Verfahren zum Betrieb eines Einspritzsystems und ein Ein- spritzsystem, welches ein Einspritzventil und eine Steuervor- richtung aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Ein- spritzsystems . Ferner betrifft die Erfindung ein Einspritzsys ^¬ tem, welches ein Einspritzventil und eine Steuervorrichtung aufweist.

Ein Einspritzsystem, insbesondere das Einspritzsystem für ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, kann ein Einspritzventil und eine Steuervorrichtung aufweisen. Beim Schließen des Ein- spritzventils kann eine Ventilnadel von einem Ventilsitz ab ^¬ prallen bzw. einen Prellvorgang ausführen, wodurch ein Funktionieren des Einspritzsystems und insbesondere des Einspritz ^¬ ventils beeinträchtigt werden kann. Mittels einer hydraulischen Dämpfung durch den im Einspritzventil (Injektor, Injektorventil) befindlichen Kraftstoff kann das unerwünschte Prellen der Ventilnadel (Injektornadel) ver ^¬ mindert bzw. verhindert werden. Ein Kraftstoffpfad im Injektor kann hierbei über Drosselstellen so dimensioniert werden, dass auftretendes Prellen hydraulisch gedämpft wird.

Weiterhin kann mittels mechanischer Entkopplung von Magnetanker und Ventilnadel die im Schließvorgang beschleunigte und auf den Ventilsitz aufschlagende Masse reduzierbar sein. Dies kann erreicht werden, indem die formschlüssige Verbindung zwischen Magnetanker und Ventilnadel durch eine Spielpassung ersetzt wird, die zwischen zwei Anschlägen eine axiale Relativ ^¬ bewegung zwischen Magnetanker und Ventilnadel erlaubt. Der Erfindung mag als Aufgabe zugrunde liegen, ein Verfahren zum Betrieb eines Einspritzsystems und ein Einspritzsystem zu schaffen, mit welchen ein technischer Ablauf, welcher für einen Bewegungszyklus eines Einspritzventils grundlegend ist, verbessert wird.

Die Aufgabe mag durch den Gegenstand der unabhängigen Patent ^¬ ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Ein- spritzsystems geschaffen, welches ein Einspritzventil und eine Steuervorrichtung aufweist, wobei das Einspritzventil eine Ventilnadel und einen Ventilsitz aufweist. Das Verfahren weist auf: ein Öffnen des Einspritzventils, indem die Ventilnadel mittels einer Öffnungskraft von dem Ventilsitz wegbewegt wird, ein Schließen des Einspritzventils, indem mittels einer

Schließkraft die Ventilnadel auf den Ventilsitz zu bewegt wird, ein Bestimmen eines Wertes eines Führungsparameters, welcher indikativ ist für ein Schließverhalten des Einspritzventils, und ein Regeln einer an die Ventilnadel angelegten Gegenkraft mittels der Steuervorrichtung basierend auf dem Wert des Führungsparameters, wobei die Gegenkraft derart gere ^¬ gelt wird, dass ein Prellen der Ventilnadel auf dem Ventilsitz verringert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Einspritzsystem geschaffen, welches ein Einspritzventil und eine Steuervorrichtung aufweist, wobei das Einspritzventil eine Ventilnadel und einen Ventilsitz aufweist. Das Einspritzsystem ist derart eingerichtet, dass das Einspritzventil mittels einer Öffnungskraft offenbar ist, indem die Ventilnadel mittels der Öffnungskraft von dem Ventilsitz wegbewegbar ist und das Einspritzventil mittels einer Schließkraft schließbar ist, indem die Ventilna- del auf den Ventilsitz mittels der Schließkraft zu bewegbar ist. Weiterhin ist das Einspritzventil so eingerichtet, dass für das Einspritzventil ein Wert eines Führungsparameters be ^¬ stimmbar ist, welcher indikativ ist für ein Schließverhalten des Einspritzventils ist, und dass eine an der Ventilnadel an ^¬ liegende Gegenkraft regelbar ist. Die Gegenkraft ist mittels der Steuervorrichtung basierend auf dem Wert des Führungspara ^¬ meters regelbar, wobei die Gegenkraft derart regelbar ist, dass ein Prellen der Ventilnadel auf dem Ventilsitz verringert wird.

Der Begriff "Einspritzsystem" mag eine Vorrichtung bezeichnen, mit welcher eine Einspritzmenge eines Fluid erzeugt und ge ^¬ steuert werden kann. Insbesondere mag das Einspritzsystem ein Kraftstoffeinspritzsystem darstellen, welches als Teil eines

Verbrennungsmotors aufgefasst werden mag und welches dem Zweck dienen mag, die Einspritzmenge eines Kraftstoffs, welche in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors eingespritzt wird, zu bestimmen oder zu verändern. Infolgedessen mag mit dem Ein- spritzsystem eine Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors ver ^¬ änderbar sein. Das Einspritzsystem mag weiterhin Zuleitungen für Kraftstoff und elektrische Zuleitungen für die Übermitt ^¬ lung von Signalen und elektrischer Leistung aufweisen. Ferner mag das Einspritzsystem eine Kraftstoffpumpe aufweisen, mit welcher ein Kraftstoffdruck im Einspritzsystem erzeugt werden mag .

Der Begriff "Einspritzventil" mag einen Teil des Einspritzsys ^¬ tems bezeichnen. Das Einspritzventil mag insbesondere eine im Einspritzventil bewegliche Ventilnadel und eine Fluidzuleitung bzw. KraftstoffZuleitung aufweisen. Weiterhin mag das Einspritzventil einen Ventilsitz aufweisen, wobei die Ventilnadel und der Ventilsitz so in einen gegenseitigen Formschluss bringbar sein mögen, dass ein Einspritzen oder Entweichen von Kraftstoff aus einer Düse des Einspritzventils bei einem gege ^¬ benen Kraftstoffdruck unterdrückbar sein mag. Ein Zustand bei dem der Formschluss gegeben ist, mag als geschlossener Zustand des Einspritzventils bezeichnet werden. Demgegenüber mag ein geöffneter Zustand des Einspritzventils bezeichnen, dass bei ^¬ spielsweise Kraftstoff in einer solchen Menge über eine Düse in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors gelangen mag, dass nach einem Zünden des Kraftstoffs ein erwünschter Leistungshub erfolgen mag. Weiterhin mag das Einspritzventil eine Feder aufweisen, welche mittels einer Federkraft ein Schließen des

Einspritzventils nach dem geöffneten Zustand des Einspritzventils bewirkt.

Der Begriff "Steuervorrichtung" mag einen weiteren Teil des Einspritzsystems bezeichnen, welche das Steuern einer Bewegung der Ventilnadel ermöglicht. Insbesondere mag das Steuern der Steuervorrichtung auf elektronische Weise erfolgen. Insbesondere mag die Steuervorrichtung softwarebasiert, hardwareba ^¬ siert oder auf einer hybriden Ausgestaltung basierend funktio- nieren. Die Steuervorrichtung mag ein Teil einer elektronischen Motorsteuerung sein oder mit der Motorsteuerung identisch sein. Die Steuervorrichtung mag im Bereich eines Motorraums befindlich sein oder sich in einem anderen Bereich eines Kraftfahrzeugs befinden.

Der Begriff "Öffnen des Einspritzventils" mag jeglichen Vorgang bezeichnen, bei welchem sich die Ventilnadel vom Ventilsitz entfernt. Insbesondere mag für das Öffnen des Einspritz ^¬ ventils, eine Kraft, beispielsweise auch eine Trägheitskraft infolge einer Bewegung der Ventilnadel, ursächlich sein. An einem zeitlichen Ende des Öffnens mag sich das Einspritzventil in dem geöffneten Zustand befinden. Der geöffnete Zustand des Einspritzventils mag insbesondere einen Zustand des Einspritz- ventils bezeichnen, bei welchem der Kraftstoff eine maximale Durchflussrate für einen vorgegebenen Zyklus erreicht.

Der Begriff "Öffnungskraft" mag eine Kraft bezeichnen, welche beispielsweise entgegen einer Kraft eines Kraftstoffdrucks und der Schließfeder wirkend, das Öffnen des Einspritzventils her ^¬ vorrufen mag. Die Öffnungskraft mag mittels technischer Maß ^¬ nahmen im Einspritzventil hervorgerufen werden. Insbesondere mag die Öffnungskraft mittels einer Spule erzeugt werden. Die Spule, welche die Öffnungskraft aufbringt, mag als

Injektorspule bezeichnet werden. Jedoch mag die Öffnungskraft auch auf eine andere Weise, wie zum Beispiel mechanisch, mit ^¬ tels einer Nocke erzeugbar sein. Die Öffnungskraft mag insbe ^¬ sondere mittels der Steuervorrichtung steuerbar sein.

Der Begriff "Schließen des Einspritzventils" mag jeglichen Vorgang bezeichnen, bei welchem sich die Ventilnadel und der Ventilsitz annähern. Insbesondere mag für das Schließen des Einspritzventils eine Kraft, beispielsweise auch teilweise ei- ne Trägheitskraft infolge einer Bewegung der Ventilnadel, ur ^¬ sächlich sein. An einem zeitlichen Ende des Schließens mag sich das Einspritzventil in einem geschlossenen Zustand befinden. Der geschlossene Zustand des Einspritzventils mag einen Zustand des Einspritzventils bezeichnen, bei welchem die Ven- tilnadel und der Ventilsitz einen Formschluss erreichen bzw. sich in einem gegenseitigen Formschluss befinden oder ein Formschluss im Wesentlichen erreicht ist, so dass kaum mehr Kraftstoff einspritzbar ist. Der Begriff "Schließkraft" mag eine Kraft bezeichnen, welche das Schließen des Einspritzventils hervorrufen mag. Der

Schließkraft mag teilweise eine Kraft zugrunde liegen, welche auch teilweise mittels des Kraftstoffdrucks erzeugt wird. Wei ^¬ terhin mag die Schließkraft mittels technischer Maßnahmen im Einspritzventil hervorgerufen werden. Insbesondere mag die Schließkraft mittels einer Feder erzeugt werden.

