DE102013223626A1 - Method for determining a current cylinder stroke of a reciprocating engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines aktuellen Takts eines Zylinders (113) eines Hubkolbenmotors (100), welcher eine Kurbelwelle (110) und eine Nockenwelle (120) aufweist, wobei Kraftstoff in eine Kraftstoffleitung (230) des Hubkolbenmotors (100) gefördert wird, von wo aus der Kraftstoff in den Zylinder (113) eingespritzt werden kann, ein Druckverlauf (420) eines Drucks von Kraftstoff in der Kraftstoffleitung (230) erfasst wird, eine Drehung der Kurbelwelle (100) von einem Kurbelwellengeberradsensor (118) erfasst und ein Kurbelwellensignal erzeugt wird, und aus dem Druckverlauf (420) des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung (230) und dem Kurbelwellensignal auf den aktuellen Takt des Zylinders (113) rückgeschlossen wird.The invention relates to a method for determining a current stroke of a cylinder (113) of a reciprocating engine (100) having a crankshaft (110) and a camshaft (120), wherein fuel is delivered to a fuel line (230) of the reciprocating engine (100) from where the fuel can be injected into the cylinder (113), a pressure trace (420) of a pressure of fuel in the fuel line (230) is detected, a rotation of the crankshaft (100) from a crankshaft sensor wheel sensor (118) detected and entered Crankshaft signal is generated, and from the pressure curve (420) of the fuel in the fuel line (230) and the crankshaft signal on the current clock of the cylinder (113) is deduced.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines aktuellen Zylindertakts eines Hubkolbenmotors.The present invention relates to a method for determining a current cylinder stroke of a reciprocating engine.

Stand der TechnikState of the art

Beim Starten eines stehenden Hubkolbenmotors (im Folgenden auch als Brennkraftmaschine bezeichnet) müssen Zylinderkolbenpositionen der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Die Zylinderkolbenposition eines Zylinders wird dabei in Abhängigkeit von einem Kurbelwellenwinkel bestimmt. Der Kurbelwellenwinkel gibt einen aktuellen Drehwinkel der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gegenüber einer Referenzposition an, welche sich am oberen Totpunkt (OT) eines als Zylinder 1 definierten Zylinders befindet. Über die Zylinderanzahl und deren Zündfolge ergeben sich die aktuellen Zylinderkolbenpositionen der anderen Zylinder aufgrund ihrer festen und bekannten Offset-Beziehung untereinander. Durch den Kurbelwellenwinkel ist bekannt, in welcher Position sich ein Zylinderkolben befindet. Es ist jedoch nicht bekannt, in welchem Zylindertakt sich dieser befindet.When starting a stationary piston engine (hereinafter also referred to as internal combustion engine) cylinder piston positions of the individual cylinders of the internal combustion engine must be determined. The cylinder piston position of a cylinder is determined as a function of a crankshaft angle. The crankshaft angle indicates a current rotational angle of the crankshaft of the internal combustion engine with respect to a reference position which is located at top dead center (TDC) of a cylinder defined as cylinder 1. About the number of cylinders and their firing order results in the current cylinder piston positions of the other cylinders due to their fixed and known offset relationship with each other. By the crankshaft angle is known in which position a cylinder piston is located. However, it is not known in which cylinder stroke this is.

Die Bestimmung der Zylinderkolbenpositionen und die Unterscheidung des Zylindertakts müssen bei jedem Start einer Brennkraftmaschine einmalig erfolgen, um die Zeitpunkte der Einspritzung für jeden Zylinder bestimmen zu können. Da in einen Zylinder einer Vier-Takt-Brennkraftmaschine nur eine Haupteinspritzung je zwei Umdrehungen vorgenommen wird, müssen sämtliche Zylinderkolbenpositionen und deren Zylindertakt bekannt sein. Zur Bestimmung des geeigneten Einspritzzeitpunkts (und für Ottokraftstoff des Zündzeitpunkts) muss die Information vorliegen, in welchem Takt sich die einzelnen Zylinder befinden. Ist ein Zylinder beispielsweise aktuell im Oberen Totpunkt (OT), so kann sich dieser gerade am Ende einer Kompressionsphase oder am Ende einer Auslassphase befinden. The determination of the cylinder piston positions and the distinction of the cylinder clock must be made once each start of an internal combustion engine to determine the timing of the injection for each cylinder. Since only one main injection per two revolutions is made in a cylinder of a four-stroke internal combustion engine, all cylinder piston positions and their cylinder stroke must be known. To determine the appropriate injection timing (and for spark ignition spark ignition gasoline), the information must be given as to the timing of each cylinder. For example, if a cylinder is currently at top dead center (TDC), it may just be at the end of a compression phase or at the end of an exhaust phase.

