DE4130712A1 - Steuerung elektromagnetischer ventile - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere eine
Endstufe einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brenn
kraftmaschine, zur Steuerung zumindest eines elektromagne
tischen Ventiles gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Aus der EP 02 61 134 ist ein Verfahren zur Steuerung der
Entregungszeit von einer elektromagnetischen Einrichtung,
insbesondere von elektromagnetischen Ventilen bei Brenn
kraftmaschinen, bekannt, daß lediglich den Abschaltvor
gangs eines elektromagnetischen Ventils beschreibt. Im er
regten (eingeschalteten) Zustand wird dem elektromagneti
schen Ventil ein konstanter Haltestrom zugeführt (Fig. 3
der EP 02 61 134). Dieser weist während der Haltephase
einen hohen Wert auf, der nachteiligerweise die Stromver
sorgung, insbesondere eine Batterie, belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Steuerung elektromagnetischer Ventile bereitzustellen,
die eine stromsparende Einstellung des elektromagnetischen
Ventils ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Eine Vorrichtung, insbesondere eine Endstufe einer elek
trischen Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine,
zur Steuerung zumindest eines elektromagnetischen Venti
les, wobei die Vorrichtung mit einem elektronischen
Steuergerät in Verbindung steht und die eine Einrichtung
zur Erfassung der Bewegung des elektromagnetischen Venti
les aufweist, wobei das elektromagnetische Ventil mit
einem Stellglied in einem Stromkreis liegt, ist dadurch
gekennzeichnet, daß dem Ventil eine Nebeneinrichtung zur
Beeinflussung einer Kenngröße des Stromkreises zugeordnet
ist. Die Nebeneinrichtung beeinflußt die Kenngröße des
Stromkreises dergestalt, daß die Kenngröße während einer
Einschaltdauer des elektromagnetischen Ventiles stoßweise
gesteuert wird. Bei der Kenngröße des Stromkreises handelt
es sich vorzugsweise um den in dem Stromkreis fließenden
Strom. Alternativ dazu ist eine Beeinflussung der an dem
Ventil anliegenden Spannung denkbar.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Nebeneinrichtung
eine Einrichtung zur Erfassung der Bewegung des elektro
magnetischen Ventiles zugeordnet. Dies hat den Vorteil,
daß die Bewegung des Ventiles erfaßt und insbesondere das
Erreichen eines Endzustandes des Ventiles detektiert wird.
Aufgrund der Erkennung des erreichten Endzustandes ist
dann die Aktivierung der Nebeneinrichtung möglich. Ein
früheres beziehungsweise späteres Aktivieren der Nebenein
richtung ist darüber hinaus ebenfalls denkbar.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Nebeneinrichtung
eine Einrichtung zur Erfassung der Kenngröße des Strom
kreises zugeordnet. Durch die Erfassung der Kenngröße des
Stromkreises ist es möglich, daß mit dem Stellglied und
der Nebeneinrichtung ein gewünschter zeitlicher Verlauf
der Kenngröße einstellbar ist. So ist es zum Beispiel
denkbar, daß bei Überschreiten der Kenngröße über einen
vorgebbaren Maximalwert die Kenngröße abgeschaltet wird.
