Hochdruckpumpe
DE112005002990T5 (de) Verfahren zum Detektieren und Steuern einer Bewegung einer betätigten Komponente
DE102011085277A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Schaltventils
DE19531435B4 (de) Verfahren zur Anpassung der Steuerung eines elektromagnetischen Aktuators an betriebsbedingte Veränderungen
EP2724011B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer kraftstofffördereinrichtung einer brennkraftmaschine
EP2986835A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines mengensteuerventils
EP2501916B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines mengensteuerventils
EP2852748B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftstoffsystems für eine brennkraftmaschine
DE102011077987A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung
EP2783093A1 (de) Verfahren zur ansteuerung eines magnetventils, sowie computerprogramm und steuer- und/oder regeleinrichtung
DE102008040222A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Injektors und Steuergerät hierfür
EP2176575B1 (de) Verfahren zur ansteuerung eines elektromagnetischen schaltventils
DE102018117793B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung
DE102016219375B3 (de) Betreiben eines Kraftstoffinjektors mit hydraulischem Anschlag bei reduziertem Kraftstoffdruck
DE102016219141A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Saugventils für eine Hochdruckpumpe
DE102015221912A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Anbaulagewinkels einer Hochdruckpumpe
DE102019203186A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Saugventils einer Hochdruckpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13736802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14412307

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015519001

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13736802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1