Der aktuelle Kurbelwellenwinkel kann mittels eines Kurbelwellengeberrads, das drehfest mit der Kurbelwelle in Verbindung steht, bestimmt werden. Ein konventionelles Kurbelwellengeberrad kann typischerweise 58 gleich große Zähne sowie eine Lücke von der Größe von zwei Zähnen aufweisen (sog. 60-2 Zähne). Der Zahnkranz des Kurbelwellengeberrads wird von einem Kurbelwellengeberradsensor abgetastet, wobei ein elektrisches Kurbelwellensignal erfasst wird. Mittels des aktuellen Kurbelwellenwinkels können auch die Zylinderpositionen der einzelnen Zylinder bestimmt werden. The current crankshaft angle can be determined by means of a crankshaft sensor wheel, which is non-rotatably in communication with the crankshaft. A conventional crankshaft encoder wheel may typically have 58 equal teeth and a gap the size of two teeth (so-called 60-2 teeth). The ring gear of the crankshaft sensor wheel is scanned by a crankshaft sensor wheel sensor, detecting an electrical crankshaft signal. By means of the current crankshaft angle and the cylinder positions of the individual cylinders can be determined.

Zur zusätzliches Bestimmung des Taktes, in dem sich die einzelnen Zylinder befinden, kann ein Nockenwellengeberrad genutzt werden, welches mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine drehfest in Verbindung steht. Das Nockenwellengeberrad weist ebenfalls Markierungen auf (Beispielsweise Zähne und Lücken oder magnetische und nicht magnetische Abschnitte), die der Erkennung der Drehlage des Rads dienen. Dabei muss das Nockenwellengeberrad so hergestellt sein, dass die Oberflächenmerkmale zum Mittelpunkt des Nockenwellengeberrads keine Punktsymmetrie aufweisen. Auch das Nockenwellengeberrad kann von einem Nockenwellengeberradsensor abgetastet werden, wobei ein Nockenwellensignal erzeugt wird. Die Nockenwelle ist, ungeachtet einer etwaigen Nockenwellen-Verstellung, drehfest mit der Kurbelwelle derart verbunden, dass je zwei Umdrehungen der Kurbelwelle einer Umdrehung der Nockenwelle entsprechen. Aus dem Kurbelwellensignal und dem Nockenwellensignal können die Zylinderpositionen sowie die aktuellen Takte der einzelnen Zylinder bestimmt werden.For additional determination of the clock in which the individual cylinders are, a Nockenwellengeberrad can be used, which is rotatably in communication with a camshaft of the engine. The camshaft sensor wheel also has markings (for example teeth and gaps or magnetic and non-magnetic portions) which serve to detect the rotational position of the wheel. In this case, the Nockenwellengeberrad must be made so that the surface features to the center of the Nockenwellengeberrads have no point symmetry. Also, the camshaft sensor wheel may be scanned by a camshaft sensor wheel sensor, generating a camshaft signal. Regardless of any camshaft adjustment, the camshaft is non-rotatably connected to the crankshaft so that every two revolutions of the crankshaft correspond to one revolution of the camshaft. From the crankshaft signal and the camshaft signal, the cylinder positions and the current clocks of the individual cylinders can be determined.