Sinkt die Kenngröße unter einen vorgebbaren Minimalwert,
so wird die Kenngröße des Stromkreises wieder eingeschal
tet. Dies ist beispielsweise dadurch zu erreichen, daß die
Spannungsversorgung des elektromagnetischen Ventiles
ein- beziehungsweise ausgeschaltet wird. Zur Durchführung
der beschriebenen Vorgehensweise weist die Nebeneinrich
tung in vorteilhafter Weise Mittel zum Vergleich der er
faßten Kenngröße mit zumindest einem vorgebbaren Grenzwert
auf. Darüber hinaus ist in ebenso vorteilhafter Weise der
Nebeneinrichtung eine in Abhängigkeit von dem Vergleichs
resultat arbeitende Schaltvorrichtung zugeordnet. Bei den
vorgebbaren Grenzwerten handelt es sich beispielsweise um
zwei voneinander verschiedene Schwellwerte für den in dem
Stromkreis fließenden Strom, wobei beide Schwellwerte, be
zogen auf einen Bezugspunkt (Masse des Stromkreises) posi
tive Vorzeichen haben. Ebenso denkbar sind Schwellwerte
mit negativen Vorzeichen oder mit unterschiedlichen Vor
zeichen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Nebeneinrichtung
mit einer das Stellglied beeinflussenden Regeleinrichtung
verbunden. Nach der Beendigung der von dem elektronischen
Steuergerät vorgegebenen Einschaltdauer des Stellgliedes
wird die Nebeneinrichtung von der Einrichtung zur Er
fassung der Bewegung des elektromagnetischen Ventiles ab
geschaltet. Dadurch ist auch ein kurzfristiges Abschalten
des elektromagnetischen Ventiles erreichbar.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Endstufe eine Di
agnoseeinrichtung auf, wobei die Diagnoseeinrichtung in
besonders vorteilhafter Weise eine Schalteinrichtung
steuert. Mit der Diagnoseeinrichtung ist es möglich, Feh
ler oder Abweichungen in der Endstufe, die die Kraftstoff
einspritzung beeinträchtigen können, rechtzeitig zu er
kennen. Durch die Ergreifung geeigneter Maßnahmen, (zum
Beispiel Abschalten der Stromversorgung mit der Schaltein
richtung) ist ein sicherer Betrieb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gegeben, so daß ein Schaden beispielsweise an
der Brennkraftmaschine vermieden wird. Zur Durchführung
der Diagnose wird insbesondere die Kenngröße des Strom
kreises herangezogen.
Weitere Ausgestaltungen sowie ein erfindungsgemäßer Aufbau
einer Endstufe einer elektronischen Kraftstoffeinspritz
einrichtung einer Brennkraftmaschine sind in den Figuren
gezeigt und näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Neben
einrichtung,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Strom
meßeinrichtung,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Neben
einrichtung, die Vergleichsmittel und eine Schalt
vorrichtung aufweist,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Diagno
seeinrichtung,
Fig. 5 Zeitliniendiagramme zur Beschreibung der Arbeits
weise der erfindungsgemäßen Nebeneinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer
Nebeneinrichtung. Bei der gezeigten Vorrichtung handelt es
sich um eine Endstufe einer elektronischen Kraftstoffein
spritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, die zumindest
ein elektromagnetisches Ventil ansteuert. Eine mit 1 be
zeichnete Endstufe weist zumindest ein elektromagnetisches
Ventil 2 auf, das die Kraftstoffmenge einstellt, die dem
Brennraum der Brennkraftmaschine aufgrund erfaßter Größen
zuzuführen ist. Mit dem elektromagnetischen Ventil 2 liegt
weiterhin ein Stellglied 3 in einem Stromkreis, der durch
das Plus- sowie das Massezeichen dargestellt ist und von
einer Spannungsquelle versorgt wird. Die Polarität der
Spannungsversorgung ist beliebig und den jeweiligen Gege
benheiten anpaßbar. Dem elektromagnetischen Ventil 2 ist
eine Nebeneinrichtung 10 zugeordnet, wobei die Nebenein
richtung 10 von einem elektronischen Steuergerät 15 ange
steuert wird. Das elektronische Steuergerät 15 weist Sen
soreingänge 16 auf, über die in geeigneter Weise Betriebs
größen der Brennkraftmaschine sowie weitere Größen (zum
Beispiel Leistungsanforderung, Batteriespannung) erfaßt
werden.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer
Strommeßeinrichtung. Neben den in Fig. 1 gezeigten und mit
den gleichen Bezugsziffern versehenen Komponenten ist in
Fig. 2 in dem Stromkreis eine Strommeßeinrichtung 6 ange
ordnet, die den in dem Stromkreis fließenden Strom erfaßt
und ein Ausgangssignal zumindest an die Nebeneinrichtung
10 abgibt. Die Nebeneinrichtung 10 ist über eine nicht
dargestellte Verbindung mit dem elektronischen Steuergerät
15 verbunden.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer
Nebeneinrichtung, die Vergleichsmittel und eine Schaltvor
richtung aufweist. Neben den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten
und mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Komponenten
ist in Fig. 3 in dem Stromkreis eine die Bewegung des elek
tromagnetischen Ventiles 2 erfassende Einrichtung 8 ange
ordnet, die ausgangsseitig mit der Nebeneinrichtung 10
verschaltet ist. Die Nebeneinrichtung 10 weist Vergleichs
mittel 13 sowie eine Schaltvorrichtung 14 auf. Ebenso ist
eine Verbindung der Strommeßeinrichtung 6 und der Einrich
tung 8 mit dem elektronischen Steuergerät 15 möglich.