Der Begriff "Schließverhalten" oder Schließvorgang mag einen Vorgang bezeichnen, welcher in einem geöffneten Zustand des

Einspritzventils beginnt, welcher das Schließen des Einspritz ^¬ ventils aufweist und an dessen zeitlichen Ende beginnend das Einspritzventil dauerhaft geschlossen sein mag, bevor nachfol ^¬ gend das Einspritzventil wieder, beispielsweise gezielt, in einen geöffneten Zustand gebracht werden mag. Damit mag der Begriff "Schließverhalten" nur denjenigen Zeitraum im Zyklus nicht erfassen, in welchem das Einspritzventil in einen geöff ^¬ neten Zustand gelangt. Insbesondere mag der Zeitraum des

Schließverhaltens Bewegungsvorgänge im Einspritzventil aufwei- sen, welche ein teilweises Öffnen des Ventils aufweisen mögen, welche infolge eines Abprallens der Ventilnadel vom Ventilsitz auftreten mögen. Durch ein Beschreiben des Prellens mag also ein Teil des Schließverhaltens beschreibbar sein. Der Begriff "Wert eines Führungsparameters" mag eine Zusammen ^¬ stellung, beispielsweise eine mehrdimensionale Matrix, von Größenwerten und/oder von Zahlenwerten sein, welche aus Größenwerten bestimmbar sind. Die Größenwerte mögen aus Messwerten bestimmbar sein. Der Wert des Führungsparameters mag indi- kativ für das Schließverhalten des Einspritzventils sein, wobei der Führungsparameter eine oder mehrere Führungsgrößen aufweisen mag. Die Führungsgrößen mögen ebenfalls, beispielsweise einzeln oder zusammen, indikativ für das Schließverhalten sein. Eine Führungsgröße mag beispielsweise die Geschwin- digkeit sein, mit welcher die Ventilnadel beim Schließen auf den Ventilsitz trifft. Je höher die Geschwindigkeit der Ven ^¬ tilnadel beim Auftreffen auf den Ventilsitz ist, desto stärke ^¬ res Prellen mag auftreten. Eine weitere Führungsgröße mag bei ^¬ spielsweise auch die Schließzeit sein, d.h. die Zeit, welche die Ventilnadel benötigt, um beim Schließen den Ventilsitz zu erreichen .

Der Begriff "Gegenkraft" mag eine Kraft bezeichnen, welche auf die Ventilnadel wirkt und welche regelbar ist. Insbesondere mag die Gegenkraft nicht in einem Abhängigkeitsverhältnis zur vom Kraftstoffdruck herrührenden Kraft stehen. Die Gegenkraft mag also unabhängig vom Kraftstoffdruck regelbar sein. Die Gegenkraft mag innerhalb und/oder mittels des Einspritzventils erzeugt werden. Insbesondere mag die Gegenkraft in eine Rich ^¬ tung angelegt werden, welche einer Richtung des Schließens, während des Schließens des Einspritzventils, entgegengerichtet ist . Insbesondere mag die Gegenkraft vor oder während eines Prel ^¬ lens angelegt werden. Insbesondere mag die Gegenkraft während eines geöffneten Zustands des Einspritzventils angelegt wer ^¬ den. Weiterhin mag die Gegenkraft nach einem geöffneten Zustand und vor einem Schließen der Ventilnadel angelegt werden. Weiterhin mag die Gegenkraft zu Beginn eines Schließens ange ^¬ legt werden.

Der Begriff "Prellen" mag einen Vorgang bezeichnen, bei welchem die Ventilnadel eine Bewegung ausführt, welche infolge eines Schließens des Einspritzventils auftritt, bei dem die Ventilnadel mit dem Ventilsitz zumindest zweimal einen Form- schluss erreicht bevor das Ventil wieder mittels der Öffnungs ^¬ kraft einen geöffneten Zustand gebracht wird, mit welchem ein neuer Zyklus beginnen mag. Zwischen dem zwei- oder mehrmaligen Erreichen des Formschlusses mag sich also die Ventilnadel vom Ventilsitz entfernen. Insbesondere mag das Prellen als Folge eines elastischen Stoßes zwischen der Ventilnadel und dem Ventilsitz nach dem Schließen der Ventilnadel aus dem geöffneten Zustand auftreten. Gemäß dem Aspekt mag ein Verfahren zum Betrieb eines Ein- spritzventils geschaffen werden, wodurch ein Prellen vermindert, unterdrückt oder verhindert werden mag. Das Schließen des Einspritzventils mag mittels Messwerten physikalischer

Größen erfasst werden. Insbesondere mögen den Messwerten Messungen von elektrischen Größen zugrunde liegen, wie beispielsweise eine Messung des Stroms, der Spannung, der Kapazität und/oder der Induktivität. Weiterhin mögen die Messungen auf der Grundlage einer optischen, magnetischen, magneto-optischen Messung erfolgen.

Aus den Messungen, welche das Schließverhalten beschreiben, mag eine Führungsgröße bestimmbar sein, mittels welcher das Schließverhalten des Einspritzventils bestimmbar und/oder vorhersagbar ist. Auch mögen mehrere Führungsgrößen aus den Messungen bestimmbar sein, welche das Schließverhalten des Einspritzventils bestimmen und/oder vorhersagen mögen. Der Wert des Führungsparameters mag einen oder mehrere Werte von Führungsgrößen aufweisen. Aus dem Wert des Führungsparameters mag die Gegenkraft bestimmbar sein, mittels welcher das Prel ^¬ len der Ventilnadel verhindert wird. Je nach Kenntnis des Ein- spritzventils mag basierend auf einem oder mehreren Messwerten einer oder mehrerer physikalischer Größen die Gegenkraft so regelbar sein, dass ein Prellen ganz verhindert wird.

Weiterhin mögen der Kraftstoffdruck und die Injektortemperatur einen Einfluss auf das Schließverhalten des Einspritzventils haben. Das Regeln der Gegenkraft mag basierend auf einem oder mehreren experimentell bestimmten Kennfeldern erfolgen, welche eine Abhängigkeit des Schließverhaltens vom Kraftstoffdruck und/oder der Injektortemperatur aufweisen. Der Führungsparameter mag basierend auf einem Kennfeld ermittelt werden, wobei das Kennfeld eine Abhängigkeit des Führungsparameters vom Kraftstoffdruck und/oder der Injektortemperatur wiedergibt. Insbesondere mag die Führungsgröße basierend auf einem

Kennfeld ermittelt werden, wobei das Kennfeld eine Abhängig ^¬ keit der Führungsgröße vom Kraftstoffdruck und/oder der

Injektortemperatur wiedergibt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren geschaffen, wobei das Einspritzventil eine Spule aufweist und wobei der Führungsparameter eine spannungswertbasierte Führungsgröße aufweist, deren Wert basierend auf einem gemessenen Wert einer induzierten Spannung an der Spule bestimmbar ist.

Im nun Folgenden mag auf ein beispielhaftes Bestimmen der spannungswertbasierten Führungsgröße eingegangen werden. Bei einem Analysieren des Verlaufs der Differenz zwischen gemessener Selbstinduktionsspannung und einem gerechneten Referenzmodell, das den selben Spannungsverlauf, jedoch ohne Bewegungs- einfluss beschreibt, mag sich ergeben, dass ein lokales Span ^¬ nungsmaximum dann erreicht werden mag, wenn die Ventilnadel beim Schließen auf den Ventilsitz auftrifft. Hierbei mag die Geschwindigkeit der Ventilnadel und des formschlüssig verbun ^¬ denen Magnetankers, beispielsweise infolge einer das Schließen hervorrufenden Feder und des Kraftstoffdrucks , maximal sein. Damit mag die Schließzeit mittels eines Bestimmens eines loka- len Spannungsmaximums in der Spule aus einer Spannungsmessung und dem Rechnen eines Referenzmodells nachträglich ermittelbar sein. Insbesondere mag aus dem Messen der Selbstinduktions ^¬ spannung der Schließzeitpunkt bestimmbar sein. Ein Bestimmen einer Vielzahl von Führungsgrößen, welche basierend auf der spannungswertbasierten Führungsgröße bestimmt werden mögen, wird im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung gegeben . Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren geschaffen, wobei der Führungsparameter eine stromwertbasierte Führungs ^¬ größe aufweist, deren Wert basierend auf einem gemessenen Wert eines Stroms durch die Spule bestimmbar ist.

Einer Haltephase, in welcher das Einspritzventil in einem ge ^¬ öffneten Zustand gehalten werden mag, schließt sich eine Ab ^¬ schaltphase an, welche dadurch gekennzeichnet sein mag, dass eine zum Halten von Magnetanker und Ventilnadel an der

Injektorspule angelegte Spannung abgeschaltet wird. Dieser

Zeitpunkt, zu welchem die Injektorspule spannungslos geschal ^¬ tet wird, mag als Nullzeitpunkt bezeichnet werden. Vor dem Nullzeitpunkt, also vor dem Abschalten der angelegten Spannung mag sich ein stabiler Zustand in der Injektorspule eingestellt haben. Der Wert des Stroms, welcher in der Injektorspule fließt, mag also kurz vor dem Nullzeitpunkt oder zum Nullzeit ^¬ punkt ermittelbar sein, also insbesondere bevor der Stromwert durch Abschalten der Spannung nennenswert sinkt. Aus dem Messwert des Stroms zum Nullzeitpunkt oder kurz davor mag insbe- sondere das Schließverhalten für das Einspritzventil vorher ^¬ sagbar sein. Der Wert für den Strom mag ein Bestimmen eines Zustands des Magnetkreises erlauben. So mag insbesondere eine Zeitdauer vorhersagbar sein, welche die Ventilnadel ab dem Nullzeitpunkt benötigt, um auf den Ventilsitz zu treffen. Als Schließzeit mag die Zeitdauer bezeichnet werden welche mit dem Nullzeitpunkt beginnt und mit dem ersten Zeitpunkt des Auf ^¬ treffens der Ventilnadel auf den Ventilsitz endet.