Nockenwellengeberrad und entsprechender Sensor werden in erster Linie beim Starten einer Brennkraftmaschine benötigt, um Zylinderposition und Takt der einzelnen Zylinder zu lernen. Vor der Ermittlung von Zylinderposition und Zylindertakt darf keine Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder der Brennkraftmaschine erfolgen, da sonst die Gefahr einer ausbleibenden Verbrennung mit entsprechend erhöhten Abgasemissionen besteht. Die Ermittlung der Zylinderposition und des Zylindertakts findet daher statt, solange die Brennkraftmaschine durch eine fremde Arbeitsmaschine, beispielsweise einen elektrisch betriebenen Startermotor, geschleppt wird. Im späteren laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine wird zumeist lediglich das Kurbelwellengebersignal und ein bekannter Zusammenhang zwischen Kurbelwellenwinkel und Nockenwellenwinkel (eine Umdrehung der Nockenwelle entspricht zwei Umdrehungen der Kurbelwelle) zur Absetzung von Einspritzungen und beim Ottomotor von Zündungen genutzt. Nockenwellengeberräder und deren Sensoren müssen dennoch mit höchster Präzision in der Brennkraftmaschine eingebaut werden, obgleich sie, ungeachtet einer etwaigen Nockenwellen-Verstellung, nur einmal beim Starten der Brennkraftmaschine benötigt werden. Camshaft sensor wheel and corresponding sensor are needed primarily when starting an internal combustion engine to learn cylinder position and stroke of the individual cylinders. Before determining cylinder position and cylinder stroke, no injection of fuel into a cylinder of the internal combustion engine may take place, since otherwise there is the danger of a lack of combustion with correspondingly increased exhaust emissions. The determination of the cylinder position and the cylinder clock therefore takes place as long as the internal combustion engine by a foreign machine, such as an electrically driven starter motor, towed. In the later ongoing operation of the internal combustion engine is usually only the crankshaft sensor signal and a known relationship between the crankshaft angle and camshaft angle (one revolution of the camshaft corresponds to two revolutions of the crankshaft) used for the deposition of injections and gasoline engine ignitions. Camshaft encoder wheels and their sensors must nevertheless be installed with the highest precision in the internal combustion engine, although they are required only once when starting the internal combustion engine, regardless of any camshaft adjustment.

Es ist generell wünschenswert, eine verbesserte Möglichkeit bereitzustellen, um einen aktuellen Zylindertakt eines Hubkolbenmotors zum frühest möglichen Zeitpunkt bestimmen zu können.It is generally desirable to provide an improved way to determine a current cylinder stroke of a reciprocating engine at the earliest possible time.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Zylindertakts eines Hubkolbenmotors mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for determining a cylinder stroke of a reciprocating engine having the features of patent claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Kraftstoff kann über eine Kraftstoffleitung, z.B. einen Hochdruckspeicher wie ein Common-Rail, zu den einzelnen Zylindern hin gepumpt bzw. gefördert werden. Die Kraftstoffleitung ist dabei insbesondere mit den einzelnen Zylindern bzw. mit Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (z.B. Injektoren) für die einzelnen Zylinder verbunden. Der Kraftstoff wird insbesondere zunächst in diese Kraftstoffleitung gefördert. Aus dieser Kraftstoffleitung kann der Kraftstoff mit Hilfe geeigneter Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in die einzelnen Zylinder oder ein Saugrohr eingespritzt werden. Die Kraftstoffleitung ist dabei insbesondere zwischen einer Kraftstoffpumpe und den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen angeordnet. Fuel can be pumped or conveyed to the individual cylinders via a fuel line, for example a high-pressure accumulator such as a common rail. The fuel line is in particular connected to the individual cylinders or with fuel injectors (eg injectors) for the individual cylinders. In particular, the fuel is first conveyed into this fuel line. From this fuel line, the fuel can be injected by means of suitable fuel injectors in the individual cylinders or a suction pipe. The fuel line is arranged in particular between a fuel pump and the fuel injectors.

Insbesondere wird der Kraftstoff mit Hilfe einer Kraftstoffpumpe zunächst komprimiert, bevor er in die Kraftstoffleitung gefördert wird. Der Kraftstoff steht in der Kraftstoffleitung somit unter Druck, insbesondere unter Hochdruck. Der Kraftstoff steht dabei in der Kraftstoffleitung insbesondere unter einem Druck von 50 bar und mehr bei Ottomotoren, weiter insbesondere von 1000 bar und mehr bei Dieselmotoren.In particular, the fuel is first compressed by means of a fuel pump before it is conveyed into the fuel line. The fuel is thus under pressure in the fuel line, in particular under high pressure. The fuel is in the fuel line in particular under a pressure of 50 bar and more in gasoline engines, more particularly of 1000 bar and more in diesel engines.