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer
Diagnoseeinrichtung und weiteren Komponenten. Neben den in
vorangegangenen Figuren beschriebenen und mit den gleichen
Bezugsziffern versehenen Komponenten weist die Endstufe 1
weitere Komponenten auf. Das Stellglied 3 ist über eine
Regeleinrichtung 4 und über eine Begrenzungseinrichtung 5
mit dem elektronischen Steuergerät 15 verbunden. Der Re
geleinrichtung 4 wird eine Kenngröße des Stromkreises zu
geführt, wobei es sich in vorteilhafter Weise um den in
dem Stromkreis fließenden Strom handelt, der mit der in
dem Stromkreis liegenden Strommeßeinrichtung 6 erfaßt
wird. Darüber hinaus sind in dem Stromkreis weitere elek
tromagnetische Ventile 2.2 bis 2.n angeordnet, die über
eine Schalteinrichtung 9, die von dem elektronischen
Steuergerät 15 angesteuert wird, separat in den Stromkreis
gelegt werden können. Dies hat den Vorteil, daß mit einer
einzigen Endstufe mehrere elektromagnetische Ventile an
steuerbar sind. Der Index "n" bezeichnet die Anzahl der
Zylinder der Brennkraftmaschine, denen ein elektromagne
tisches Ventil zugeordnet ist. Die Schalteinrichtung 9 ist
als Leistungsmultiplexer ausgebildet und mit einem Adress
dekoder versehen, der über eine Datenleitung von dem elek
tronischen Steuergerät 15 angesteuert wird. Die Regelein
richtung 4 ist beispielsweise über eine Begrenzungsein
richtung 5 mit dem elektronischen Steuergerät 15 verbunden
und steuert über das Stellglied 3 den Strom eines in den
Stromkreis geschalteten elektromagnetischen Ventiles. Dies
geschieht beispielsweise dergestalt, daß der Strom in dem
ausgewählten elektromagnetischen Ventil kontinuierlich an
steigt, insbesondere bis zu einem Schwellwert S1′ der in
der Regeleinrichtung 4 Begrenzungseinrichtung 5 abgespei
chert ist und vorzugsweise der Regeleinrichtung 4 vorgege
ben wird. Ist der abgespeicherte Schwellwert S1 er
reicht, wird dieser für eine bestimmte Zeit konstant ge
halten. Dieser Schwellwert S1 wird so lange konstant ge
halten, bis von einer die Bewegung der elektromagnetischen
Ventile erfassende Einrichtung 8 eine vollständige Ände
rung der Bewegung erkannt wird. Ist die vollständige Ände
rung der Bewegung erfolgt, wird von der Einrichtung 8 ein
dies repräsentierendes Signal (Auftreffsignal) erzeugt und
abgegeben. Danach wird von der Regeleinrichtung 4 das
Stellglied 3 derart angesteuert, daß nach Ablauf der vor
gebbaren Zeitdauer der Strom unter den Schwellwert S1
abgesenkt und daran anschließend stoßweise gesteuert wird.
Die stoßweise Steuerung erfolgt über eine entsprechende
Ansteuerung des Stellgliedes 3. Durch die Nebeneinrichtung
10, die von dem Auftreffsignal aktiviert wird (Verbindung
C-D), wird bei geöffnetem Stellglied 3 der Stromfluß durch
das angesteuerte elektromagnetische Ventil auf rechterhal
ten. Bei der Nebeneinrichtung 10 handelt es sich in einer
einfachen Ausbildung um einen steuerbaren Schalter. Die
Aktivierung der Nebeneinrichtung 10 kann beispielsweise zu
einem Zeitpunkt geschehen, an dem der Strom durch ein
elektromagnetisches Ventil einen weiteren vorgebbaren
Schwellwert S3 unterschreitet. Ist der Schwellwert S3
unterschritten worden, wird der Strom so lange eingeschal
tet, bis ein weiterer Schwellwert S2 erreicht wird.