Bei einer genauen Kenntnis des wechselseitigen Verhältnisses der Selbstinduktionsspannung und des Stromes in der Spule mag umgekehrt auch die Schließzeit aus dem Verlauf der Selbstin ^¬ duktionsspannung vorhersagbar sein. Weiterhin mag auch die Schließzeit aus der Analyse des Stromverlaufs durch eine Mes ^¬ sung nachträglich bestimmbar sein. Eine Kenntnis des genannten wechselseitigen Verhältnisses zwischen der Selbstinduktions ^¬ spannung und dem Strom in der Injektorspule mag einen einfachen Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand einschließen. Insbesondere mag jedoch zu diesem Zweck die Kennt- nis weiterer Zusammenhänge notwendig sein, welche insbesondere eine genaue Kenntnis des Magnetkreises erfordern mögen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren geschaffen wobei die Gegenkraft in eine Richtung angelegt wird, welche einer Richtung des Schließens, entgegengerichtet ist, und/oder wobei die Gegenkraft in eine Richtung angelegt wird, welche der Richtung des Öffnens, entgegengerichtet ist.

Die Gegenkraft mag gegen die Richtung des Schließens angelegt sein, so dass beim Schließen des Einspritzventils die Ventil ^¬ nadel abgebremst wird. Hierdurch mag ein Prellen der Ventilna ^¬ del auf dem Ventilsitz vermindert oder vollständig unterdrückt werden, da die Geschwindigkeit der Ventilnadel begrenzt wird. Weiterhin mag bei einem Formschluss der Ventilnadel mit dem Ventilsitz die Gegenkraft gegen die Richtung des Öffnens ange ^¬ legt sein, so dass ein Öffnen des Einspritzventils vermindert oder vollständig unterdrückt werden mag. Die Gegenkraft, wel ^¬ che gegen die Richtung des Öffnens angelegt wird, mag bei ^¬ spielsweise von einer Spule aufgebracht werden, welche nicht eine Injektorspule ist.

Wenn die Gegenkraft für eine bestimmte Zeitdauer angelegt wird mag damit ein Impuls auf die Ventilnadel übertragen werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren geschaffen, wobei die Spule eine Injektorspule ist und wobei die Gegen ^¬ kraft eine Bremskraft ist, welche mittels Anlegens einer

Bremsspannung an die Injektorspule erzeugt wird. Der Begriff "Injektorspule" mag eine Spule bezeichnen, mit welcher die Ventilnadel in einen geöffneten Zustand des Ein- spritzventils gebracht werden mag. Auch mag mit der

Injektorspule das Einspritzventil in einem geöffneten Zustand gehalten werden. Damit mag die Kraft, welche mittels der

Injektorspule angewendet wird, entgegen der Bewegungsrichtung beim Schließen der Ventilnadel wirken und damit die Bewegung der Ventilnadel bremsen. Ein mit dem Bremsen der Ventilnadel einhergehendes Begrenzen der Geschwindigkeit der Ventilnadel mag das Prellen vermindern oder ganz verhindern.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren geschaffen wobei das Regeln ein Bestimmen eines Werts einer Systemgröße aufweist, der basierend auf dem Wert des Führungsparameters bestimmt wird.

Der Begriff "Wert einer Systemgröße" mag Werte physikalischer Größen bezeichnen, auf welchen basierend die Gegenkraft oder die Bremskraft gesteuert werden mag. Beispielsweise mögen ba- sierend auf einer Boostspannung, welche zu einem bestimmten Zeitpunkt und für eine bestimmte Dauer angelegt wird, ein Strom und damit ein Magnetfeld in der Injektorspule hervorge ^¬ rufen werden, welche die Bremskraft hervorruft. Die Systemgrö ^¬ ße mag also die Boostspannung oder einen angelegten Spannungs- verlauf, den Zeitpunkt des Anlegens der Spannung und die Zeit ^¬ dauer für welche die Spannung angelegt wird aufweisen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren auf: Ein Bestimmen eines Werts der Systemgröße basierend auf der span- nungsbasierten Führungsgröße, wobei die spannungsbasierte Füh ^¬ rungsgröße aus dem gemessenen Wert der induzierten Spannung während eines Zyklus bestimmt wird und ein Bestimmen eines Werts der Systemgröße basierend auf der strombasierten Füh ^¬ rungsgröße, wobei die strombasierte Führungsgröße aus dem ge- messenen Wert des Stroms während eines weiteren Zyklus be ^¬ stimmt wird.

Ein Zyklus mag eine Periode eines periodischen Vorgangs be- zeichnen, bei dem das Einspritzventil zuerst geöffnet und dann geschlossen wird. Es mag vorteilhaft sein verschiedene Füh ^¬ rungsgrößen bei unterschiedlichen Zyklen zu ermitteln. So mag beispielsweise eine Führungsgröße, welche eine gemessene

Schließzeit angibt, in einem Zyklus bestimmt werden. In einem weiteren Zyklus mag die Führungsgröße bestimmt werden, auf welcher basierend eine zu erwartende Schließzeit bestimmt wer ^¬ den mag. Der Zyklus und der weitere Zyklus mögen in ihrer Rei ^¬ henfolge beliebig wählbar sein. Insbesondere mögen es direkt aufeinander folgende Zyklen sein. Alternativ mögen es Zyklen sein, welche nicht direkt aufeinander folgen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren geschaffen, welches ein Bestimmen eines Werts der Systemgröße aufweist, welcher insbesondere eine Zeitdauer für das Anlegen der Gegen- kraft bestimmt, mittels einer Regeldifferenz in einem Regel ^¬ kreis, wobei die Regeldifferenz bestimmt wird aus einer Diffe ^¬ renz der spannungswertbasierten Führungsgröße, welche zu einem zweiten Zeitpunkt in einem Zyklus bestimmt wird und der strom- wertbasierten Führungsgröße, welche zu einem ersten Zeitpunkt im Zyklus bestimmt wird, wobei der zweite Zeitpunkt im Zyklus auf den ersten Zeitpunkt im Zyklus folgt.

Zu Beginn eines Zyklus, also zu einem ersten Zeitpunkt im Zyk ^¬ lus, insbesondere im geöffneten Zustand des Einspritzventils, mag die stromwertbasierte Führungsgröße bestimmt werden, mit welcher das Schließverhalten für diesen Zyklus vorhergesagt werden mag. Insbesondere mag das Bestimmen der stromwertba- sierten Führungsgröße basierend auf der Messung des Stroms in der Spule, der Messung des Kraftstoffdrucks und der Messung der Injektortemperatur erfolgen. Aus dem Wert für den Strom, dem Wert für den Kraftstoffdruck und dem Wert der

Injektortemperatur mag insbesondere mittels eines vorgegebenen Kennfelds die stromwertbasierte Führungsgröße bestimmbar sein. Die stromwertbasierte Führungsgröße mag also insbesondere als ein Sollwert für die Führungsgröße in die Regeldifferenz ein ^¬ gehen. Ausgehend von einer Messung des Stroms in der Spule, welcher eine Einflussgröße darstellen mag, mag mittels der stromwertbasierten Führungsgröße das Schließverhalten vorher- sagbar sein. Danach mag das Einspritzventil schließen. Basie ^¬ rend auf der spannungswertbasierten Führungsgröße mag zu einem zweiten Zeitpunkt im Zyklus, welcher nach dem ersten Zeitpunkt im Zyklus liegt, der Schließzeitpunkt bestimmbar sein. Aus der mittels der spannungsbasierten Führungsgröße bestimmten gemes- senen Führungsgröße und der mittels des Sollwerts der stromba ^¬ sierten Führungsgröße mag durch Subtraktion eine Regeldiffe ^¬ renz bestimmbar sein, welche in dem Regelkreis verarbeitet werden mag. Insbesondere mag der Regelkreis auf einer Soft ^¬ ware-, Hardware- oder Hybridanwendung basieren. Basierend auf der Regeldifferenz mag mittels des Reglers eine

Reglerausgangsgröße, insbesondere die Zeitdauer für welche die Boostspannung angelegt wird, bestimmt werden. Die Zeitdauer für welche die Boostspannung angelegt wird, sowie die der Zeitpunkt zu welchem die Boostspannung angelegt wird, mögen einen Strom in der Injektorspule hervorrufen, welcher als Stellgröße betrachtet werden mag.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren geschaffen, wobei der Regelkreis ein PID-Regelkreis ist.

Insbesondere ein PID-Regelkreis mag geeignet sein, um eine Re ^¬ gelung für das Einspritzventil zu liefern, da der PID-Regler vorteilhafte Eigenschaften anderer Regler vereinen mag. Es mag weiterhin insbesondere festgestellt werden, dass es aufgrund der Wirbelströme im Magnetkreis des Injektors erst nach zeitlicher Verzögerung nach Aufprägen des Brems- Strompulses zum Aufbau einer Magnetkraft mit bremsender Wir- kung kommen mag. Um die Dynamik des Magnetkraftaufbaus zu be ^¬ schleunigen, mag der Magnetkreis des Injektors aus Magnetmate ^¬ rialien aufgebaut sein, welche einen möglichst hohen elektrischen Widerstand aufweisen mögen. Abschließend mag festgestellt werden, dass mittels des Gegen ^¬ stands der unabhängigen Ansprüche aus charakteristischen Kenngrößen der abgeleiteten Bewegungs-Induktionsspannung bei einem Injektor-Schließen ein Maß für eine Intensität eines

Injektorprellens und damit eine geeignete Führungsgröße für einen Regelkreis abzuleiten sein mag. Ausgehend von der Abwei ^¬ chung der Führungsgröße von einem Sollwert mag nach Abschalten des Injektorstroms am Ende der Haltephase, über einen Regel ^¬ kreis ein Brems-Strompuls aufgeprägt werden. Der Brems- Strompuls mag ein Magnetfeld im Injektor generieren, welches die Geschwindigkeit von Magnetanker und verbundener Ventilna ^¬ del im Schließvorgang abbremsen und somit die Prellneigung des Injektors vermindern mag.