Die Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Zylinder kann dabei insbesondere im Zuge einer Kraftstoff-Direkteinspritzung oder einer Common-Rail-Einspritzung direkt in den Zylinder, oder im Zuge zum Beispiel einer Saugrohreinspritzung in das Luft-Ansaugrohr vorgenommen werden. Die Kraftstoffleitung ist dabei insbesondere ein Teil eines entsprechenden Kraftstoff-Zumess-Systems wie zum Beispiel eines Common-Rail-Systems-, bei dem die Kraftstoffförderpumpe drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist. Im Fall einer Kraftstoff-Direkteinspritzung steht der Kraftstoff in der Kraftstoffleitung insbesondere unter einem Druck von mind. 20 bar. Im Fall einer Diesel-Common-Rail-Einspritzung steht der Kraftstoff in der Kraftstoffleitung insbesondere unter einem Druck von etwa 1600 bar oder mehr. Der Kraftstoff wird von der Kraftstoffpumpe, welche von der Nockenwelle angetrieben wird, in die Kraftstoffleitung gepumpt. Daher kann ein Zusammenhang zwischen Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung und Nockenwellendrehung abgeleitet und im Rahmen der Erfindung verwendet werden.The fuel injection into the individual cylinders can be carried out in particular in the course of a direct fuel injection or a common rail injection directly into the cylinder, or in the course of, for example, a port injection into the air intake pipe. The fuel line is in particular a part of a corresponding fuel metering system such as a common rail system, in which the fuel delivery pump is rotatably connected to the camshaft. In the case of direct fuel injection, the fuel in the fuel line is in particular under a pressure of at least 20 bar. In the case of a diesel common rail injection, the fuel in the fuel line is in particular under a pressure of about 1600 bar or more. The fuel is pumped by the fuel pump, which is driven by the camshaft, into the fuel line. Therefore, a relationship between fuel pressure in the fuel line and camshaft rotation can be derived and used within the scope of the invention.

Kraftstoff-Förderpumpen können auf unterschiedliche Weise ausgeprägt sein. Eine Kraftstoff-Förderpumpe kann beispielsweise einen bis n Kolben aufweisen, die wiederum von einem bis m Nocken bewegt werden. Übliche Ausführungen für Diesel-Kraftstoff Förderpumpen sind beispielsweise Radialkolbenpumpen mit ein bis drei Kolben und einer Nocke, die durch die Rotationsbewegung abwechselnd auf den/die Kolben drücken, oder bei Ottokraftstoff-Förderpumpen mit einem Kolben, der von einem bis drei Nocken angehoben wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist von der Bauweise der Kraftstoff-Förderpumpe unabhängig. Fuel delivery pumps can be different in different ways. For example, a fuel delivery pump may have one to n pistons, which in turn are moved from one to m cams. Typical designs for diesel fuel delivery pumps are, for example, radial piston pumps with one to three pistons and a cam, which press alternately on the piston by the rotational movement, or in gasoline fuel delivery pumps with a piston which is lifted from one to three cams. The inventive method is independent of the design of the fuel delivery pump.

Erfindungsgemäß wird der aktuelle Zylindertakt nicht mittels sensorischer Erfassung der Oberfläche eines Nockenwellengeberrads bestimmt. Stattdessen wird ein Druckverlauf des verdichteten Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung erfasst und ausgewertet. Aus diesem Druckverlauf wird unter Zuhilfenahme des Kurbelwellenwinkels, mit dem wie oben beschrieben die Kolbenposition ermittelt werden kann, auf den aktuellen Zylindertakt rückgeschlossen. Der Druckverlauf und der aktuelle Zylindertakt korrelieren dabei miteinander. Der Druckverlauf stellt dabei eine (Mess-)Größe dar, welche ebenso wie der Zylindertakt vom Nockenwellenwinkel beeinflusst wird bzw. abhängt. Der Druckverlauf ersetzt somit ein Nockenwellensignal eines Nockenwellengeberradsensors.According to the invention, the current cylinder stroke is not determined by sensory detection of the surface of a Nockenwellengeberrads. Instead, a pressure profile of the compressed fuel in the fuel line is detected and evaluated. From this pressure curve, with the aid of the crankshaft angle, with which the piston position can be determined as described above, the current cylinder cycle is deduced. The pressure curve and the current cylinder clock correlate with each other. The pressure curve represents a (measured) variable which, like the cylinder stroke, is influenced or dependent on the camshaft angle. The pressure curve thus replaces a camshaft signal of a Nockenwellengeberradsensors.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch ergänzend zur Erfassung der Nockenwellengeberradposition genutzt werden, um die Nockenwellenposition zusätzlich zu validieren und die Zylindertakterkennung redundant auszulegen.The inventive method can also be used in addition to detecting the Nockenwellengeberradposition to additionally validate the camshaft position and interpret the cylinder clock recognition redundant.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die Erfindung ist es nicht mehr nötig, ein Nockenwellengeberrad und einen entsprechenden Sensor zum Abtasten des Nockenwellengeberrads in die Brennkraftmaschine einzubauen bzw. an der Brennkraftmaschine anzubringen. Da Nockenwellengeberräder und entsprechende Sensoren herkömmlicherweise mit einer sehr hohen Präzision gefertigt und eingebaut werden müssen, bedingt dies einen hohen Arbeitsaufwand und hohe Herstellungskosten. Dadurch, dass im Sinne der Erfindung kein Nockenwellengeberrad mit Sensor mehr benötigt wird, können die Herstellungskosten einer Brennkraftmaschine reduziert werden. Due to the invention, it is no longer necessary to install a camshaft sensor wheel and a corresponding sensor for scanning the camshaft sensor wheel in the internal combustion engine or to attach it to the internal combustion engine. Since camshaft encoder wheels and corresponding sensors conventionally have to be manufactured and installed with a very high precision, this requires a high workload and high production costs. Due to the fact that no more camshaft sensor wheel with sensor is needed within the meaning of the invention, the manufacturing costs of an internal combustion engine can be reduced.