Während der Stromanstiegszeit (die Zeit, die bis zum Er
reichen des Schwellwertes S2 benötigt wird), wird ein
Kurzschluß der Spule des Magnetventiles 2 durch Deaktivie
rung der Nebeneinrichtung 10 oder eine weitere Schaltung
verhindert. Durch Verwendung einer weiteren Schaltung ist
gewährleistet, daß der Strom des Stromkreises nur in eine
Richtung fließen kann. Hier ist die Verwendung einer Diode
als weitere Schaltung denkbar, die in der Nebeneinrichtung
10 angeordnet und parallel zu der Spule des Magnetventiles
2 geschaltet ist. Die Schwellwerte S1 bis S3 werden
von der Strommeßeinrichtung 6 erkannt und sind vorzugswei
se in der Regeleinrichtung 4 oder der Begrenzungseinrich
tung 5 vorgegeben. Die Erkennung der Schwellwerte S1 bis
S3 kann alternativ dazu auch durch die Vergleichsmittel
13 der Nebeneinrichtung 10 erfolgen, wozu der Ausgang der
Strommeßeinrichtung 6 dann mit der Nebeneinrichtung 10
(wie in Fig. 3 gezeigt) verbunden ist. Ist der über dem
Schwellwert S3 liegende Schwellwert S2 erreicht, wird
der Strom abgeschaltet (insbesondere durch das Stellglied
3). Nach Abschalten des Stellgliedes 3 wird die Stromab
nahme nach der Lenzschen Regel durch die Schaltvorrichtung
14 der Nebeneinrichtung 10 gebremst. Durch die Nebenein
richtung 10 wird der Strom aufrechterhalten, so daß
während dieses Zeitraumes der Spannungsquelle keine Ener
gie entzogen wird und somit Energie eingespart wird. Fällt
der Strom unter den Schwellwert S3, wird das Stellglied
3 von der Regeleinrichtung 4 wieder aktiviert und die
stoßweise Ansteuerung kann erneut einsetzen. Die genannten
Schwellwerte S2 und S3 liegen über dem Haltestrom der
elektromagnetischen Ventile. Darüber hinaus kann der
Schwellwert S1 so lange konstant gehalten werden, bis
die Regeleinrichtung von dem elektronischen Steuergerät 15
deaktiviert wird oder eine maximale Aktivierungsdauer, wie
beispielsweise in der Begrenzungseinrichtung 5 vorgebbar
ist, überschritten wird. Vorteilhaft wird die Nebenein
richtung 10 gleichzeitig mit dem Steuersignal (gezeigt in
der noch folgenden Fig. 5a) deaktiviert, woraus eine
schnelle Stromabnahme in der Spule der Magnetventile 2 re
sultiert und somit eine hohe Positionsänderungsgeschwin
digkeit eines Ankers des Magnetventiles 2 erreicht wird.
Um eine Beeinträchtigung des Betriebes oder eine Beschädi
gung der Brennkraftmaschine oder der Endstufe 2 zu vermei
den, ist in der Endstufe 1 eine Diagnoseeinrichtung 11 in
vorteilhafter Weise angeordnet. In einer ersten Ausführung
wird der Diagnoseeinrichtung 11 der von der Strommeßein
richtung 6 gemessene Strom zugeführt. Dieser gemessene
Strom kann von der Diagnoseeinrichtung 11 direkt ausgewer
tet werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, zeit
liche Änderungen des Stromes, insbesondere das Strominte
gral oder die Stromanstiegsgeschwindigkeit, zur Diagnose
heranzuziehen. Treten abnormale Werte für die genannten
Größe auf, steuert die Diagnoseeinrichtung 11 eine weitere
Schalteinrichtung 12 an, die beispielsweise die gesamte
Spannungsversorgung unterbricht und somit eine Beschädi
gung vermeidet. Im Störungsfall kann das elektromagneti
sche Ventil, das abnormale Erscheinungen zeigt, abgeschal
tet werden, indem geeignete Software-Maßnahmen im elektro
nischen Steuergerät 15 ergriffen werden, wodurch der die
sem Ventil zugeordnete Schalter der Schalteinrichtung 9
dauerhaft geöffnet wird (Zylinder-Abschaltung). Somit ist
noch ein ausreichender Betrieb der Brennkraftmaschine mög
lich. Darüber hinaus ist eine Rückmeldung der Diagnoseein
richtung 11 an das elektronische Steuergerät 15 denkbar,
das die Regeleinrichtung 4 derart beeinflußt, daß wieder
normale Werte für die genannten Größen erreicht werden.