Weiterhin mag insbesondere mit Bezug auf die Figurenbeschrei- bung festgestellt werden, dass aus einer separierten bewe- gungsinduzierten Spannung bei einem Injektor-Schließen ein Maß für die Schließgeschwindigkeit der Ventilnadel und die damit korrelierende Intensität des Injektorprellens abzuleiten sein mag. Das abgeleitete Maß mag als Führungsgröße für eine elekt- ronische Anti-Prellregelung dienen. Ausgehend von einer Abweichung der Führungsgröße vom jeweiligen Sollwert mag nach dem Abschalten des Injektorstroms am Ende der Haltephase über ei ^¬ nen Regelkreis ein Brems-Strompuls als Stellgröße aufgeprägt werden. Der Brems-Strompuls mag ein Magnetfeld im Injektor ge- nerieren, welches die Geschwindigkeit von Magnetanker und der verbundenen Ventilnadel während des Schließvorgangs abbremsen mag, da die aufgebaute Magnetkraft der in schließende Richtung wirkenden Feder- und Hydraulikkraft entgegenwirken mag. Auf diese Weise mag die Prellneigung des Injektors vermindert bzw. komplett unterdrückt werden.

Ein aufgezeigter Algorithmus zur elektronischen Anti- Prellregelung mag im Motorsteuergerät verwendet werden. Die Regelung mag individuell für jeden am Motor verbauten Injektor erfolgen .

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände be- schrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Kategorien oder Typen von Erfindungsgegenständen gehören.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung erge- ben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welche eine Vielzahl von Variationen aufzeigt. Die Figuren dieser Anmeldung sind lediglich schematisch. Auch mögen die den Figuren zugrunde liegenden Ausführungsbeispiele abwandelbar sein. Insbesondere mögen die den Figuren zugrunde liegenden Ausführungsbeispiele kombinierbar sein . Figur 1 zeigt ein typisches Strom-Ansteuerprofil und den ent ^¬ sprechenden Spannungsverlauf für ein Direkteinspritzventil mit einem Spulenantrieb. Figur 2 zeigt eine Detektion des Schließzeitpunkts basierend auf einer zeitlichen Ableitung des in der Spule induzierten Spannungsverlaufes .

Figur 3 zeigt eine Detektion des Schließzeitpunkts unter Ver- wendung eines Referenzspannungsverlaufs, welches den Indukti ^¬ onseffekt in der Spule aufgrund des Abklingens von Wirbelströ ^¬ men in dem Magnetanker charakterisiert.

Figur 4 zeigt eine zur Ansteuerung eines Ventils vorgesehene Endstufe, welche einen Referenzgenerator zur Erzeugung des Referenzspannungsverlaufs aufweist .

Figur 5 zeigt eine Erweiterung für den in Figur 4 dargestellten Referenzgenerator zum Erzeugen von Referenzspannungsver- laufen höherer Ordnung.

Figur 6 zeigt einen Differenzverstärker zum Bilden der Differenz zwischen einer induzierten Spulenspannung und einem Referenzspannungsverlauf .

Figur 7 zeigt die zeitlichen Verläufe einer induzierten Spulenspannung, einer Referenzspannung und der Differenz zwischen der induzierten Spulenspannung und der Referenzspannung. Figur 8 zeigt ein Strom-Ansteuerprofil und den entsprechenden Spannungsverlauf der Spule mit aufgeprägter Gegenspannung.

Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, die mit den entspre- chenden Merkmalen bzw. Komponenten der Ausführungsbeispielen nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand eines vorher beschriebe- nen Ausführungsbeispiels erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläutert.

Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschrie ^¬ benen Ausführungsbeispiele lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausfüh ^¬ rungsbeispiele in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausfüh- rungen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.

Einleitend zu Figur 1 mag auf die grundlegenden technischen und physikalischen Gegebenheiten beim Betrieb von Einspritzsystemen bzw. beim Betrieb von Einspritzventilen eingegangen werden.

Für den Betrieb moderner Verbrennungsmotoren und die Einhaltung strenger Emissionsgrenzwerte prädiziert die Motorsteue ^¬ rung über das Zylinderfüllungsmodell die im Zylinder pro Ar- beitsspiel eingeschlossene Luftmasse. Entsprechend der model ^¬ lierten Luftmasse und dem gewünschten Luft-Kraftstoff- verhältnis (Lambda) wird der entsprechende Kraftstoffmengen- sollwert (MFF_SP) , über das Einspritzventil eingespritzt.

Hauptanforderung an das Einspritzventil ist neben Dichtheit gegen unkontrollierten Kraftstoffausfluss , der Strahlaufberei ^¬ tung, die zeitlich und mengenmäßig exakte Zumessung der vorge ^¬ steuerten Einspritzmenge. Mittels des Einspritzventils wird die einzuspritzende Kraftstoffmenge so bemessen, dass ein für die Abgasnachbehandlung im Katalysator optimales Lambda einge- stellt wird. Für die hier schwerpunktmäßig betrachteten di ^¬ rekteinspritzenden Ottomotoren mit innerer Gemischbildung wird der Kraftstoff mit einem Druck im Bereich von 40-200 bar direkt in den Brennraum eingespritzt.

Das Einspritzventil besteht aus den Hauptkomponenten Linearan ^¬ trieb mit Spule und der Ventilgruppe. Der Antrieb setzt eine angelegte elektrische Spannung über einen Stromfluss in ein Magnetfeld um, welches eine Magnetkraft auf den Anker und die formschlüssig verbundene Ventilnadel ausübt. Überstiegt die axial auf den Anker wirkende Magnetkraft die Summe der auf die Ventilnadel wirkende Federkraft der Schließfeder, der Rei ^¬ bungskraft und die hydraulische Schließkraft sowie die Träg ^¬ heitskraft der bewegten Masse, so kommt es zum Anheben von An- ker und Ventilnadel.

Die Ventilgruppe besteht aus dem Magnetanker sowie der form ^¬ schlüssig verbundenen Ventilnadel, dem Ventilsitzkörper und der Düsenplatte. Bei ausreichender Größe der Magnetkraft wird über den Anker die Ventilnadel ca. 80 μιη aus dem Ventilsitzkörper und der Düsenplatte angehoben, wodurch ein freier Querschnitt in der Düsenplatte freigegeben wird, so dass Kraft ^¬ stoff aus dem Einspritzventil austreten kann. Zum Schließen des Einspritzventils kommt es nach Abschalten der elektrischen Spannung über den Abfall des Stroms, wenn Federkraft und hydraulische Kraft die Trägheitskräfte der Massen sowie die abnehmende Magnetkraft übersteigen. Es kommt zu ei ^¬ ner resultierenden Axialkraft, welche die Ventilnadel und den verbundenen Magnetanker in Richtung des Ventilsitzkörpers beschleunigen. Durch Aufschlagen der Ventilnadel auf den Ventilsitzkörper kommt es zu einem zentralen unelastischen Stoß mit der Folge, dass die Ventilnadel durch die elastischen Kräfte erneut in öffnende Richtung ausgelenkt wird und somit erneut Kraftstoff durch den freien Querschnitt in der Düsenplatte entweicht. Diesen unverwünschten Vorgang bezeichnet man als Prellen des Einspritzventils. Abhängig von den Elastizitäten von Ventilnadel und Ventilsitzkörper, der Höhe des Kraftstoff ^¬ druckes, der Federkonstante der Schließfeder und dem Hub der Ventilnadel kann es zu einem oder mehreren Prellvorgängen kommen . Durch den Prellvorgang wird eine zusätzliche Kraftstoffmenge eingespritzt, wodurch eine Abweichung von der über die Vorsteuerung festgelegten nominalen Einspritzmenge resultiert. Zudem ist die Gemischaufbereitung der im Prellvorgang eingespritzten Kraftstoffmenge unzureichend, da es aufgrund des ge- ringen Ventilnadelhubes zu Drosselungseffekten im Ventilsitz kommt und damit der für die Gemischbildung verantwortliche Kraftstoffdruck an der Düsenplatte stark reduziert wird.

Das Verfahren zum Betrieb eines Einspritzventils mag auf einer Bestimmung des Schließzeitpunktes eines Kraftstoffeinspritz- ventils mit Solenoidantrieb (Injektorspulenantrieb) auf Basis einer Auswertung der Ansteuerspannung beruhen, welches einem Verfahren zur Detektion des mechanischen Schließzeitpunktes einer Ventilnadel, welche dazu formschlüssig mit dem Magnetan- ker des Einspritzventils verbunden sein muss, entsprechen mag. Das Verfahren mag damit auf dem Effekt beruhen, dass nach Ab ^¬ schalten des Ansteuerstromes die Schließbewegung von Magnetanker und verbundener Ventilnadel zu einer geschwindigkeitsab ^¬ hängigen Beeinflussung der Injektorspannung führt. Beim spu- lengetriebenen Einspritzventil kommt es nach Abschalten des

Injektorstroms zu einem Abbau der Magnetkraft. Durch Federvor ^¬ spannung und hydraulischer Kraft, ergibt sich eine resultie ^¬ rende Kraft, welche Magnetanker und Ventilnadel in Richtung des Ventilsitzes beschleunigt. Unmittelbar vor dem Aufschlag auf den Ventilsitz erreichen Anker und Ventilnadel ihre maximale Geschwindigkeit. Mit dieser Geschwindigkeit vergrößert sich der Luftspalt zwischen Spulenkern und Magnetanker. Aufgrund der Bewegung des Magnetankers und der damit einhergehen- den Luftspalterhöhung, führt der remanente Magnetismus des

Magnetankers zu einer Spannungsinduktion in der Injektorspule. Die maximal auftretende Bewegungs-Induktionsspannung kennzeichnet die maximale Geschwindigkeit der Magnetnadel und da ^¬ mit den Zeitpunkt des mechanischen Schließens der Ventilnadel.