Dennoch kann durch das erfindungsgemäße Verfahren der aktuelle Zylindertakt präzise bestimmt werden. Da der Druckverlauf in der Kraftstoffleitung zumeist ohnehin erfasst wird (insbesondere mittels zweckmäßiger Sensoren) und beispielsweise für eine Regelung der Kraftstoffeinspritzung genutzt wird, müssen keine Umbauten an der Brennkraftmaschine durchgeführt werden und keine zusätzlichen Elemente integriert werden. Die Erfindung kann mit den herkömmlichen Elementen einer Brennkraftmaschine durchgeführt werden.Nevertheless, the current cylinder clock can be precisely determined by the inventive method. Since the pressure curve in the fuel line is usually detected anyway (in particular by means of suitable sensors) and is used, for example, for regulating the fuel injection, no modifications to the internal combustion engine have to be carried out and no additional elements are integrated. The invention can be carried out with the conventional elements of an internal combustion engine.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich dabei für eine Brennkraftmaschine sowohl mit einer, als auch mit mehreren Nockenwellen. Durch die Erfindung können die Takte jedes einzelnen Zylinders bestimmt werden. Weiterhin eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für sämtliche Arten von Brennkraftmaschinen, insbesondere für Vier-Takt-Brennkraftmaschinen. The method according to the invention is suitable for an internal combustion engine with both one and several camshafts. By the invention, the clocks of each individual cylinder can be determined. Furthermore, the inventive method is suitable for all types of Internal combustion engines, in particular for four-stroke internal combustion engines.

Durch die reduzierten Herstellungskosten der Brennkraftmaschine bietet sich die Erfindung insbesondere für Fahrzeuge bzw. Brennkraftmaschinen im Low-Cost Sektor an. Die Erfindung eignet sich jedoch genauso für Fahrzeuge bzw. Brennkraftmaschinen im High-Cost Sektor. Dabei wirkt sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht negativ auf die Einhaltung von Abgasverordnungen aus. Somit werden sowohl europäische als auch strenge nordamerikanische Auflagen und Vorgaben nach wie vor erfüllt.Due to the reduced manufacturing costs of the internal combustion engine, the invention is particularly suitable for vehicles or internal combustion engines in the low-cost sector. However, the invention is equally suitable for vehicles or internal combustion engines in the high-cost sector. The method according to the invention does not adversely affect compliance with exhaust gas regulations. Thus, both European and strict North American conditions and requirements are still met.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird aus dem erfassten Druckverlauf auf einen Hub eines Kolbens einer Kraftstoffpumpe rückgeschlossen. Da die Lage der Nocken bzw. Kolben der Kraftstoffpumpe von der Konstruktion bekannt sind, wird auf den aktuellen Zylindertakt rückgeschlossen, da dieser ebenso wie der Kolbenhub der Kraftstoffpumpe vom Nockenwellenwinkel abhängt. Die Nockenwelle steht insbesondere mit einer Antriebswelle einer Kraftstoffpumpe in drehfester Verbindung, bzw. die Nockenwelle selbst treibt die Kraftstoffpumpe an. Die Kraftstoffpumpe fördert Kraftstoff aus einem Kraftstofftank und verdichtet den Kraftstoff. Anschließend fördert bzw. pumpt die Kraftstoffpumpe den verdichteten Kraftstoff in die Kraftstoffleitung. Der Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe gefördert wird, kann dabei durch eine weitere, elektrisch betriebene Kraftstoffvorförderpumpe bereits auf einen Druck von 3 bar bis 7 bar vorkomprimiert und aus dem Kraftstofftank gefördert werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is deduced from the detected pressure curve on a stroke of a piston of a fuel pump. Since the position of the cams or pistons of the fuel pump are known from the construction, it is concluded that the current cylinder clock, as this as well as the piston stroke of the fuel pump depends on the camshaft angle. The camshaft is in particular with a drive shaft of a fuel pump in a rotationally fixed connection, or the camshaft itself drives the fuel pump. The fuel pump delivers fuel from a fuel tank and compresses the fuel. Subsequently, the fuel pump pumps or pumps the compressed fuel into the fuel line. The fuel, which is conveyed through the fuel pump, can be precompressed by a further, electrically operated Kraftstoffvorförderpumpe already to a pressure of 3 bar to 7 and conveyed from the fuel tank.

