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    • 专利摘要:
    Daserfindungsgemäße Magnetventil-Steuersystembestimmt (S10), ob sich das Magnetventil (200) in einer Anziehungsphasebefindet, in der der Ventilteller (16) des Magnetventils in Bewegungist. Wenn bestimmt wird, dass sich das Magnetventil in der Anziehungsphasebefindet, wird weiter bestimmt (S12), ob die Phase eine erste Anziehungsphaseist, in der sich der Ventilteller in der Nähe einer neutralen Positionbefindet. Wenn bestimmt wird, dass sich der Ventilteller in derersten Anziehungsphase befindet, wird die Ansteuerfrequenz einer oberhalboder unterhalb des Ventiltellers befindlichen Magnetwicklung aufeinen Wert gesetzt (S16), der einer niedrigen Frequenz entspricht.Wenn bestimmt wird, dass sich der Ventilteller in einer zweitenAnziehungsphase befindet, in der sich der Ventilteller in der Nähe der vollständig geöffnetenPosition oder der vollständiggeschlossenen Position befindet, wird die Ansteuerfrequenz der unterenbzw. oberen Wicklung auf einen Wert gesetzt (S14), der einer hohen Frequenzentspricht.
    公开号:DE102004013425A1
    申请号:DE200410013425
    申请日:2004-03-18
    公开日:2004-10-21
    发明作者:Toshio Toyota Fuwa
    申请人:Toyota Motor Corp；
    IPC主号:F01L9-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Steuersystem und Steuerverfahren für ein elektromagnetischbetätigtes Ventil(im Folgenden als Magnetventil bezeichnet) für eine Brennkraftmaschine.
    [0002] Die JP 11-62529 A offenbarteine Technologie zum Anpassen der Ansteuerfrequenz eines Schaltelementsbei der Einstellung des Erregerstroms, der einer Magnetwicklungzugeführtwird. Dieser Veröffentlichungzufolge wird die Ansteuerfrequenz des Schaltelements während desHubs eines beweglichen Teils des Magnetventils auf eine hohe Frequenzgesetzt, um das Betriebsgeräuschzu reduzieren, wenn das bewegliche Teil am Hubende anstößt. Andererseitswird die Ansteuerfrequenz des Schaltelements, wenn das beweglicheTeil am Hubende gehalten wird, auf eine niedrige Frequenz gesetzt,um den Energieverbrauch und die Wärmebildung aufgrund eines Schaltverlustsso weit als möglichzu verringern.
    [0003] DerHub des beweglichen Teils erfordert jedoch nicht immer, dass dieAnsteuerfrequenz des Schaltelements auf einen hohen Wert gesetztwird. Da nach der vorgenannten Veröffentlichung die Ansteuerfrequenzdes Schaltelements bei einem Hub des beweglichen Teils ständig aufden hohen Wert gesetzt ist, stellen sich ein unnötiger Energieverbrauch undeine unnötigeWärmebildunginfolge eines Schaltverlusts ein.
    [0004] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Energieverbrauchund die Wärmebildunginfolge eines Schaltverlusts bei einem elektromagnetisch betätigten Ventilfür eineBrennkraftmaschine zu mindern.
    [0005] DieseAufgabe wird gelöstdurch ein Steuersystem und ein Steuerverfahren mit den Merkmalen desAnspruchs 1 bzw. 5. Vorteilhafte Weiterbildungen sind GegenstandabhängigerAnsprüche.
    [0006] EineAusführungsformder Erfindung betrifft ein Steuersystem eines Magnetventils für eine Brennkraftmaschine.Das in der Brennkraftmaschine vorgesehene Steuersystem hat die Funktionder Ansteuerung des Magnetventils, das eine Magnetwicklung zum Erzeugeneiner elektromagnetischen Kraft und ein durch die elektromagnetischeKraft bewegtes bewegliches Teil aufweist. Durch Ein-/Ausschalten einesSchaltelements wird die Stromstärkein der Magnetwicklung eingestellt (geregelt/gesteuert).
    [0007] DasSteuersystem weist eine Einrichtung zum Ändern (Regeln/Steuern) derAnsteuerfrequenz des Schaltelements in Abhängigkeit von einer vorgegebenenBedingung währendeiner (im Folgenden als "Anziehungsphase" bezeichneten) Phaseauf, in der das bewegliche Teil des Magnetventils zu einem Hubendehin angezogen wird. Die vorgegebene Bedingung wird festgesetzt,um den Genauigkeitsgrad zu bestimmen, der bei der Einstellung desder Magnetwicklung zugeführtenStroms erforderlich ist. Die Ansteuerfrequenz kann in Abhängigkeitvon der vorgegebenen Bedingung auch während der Anziehungsphase desbeweglichen Teils geändertwerden. Dadurch wird eine vorteilhafte Beeinflussung des Energieverbrauchsund der Wärmebildunginfolge eines Schaltverlusts ermöglichtund außerdemeine ausreichend genaue Stromeinstellung ermöglicht.
    [0008] DieAnsteuerfrequenz des Schaltelements kann während der Anziehungsphase inAbhängigkeit vonder Position des beweglichen Teils geändert werden. Üblicherweiseist bei der Stromeinstellung eine relativ hohe Genauigkeit erforderlich,wenn sich das bewegliche Teil in der Nähe eines seiner Hubenden befindet,um das Betriebsgeräuschim Magnetventil zu mindern oder den Ventilbetrieb zu stabilisieren. Beispielsweisewird bestimmt, ob die Position des beweglichen Teils in der Nähe einesder Hubenden liegt. Dann wird die Ansteuerfrequenz des Schaltelementsin Abhängigkeitvon der Position des beweglichen Teils so geändert, dass der Energieverbrauch unddie Wärmebildunginfolge eines Schaltverlusts vorteilhaft beeinflusst werden.
    [0009] Weiterkann die Ansteuerfrequenz des Schaltelements während der Anziehungsphase in Abhängigkeitvom Lastzustand der Brennkraftmaschine geändert werden. Der Lastzustandder Brennkraftmaschine entspricht beispielsweise dem Betätigungsgraddes Gaspedals, der Luftansaugmenge und dergleichen. Da der Pegeldes währendeines Betriebs der Brennkraftmaschine im Volllastbereich erzeugtenGeräuschsohnehin im Wesentlichen hoch ist, ist eine Minderung des Betriebsgeräuschs des Magnetventilsnicht so wichtig. Die Bestimmung bezüglich der Genauigkeit der Stromeinstellungkann beispielsweise dadurch erfolgen, dass bestimmt wird, ob sichdie Brennkraftmaschinenlast im Teillastbereich befindet. Wenn dieAnsteuerfrequenz des Schaltelements in Abhängigkeit von sowohl der Positiondes beweglichen Teils als auch der Last der Brennkraftmaschinenlastgeändertwird, könnender Energieverbrauch und Wärmebildunginfolge eines Schaltverlusts angemessener beeinflusst werden.