Es mag insbesondere auf Grundlage dieser Erkenntnis möglich sein aus charakteristischen Kenngrößen der abgeleiteten Bewegungs-Induktionsspannung beim Injektor-Schließen ein Maß für die Intensität des Injektorprellens und damit eine geeignete Führungsgröße für einen Regelkreis abzuleiten. Ausgehend von der Abweichung der Führungsgröße von einem Sollwert mag, nach Abschalten des Injektorstroms am Ende der Haltephase, über ei ^¬ nen Regelkreis ein Brems-Strompuls aufgeprägt werden. Der Brems-Strompuls mag ein Magnetfeld im Injektor generieren, welches die Geschwindigkeit von Magnetanker und verbundener Ventilnadel im Schließvorgang abbremsen und somit die Prell ^¬ neigung des Injektors vermindern mag.

Im nun Folgenden mag auf technische und physikalische Grundla- gen eingegangen werden, welche zeigen, dass sich letztendlich aus Messwerten für ein Einspritzventil Werte für Führungsgrö ^¬ ßen ermitteln lassen, welche zu einem Bestimmen des Führungsparameters und damit zu einem Bestimmen der Regelgröße geeig ^¬ net sind. Damit mag basierend auf der Regelgröße die angelegte Gegenkraft in einer Weise regelbar sein, dass ein Prellen vermindert wird.

Die elektrische Ansteuerung eines Direkteinspritzventils er ^¬ folgt üblicherweise über stromgeregelte Vollbrücken-Endstufen der Motorsteuerung. Eine Vollbrücken-Endstufe erlaubt es, das Einspritzventil mit einer Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs und alternativ mit einer Verstärkungsspannung zu beaufschlagen. Die Verstärkungsspannung wird häufig auch als

Boostspannung (U_boost) bezeichnet und kann beispielsweise ca. 60 V betragen.

Figur 1 zeigt ein typisches Strom-Ansteuerprofil I (dicke durchgezogene Linie) für ein Direkteinspritzventil mit einem Spulenantrieb. Figur 1 zeigt ferner die entsprechende Spannung U (dünne durchgezogene Linie) , die an den dem Direkteinspritz ^¬ ventil anliegen mag. Die Ansteuerung mag sich in folgende Pha ^¬ sen gliedern: A) Pre-Charge-Phase : Während dieser Phase der Dauer t_pch mag durch die Brückenschaltung der Endstufe die Batteriespannung U_bat, welche der Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs entspre ^¬ chen mag, an den Spulenantrieb des Einspritzventils anliegen. Bei Erreichen eines Stromsollwertes I_pch mag die Batterie- Spannung U_bat durch einen Zweipunktregler abgeschaltet werden und nach Unterschreiten einer weiteren Stromschwelle mag U_bat wieder eingeschaltet werden.

B) Boost-Phase: An die Pre-Charge Phase mag sich die Boost- Phase anschließen. Dazu mag von der Endstufe die Verstärkungs ^¬ spannung U_boost solange an den Spulenantrieb angelegt werden, bis ein Maximalstrom I_peak erreicht sein mag. Durch den schnellen Stromaufbau mag das Einspritzventil beschleunigt öffnen. Nach Erreichen von I_peak mag sich bis zum Ablauf von t_l eine Freilaufphase anschließen, während dieser wiederum die Batteriespannung U_bat an den Spulenantrieb angelegt wer ^¬ den mag. Die Zeitdauer Ti der elektrischen Ansteuerung mag ab dem Beginn der Boost-Phase gemessen werden. Dies mag bedeuten, dass der Übergang in die Freilaufphase durch das Erreichen des vorgegebenen Maximalstroms I_peak getriggert werden mag. Die Dauer t_l der Boost-Phase mag in Abhängigkeit des Kraftstoff ^¬ drucks fest vorgegeben sein. C) Abkommutierungs-Phase : Nach Ablauf von t_l mag eine

Abkommutierungs-Phase folgen. Durch Abschalten der Spannung mag hier eine Selbstinduktionsspannung entstehen, welche im Wesentlichen auf die Boostspannung U_boost begrenzt sein mag. Die Spannungsbegrenzung während der Selbstinduktion mag sich zusammensetzen aus der Summe von U_boost, sowie den Vorwärts ^¬ spannungen einer Rekuperationsdiode und einer sog. Freilaufdi ^¬ ode. Die Summe dieser Spannungen mag im Weiteren als

Rekuperationsspannung bezeichnet werden. Aufgrund einer diffe- rentiellen Spannungsmessung, welche der Figur 1 zugrunde lie- gen mag, ist die Rekuperationsspannung in der Abkommutierungs- Phase negativ dargestellt.

Durch die Rekuperationsspannung mag ein Stromfluss durch die Spule entstehen, welcher das Magnetfeld vermindern mag. Die Abkommutierungs-Phase mag zeitgesteuert sein und mag von der Batteriespannung U_bat und von der Dauer t_l der Boost-Phase abhängen. Die Abkommutierungs-Phase mag nach Ablauf einer wei ^¬ teren Zeitspanne t_2 enden. D) Halte-Phase: An die Abkommutierungs-Phase mag sich die sog. Haltephase anschließen. Hier mag wiederum über einen Zweipunktregler der Sollwert für den Haltestromsoll I_hold über die Batteriespannung U_bat eingeregelt werden. E) Abschalt-Phase : Durch Abschalten der Spannung mag eine

Selbstinduktionsspannung entstehen, welche, wie oben erläutert, auf die Rekuperationsspannung begrenzt sein mag. Dadurch mag ein Stromfluss durch die Spule entstehen, welcher nun das Magnetfeld abbauen mag. Nach Überschreiten der hier negativ dargestellten Rekuperationsspannung fließt kein Strom mehr. Dieser Zustand mag auch als "open coil" bezeichnet werden. Aufgrund der ohmschen Widerstände des magnetischen Materials mögen die beim Feldabbau der Spule induzierten Wirbelströme abklingen. Die Abnahme der Wirbelströme mag wiederum zu einer Feldänderung in der Magnetspule und somit zu einer Spannungs ^¬ induktion führen. Dieser Induktionseffekt mag dazu führen, dass der Spannungswert am Injektor ausgehend vom Niveau der Rekuperationsspannung nach dem Verlauf einer Exponentialfunktion auf Null ansteigen mag. Der Injektor mag nach Abbau der Magnetkraft über die Federkraft und die durch den Kraftstoff ^¬ druck verursachte hydraulische Kraft schließen.

Das beschriebene Schließzeitpunkt-Detektionsverfahren mag auf folgenden physikalischen Effekten, die in der Abschalt-Phase eines Einspritzventils auftreten mögen:

- Zunächst mag das Abschalten der Spannung an der Spule des Einspritzventils zu einer Selbstinduktionsspannung führen, welche durch die Rekuperationsspannung begrenzt werden mag. Die Rekuperationsspannung mag typischerweise dem Betrag nach etwas größer als die Boostspannung sein. Solange die Selbstinduktionsspannung die Rekuperationsspannung übersteigt, mag es zu einem Stromfluss in der Spule kommen und das Magnetfeld in der Spule mag abgebaut werden. Die zeitliche Lage dieses Ef ^¬ fektes ist in Figur 1 mit "I" gekennzeichnet.

- Bereits während des Abklingens des Spulenstromes mag es zu einer Verminderung der Magnetkraft kommen. Sobald die Federvorspannung und die hydraulische Kraft aufgrund des Druckes des einzuspritzenden Kraftstoffs die abnehmende Magnetkraft übersteigen, mag sich eine resultierende Kraft ergeben, welche den Magnetanker zusammen mit der Ventilnadel in Richtung des Ventilsitzes beschleunigen mag. - Übersteigt die Selbstinduktionsspannung die

Rekuperationsspannung nicht mehr, so fließt kein Strom mehr durch die Spule. Die Spule mag elektrisch im sogenannten "open coil" Betrieb sein. Aufgrund der ohmschen Widerstände des mag ^¬ netischen Materials des Magnetankers mögen die beim Feldabbau der Spule induzierten Wirbelströme exponentiell abklingen. Die Abnahme der Wirbelströme mag wiederum zu einer Feldänderung in der Spule und somit zu der Induktion einer Spannung führen. Dieser Induktionseffekt mag dazu führen, dass der Spannungs ^¬ wert an der Spule ausgehend vom Niveau der

Rekuperationsspannung nach dem Verlauf einer Exponentialfunktion bis auf Null Volt ansteigen mag. Die zeitliche Lage die ^¬ ses Effektes ist in Figur 1 mit "III" gekennzeichnet.

- Unmittelbar vor dem Aufschlag der Ventilnadel in den Ventil ^¬ sitzes mögen Magnetanker und Ventilnadel ihre maximale Ge ^¬ schwindigkeit erreichen. Mit dieser Geschwindigkeit mag sich der Luftspalt zwischen Spulenkern und Magnetanker vergrößern. Aufgrund der Bewegung des Magnetankers und der damit einherge ^¬ henden Luftspalterhöhung, mag der remanente Magnetismus des Magnetankers zu einer Spannungsinduktion in der Spule führen. Die auftretende maximale Induktionsspannung mag die maximale Geschwindigkeit des Magnetankers (und auch der verbundenen Ventilnadel) und damit den Zeitpunkt des mechanischen Schlie ^¬ ßens der Ventilnadel kennzeichnen. Dieser von Magnetanker und der damit verbundenen Ventilnadel-Geschwindigkeit verursachte Induktionseffekt mag dem Induktionseffekt aufgrund des Abklin ^¬ gens der Wirbelströme überlagert sein. Die zeitliche Lage die- ses Effektes ist in Figur 1 mit "IV" gekennzeichnet.

- Nach dem mechanischen Schließen der Ventilnadel mag typischerweise ein Prellvorgang erfolgen, bei dem die Ventilnade 1 noch einmal kurzzeitig aus der Schließposition ausgelenkt wer- den mag. Infolge der Federspannung und des anliegenden Kraftstoffdrucks mag die Ventilnadel jedoch wieder in den Ventil ^¬ sitz gedrückt werden. Das Schließen des Ventils nach dem

Prellvorgang ist in Figur 1 mit "V" gekennzeichnet.