Die Nockenwelle ist dabei mechanisch mit der Antriebswelle der Kraftstoffpumpe verbunden, insbesondere derart, dass eine Umdrehung der Nockenwelle einer Umdrehung der Antriebswelle der Kraftstoffpumpe entspricht. Je nach Anzahl n der Kolben und Anzahl m der Nocken der Kraftstoffpumpe, wird pro Umdrehung der Nockenwelle n·m Mal Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe verdichtet und in die Kraftstoffleitung gefördert bzw. gepumpt. Dieses Fördern von Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe in die Kraftstoffleitung spiegelt sich in dem Druckverlauf der Kraftstoffleitung wieder und kann eindeutig erkannt werden. Durch Auswerten des Druckverlaufs kann somit darauf rückgeschlossen werden, wann sich ein Kolben der Kraftstoffpumpe in einem (Kompressions-) Hub befindet. Insbesondere kann durch Vergleich des Druckverlaufs des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung mit dem Signal des Kurbelwellengeberradsensors auch auf einen Drehwinkel der Antriebswelle der Kraftstoffpumpe geschlossen werden, da die Kurbelwelle in einem konstanten Drehverhältnis zur Antriebswelle der Kraftstoffpumpe steht. Durch die drehfeste Verbindung und einem bekannten Zusammenhang zwischen Kurbelwellenwinkel, Nockenwellenwinkel und der Antriebswelle der Kraftstoffpumpe kann aus dem Druckverlauf und dem elektrischen Signals des Kurbelwellengeberradsensors letztendlich auf den aktuellen Zylindertakt rückgeschlossen werden.The camshaft is mechanically connected to the drive shaft of the fuel pump, in particular such that one revolution of the camshaft corresponds to one revolution of the drive shaft of the fuel pump. Depending on the number n of the pistons and the number m of the cams of the fuel pump, fuel is compressed by the fuel pump n times per revolution of the camshaft and conveyed or pumped into the fuel line. This delivery of fuel through the fuel pump into the fuel line is reflected in the pressure curve of the fuel line again and can be clearly identified. By evaluating the pressure curve can thus be deduced when a piston of the fuel pump is in a (compression) stroke. In particular, by comparing the pressure curve of the fuel in the fuel line with the signal of Kurbelwellengeberradsensors on a rotation angle of the drive shaft of the fuel pump can be closed because the crankshaft is in a constant rotational speed to the drive shaft of the fuel pump. Due to the non-rotatable connection and a known relationship between crankshaft angle, camshaft angle and the drive shaft of the fuel pump can be deduced from the pressure curve and the electrical signal of the Kurbelwellengeberradsensors ultimately to the current cylinder clock.

Insbesondere ist die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens unabhängig von der Bauart der Kraftstoffpumpe. Vorzugsweise wird jedoch eine Kraftstoffpumpe verwendet, die eine ungerade Anzahl an Kraftstoffhüben pro Nockenwellenumdrehung bewirkt.In particular, the applicability of the method according to the invention is independent of the design of the fuel pump. Preferably, however, a fuel pump is used which causes an odd number of fuel strokes per camshaft revolution.

Da Nockenwelle und Antriebswelle der Kraftstoffpumpe drehfest miteinander verbunden sind, wird auch eine Phasenverstellung der Nockenwelle automatisch berücksichtigt. Mittels einer derartigen Phasenverstellung kann eine beabsichtigte Nockenwellenverstellung durchgeführt werden, beispielsweise um die Zylinderfüllung mit Frischluft über die Steuerzeiten der Ein- und Auslassventile der Zylinder zu beeinflussen. Dabei wird eine beabsichtigte Relativverdrehung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle durchgeführt. Der Nockenwellenwinkel wird somit variabel gegenüber dem Kurbelwellenwinkel verstellt.Since camshaft and drive shaft of the fuel pump are rotatably connected to each other, a phase adjustment of the camshaft is automatically taken into account. By means of such phase adjustment an intended camshaft adjustment can be performed, for example, to influence the cylinder filling with fresh air over the timing of the intake and exhaust valves of the cylinder. In this case, an intentional relative rotation of the camshaft relative to the crankshaft is performed. The camshaft angle is thus variably adjusted with respect to the crankshaft angle.