    [0010] 1 ist eine Darstellung desAufbaus eines Magnetventils sowie einer ECU und eines Ventilantriebsals Bestandteile eines Magnetventil-Steuersystems gemäß einerAusführungsformder Erfindung;
    [0011] 2 ist eine Darstellung,die eine Ansteuerschaltung füreine obere Wicklung gemäß der Ausführungsformder Erfindung zeigt;
    [0012] 3A ist ein Zeitdiagramm,das ein Hubmuster des Ventiltellers zeigt;
    [0013] 3B ist ein Zeitdiagramm,das die Änderungdes oberen Befehlsstroms IC42 zeigt, mitdem eine Steuerschaltung von der ECU zur Ausführung einer Stromeinstellungder oberen Wicklung gespeist wird;
    [0014] 3C ist ein Zeitdiagramm,das die Änderungdes unteren Befehlsstrom IC46 zeigt, mitdem eine Steuerschaltung von der ECU zur Ausführung einer Stromeinstellungder unteren Wicklung gespeist wird;
    [0015] 3D ist ein Zeitdiagramm,das die Änderungder Schaltelement-Ansteuerfrequenz f42 einer Ansteuerschaltungfür dieobere Wicklung zeigt;
    [0016] 3E ist ein Zeitdiagramm,das die Änderungder Schaltelement-Ansteuerfrequenz f46 einer Ansteuerschaltungfür dieuntere Wicklung zeigt;
    [0017] 4 ist ein Flussdiagrammeiner Steuerroutine zur Änderungder Ansteuerfrequenz in Abhängigkeitvon der Position des Ventiltellers während eines Hubs des Ventiltellers;
    [0018] 5 ist ein Flussdiagrammeiner Steuerroutine zur Änderungder Ansteuerfrequenz in Abhängigkeitvom Betriebszustand einer Brennkraftmaschine während des Hubs des Ventiltellers;und
    [0019] 6 ist ein Flussdiagrammeiner Steuerroutine zur Änderungder Ansteuerfrequenz in Abhängigkeitvom Betriebszustand der Brennkraftmaschine und der Position desVentiltellers währenddes Hubs des Ventiltellers.
    [0020] 1 zeigt die Struktur einesMagnetventils 200 sowie eine ECU 50 und einenVentilantrieb 70, die die Steuereinheit des Magnetventils 200 bilden. DieEinlass- und Auslassventile sind, wie in 1 dargestellt, so ausgestaltet, dasssie elektromagnetisch angetrieben werden, um durch die Magnetkraft einesElektromagneten betätigtzu werden. Da das Einlassventil in derselben Weise angesteuert wird wiedas Auslassventil, wird im Folgenden nur die Ventilansteuerungsweisedes Auslassventils erläutert.
    [0021] DasMagnetventil 200 hat einen Ventilschaft 20, derim Zylinderkopf 18 hin und her beweglich gelagert ist,einen am oberen Endabschnitt des Ventilschafts 20 ausgebildetenVentilteller 16, wie in 1 gezeigt,und einen Elektromagnetantrieb 21, der in Verbindung mitdem Ventilschaft 20 betätigtwird. Im Zylinderkopf 18 ist ein mit einer Brennkammerin Verbindung stehender Auslasskanal 14 ausgebildet. Um die Öffnung desAuslasskanals 14 herum ist ein Ventilsitz 15 ausgebildet.Wenn sich der Ventilschaft 20 hin und her bewegt (in 1 auf und ab), bewegt sichder Ventilteller 16 zum Ventilsitz 15 hin bzw.von diesem weg, wodurch der Auslasskanal 14 geöffnet odergeschlossen wird.
    [0022] DerVentilschaft 20 weist an seinem anderen, bezüglich desVentiltellers 16 entgegengesetzt liegenden Endabschnittseine untere Halterung 22 auf. Zwischen der unteren Halterung 22 unddem Zylinderkopf 18 ist eine untere Feder 24 gespannt.Der Ventilteller 16 und der Ventilschaft 20 werdendurch die Federkraft der unteren Feder 24 in Ventilschließrichtunggedrückt,d.h. in 1 nach oben.
    [0023] DerElektromagnetantrieb 21 umfasst einen koaxial mit dem Ventilschaft 20 montiertenAnkerschaft 26 und einen Anker 28. Der scheibenförmige Anker 28,der aus einem Material mit einer hohen Permeabilität hergestelltist, sitzt im Wesentlichen an einem Mittelabschnitt des Ankerschafts 26.An einem Endabschnitt des Ankerschafts 26 ist eine obereHalterung 30 befestigt. Der andere Endabschnitt des Ankerschafts 26 liegtauf Seiten der unteren Halterung 22 am Endabschnitt desVentilschafts 20 an.
    [0024] Innerhalbeines am Zylinderkopf 18 angebrachten Gehäuses 36 istzwischen der oberen Halterung 30 und dem Anker 28 einoberer Kern 32 befestigt. Weiter ist im Gehäuse 36 zwischendem Anker 28 und der unteren Halterung 22 einunterer Kern 34 befestigt. Der obere Kern 32 undder untere Kern 34 sind jeweils ringförmig ausgebildet und aus einem Materialmit einer hohen Permeabilitäthergestellt. Der Ankerschaft 26 ist in der Mitte des oberenKerns 32 und des unteren Kerns 34 hin und herbewegbar gelagert.
    [0025] Zwischender oberen Innenoberflächedes Gehäuses 36 undder oberen Halterung 30 ist eine obere Feder 38 gespannt.Der Ankerschaft 26 wird durch die Federkraft der oberenFeder 38 auf Seiten des Ventilschafts 20 in 1 nach unten gedrückt. DerVentilschaft 20 und der Ventilteller 16 werden durchden Ankerschaft 26 in Ventilöffnungsrichtung gedrückt, d.h.in 1 nach unten. Der Anker 28,der Ankerschaft 26, der Ventilschaft 20 und derVentilteller 16 bilden das bewegliche Teil des Magnetventils.
    [0026] Ander Oberseite des Gehäuses 36 sitztein Hubsensor 52. Der Hubsensor 52 gibt ein Spannungssignalaus, das sich in Abhängigkeitvon der Entfernung zur oberen Halterung 30 ändert.
    [0027] Ander dem Anker 28 zugewandten Oberfläche des oberen Kerns 32 istein um den Ankerschaft 26 herum zentrierter, ringförmiger ersterKanal 40 ausgebildet. In dem ersten Kanal 40 isteine obere Wicklung 42 angeordnet. Die obere Wicklung 42 und derobere Kern 32 definieren einen oberen Elektromagneten 61 zumAntrieb des Ventiltellers 16 in Ventilschließrichtung,d.h. in 1 nach oben.