Darüber hinaus ist es denkbar, daß das von der Einrichtung
8 erfaßte Auftreffsignal zu Diagnosezwecken angezogen und
der Diagnoseeinrichtung 11 beziehungsweise dem elektroni
schen Steuergerät 15 rückgemeldet wird. Weiterhin ist die
sich durch die stoßweise Steuerung des elektromagnetischen
Ventiles ergebende Taktfrequenz oder der Stromfluß bezie
hungsweise die an der Nebeneinrichtung 10 anliegende
Spannung (Rückschlagspannung) auswertbar und kann eben
falls zu Diagnosezwecken herangezogen werden.
So weist beispielsweise eine erhöhte Stromanstiegsge
schwindigkeit kurz nach der Aktivierung der Regeleinrich
tung 4 darauf hin, daß beispielsweise durch einen Kurz
schluß die Spule des elektromagnetischen Ventiles 2 über
brückt wurde. Der gleiche Fehler führt beispielsweise
während der stoßweisen Steuerung des angesteuerten elek
tromagnetischen Ventiles zu einer erhöhten Taktfrequenz
und somit zum Ausfall der an der Nebeneinrichtung 10 an
liegenden Spannung. Darüber hinaus kann durch Integration
des Stromes festgestellt werden, daß sich der Spulenstrom
nicht ordnungsgemäß abschalten läßt, wenn der Integra
tionswert einen vorgegebenen Wert überschreitet und die
Regeleinrichtung 4 schon wieder deaktiviert ist. In diesem
Fall würde das elektromagnetische Ventil mit einem Dauer
strom angesteuert, der von der Diagnoseeinrichtung 11 er
kannt wird und zu einer Abschaltung der Spannungsversor
gung mittels der Schalteinrichtung 9 beziehungsweise der
weiteren Schalteinrichtung 12 führen kann. Weitere Größen,
die zur Durchführung einer Diagnose herangezogen werden
können, sind die Drehzahl, Drehzahlschwankungen (insbeson
dere zylinderspezifische Drehzahlschwankungen) oder auch
die Batteriespannung.
Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Komponenten der End
stufe 1 sind außer in den gezeigten Kombinationen auch
einzeln oder in anderen geeigneten Kombinationen miteinan
der einsetzbar. Die Arbeitsweise der in den vorangegange
nen Figuren gezeigten Komponenten der Endstufe 1 wird im
folgenden beschrieben, wozu in Fig. 5 Zeitliniendiagramme
angegeben sind. Weist die Endstufe die Schalteinrichtung 9
auf, so wird diese Schalteinrichtung 9 von dem elektroni
schen Steuergerät 15 derart angesteuert, daß eins der
elektromagnetischen Ventile 2.1 bis 2.n in den Stromkreis
eingeschaltet wird. Ist ein einziges elektromagnetisches
Ventil in den Stromkreis eingeschaltet oder nur ein einzi
ges elektromagnetisches Ventil 2 vorhanden, erfolgt an
schließend die Abgabe des in Fig. 5a gezeigten Signales von
der elektronischen Steuereinheit 15 an die Regeleinrich
tung 4 beziehungsweise an die Begrenzungseinrichtungen 5.
Das in Fig. 5a gezeigte Signal ist von den über die Sensor
eingänge 16 erfaßten Größen abhängig. Dieses Signal akti
viert die Regeleinrichtung 4 für einen Zeitraum, der von
diesem Signal vorgegeben wird.