Insbesondere wird auch ein Kurbelwellenwinkel einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bestimmt. Der Kurbelwellenwinkel kann dabei auf hinreichend bekannte Weise (wie auch eingangs ausführlich erläutert) mittels eines Kurbelwellengeberrads und eines entsprechenden Sensors bestimmt werden. Der Kurbelwellenwinkel kann somit mittels eines Kurbelwellengeberrads bestimmt werden und der zugehörige Zylindertakt (d.h. insbesondere ob sich die Kurbelwelle zwischen 0°KW und 360°KW oder zwischen 360°KW und 720°KW) mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Druckverlauf des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung.In particular, a crankshaft angle of a crankshaft of the internal combustion engine is determined. The crankshaft angle can be determined in a well-known manner (as explained in detail above) by means of a crankshaft sensor wheel and a corresponding sensor. The crankshaft angle can thus be determined by means of a Kurbelwellengeberrads and the associated cylinder cycle (ie in particular whether the crankshaft between 0 ° and 360 ° KW KW or between 360 ° and 720 ° CA) by means of the method according to the invention from the pressure curve of the fuel in the fuel line ,

Insbesondere wird der Druckverlauf des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel erfasst. Weiter insbesondere wird der Nockenwellenwinkel in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel und dem Druckverlauf des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung bestimmt. Mittels eines bekannten Zusammenhangs zwischen Kurbelwellenwinkel und Nockenwellenwinkel kann der bestimmte Nockenwellenwinkel mit dem Kurbelwellenwinkel in Zusammenhang gebracht werden. Somit können auch die Zylinderkolbenpositionen bzw. die Takte der Zylinder mit dem Kurbelwellenwinkel in Zusammenhang gebracht und in Abhängigkeit vom bestimmten Kurbelwellenwinkel bestimmt bzw. vorhergesagt werden.In particular, the pressure curve of the fuel in the fuel line is detected as a function of the crankshaft angle. In particular, the camshaft angle is determined as a function of the crankshaft angle and the pressure curve of the fuel in the fuel line. By means of a known relationship between the crankshaft angle and the camshaft angle, the specific camshaft angle can be related to the crankshaft angle. Thus, the cylinder piston positions or the clocks of the cylinders can be related to the crankshaft angle and determined or predicted in dependence on the specific crankshaft angle.

Vorzugsweise wird der Zylindertakt während des Anlassens vor der Zündfreigabe der Brennkraftmaschine bestimmt. Der Zylindertakt wird dabei vorzugsweise bestimmt, bevor eine Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Zylinder freigegeben wird. Um Abgasgesetzgebung einzuhalten, werden die Kraftstoffeinspritzung und gegebenenfalls die Zündung erst dann freigegeben, wenn Kurbelwellenwinkel und Zylindertakt der einzelnen Zylinder bekannt sind. Da die Zylindertakte der einzelnen Zylinder in einem festen und bekannten Verhältnis zueinander stehen, muss nur ein Zylindertakt bestimmt werden, um auf den Takt jedes weiteren Zylinders schließen zu können. Solange die Kraftstoffeinspritzung noch nicht freigegeben ist, kann der Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung im Wesentlichen nur durch die Kraftstoffpumpe beeinflusst werden. Hübe der einzelnen Kolben der Kraftstoffpumpe können dabei einfach erkannt werden. Somit kann besonders einfach und präzise auf die Hübe der Kolben der Kraftstoffpumpe aus dem Druckverlauf des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung rückgeschlossen werden, bevor die Kraftstoffeinspritzung freigegeben wird. Preferably, the cylinder clock is determined during starting before the ignition release of the internal combustion engine. The cylinder clock is preferably determined before a Fuel injection is released into the individual cylinders. To comply with emissions legislation, the fuel injection and possibly the ignition are released only when the crankshaft angle and cylinder stroke of the individual cylinders are known. Since the cylinder strokes of the individual cylinders are in a fixed and known relationship to each other, only one cylinder stroke must be determined in order to close the cycle of each other cylinder can. As long as the fuel injection is not yet released, the pressure of the fuel in the fuel line can be influenced substantially only by the fuel pump. Strokes of the individual pistons of the fuel pump can be easily detected. Thus, it is particularly simple and precise to deduce the strokes of the pistons of the fuel pump from the pressure curve of the fuel in the fuel line before the fuel injection is released.