    [0028] Ander dem Anker 28 zugewandten Oberfläche des unteren Kerns 34 istein um den Ankerschaft 26 herum zentrierter, ringförmiger zweiterKanal 44 ausgebildet. In dem zweiten Kanal 44 isteine untere Wicklung 46 vorgesehen. Die untere Wicklung 46 undder untere Kern 34 definieren einen unteren Elektromagneten 62 zumAntrieb des Ventiltellers in Ventilöffnungsrichtung, d.h. in 1 nach unten. Die obereWicklung 42 des oberen Elektromagneten 61 unddie untere Wicklung 46 des unteren Elektromagneten 62 werdenim Rahmen einer Regelung/Steuerung der ECU 50, die verschiedeneRegelungs-/Steuerungsfunktionen der Brennkraftmaschine ausführt, mitelektrischem Strom gespeist.
    [0029] DieECU 50 weist eine CPU und einen Speicher (nicht gezeigtsind) auf und empfängtdie Erfassungssignale verschiedener Sensoren, beispielsweise desHubsensors 52, eines Kurbelwinkelsensors 72, einesGaspedalstellungssensors 74 und dergleichen. Der Ventilantrieb 70 umfassteinen Antrieb 76 fürdie obere Wicklung, der im Ansprechen auf einen Befehl von der ECU 50 dendurch die obere Wicklung 42 fließenden Erregerstrom einstellt(regelt/steuert), und einen Antrieb 78 für die untereWicklung, der im Ansprechen auf einen Befehl von der ECU 50 den durchdie untere Wicklung 46 fließenden Erregerstrom einstellt(regelt/steuert).
    [0030] 2 zeigt die Struktur desAntriebs 76 für dieobere Wicklung. Die Struktur und Funktionsweise des Antriebs 78 für die untereWicklung entsprechen der Struktur bzw. Funktionsweise des Antriebs 76 für die obereWicklung, so dass im Folgenden nur die Struktur und Funktionsweisedes Antriebs 76 fürdie obere Wicklung beschrieben wird.
    [0031] DieAntrieb 76 fürdie obere Wicklung umfasst eine Ansteuerschaltung 80 derbekannten H-Brücken-Bauartmit einem ersten bis vierten Transistor Tr1 bis Tr4, die jeweilsals ein Schaltelement fungieren, eine Steuerschaltung 82,die die Steuersignale zur Ansteuerung der Transistoren liefert,eine Leistungsversorgungsklemme 84, die die Ansteuerschaltung 80 mitLeistung versorgt, und eine Masseklemme 86.
    [0032] Inder Ansteuerschaltung 80 sind die Kollektorklemmen desersten Transistors Tr1 und des zweiten Transistors Tr2 mit der Leistungsversorgungsklemme 84 verbunden.Die Emitterklemme des ersten Transistors Tr1 und die Kollektorklemmedes dritten Transistors Tr3 sind, wie in 2 gezeigt, mit der linken Klemme deroberen Wicklung 42 verbunden. Analog dazu sind die Emitterklemmedes zweiten Transistors Tr2 und die Kollektorklemme des vierten TransistorsTr4, wie in 2 gezeigt,mit der rechten Klemme der oberen Wicklung 42 verbunden.Die Emitterklemmen des dritten und vierten Transistors Tr3 und Tr4sind mit der Masseklemme 86 verbunden. Die Basisklemmendes ersten bis vierten Transistors Tr1 bis Tr4 sind mit der Steuer schaltung 82 verbunden.Im Ansprechen auf einen Befehl von der ECU 50 legt dieSteuerschaltung 82 an die jeweiligen Basisklemmen die gewünschte Spannungan, um den ersten bis vierten Transistor Tr1 bis Tr4 ein- und auszuschalten(leitend und sperrend zu schalten).
    [0033] Wennder oberen Wicklung 42 ein Erregerstrom in Vorwärtsrichtung,d.h. in 2 nach rechts, zugeführt wird,legt die Steuerschaltung 82 eine vorgegebene Spannung andie Basisklemme des vierten Transistors Tr4 an, um den vierten TransistorTr4 einzuschalten. Weiter legt die Steuerschaltung 82 einevorgegebene Spannung mit einem vorgegebenen Tastverhältnis entsprechenddem erforderlichen Erregerstrom an die Basisklemme des ersten TransistorsTr1 an, um den ersten Transistor Tr1 einzuschalten. Dabei legt dieSteuerschaltung 82 an den zweiten und dritten TransistorTr2 und Tr3 keine Spannung an, wodurch diese im ausgeschaltetenZustand gehalten werden. Beim Einschalten des ersten und viertenTransistors Tr1 und Tr4 durch die Steuerschaltung 82 fließt der Erregerstromdaher von der Leistungsversorgungsklemme 84 über denersten Transistor Tr1, die obere Wicklung 42 und den vierten TransistorTr4 zur Masseklemme 86 (Reihenschaltung).
    [0034] Wennder oberen Wicklung 42 ein Erregerstrom in Rückwärtsrichtungzugeführtwird, d.h. in 2 nachlinks, legt die Steuerschaltung 82 eine vorgegebene Spannungan die Basisklemme des dritten Transistors Tr3, um den dritten TransistorTr3 einzuschalten. Weiter legt die Steuerschaltung 82 einevorgegebene Spannung mit einem vorgegebenen Tastverhältnis entsprechenddem erforderlichen Erregerstrom an die Basisklemme des zweiten TransistorsTr2 an, um den zweiten Transistor Tr2 einzuschalten. Dabei legtdie Steuerschaltung 82 an den ersten und vierten TransistorTr1 und Tr4 keine Spannung an, wodurch diese im ausgeschaltetenZustand gehalten werden. Beim Ein schalten des zweiten und drittenTransistors Tr2 und Tr3 durch die Steuerschaltung 82 fließt der Erregerstromdaher von der Leistungsversorgungsklemme 84 über denzweiten Transistor Tr2, die obere Wicklung 42 und den dritten TransistorTr3 zur Masseklemme 86 (Reihenschaltung).
    [0035] DasEin-/Ausschalten des ersten und zweiten Transistors Tr1 und Tr2erfolgt mit einer vorgegebenen Ansteuerfrequenz. Daher entsprichtdie Steuerfrequenz des durch die obere Wicklung 42 unddie untere Wicklung 46 fließenden Erregerstroms der Ansteuerfrequenz,mit der der erste und zweite Transistor Tr1 und Tr2 angesteuertwerden. Das Tastverhältnisdes Signals zur Ansteuerung des ersten und zweiten Transistors Tr1und Tr2 wird durch die ECU 50 in Abhängigkeit von einem Referenzsignalmit einer Frequenz eingestellt, die sich von der Ansteuerfrequenzunterscheidet, im Besonderen höherist als die Ansteuerfrequenz. Die Funktionen der Steuerschaltung 82 können auchvon der ECU 50 ausgeführtwerden.