Das Verfahren mag darauf basieren, aus dem induzierten Spannungsverlauf in der Abschalt-Phase den Schließzeitpunkt des Einspritzventils zu detektieren. Wie nachfolgend im Detail er ^¬ läutert, mag diese Detektion mit unterschiedlichen Verfahren durchgeführt werden.

Figur 2 zeigt verschiedene Signalverläufe am Ende der Halte- Phase und in der Abschalt-Phase. Der Übergang zwischen der Halte-Phase und der Abschalt-Phase mag am Abschaltzeitpunkt, der durch eine vertikale gestrichelte Linie dargestellt ist, erfolgen. Der Strom durch die Spule mag durch die mit dem Bezugszeichen 100 versehene Kurve in der Einheit Ampere darge ^¬ stellt sein. In der Abschalt-Phase mag sich aus einer Überla ^¬ gerung des Induktionseffektes aufgrund von Magnetanker- und Ventilnadel-Geschwindigkeit und dem Induktionseffekt aufgrund des Abklingens der Wirbelströme ein induziertes Spannungssig ^¬ nal 110 ergeben. Das Spannungssignal 110 ist in der Einheit 10 Volt dargestellt. Man sieht am Spannungssignal 110, dass die Geschwindigkeit der Spannungserhöhung im Bereich des Schließ- Zeitpunkts stark abnimmt, bevor die Geschwindigkeit der Span ^¬ nungserhöhung aufgrund des Rückprellens von Ventilnadel und Magnetanker wieder zunimmt. Die mit dem Bezugszeichen 120 versehene Kurve stellt die zeitliche Ableitung des Spannungssig ^¬ nals 110 dar. In dieser Ableitung 120 mag der Schließzeitpunkt an einem lokalen Minimum 121 erkennbar sein. Nach dem Rückprellvorgang mag ein weiterer Schließzeitpunkt an einem weiteren Minimum 122 zu erkennen sein. Ferner ist in Figur 2 eine Kurve 150 eingezeichnet, welche den Kraftstoffdurchfluss in der Einheit Gramm pro Sekunde darge ^¬ stellt. Man erkennt, dass der gemessene Kraftstoffdurchfluss durch das Einspritzventil kurz nach dem detektierten Schließzeitpunkt von oben kommend sehr schnell abfällt. Der zeitliche Versatz zwischen - auf Basis der Auswertung der Ansteuerspannung - detektiertem Schließzeitpunkt und dem Zeitpunkt zu dem die gemessene Kraftstoffdurchflussrate das erste Mal den Wert Null erreicht, resultiert aus der begrenzten Messdynamik bei der Bestimmung des Kraftstoffdurchflusses . Ab einer Zeit von ca. 3,1 ms mag sich das entsprechende Messsignal 150 auf den Wert Null einpendeln.

Um die für die Durchführung des beschriebenen Schließzeit- punkt-Detektionsverfahrens erforderliche Rechenleistung zu reduzieren, mag die Bestimmung der Ableitung 120 auch lediglich innerhalb eines begrenzten Zeitintervalls durchgeführt werden, welches den erwarteten Schließzeitpunkt enthält.

Definiert man beispielsweise ein Zeitintervall I mit der Brei ^¬ te 2At um den erwarteten Schließzeitpunkt t _C i _ose Expected' ^{so ma<} 3 für den tatsächlichen Schließzeitpunkt t _C i _ose gelten:

I ⁼ [ tciose_Expected ^~~ At, t _C i _ose^Expectec i + At] (1)

Umin = min { dU(t)/dt | t e I } t _close = { t€ I I U(t) = U _min }

Wie oben bereits angedeutet mag dieser Ansatz erweitert wer ^¬ den, um das erneute Schließen des Ventils aufgrund einer prel ^¬ lenden Ventilnadel zu einem Zeitpunkt t _C iose Bounce ^zu detektie- ren. Dazu definiert man ein Zeitintervall mit der Breite

2At _Bo unce um den Zeitpunkt t _close Bounce Expected des erwarteten Schließens nach dem ersten Prellvorgang. Der Zeitpunkt

tciose_Bounce_Ex _P ected mag relativ zum Schließzeitpunkt t _c i _ose über tciose_Bounce_Ex _P ected festgelegt werden. ^-Bounce ^— [tclose ^ tciose_Bounce_Expected ^— ^tßounce' tclose ^ tciose_Bounce_Expected ^ ^tB _0unce ] (2)

Umin Bounce = min { dU(t)/dt I t e I Bounce J tclose_Bounce ^— { t G Ißounce I U (t) — U _m i _n^ B _0unce } Figur 3 zeigt eine Detektion des Schließzeitpunkts unter Ver ^¬ wendung eines Referenzspannungsverlaufs, welches den Indukti ^¬ onseffekt in der Spule aufgrund des Abklingens von Wirbelströ ^¬ men in dem Magnetanker charakterisiert. In Figur 3 sind ebenso wie in Figur 2 das Ende der Halte-Phase und die Abschalt-Phase dargestellt. Der gemessene Spannungsverlauf 110, welcher sich aus einer Überlagerung des Induktionseffektes aufgrund von Luftspalt- und der identischen Ventilnadel-Geschwindigkeit und dem Induktionseffekt aufgrund des Abklingens der Wirbelströme ergeben mag, ist derselbe wie in Figur 2. Auch der Spulenstrom 100 ist im Vergleich zu Figur 2 unverändert.

Idee ist es nun, den Anteil an dem Spannungssignal 110, wel ^¬ cher ausschließlich durch den Induktionseffekt aufgrund des Abklingens der Wirbelströme verursacht werden mag, durch ein Referenzmodell zu berechnen. Ein entsprechendes Referenzspan ^¬ nungssignal mag durch die Kurve mit dem Bezugszeichen 215 dar ^¬ gestellt sein. Durch eine Ermittlung der Spannungsdifferenz zwischen dem gemessenen Spannungsverlauf 110 und dem Referenzspannungssignal 215 mag man den Induktionseffekt aufgrund von abklingenden Wirbelströmen eliminieren. Das Differenzspannungssignal 230 mag somit den bewegungsbezogenen Induktionsef ^¬ fekt charakterisieren und mag ein direktes Maß für die Ge ^¬ schwindigkeit des Magnetankers und der Ventilnadel sein. Das Maximum 231 des Differenzspannungssignals 230 mag die maximale Magnetanker- bzw. Ventilnadel-Geschwindigkeit charakterisie ^¬ ren, welche unmittelbar vor dem Auftreffen der Nadel auf den Ventilsitz erreicht werden mag. Somit mag das Maximum 231 des Differenzspannungssignals dazu verwendet werden um den tat ^¬ sächlichen Schließzeitpunkt t _c i _ose zu bestimmen.

Als Beispiel mag im Folgenden ein einfaches phänomenologisches Referenzmodell angeführt werden. Das Referenzmodell mag online in der elektronischen Motorsteuerung gerechnet werden. Es sind jedoch auch andere physikalische Modellansätze denkbar.

Das Referenzmodell mag gestartet werden (t=0), sobald oder nachdem die Selbstinduktionsspannung die Rekuperationsspannung nicht mehr übersteigt, jedoch vor Erreichen von tciose Expected, und somit kein Strom mehr durch die Spule fließt. Die Spule mag sich dann elektrisch im "open coil" Betrieb befinden. Der Referenzspannungsverlauf 215 mag für einen Referenzinjektor am Einspritzprüfstand bei einem Kraftstoffdruck, der größer ist als der maximale Öffnungsdruck, vermessen werden. Der Injektor mag dabei trotz elektrischer Ansteuerung hydraulisch in einer geschlossenen Position geklemmt werden. Der dabei gemessene Spannungsverlauf in der Abschaltphase mag daher ausschließlich den durch exponentiell abklingende Wirbelströme induzierten Spannungsanteil charakterisieren.

Der bzw. die Modellparameter des Referenzmodells mögen anschließend im offline Betrieb so optimiert werden, dass eine möglichst gute Übereinstimmung mit dem gemessenen Spannungsverlauf 215 erzielt wird. Dies mag in bekannter Weise über die Minimierung eines Gütemaßes durch ein Gradienten-Suchverfahren erreicht werden. Allgemein ergibt sich für die modellierte Referenzspannung

UI J MDL ein zeitabhängiges Modell mit den Parametern eines ge ^¬ messenen Spannungsstartwertes U _sta rt aus Abschaltphase, dem elektrischem Widerstand und dem Temperaturverhalten des magne- tischen Materials RMAG Material (&) i ^R dem die Wirbelströme flie ^¬ ßen sowie dem Stromwert Ihoid i ⁿ der Haltephase zum Zeitpunkt des Abschaltens. Dieses mag mathematisch durch folgende Glei ^¬ chung beschrieben werden: U _{INJ MDL} (t) = f (Ustart/ RMAG_Material (^) , Ihold) (3)

Eine einfache Realisierung mag durch folgendes Modell erreicht werden. Die Zeitkonstante mit den Abhängigkeiten

Injektortemperatur und Ihoid mag gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Kennfeld abgelegt sein.

UiNj_MD _L (t) = U _s tart · [1 - exp {t/τ (8, I _hold ) } ] (4)

Der Schließzeitpunkt mag sich wie oben aus der Bestimmung des lokalen Maximums der Spannungsdifferenz 230 zwischen dem Referenzmodell 215 und der gemessenen Induktionsspannung 110 ergeben. Diese Auswertung mag wiederum im Zeitintervall I mit der Breite 2At _BO unce um den erwarteten Schließzeitpunkt tciose Expected stattfinden .

I = [t _c lose_Expected At, tci _ose^ Expected + At] (5)

Udiff_max ^{= max} { U _INJ _MDL(t) - U _INJ _MES (t) I t € I } tciose = { t e I I [U _INJ MDL ( t ) ^~ U _INJ MES (t) ] = Udiff max } Dabei steht U _{INJ MES} (t) für das gemessene Spannungssignal 110. Wie bereits oben gezeigt, mag sich der Algorithmus durch Defi ^¬ nition eines geeigneten Beobachtungszeitintervalls erweitern lassen, um das erneute Schließen des Injektors zum Zeitpunkt tciose Bounce aufgrund einer prellenden Injektornadel zu detek- tieren.