In Fig. 5b und 5c ist die Wirkungsweise der Regeleinrich
tung 5 und der Nebeneinrichtung 10 gezeigt. In Abhängig
keit des in Fig. 5a gezeigten Signales steuert die Regel
einrichtung 4 das Stellglied 3 dergestalt an, daß der
Strom in dem angesteuerten elektromagnetischen Ventil kon
tinuierlich ansteigt, insbesondere bis zu einem in Fig. 5b
gezeigten Schwellwert S1. Ist der Schwellwert S1 er
reicht, wird dieser für eine bestimmte Zeit konstant ge
halten. Dieser Schwellwert wird so lange konstant gehal
ten, bis von der Einrichtung 8 eine vollständige Änderung
der Bewegung des elektromagnetischen Ventiles erkannt
wird. Ist die vollständige Änderung erfolgt, wird von der
Einrichtung 8 ein in Fig. 5d gezeigtes Signal (Auftreffsig
nal) erzeugt und abgegeben. Darüber hinaus kann der
Schwellwert S1 so lange konstant gehalten werden, bis
die Regeleinrichtung 4 von dem in Fig. 5a gezeigten Signal
deaktiviert wird oder eine maximale Aktivierungsdauer, die
beispielsweise in der Begrenzungseinrichtung 5 vorgebbar
ist, überschritten wird. Wird von der Einrichtung 8 das
Auftreffsignal abgegeben, wird von der Regeleinrichtung 4
das Stellglied 3 derart angesteuert, daß nach Ablauf der
vorgebbaren Zeitdauer der Strom unter den Schwellwert S1
abgesenkt und daran anschließend stoßweise gesteuert wird.
Die stoßweise Steuerung erfolgt über eine entsprechende
Ansteuerung des Stellgliedes 3. Durch die Nebeneinrichtung
10, die durch das in Fig. 5c gezeigte Signal aktiviert
wird, wird bei geöffnetem Stellglied 3 der Stromfluß durch
das angesteuerte elektromagnetische Ventil auf rechterhal
ten. Zu diesem Zweck ist die Nebeneinrichtung 10 über die
Verbindung C-D mit der Einrichtung 8 oder mit der Strom
meßeinrichtung 6 verbunden. Die Aktivierung kann
beispielsweise zu einem Zeitpunkt geschehen, an dem der
Strom durch das elektromagnetische Ventil einen weiteren
vorgebbaren Schwellwert S3 unterschritten wird. Ist der
Schwellwert S3 unterschritten worden, wird der Strom so
lange eingeschaltet, bis ein weiterer Schwellwert S2 er
reicht wird. Die Schwellwerte S1 bis S3 können von der
Strommeßeinrichtung 6 erkannt werden und sind vorzugsweise
in der Regeleinrichtung 4 oder der Begrenzungseinrichtung
5 vorgegeben. Ist der Schwellwert S2 erreicht, wird der
Strom abgeschaltet (insbesondere durch das Stellglied 3).
Nach Abschalten des Stellgliedes 3 wird die Stromabnahme
nach der Lenzschen Regel durch die Nebeneinrichtung 10 ge
bremst und durch die Nebeneinrichtung 10 der Strom auf
rechterhalten, so daß während dieses Zeitraumes der
Spannungsquelle keine Energie entzogen wird und somit
Energie eingespart wird. Fällt der Strom unter den
Schwellwert S3, wird das Stellglied 3 von der Regelein
richtung 4 wieder aktiviert und die stoßweise Ansteuerung
kann erneut einsetzen (getaktete Haltestromphase). Die ge
nannten Schwellwerte S2 und S3 liegen über dem Halte
strom des elektromagnetischen Ventiles. Fig. 5e zeigt die
Bewegung des Ankers des angesteuerten elektromagnetischen
Ventiles. Nach Aktivierung der Regeleinrichtung 4 und da
mit Einschalten des Stromes durch das Stellglied 3 vergeht
zunächst gemäß Fig. 5e eine Zeitspanne, bis insbesondere
das magnetische Feld aufgebaut und die mechanische Reibung
überwunden ist. Sind diese Effekte überwunden, erfolgt
eine Bewegung des Ankers des elektromagnetischen Ventiles
2 von einer ersten Ausgangslage zu einer zweiten Ausgangs
lage. Ist diese zweite Ausgangslage erreicht, wird dies
von der Einrichtung 8 erfaßt und das Auftreffsignal gemäß
Fig. 5d abgegeben. Nach Abschalten des Stromes bewegt sich
der Anker mit einer Verzögerung in seine erste Ausgangsla
ge zurück, wobei diese Verzögerung durch eine entsprechen
de Ansteuerung des elektromagnetischen Ventiles berück
sichtigt werden kann, da während dieser Verzögerung uner
wünscht Kraftstoff eingespritzt wird. Weiterhin ist eine
Reduktion der Verzögerung durch eine Deaktivierung der Ne
beneinrichtung 10 möglich.