    [0036] Bezugnehmend auf 1 wird nundie Funktionsweise des Magnetventils 200 erläutert. Mit Einspeisungdes Erregerstroms in die obere Wicklung 42 wird ein magnetischerFluss erzeugt, der den oberen Kern 32 und den Anker 28 durchsetzt.Dadurch wird zwischen dem oberen Kern 32 und dem Anker 28 eineMagnetkraft erzeugt, wodurch der obere Kern 32 und derAnker 28 zueinander angezogen werden.
    [0037] Diezwischen dem oberen Kern 32 und dem Anker 28 erzeugteMagnetkraft dient dazu, das bewegliche Teil zum oberen Kern 32 hinzu bewegen, d.h. in 1 nachoben. Der Ankerschaft 26 kann so weit bewegt werden, bisder Anker 28 am oberen Kern 32 anliegt. Zu einem Zeitpunkt,der im Wesentlichen mit dem Zeitpunkt zusammenfällt, an dem der Anker 28 amoberen Kern 32 zur Anlage kommt, sitzt der Ventilteller 16 aufdem Ventilsitz 15 auf, wo durch der Auslasskanal 14 vollständig geschlossenwird. Wenn der Ventilteller 16 auf dem Ventilsitz 15 aufsitzt undder Anker 28 am oberen Kern 32 anschlägt, kann einBetriebsgeräuschentstehen.
    [0038] Inder vollständiggeschlossenen Position des Ventiltellers 16 dient die obereFeder 38 dazu, den Ankerschaft 26 in die neutralePosition zu drücken,d.h. in die Richtung, in der der Einlasskanal 14 geöffnet wird.Bei Unterbrechung der Stromzufuhr zur oberen Wicklung 42 indiesem Zustand bewegt sich der Ankerschaft 26 daher durchdie Federkraft der oberen Feder 38 und der unteren Feder 24 in Richtungder vollständiggeöffnetenPosition.
    [0039] MitEinspeisung des Erregerstroms in die untere Wicklung 46 wirdein magnetischer Fluss erzeugt, der den unteren Kern 34 undden Anker 28 durchsetzt. Dabei wird zwischen dem unterenKern 34 und dem Anker 28 eine Magnetkraft erzeugt,wodurch der untere Kern 34 und der Anker 28 zueinanderangezogen werden. Die zwischen dem unteren Kern 34 unddem Anker 28 erzeugte Magnetkraft bewegt das beweglicheTeil zum unteren Kern 34 hin, d.h. in 1 nach unten. Der Ankerschaft 26 kannso weit bewegt werden, bis der Anker 28 am unteren Kern 34 anliegt.Wenn der Anker 28 am unteren Kern 34 zur Anlagekommt, bringt der Ventilteller 16 den Auslasskanal 14 inden vollständiggeöffnetenZustand. Nach Unterbrechung der Stromzufuhr zur oberen Wicklung 42 wirdder unteren Wicklung 46 zu einem vorgegebenen Zeitpunktelektrischer Strom zugeführt,um den Ventilteller 16 aus der vollständig geschlossenen Positionsanft in die vollständiggeöffnetePosition zu bewegen. Wenn der Anker 28 am unteren Kern 34 anschlägt, kannein Betriebsgeräusch entstehen.
    [0040] Wenndie Stromzufuhr zur unteren Wicklung 46 unterbrochen wird,bewegt sich der Ventilteller 16 aus der vollständig geöffnetenPosition anschließend allmählich wiederin Richtung der vollständiggeschlossenen Position. Anschließend wird der oberen Wicklung 42 undder unteren Wicklung 46 in geeigneten Zeitintervallen wiederholtStrom in der weise zugeführt,dass der Ventilteller 16 sanft betätigt wird.
    [0041] DerErregerstrom, mit dem die obere Wicklung 42 oder die untereWicklung 46 gespeist wird, wird als Befehlsstrom eingestellt.In dem Fall, in dem der Grad der Genauigkeit der Einstellung desErregerstroms niedrig ist, d.h. die Stromstärke zu einem Zeitpunkt, unmittelbarbevor der Ventilteller 16 in der vollständig geschlossenen Positionoder der vollständiggeöffnetenPosition ankommt, relativ höherwird, kann ein Geräusch,das durch das Aufsitzen des Ventiltellers 16 auf dem Ventilsitz 15 oderdurch das Anschlagen des Ankers 28 am oberen Kern 32 oder unterenKern 34 entsteht, zunehmen oder ein Aufprall stattfinden.Zur Reduzierung des Geräuschs, dasentsteht, wenn der Ventilteller 16 die vollständig geschlossenePosition oder die vollständiggeöffnete Positionerreicht, oder zur Stabilisierung des Betriebs muss der Erregerstromdaher mit einer hohen Genauigkeit eingestellt werden.
    [0042] ZurGeräuschminderungund Stabilisierung des Betriebs ist eine exakte Einstellung desErregerstroms insbesondere zu einem Zeitpunkt, unmittelbar bevorder Ventilteller 16 die vollständig geöffnete Position oder die vollständig geschlossenePosition erreicht; erforderlich. Eine exakte Einstellung des elektrischenStroms ist dagegen nicht erforderlich, wenn sich der Ventilteller 16 inder Näheder neutralen Position befindet. Da bei einer hohen Brennkraftmaschinendrehzahloder einer hohen Last der Brennkraftmaschinenbetrieb ein Geräusch zueinem bestimmten Grad ohnehin erzeugt, ist in diesem Zustand eine exakteEinstellung des Erregerstroms im Hinblick auf eine Geräuschminderungnicht erforderlich.
    [0043] ImFolgenden wird die Stromeinstellung bezüglich der oberen Wicklung 42 oderder unteren Wicklung 46 anhand einer ersten Ausführungsform undeiner zweiten Ausführungsformerläutert.
    [0044] Inder ersten Ausführungsformwird die Ansteuerfrequenz zur Ansteuerung des Schaltelements inAbhängigkeitvon der Position des beweglichen Teils zur Geräuschminderung und Stabilisierungdes Betriebs geändert.
    [0045] ImFolgenden wird die Zeitdauer, in der die obere Wicklung 42 oderdie untere Wicklung 46 mit Strom gespeist werden, um dasbewegliche Teil des Magnetventils 200 in Richtung einesHubendes anzuziehen, als Anziehungsphase bezeichnet. Die Ansteuerfrequenzdes Schaltelements im Antrieb 76 für die obere Wicklung und imAntrieb 78 fürdie untere Wicklung wird in Abhängigkeitvon der Position des beweglichen Teils geändert, um die Steuerfrequenz deselektrischen Stroms zur Reduzierung des Energieverbrauchs und derWärmebildungaufgrund von Schaltverlusten wie auch zur Geräuschminderung und Stabilisierungdes Betriebs zu ändern.In dieser Ausführungsformstellt die Position des Ventiltellers 16 die Position desbeweglichen Teils dar.