Der Verlauf des Referenzspannungssignals 215 lässt sich nicht nur mittels einer geeignet programmierten Recheneinheit be ^¬ rechnen sondern mag auch mit einer elektronischen Schaltung, d.h. in Hardware, nachgebildet werden können. Eine derartige Schaltung zur Detektion des Schließzeitpunktes mag sich in vorteilhafter Weise aus drei Funktionsgruppen zusammensetzen: a) Eine Generatorschaltung zum Erzeugen des Referenzspannungs- signals 215, welches die durch die Wirbelströme induzierte, exponentiell abklingende Spulenspannung zeitsynchron zum Anschaltvorgang nachbildet. Die Generatorschaltung wird nachfolgend auch als Referenzgenerator bezeichnet. b) Eine Subtraktionsschaltung zur Differenzbildung von Spulenspannung 110 und Referenzspannungssignals 215, um den durch die Wirbelströme induzierten Spannungsanteil des Spannungssig ^¬ nals 110 zu eliminieren. Dadurch verbleibt im Wesentlichen der bewegungsinduzierte Anteil der Spulenspannung. c) Eine Auswerteschaltung zum Erkennen des Maximums 231 des bewegungsinduzierten Anteils der Spulenspannung, welches den Schließzeitpunkt des Injektors indiziert. Figur 4 zeigt eine zur Ansteuerung eines Ventils vorgesehene Endstufe, welche einen derartigen Referenzgenerator 360 zur Erzeugung des Referenzspannungsverlaufs aufweisen mag. Während der Ausschaltphase sind die Transistoren Tl, T2 und T3 mittels der Ansteuersignale Controll, Control2 und Control3 ausgeschaltet. Die vom magnetischen Fluss in der Injektorspule L_inj erzeugte Spannung mag bewirken, dass die Spannung an der Rekuperationsdiode Dl ansteigt, bis die Rekuperationsdiode Dl und eine Freilaufdiode D3 leitend werden und ein Stromfluss zwischen der Boostspannung V_boost und Masse (GND) entsteht.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Spulenspannung in den Fi- guren 2 und 3 als Differenzspannung dargestellt ist. Dement ^¬ sprechend hat die Ausschaltspannung negative Werte. In der re ^¬ alen Schaltung mag hier jedoch die linke Seite der Spule L_inj annähernd auf Masse liegen, wohingegen die rechte Seite der Spule L_inj auf einen positiven Spannungswert liegen mag.

In dem Referenzgenerator 360 mag die Spulenspannung V_Spule über eine Diode D12 dem Emitter eines NPN-Transistors T10 zu ^¬ geleitet werden. Dessen Basispotential ist mittels eines Span ^¬ nungsteilers, der die Dioden D10 und Dil sowie den Widerstand RIO aufweisen mag, auf einen Wert von ca. 1,4V unterhalb der Spannung von V_boost bestimmt. Solange die Spulenspannung V_Spule wesentlich kleiner ist als V_boost, mag T10 wegen der dann in Sperrrichtung betriebenen Diode D12 stromlos sein, so dass die Spannung am Widerstand RH 0 V beträgt. Während der Abschaltschaltphase mag die Spulenspannung V_Spule auf V_boost zuzüglich der Fluss-Spannung von der Diode Dl ansteigen. Dadurch mag der Transistor T10 leitend geschaltet werden und lädt einen Kondensator Cll auf, so dass die Spannung

V_Referenz schnell auf den Wert von V_boost ansteigen mag. Der Ladestrom durch den Transistor T10 mag dabei wesentlich größer als der Entladestrom durch den Widerstand RH sein. Ist die Spule soweit entladen, dass ihre Spannung unter V_boost ab ^¬ sinkt, sperrt T10 und der Kondensator Cll mag nun durch den Widerstand RH entladen werden. Bei geeigneter Wahl der Bau- teilewerte hat die Entladekurve dabei den gewünschten exponen- tiell abklingenden Verlauf, der zeitlich synchron zum Verlauf der Spulenspannung V_Spule erfolgen mag. Figur 5 zeigt eine Erweiterung für den in Figur 4 dargestellten Referenzgenerator zum Erzeugen von Referenzspannungsverläufen höherer exponentieller Ordnung. Dabei werden die in Figur 4 dargestellten Bauteile RH und Cll, die beide zwischen V_Referenz und Masse geschaltet sind, durch die in Figur 4 dargestellte Ergänzungsschaltung 470 ersetzt. Die Ergänzungs ^¬ schaltung 470 weist einen Kondensator Cll, zwei dazu in Serie parallel geschaltete Widerstände Rlla und Rllb sowie eine pa ^¬ rallel zu Rllb geschalteten Kondensator C12 auf. Die Differenzbildung zwischen dem Spulensignal und dem Referenzsignal mag mit einem als Differenzverstärker 580 beschal ^¬ teten Operationsverstärker 582 erfolgen. Ein derartiger Differenzverstärker 580 ist in Figur 6 dargestellt. Der Differenzverstärker 580 weist vier Widerstände R20, R21, R22 und R23 auf, die jeweils mit dem positiven oder dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 582 kontaktiert sind. Am Ausgang des Differenzverstärkers ist die bewegungsinduzierte Spulenspan ^¬ nung V_BEMF, die in der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 230 gekennzeichnet ist, verfügbar.

Figur 7 zeigt die zeitlichen Verläufe der induzierten Spulenspannung 610 (V_Spule) , der Referenzspannung 615 (V_Referenz) und der Differenzspannung 630 (V_BEMF) zwischen der induzierten Spulenspannung 610 und der bewegungsinduzierte Referenz- Spannung 610.

Die Differenzspannung 630 (V_BEMF) mag beispielsweise mit ei ^¬ ner Schaltung ausgewertet werden, die in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 044 886 AI (siehe Figuren 6 und 7) im Detail erläutert ist. Um die hier generierte Differenzspan ^¬ nung 630 (V_BEMF) auszuwerten, mag diese direkt an die Basis des Transistors Tl der bekannten in den Figuren 6 und 7 der DE 10 2005 044 886 AI beschriebenen elektronischen Auswerteschal- tung angelegt werden. In der vorliegenden Applikation entfallen die Widerstände R1-R4, sowie Cl und D3 dieser bekannten Auswerteschaltung. Weitere Änderungen an dieser bekannten Auswerteschaltung sind nicht erforderlich. Es wird darauf hingewiesen, dass die in diesem Dokument be ^¬ schriebenen Schaltungen nur mögliche Ausführungsbeispiele sind, um die Funktionsweise zu erläutern. Selbstverständlich sind auch andere Schaltungsvarianten denkbar. Das in diesem Dokument beschrieben Verfahren kann auch zur De- tektion des Schließens des Steuerventils bei einem Dieselein ^¬ spritzventil mit Spulenantrieb verwendet werden. Außerdem kann das beschriebene Verfahren auch für eine Detektion des Schlie ^¬ ßens der Ventilnadel bei einem direktangetriebenen Dieselein- spritzventil mit Spulenantrieb verwendet werden.

Es mag also festgehalten werden, dass aus dem Spannungsverlauf in der Abschalt-Phase die Induktionsspannung, welche durch die Ankerbewegung verursacht wird, separiert werden kann. Der Zeitpunkt bei dem die maximale Induktionsspannung auftreten mag beschreibt das mechanischen Schließen der Ventilnadel.

Der Schließzeitpunkt des Injektors mag insbesondere auf drei unterschiedlichen Verfahren bestimmbar sein:

1) Detektion Schließzeitpunkt über Ableitung des Spannungsverlaufes in der Abschaltphase

2) Detektion Schließzeitpunkt über Referenzspannungsmodell

3) Detektion Schließzeitpunkt über Erzeugung der Referenzspannung über eine Hardware-Schaltung Aus der separierten bewegungsinduzierten Spannung bei Injektor-Schließen mag ein Maß für die Schließgeschwindigkeit der Ventilnadel und die damit korrelierende Intensität des

Injektorprellens abzuleiten sein. Das abgeleitete Maß mag als Führungsgröße für eine elektronische Anti-Prellregelung die ^¬ nen .

Der Schließzeitpunkt des Injektors mag insbesondere über das Referenzspannungsmodell ermittelt werden. Dabei mag der Span ^¬ nungsverlauf nach Abschalten des Injektorsstroms (Strom in der Injektorspule), welcher durch den Induktionseffekt aufgrund des Abklingens der Wirbelströme, verursacht wird durch ein Re ^¬ ferenzmodell berechnet werden. Dieser Referenz- Spannungsverlauf U _{INJ MDL} mag an einem Injektor auftreten, der bei Bestromung, aufgrund einer zu hohen hydraulischen Kraft (zu hoher Kraftstoffdruck), keine Bewegung von Magnetanker und Ventilnadel erfahren mag. Die Spannungsdifferenz zwischen dem am Injektor mit bewegtem Magnetanker und Ventilnadel gemesse- nen Verlauf Ui _{NJ M} ES und dem Referenzmodell mag den bewegungsin ^¬ duzierten Spannungseffekt separieren. Das Maximum der bewegungsinduzierten Spannung mag die maximale Magnetanker- bzw. Ventilnadel-Geschwindigkeitsänderung, zum Zeitpunkt des Auftreffens der Ventilnadel auf den Ventilsitzkörper charakteri- sieren. Damit mag über den Zeitpunkt bei dem das lokale Maxi ^¬ mum der bewegungsinduzierten Spannung auftritt die Injektor- Schließzeit tciose bestimmt werden.

Die Auswertung mag in einem Beobachtungs-Zeitintervall I mit der Breite 2At um die erwarteten Injektor-Schließzeit

tciose Expected stattfinden. Definitionsgemäß mag t _c i _ose =0 der Zeit ^¬ punkt sein, an dem der Injektorstrom am Ende der Haltephase abgeschaltet wird. t _c i _ose mag, auf leicht veränderte Weise dar- gestellt, demnach die Zeitdifferenz zwischen dem Ende der Haltephase und dem Schließen der Ventilnadel beschreiben.