In einer besonderen Ausgestaltung wird das Ausgangssignal
(Auftreffsignal) der Einrichtung 8 dem elektronischen
Steuergerät 15 rückgemeldet und wird zur Regelung des Ein
spritzzeitpunktes herangezogen. Da beispielsweise durch
eine geringe Versorgungsspannung das Auftreffsignal später
abgegeben wird, ist somit auch eine Berücksichtigung der
Versorgungsspannung bei der Berechnung und Einstellung des
Einspritzzeitpunktes gegeben. Weiterhin ist eine Schaltung
denkbar, die die Spannung an dem elektromagnetischen Ven
til beziehungsweise dessen Strom erhöht (beispielsweise
durch einen Energiespeicher), so daß dadurch eine Be
schleunigung der Bewegung des elektromagnetischen Ventiles
gegeben ist. Diese Schaltung wird in vorteilhafter Weise
während des Startvorganges oder bei extremen Temperaturbe
dingungen, insbesondere bei kalten Temperaturen, aktiviert.
Zu weiteren Diagnosezwecken können Kurzschlüsse, bezie
hungsweise Unterbrechungen in dem Stromkreis erkannt wer
den. Zu diesem Zweck wird der erfaßte Strom mit vorgegebe
nen Grenzwerten verglichen, die den jeweiligen Fehlerfall
darstellen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich die
Grenzwerte auch dynamisch (zum Beispiel in Abhängigkeit
der Drehzahl der Brennkraftmaschine) ändern können. Das
Stellglied 3 sowie die Nebeneinrichtung sind in vorteil
hafter Weise als Leistungstransistoren ausgebildet.
Claims (8)
1. Vorrichtung, insbesondere Endstufe einer elektroni
schen Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftma
schine, zur Steuerung zumindest eines elektromagnetischen
Ventiles, die mit einem elektronischen Steuergerät in Ver
bindung steht, wobei das elektromagnetische Ventil mit
einem Stellglied in einem Stromkreis liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventil (2) eine Nebenein
richtung (10) zur Beeinflussung einer Kenngröße des Strom
kreises zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Nebeneinrichtung (10) eine
Einrichtung (8) zur Erfassung der Bewegung des elektromag
netischen Ventiles (2) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Nebeneinrichtung (10) eine
Einrichtung (6) zur Erfassung der Kenngröße des Stromkrei
ses zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nebeneinrichtung (10) Mit
tel (13) zum Vergleich der erfaßten Kenngröße mit zumin
dest einem vorgebbaren Grenzwert aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nebeneinrichtung (10) eine
in Abhängigkeit von dem Vergleichsresultat arbeitende
Schaltvorrichtung (14) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nebeneinrichtung (10) mit
einer das Stellglied (3) beeinflussenden Regeleinrichtung
(4) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endstufe (1) eine Diagno
seeinrichtung (11) aufweist, die eine Schalteinrichtung
(12) steuert.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strom durch das Ventil
nach dem Einschalten auf einen maximalen Wert begrenzt und
anschließend konstant gehalten sowie in Abhängigkeit der
Bewegung des elektromagnetischen Ventiles (2) oder einer
Zeitdauer in eine getaktete Haltestromphase geschaltet
wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914130712 DE4130712A1 (de) | 1991-09-14 | 1991-09-14 | Steuerung elektromagnetischer ventile |
GB9219440A GB2260030A (en) | 1991-09-14 | 1992-09-14 | Control systems for electromagnetic valves |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19914130712 DE4130712A1 (de) | 1991-09-14 | 1991-09-14 | Steuerung elektromagnetischer ventile |
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ID=6440685
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