    [0046] 3A zeigt das Hubmuster desVentiltellers 16. 3B zeigtdie Änderungdes (im Folgenden als der obere Befehlsstrom IC42 bezeichneten) BefehlsstromsIC, der von der ECU 50 der Steuerschaltung 82 zugeführt wird,um die Stromeinstellung bezüglichder oberen Wicklung 42 zu realisieren. 3C zeigt die Änderung des (im Folgenden alsder untere Befehlsstrom IC46 bezeichneten)Befehlsstroms IC, der von der ECU 50 derSteuerschaltung 82 zugeführt wird, um die Stromeinstellungbezüglich derun teren Wicklung 46 zu realisieren. 3D zeigt die Änderung der (im Folgenden alsdie obere Ansteuerfrequenz f42 bezeichneten)Ansteuerfrequenz f42 des Schaltelementsdes Antriebs 76 fürdie obere Wicklung. 3E zeigtdie Änderungder (im Folgenden als die untere Ansteuerfrequenz f46 bezeichneten)Ansteuerfrequenz f46 des Schaltelementsdes Antriebs 78 fürdie untere Wicklung.
    [0047] Bezugnehmend auf 3A zeigtdas durch die gestrichelte Linie dargestellte Muster den Soll-Hubdes Ventiltellers 16 währendder Dauer, die füreinen Hub aus der vollständiggeschlossenen Position in die vollständig geöffnete Position benötigt wird,das durch eine volle Linie dargestellte Muster den Ist-Hub im Betriebder Brennkraftmaschine im Teillastbereich und das durch die strichpunktierteLinie dargestellte Muster den Ist-Hub im Betrieb der Brennkraftmaschineim Volllastbereich. Bezug nehmend auf 3C zeigtdas durch eine volle Linie dargestellte Muster den unteren BefehlsstromIC46 im Teillastbereich der Brennkraftmaschineund das durch eine strichpunktierte Linie dargestellte Muster denunteren Befehlsstrom IC46 im Betrieb derBrennkraftmaschine im Volllastbereich. Bezug nehmend auf 3E zeigt das durch einevolle Linie dargestellte Muster die untere Ansteuerfrequenz f46 im Betrieb der Brennkraftmaschine im Teillastbereichund das durch eine strichpunktierte Linie dargestellte Muster dieuntere Ansteuerfrequenz f46 im Betrieb der Brennkraftmaschineim Volllastbereich.
    [0048] Derobere Befehlsstrom IC42 und der untere BefehlsstromIC46 werden während der Anziehungsphase imRahmen einer von der ECU 50 ausgeführten Regelung in Abhängigkeitvon einer Differenz zwischen einem vorgegebenen Sollzustandswert, beispielsweiseder Position des beweglichen Teils, der Hubgeschwindigkeit, einerauf das bewegliche Teil ausgeübtenexternen Kraft, und eines Ist- oder Schätzzustandswertsjeweils so eingestellt, dass der Hub des beweglichen Teils einemSoll-Hubmuster folgt. Bezug nehmend auf 3A kann das Hubmuster bei einem Brennkraftmaschinenbetriebszustand ohneLast als das Soll-Hubmuster verwendet werden. wenn sich die externeKraft tatsächlichmessen oder abschätzenlässt,kann der Sollzustandswert in Abhängigkeitvon der so erhaltenen externen Kraft eingestellt werden. In demFall, in dem die Brennkraftmaschine im Volllastbereich betriebenwird, kann die Verbrennung den Druck im Zylinder erhöhen. Im Ergebniswird die auf den Ventilteller 16 ausgeübte externe Kraft bei einemHub des Ventiltellers 16 aus der vollständig geschlossenen Positionin die vollständiggeöffnetePosition größer. Dieskann dazu führen,dass der Ist-Hub vom Soll-Hub abweicht, wie es in 3A gezeigt ist, so dass der untere BefehlsstromIC46 auf einen Wert eingestellt wird, derim Vergleich zu dem Wert im Teillastbereich der Brennkraftmaschinehöher ist,wie es in 3C gezeigtist. In dieser Ausführungsformwird in einem Betriebszyklus des Ventiltellers 16 die Zeitfür dieStromeinstellung in 10 Zeitabschnitte unterteilt, d.h. in den erstenZeitabschnitt T1 bis zum zehnten ZeitabschnittT10. Im Folgenden wird die Stromeinstellungin jedem Zeitabschnitt beschrieben. Der vierte bis sechste ZeitabschnittT4, T5, und T6 im Betrieb der der Brennkraftmaschine imVolllastbereich sind in der Zeichnung als T4,T5, bzw. T6 bezeichnet.
    [0049] Imersten Zeitabschnitt T1, in dem der Ventilteller 16 imvollständiggeschlossenen Zustand gehalten wird, wird der obere BefehlsstromIC42 auf einen vorgegebenen Haltestrom IH (> 0)eingestellt. Der Haltestrom IH kann einenkonstanten Wert haben oder unter Addition eines Rückführungsstromwerts zudem konstanten Wert auf einen Wert eingestellt werden. In diesemZeitabschnitt ist der untere Befehlsstrom IC46 Null.Im ersten Zeitabschnitt T1 ist die obereAnsteuerfrequenz f42 auf die Frequenz F0 eingestellt, die kleiner ist als die Frequenzim fünften ZeitabschnittT5 oder im zehnten Zeitabschnitt T10. Der erste Zeitabschnitt T1 entsprichtdem elften Zeitabschnitt T11 in dem einen Betriebszyklus des Ventiltellers 16.Die Zeitabschnitte von T1 bis T10 bildendaher einen vollständigenBetriebszyklus des Ventiltellers 16.
    [0050] Wennder erste Zeitabschnitt T1, in dem der Ventilteller 16 imvollständiggeschlossenen Zustand gehalten wird, vorüber ist, muss der Ventilteller 16 ausdem vollständiggeschlossenen Zustand in den vollständig geöffneten Zustand gebracht werden.Im zweiten Zeitabschnitt T2 wird der Restmagnetismus imoberen Kern 32 dann unmittelbar abgebaut, indem der obereBefehlsstrom IC42 auf einen vorgegebenen EntmagnetisierungsstromIE (< 0)eingestellt wird, der in eine Richtung entgegengesetzt zum HaltestromIH wirkt, um den Hub des Ventiltellers 16 sanfteinzuleiten.
    [0051] ImAnschluss an den zweiten Zeitabschnitt T2,in dem der obere Befehlsstrom IC42 auf denEntmagnetisierungsstrom IE eingestellt wird,werden der obere Befehlsstrom IC42 und deruntere Befehlsstrom IC46 im dritten ZeitabschnittT3 beide auf Null eingestellt. Der Ventilteller 16 bewegtsich durch die Federkraft der oberen Feder 38 in Richtungder vollständig geöffnetenPosition.