I = [t _c lose_Expected At, tci _ose^ Expected + At] (6) U _d i _ff _ _max = max { U _INJ _ _MDL (t) - U _INJ _ _MES (t) | te I } tciose = { t e I I [U _INJ _ _MDL ( t ) - U _{INJ MES} (t) ] = U _d i _ff _max }

Aus Messungen mag hervorgehen, dass t _c i _0S e mit der Schließge ^¬ schwindigkeit der Ventilnadel korrelieren mag. Beispielsweise mag bei einer Erhöhung des Kraftstoffdrucks t _c i _ose monoton ab ^¬ nehmen. Der Grund hierfür mag sein, dass eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks die hydraulische Schließkraft erhöhen mag und damit die Ventilnadel und Magnetanker bis zum Aufschlagen auf den Ventilsitzkörper stärker beschleunigt werden mögen.

Zur Erhöhung der Robustheit gegenüber Systemtoleranzen (Injektor, Injektorendstufe, Temperatur, ...) mag alternativ zur ab ^¬ soluten Größe t _c iose die relative Änderung dieser Zeit im Bezug auf den Messwert ohne aktivierte elektronische Anti- Prellregelung als Führungsgröße genutzt werden. tciose rel ^— t _c ]_ _ose / t _c _ _{ose no} control (7)

Aus Messungen mag weiterhin hervorgehen, dass die in Gleichung 6) für das Beobachtungs-Zeitintervall I definierte maximale

Spannung U^iff _ma x der separierten bewegungsinduzierten Spannung mit der Schließgeschwindigkeit der Ventilnadel korreliert. Beispielsweise mag bei einer Erhöhung des Kraftstoffdrucks U _d i _ff max monoton zunehmen. Der Grund hierfür mag sein, dass ei- ne Erhöhung des Kraftstoffdrucks die hydraulische Schließkraft erhöht und damit die Ventilnadel und Magnetanker bis zum Auf ^¬ schlagen auf den Ventilsitzkörper stärker beschleunigt werden und damit über die auftretende größere Geschwindigkeitsände ^¬ rung die bewegungsinduzierte Spannung zunehmen mag.

Zur Erhöhung der Robustheit gegenüber Systemtoleranzen (Injek- tor, Injektorendstufe, Temperatur, ...) mag alternativ zur ab ^¬ soluten Größe Udiff max die relative Änderung dieser Spannung im Bezug auf den Messwert ohne aktivierte elektronische Anti- Prellregelung als Führungsgröße genutzt werden. Udiff_max_rel ^— Udiff _^ max / Udiff_max_no_control (Q)

Wenn die Auswertung des bewegungsinduzierten Spannungssignals im Beobachtungs-Zeitintervall I bounce ^m it der Breite 2At bounce um die erwarteten Injektor-Schließzeit für den Prellvorgang

(bouncing) tciose Expected bounce durchgeführt wird, so mag man eine Definition für Schließzeit t _c i _ose bounce erhalten. Die eingeführ ^¬ ten Größen mögen durch Figur 1 erläutert werden.

I_bounce ^~~ [ tciose_Expected_bounce ^— ^t _^ bounce, t _C lose_Expected_ bounce

Udiff_max_bounce ⁼ max { U _INJ _ _MDL (t) - U _INJ _ _ME s(t) | t e Ijoounce } t _c lose_ bounce = { t G Ijoounce I [UiNj_MDL(t) ^_ U _INJ _ _MES (t) ] =

Udiff max bounce } - t _close (9) Die Zeit t _c i _0S e bounce ^m ^g mit dem Hub der Ventilnadel aufgrund des Prellvorgangs und damit mit der zusätzlich eingespritzten Kraftstoffmenge korrelieren. Die zusätzlich eingespritzte Kraftstoffmenge mag monoton mit einem Anstieg von t _c i _ose bounce zunehmen .

Zur Erhöhung der Robustheit gegenüber Systemtoleranzen (Injektor, Injektorendstufe, Temperatur, ...) mag alternativ zur ab- soluten Größe t _c i _ose bounce die relative Änderung dieser Zeit im Bezug auf den Messwert ohne aktivierte elektronische Anti- Prellregelung als Führungsgröße genutzt werden. tciose bounce rel no control (10)

Im Folgenden mag ein geregelter Anti-Prellbetrieb mit einer Stellgröße für den Brems-Strompuls erläutert werden. Insbeson ^¬ dere mag eine Vorsteuerung des Zeitpunktes für die Aktivierung des Brems-Strompulses erfolgen.

Aufgrund der Wirbelströme im Magnetkreis des Injektors mag es erst nach zeitlicher Verzögerung nach Aufprägen des Brems- Strompulses zum Aufbau einer Magnetkraft mit bremsender Wir- kung auf den Magnetanker und die verbundene Ventilnadel kom ^¬ men. Zum Erreichen der gewünschten Bremswirkung mag der Aufbau der bremsenden Magnetkraft kurz vor oder zu Beginn der Ankerund Nadelbewegung in Richtung Ventilschließen erfolgen. Damit die erforderliche zeitliche Korrelation zwischen Beginn der Ankerbewegung und Aufbau der Magnetkraft mit bremsender Wirkung zu gewährleisten ist, mag der Zeitpunkt für die Aktivie ^¬ rung des Strompulses (t _break deiay) ^von der Injektor-Schließzeit t _c iose abhängig sein. Da die Dynamik von Anker- und Ventilnadel während des Schließvorgangs maßgeblich vom Kraftstoffdruck (FUP) abhängen mag, mag auch diese Einflussgröße bei der Be ^¬ stimmung von t reak deiay berücksichtig werden. Die genannten Ab ^¬ hängigkeiten mögen über ein Kennfeld realisiert werden, welches experimentell bestimmt werden mag. tbreak_delay f (tciose, FUP) (11)

Insbesondere mag eine Sollwertvorgabe für die Führungsgrößen erfolgen. Die in (6), (7), (8), (9) und (10) definierten Grö- ßen mögen als Führungsgrößen w für die Regelung verwendet werden .

w ^{e <} ' 'close ' 'close rel ' ^diff max ' ^diff max rel ' 'close bounce ' 'close bounce rel ^

Der Sollwert w _sp einer Führungsgröße mag als Funktion der maß ^¬ geblichen Einflussgrößen, wie Kraftstoffdruck FUP,

Injektorstrom zum Zeitpunkt des Abschaltens der Spannung zur Beendung des Einspritzpulses und der Injektortemperatur be- schrieben werden. Die genannten Abhängigkeiten mögen über ein Kennfeld oder über einen Satz von Kennfeldern realisiert werden oder dargestellt werden, welche experimentell bestimmt werden mögen. w _sp _ _N = f(FUP, i (t=0), 9 _INJ ) (13)

Ferner mögen der Regler und die Stellgröße genauer beschreibbar sein. Über eine Regeldifferenz e _N mag beispielsweise über einen PID-Regler der Reglerausgang y _N bestimmt werden. Der Reglerausgang mag der Regelgröße entsprechen. Da die Messung der Rückführgröße w _{measured N} nur zu diskreten Zeiten t _N - dem Schließen des Einspritzventils - geschieht, mag eine zeitdis ^¬ krete Regelung erfolgen. Die Rückführgröße mag ebenfalls einer Führungsgröße entsprechen. e _N - w _{sp N} w _measurec i _N (14) K _p -e _N

= K _D · (e _N - e N

Der Reglerausgang y _N mag als Stellgröße die zeitliche Dauer für den aufgeprägten Brems-Strompuls t reak bestimmen. Aufgrund der zeitdiskreten Regelung mag die Stellgröße für den N+l-ten Einspritzpuls (nächster Puls) auf Basis der Reglerausgang des N- ten Pulses (aktueller Puls) berechnet werden.

Für den N+l-ten Einspritzpuls mag für die Dauer t _{break N} +I ^ZUM Zeitpunkt t _break deiay _N +I über die Endstufe die Spannung U_boost an die Injektorspule angelegt werden, wodurch es zum Aufprägen des zum prellfreien Injektorbetrieb erforderlichen Bremsstrom- Pulses kommen mag.

Reglerparameter K _p , Κ _τ , K _D mögen als Funktion der Einfluss- großen in Kennfeldern abgelegt sein. Die Bestimmung der

Reglerparameter mag experimentell erfolgen.

K _p = f (FUP, I (t=0) , S _INJ )

Kj = f (FUP, I (t=0) , S _INJ )

K _D = f (FUP, I (t=0), a _INJ ) (15)

Figur 8 zeigt ein Strom-Ansteuerprofil und den entsprechenden Spannungsverlauf der Spule mit aufgeprägter Gegenspannung. Der Stromverlauf (810) und der Spannungsverlauf (820) mögen zu Be- ginn einen ähnlichen charakteristischen Verlauf aufweisen, wie er bereits aus der Figur 1 bekannt sein mag. Nach einem Null ^¬ zeitpunkt (t=0) (831) welcher dem Zeitpunkt des Abschaltens der angelegten Spannung entspricht, welche das Einspritzventil in einem geöffneten Zustand hält, mag in der Folge zunächst eine induzierte Spannung auf bereits beschriebene Weise an ^¬ steigen. Zu einem Zeitpunkt t reak deiay nach dem Nullzeitpunkt mag eine Boostspannung V_boost (822) aufgeprägt werden, welche für eine Zeitdauer t reak aufrechterhalten werden mag. Die Boostspannung V_boost (822) mag damit eine Gegenkraft erzeu ^¬ gen, welche dem Schließen des Einspritzventils

entgegengerichtet sein mag. Durch das Aufprägen der

Boostspannung V_boost (822) mag in der Spule ein Strom (812) hervorgerufen werden, welcher ein Magnetfeld und damit die Gegenkraft auf den mit der Ventilnadel gekoppelten Magnetanker hervorruft. Mit der Gegenkraft mag damit ein Prellen der Ven ^¬ tilnadel auf dem Ventilsitz vermindert oder vollständig unter ^¬ drückt werden.