    [0052] Dervierte Zeitabschnitt T4 beginnt im Verlauf desHubs des Ventiltellers 16 aus der vollständig geschlossenenPosition in die vollständiggeöffnetePosition. Im Rahmen der durch die ECU 50 ausgeführten Regelungwird die Differenz zwischen dem vorgegebenen Sollzustandswert unddem Ist- oder Schätzzustandswertermittelt. Der untere Befehlsstrom IC46 wirdin Abhängigkeitvon der ermittelten Differenz auf einen gewünschten Strom Ia eingestellt.Eine exakte Einstellung des Erregerstroms ist dabei nicht erforderlich.Daher wird die untere Ansteuerfrequenz f46 aufeine niedrige Frequenz FL eingestellt.
    [0053] DerBeginn des vierten Zeitabschnitts T4 kannin Abhängigkeitvon der Position des Ventiltellers 16, der Hubgeschwindigkeit,der Brennkraftmaschinenlast und dergleichen bestimmt werden.
    [0054] DerfünfteZeitabschnitt T5 beginnt, wenn der Ventilteller 16 imVerlauf des Hubs aus der vollständiggeschlossenen Position in die vollständig geöffnete Position einen FrequenzschaltpunktP2 erreicht. In dem fünften Zeitabschnitt T5 nähertsich der Ventilteller 16 der vollständig geöffneten Position. Daher wirddie untere Ansteuerfrequenz f46 auf einehohe Frequenz FH eingestellt, um das Betriebsgeräusch zu mindernund den Betrieb zu stabilisieren.
    [0055] DerfünfteZeitabschnitt T5 läuft ab, wenn bestätigt wird,dass der Anker 28 am unteren Kern 34 anliegt unddadurch der Ventilteller 16 sich im vollständig geöffnetenZustand befindet. Anschließend wirddie Regelung unterbrochen und der untere Befehlsstrom IC46 aufeinen vorgegebenen Haltestrom IH eingestellt.Der fünfteZeitabschnitt T5 kann für eine bestimmte Dauer, nachdemder Anker 28 am unteren Kern 34 angestoßen ist,wodurch sich der Ventilteller 16 im vollständig geöffnetenZustand befindet, bis zur Stabilisierung des Betriebs des Ventiltellers 16 verlängert werden.In dem verlängertenfünftenZeitabschnitt T5 kann die Regelung fortgesetztund die untere Ansteuerfrequenz f46 aufdie hohe Frequenz FH eingestellt werden.Der Zeitabschnitt, in dem der untere Befehlsstrom IC46 aufden Haltestrom IH eingestellt wird, wirdals der sechste Zeitabschnitt T6 bezeichnet.
    [0056] Imsechsten Zeitabschnitt T6 wird der untere BefehlsstromIC46 auf den Haltestrom IH eingestellt. Dieuntere Ansteuerfrequenz f46 wird auf dieFrequenz F0 eingestellt, die der oberenAnsteuerfrequenz f42 im ersten ZeitabschnittT1 entspricht.
    [0057] DerBefehlsstrom und die Ansteuerfrequenz, die in den ZeitabschnittenT7 bis T11 einzustellensind, folgen jeweils demselben Muster wie der Befehlsstrom bzw.die Ansteuerfrequenz in den Zeitabschnitten T2 bisT6. In den Zeitabschnitten T7 bisT10 bewegt sich der Ventilteller 16 inRichtung der vollständiggeschlossenen Position. In diesen Zeitabschnitten ist die Hubrichtungentgegengesetzt zur Hubrichtung in den Zeitabschnitten T2 bis T5. Entsprechendwird der Ventilteller 16 im sechsten Zeitabschnitt T6 in dem vollständig geöffneten Zustand, während erim elften Zeitabschnitt T11 in dem vollständig geschlossenen Zustandgehalten wird. Da die Position der oberen Wicklung 42 entgegengesetztzur Position der unteren Wicklung 46 ist, sind die Änderungendes oberen Befehlsstroms IC42 und des unterenBefehlsstroms IC46 wie auch die Änderungder oberen Ansteuerfrequenz f42 und derunteren Ansteuerfrequenz f46 umgekehrt.Ein Frequenzschaltpunkt P1 dient als die Schnittstellezwischen dem _ neunten Zeitabschnitt T9 unddem zehnten Zeitabschnitt T10 im Verlaufdes Hubs des Ventiltellers 16 aus der neutralen Position indie vollständiggeschlossene Position.
    [0058] 4 ist ein Flussdiagramm,das eine Steuerroutine zur Änderungder Ansteuerfrequenz in der Anziehungsphase in Abhängigkeitvon der Position des Ventiltellers 16 zeigt. In dieserSteuerroutine wird, wie in 3 dargestellt,die Ansteuerfrequenz zur Ansteuerung des Schaltelements in einerersten Anziehungsphase, die den vierten Zeitabschnitt T4,in dem die untere Ansteuerfrequenz f46 aufdie niedrige Frequenz FL eingestellt ist,und den neunten Zeitabschnitt T9, in demdie obere Ansteuerfrequenz f42 auf die niedrigeFrequenz FL eingestellt ist, beinhaltet, undeiner zweiten Anziehungsphase, die den fünften Zeitabschnitt T5, in dem die untere Ansteuerfrequenz f46 auf die hohe Frequenz FH eingestelltist, und den zehnten Zeitabschnitt, in dem die obere Ansteuerfre quenzf42 auf die hohe Frequenz FH eingestelltist, geändert.
    [0059] Bezugnehmend auf das Flussdiagramm von 4 beginntdie Steuerroutine immer dann, wenn sich der Kurbelwinkel der Brennkraftmaschinegemäß dem Ausgangswertdes Kurbelwinkelsensors 72 um einen vorgegebenen Winkel ändert. ZuBeginn der Steuerroutine bestimmt die ECU 50 in Abhängigkeitvon der aus dem Ausgangssignal des Hubsensors 52 ermitteltenPosition des Ventiltellers 16, der Hubgeschwindigkeit,der Brennkraftmaschinenlast und dergleichen im Schritt S10, ob sichdas Magnetventil 200 in einer Anziehungsphase befindet.
    [0060] Wennim Schritt S10 JA erhalten wird, d.h. bestimmt wird, dass sich dasMagnetventil 200 in der Anziehungsphase befindet, bestimmtdie ECU 50 im Schritt S12 in Abhängigkeit von der ermitteltenPosition des Ventiltellers 16, ob sich das Magnetventil 200 inder ersten Anziehungsphase (im vierten Zeitabschnitt T4 oderneunten Zeitabschnitt T9) oder in der zweitenAnziehungsphase (im fünftenZeitabschnitt T5 oder zehnten ZeitabschnittT10) befindet. Wenn im Schritt S12 JA erhaltenwird, d.h. sich das Magnetventil 200 in der ersten Anziehungsphasebefindet, stellt die ECU 50 im Schritt S16 die Ansteuerfrequenz aufdie niedrige Frequenz FL. Wenn im SchrittS12 NEIN erhalten wird, d.h. sich das Magnetventil 200 in derzweiten Anziehungsphase befindet, stellt die ECU 50 dieAnsteuerfrequenz im Schritt S14 auf die hohe Frequenz FH.Wenn bestimmt wird, dass die Einstellung der Ansteuerfrequenz imSchritt S14 oder im Schritt S16 beendet ist, oder bestimmt wird,dass sich das Magnetventil 200 in keiner Anziehungsphasebefindet (im Schritt S10 NEIN erhalten wird), endet die Steuerroutine.
    [0061] MitBeendigung der Steuerroutine bestimmt die ECU 50 das Tastverhältnis entsprechenddem erforderlichen Erre gerstrom und steuert den ersten TransistorTr1 oder den zweiten Transistor Tr2 mit dem Tastverhältnis inAbhängigkeitvon der Richtung des Erregerstroms mit der in der Steuerroutinebestimmten Ansteuerfrequenz an. Der vierte Transistor Tr4 bzw. derdritte Transistor Tr3 wird ebenfalls entsprechend eingeschaltet.
    [0062] Eskann der Fall eintreten, dass sich der Ventilteller 16 vomHubende, an dem er gehalten werden soll, entfernt, im Besonderendas Hubende verlässt, während derVentilteller 16 im vollständig geschlossenen Zustandoder im vollständiggeöffnetenZustand gehalten wird. In diesem Fall muss der Ventilteller 16 seinePosition am Hubende sobald als möglichwieder einnehmen. Wenn der Ventilteller 16 seine Positionam Hubende wieder einnimmt, kann die Ansteuerfrequenz des Schaltelementsin Abhängigkeitvon der Position des Ventiltellers 16 in der vorstehendbeschriebenen Weise geändertwerden. Im Falle des Verlassens des Hubendes befindet sich der Ventilteller 16 wahrscheinlichin einer Position in der Nähedes Hubendes. In diesem Fall wird die Ansteuerfrequenz des Schaltelements,d.h. die Steuerfrequenz des Befehlsstroms, daher dann auf die hohe FrequenzFH gesetzt.
    [0063] Inder zweiten Ausführungsformwird die Ansteuerfrequenz zur Ansteuerung des Schaltelements inAbhängigkeitvon der Last der Brennkraftmaschine zur Minderung des Betriebsgeräuschs geändert. Die Stromeinstellungentspricht in dieser Ausführungsformmit Ausnahme der Einstellung der oberen Ansteuerfrequenz f42 und der untere Ansteuerfrequenz f46 im Wesentlichen der Stromeinstellung inder ersten Ausführungsform. 5 ist ein Flussdiagramm, daseine Steuerroutine zur Änderungder Ansteuerfrequenz in der Anziehungsphase in Abhängigkeit vomBetriebszustand der Brennkraftmaschine zeigt, das anstelle des Fluss diagrammsder in 4 gezeigten Steuerroutineverwendet werden kann. Die im Flussdiagramm von 5 gezeigte Steuerroutine beginnt immerdann, wenn sich der Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine gemäß dem Ausgangswertdes Kurbelwinkelsensors 72 um einen vorgegebenen Winkel ändert. ZuBeginn der Steuerroutine bestimmt die ECU 50 im SchrittS30 in Abhängigkeitvon der aus dem Ausgangssignal des Hubsensors 52, der Hubgeschwindigkeit,der Brennkraftmaschinenlast und dergleichen ermittelten Positiondes Ventiltellers 16, ob sich das Magnetventil 200 inder Anziehungsphase befindet.
    [0064] Wennbestimmt wird, dass sich das Magnetventil 200 in der Anziehungsphasebefindet, d.h. im Schritt S30 JA erhalten wird, geht der Prozesszum Schritt S32, in dem die ECU 50 die in einer anderen (nichtgezeigten) Routine errechnete Brennkraftmaschinendrehzahl und Lastals Werte ermittelt, die den Brennkraftmaschinenbetriebszustandangeben. Im Schritt S34 wird dann bestimmt, ob der Brennkraftmaschinenbetriebszustandim Teillastbereich liegt, in dem eine Betriebsgeräuschminderungerforderlich ist. In der ECU 50 ist ein vorgegebenes (nichtgezeigtes) Kennfeld zur Durchführungdieser Bestimmung gespeichert. Das Kennfeld kann beispielsweisevorsehen, die Ansteuerfrequenz auf die hohe Frequenz FH einzustellen,wenn beispielsweise die Brennkraftmaschinendrehzahl auf oder unter1500 U/min und die Last auf oder unter 40% liegt. Wenn der Brennkraftmaschinenbetriebszustandaußerhalbdieses durch die Brennkraftmaschinendrehzahl und Last definiertenBereichs liegt, sieht das Kennfeld vor, die Ansteuerfrequenz aufdie niedrige Frequenz FL einzustellen.
    [0065] Wennbestimmt wird, dass der Brennkraftmaschinenbetriebszustand im Volllastbereichliegt, in dem die Ansteuerfrequenz nicht auf die hohe Frequenz FH eingestellt werden muss, d.h. im SchrittS34 NEIN erhalten wird, geht der Prozess zum Schritt S38, in demdie ECU 50 die An steuerfrequenz auf die niedrige FrequenzFL eingestellt wird. Wenn bestimmt wird,dass der Betrieb der Brennkraftmaschine im Teillastbereich liegt,in dem die Ansteuerfrequenz auf die hohe Frequenz FH eingestelltwerden muss, d.h. im Schritt S34 JA erhalten wird, geht der Prozess zumSchritt 36, in dem die ECU 50 die Ansteuerfrequenzauf die hohe Frequenz FH einstellt. Nachder Einstellung der Ansteuerfrequenz im Schritt S36 oder im SchrittS38 oder der Bestimmung, dass sich das Magnetventil 200 nichtin der Anziehungsphase befindet, d.h. wenn im Schritt S30 NEIN erhaltenwird, endet Steuerroutine.
    [0066] DieseSteuerroutine kann im Hinblick auf die Geräuschminderung abgewandelt werden. 6 ist ein Flussdiagrammeiner Steuerroutine zur Änderung derAnsteuerfrequenz in der Anziehungsphase in Abhängigkeit vom Brennkraftmaschinenbetriebszustandund der Position des Ventiltellers 16, die anstelle derim Flussdiagramm von 5 gezeigtenSteuerroutine ausgeführtwerden kann. Zu Beginn der in 6 gezeigtenSteuerroutine bestimmt die ECU 50 in Abhängigkeitvon der aus dem Ausgangssignal des Hubsensors 52 abgeleitetenPosition des Ventiltellers 16, der Hubgeschwindigkeit,der Brennkraftmaschinenlast und dergleichen im Schritt S50, ob sichdas Magnetventil 200 in der Anziehungsphase befindet. Wennbestimmt wird, dass sich das Magnetventil 200 in der Anziehungsphasebefindet, d.h. im Schritt S50 JA erhalten wird, geht der Prozesszum Schritt S52, in dem die ECU 50 den in einer anderen (nichtgezeigten) Routine ermittelten Brennkraftmaschinenbetriebszustandbestimmt.
    [0067] Dannbestimmt die ECU 50 im Schritt S54, ob der ermittelte Brennkraftmaschinenbetriebszustandim Teillastbereich liegt. Wenn bestimmt wird, dass der Brennkraftmaschinenbetriebszustandim Teillastbereich liegt, d.h. im Schritt S54 JA erhalten wird,geht der Prozess zum Schritt S56. Im Schritt S56 bestimmt die ECU 50 inAbhängigkeitvon der Position des Ventiltellers 16, die für die Bestimmung bezüglich derAnziehungsphase im Schritt S50 ermittelt wurde, ob die Anziehungsphaseder in der ersten Ausführungsformbeschriebenen ersten Anziehungsphase entspricht. Wenn bestimmt wird,dass die Anziehungsphase nicht der ersten Anziehungsphase entspricht,was bedeutet, dass die Anziehungsphase der zweiten Anziehungsphaseentspricht, d.h. im Schritt S56 NEIN erhalten wird, setzt die ECU 50 im SchrittS58 die Ansteuerfrequenz auf die hohe Frequenz FH.Wenn bestimmt wird, dass der Brennkraftmaschinenbetriebszustandim Volllastbereich liegt, d.h. im Schritt S54 NEIN erhalten wird,oder die Anziehungsphase der ersten Anziehungsphase entspricht,d.h. im Schritt S56 JA erhalten wird, setzt die ECU 50 dieAnsteuerfrequenz im Schritt S60 auf die niedrige Frequenz FL. Nach der Einstellung der Ansteuerfrequenzim Schritt S58 oder im Schritt S60 oder der Bestimmung der ECU 50,dass sich das Magnetventil 200 nicht in der Anziehungsphasebefindet, d.h. im Schritt S50 NEIN erhalten wird, endet die Steuerroutine.
    [0068] Inden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Positiondes Ventiltellers 16 zur Bestimmung der Notwendigkeit einergenauen Einstellung des der oberen Wicklung 42 oder derunteren Wicklung 46 zugeführten Erregerstroms durch eineentsprechende Einstellung der Ansteuerfrequenz zur Ansteuerung desersten Transistors Tr1 oder des zweiten Transistors Tr2 als dasSchaltelement herangezogen. Dies ermöglicht eine angemessene Beeinflussungdes Energieverbrauchs und der Wärmebildunginfolge eines Schaltverlusts. Der Betriebszustand der Brennkraftmaschinewird berücksichtigt,in anderen Worten, ob sich der Brennkraftmaschinenbetriebszustandim Teillastbereich befindet oder nicht, zur Bestimmung der Notwendigkeiteiner genauen Einstellung des der oberen Wicklung 42 oderder unteren Wicklung 46 zugeführten Erregerstroms durch eineentsprechende Einstellung der Ansteuerfrequenz zur Ansteuerung desersten Transistors Tr1 und des zweiten Transistors Tr2. Dies ermöglicht eineangemessene Beeinflussung des Energieverbrauchs und der Wärmebildunginfolge eines Schaltverlusts. Wenn die Ansteuerfrequenz zur Ansteuerungdes ersten Transistors Tr1 und des zweiten Transistors Tr2 in Abhängigkeitvon der Position des Ventiltellers 16 und des Brennkraftmaschinenbetriebszustandeingestellt wird, könnender Energieverbrauch und die Wärmebildunginfolge eines Schaltverlusts angemessener beeinflusst werden.
    [0069] Erfindungsgemäß lassensich somit der Energieverbrauch und die Wärmebildung infolge eines Schaltverlustsim Magnetventil füreine Brennkraftmaschine reduzieren.
    [0070] Obwohldie Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde,gilt zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformenoder Ausgestaltungen beschränktist. Die Erfindung erstreckt sich vielmehr auch auf verschiedenartigeAbwandlungen und gleichwirkende Ausgestaltungen. Obwohl verschiedeneMerkmale der bevorzugten Ausführungsformen inverschiedenen beispielhaften Kombinationen und Konfigurationen gezeigtsind, liegen anderen Kombinationen und Konfigurationen mit mehrerenoder wenigeren Merkmalen ebenfalls im Schutzbereich der Erfindung.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Magnetventil-Steuersystem für eine Brennkraftmaschine miteinem Magnetventil (200), das eine Magnetwicklung (42, 46)zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft und ein durch die elektromagnetischeKraft bewegtes bewegliches Teil (16) aufweist, und einerSteuereinrichtung (50) zum Einstellen des der Magnetwicklung über einSchaltelement (70) zugeführten elektrischer Stroms,dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung dafür ausgelegtist, die Ansteuerfrequenz des Schaltelements (70) in Abhängigkeitvon einer vorgegebenen Bedingung zu ändern, während die Magnetwicklung (42, 46)mit elektrischem Strom gespeist wird, damit sich das beweglicheTeil (16) in die Richtung eines seiner Hubenden bewegt.
    [2] Magnetventil-Steuersystem nach Anspruch 1, wobeidie vorgegebene Bedingung die Position des beweglichen Teils (16)beinhaltet.
    [3] Magnetventil-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2,wobei die vorgegebene Bedingung den Lastzustand der Brennkraftmaschinebeinhaltet.
    [4] Magnetventil-Steuersystem nach Anspruch 2, wobeidie Steuereinrichtung weiter dafürausgelegt ist, die Ansteuerfrequenz des Schaltelements (70)im Ansprechen darauf zu erhöhen,dass das bewegliche Teil (16) eine bestimmte Position inder Nähedes Hubendes erreicht, auf das es sich zu bewegt.
    [5] Verfahren zur Steuerung des einer Magnetwicklung(42, 46) eines Magnetventils (200) für eine Brennkraftmaschine über einSchaltelement (70) zugeführten elektrischen Stroms,gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Ändern der Ansteuerfrequenzdes Schaltelements (70) in Abhängigkeit von einer vorgegebenenBedingung, währenddie Magnetwicklung (42, 46) mit elektrischem Stromgespeist wird, damit sich ein bewegliches Teil (16) desMagnetventils (200) in die Richtung eines seiner Hubendenbewegt.
    [6] Verfahren nach Anspruch 5, wobei die vorgegebeneBedingung die Position des beweglichen Teils (16) beinhaltet.
    [7] Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die vorgegebeneBedingung den Lastzustand der Brennkraftmaschine beinhaltet.
    [8] Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Ansteuerfrequenzdes Schaltelements (70) im Ansprechen darauf erhöht wird,dass das bewegliche Teil (16) eine bestimmte Position inder Nähedes Hubendes erreicht, auf das es sich zu bewegt.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-10-21| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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