Insbesondere wird dabei ebenfalls der aktuelle Kurbelwellenwinkel mit Hilfe des Kurbelwellengeberradsensors bestimmt. Somit wird gewährleistet, dass die aktuelle Kurbelwellenposition und somit insbesondere die Zylinderkolbenpositionen und damit die Takte der einzelnen Zylinder bekannt sind. Somit kann die Kraftstoffeinspritzung und gegebenenfalls die Zündung freigegeben werden und die Brennkraftmaschine kann letztendlich gestartet werden.In particular, the current crankshaft angle is also determined using the Kurbelwellengeberradsensors. This ensures that the current crankshaft position and thus in particular the cylinder piston positions and thus the clocks of the individual cylinders are known. Thus, the fuel injection and possibly the ignition can be released and the internal combustion engine can finally be started.

In der mechanischen Auslegung der Kraftstoffpumpe bestehen Freiheitsgrade im Bezug auf die Positionierung der Nocken/Kolben. Durch eine Relativdrehung der Antriebswelle der Kraftstoffpumpe lassen sich die Kraftstoffhübe relativ zu dem Kurbelwellenwinkel verdrehen. Da beim Start der Brennkraftmaschine auf Merkmale im Signal des Kurbelwellengeberradsensors (Lücke von 2 Zähnen Größe) und des Kraftstoffdrucksignals (Druckhübe) zu achten ist und des Weiteren die Erkennung von zwei dieser Merkmale zum Erkennen des Zylindertakts ausreicht, gilt es, die Antriebswelle des Kraftstoffpumpe relativ zur Kurbelwelle so zu positionieren, dass möglichst schnell mindestens zwei dieser Merkmale erkannt werden können und so ein möglichst schneller Start der Brennkraftmaschine gewährleistet werden kann.In the mechanical design of the fuel pump there are degrees of freedom with respect to the positioning of the cams / pistons. By a relative rotation of the drive shaft of the fuel pump, the fuel strokes can be rotated relative to the crankshaft angle. Since at the start of the engine characteristics in the signal of the Kurbelwellengeberradsensors (gap of 2 teeth size) and the fuel pressure signal (pressure strokes) is to be paid and further the detection of two of these features is sufficient for detecting the cylinder clock, it is the drive shaft of the fuel pump relative To position the crankshaft so that as quickly as possible, at least two of these features can be detected and so the fastest possible start of the engine can be guaranteed.

Bevorzugt wird der Nockenwellenwinkel während des laufenden Betriebs der Brennkraftmaschine bestimmt bzw. errechnet. Wie bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen kann dabei während des laufenden Betriebs der Brennkraftmaschine der aktuelle Kurbelwellenwinkel mittels des Kurbelwellengeberradsensors bestimmt werden. Durch Bestimmen des Zylindertakts beim Starten der Brennkraftmaschine (wie oben erläutert) und aufgrund des bekannten Zusammenhangs zwischen Kurbelwellenwinkel und Nockenwellenwinkel kann während des laufenden Betriebs aus dem bestimmten Kurbelwellenwinkel ebenfalls der aktuelle Nockenwellenwinkel bestimmt werden, sofern von einer Nockenwellenverstellung abgesehen wird. Somit kann der Zeitpunkt des Öffnens bzw. Schließens der von der Nockenwelle betätigten Zylindereinlass- bzw. Zylinderauslassventile validiert werden Preferably, the camshaft angle is determined or calculated during ongoing operation of the internal combustion engine. As in conventional internal combustion engines, the current crankshaft angle can be determined by means of the crankshaft sensor wheel sensor during ongoing operation of the internal combustion engine. By determining the cylinder timing when starting the internal combustion engine (as explained above) and due to the known relationship between crankshaft angle and camshaft angle, the current camshaft angle can also be determined during operation from the specific crankshaft angle, provided that a camshaft adjustment is dispensed with. Thus, the timing of the opening and closing of the camshaft actuated cylinder inlet and cylinder outlet valves, respectively, can be validated

Im Falle einer Nockenwellenverstellung, bei der der Nockenwellenwinkel relativ zum Kurbelwellenwinkel verstellt wird, verändert sich aufgrund der drehfesten Verbindung zwischen Nockenwelle und Antriebswelle der Kraftstoffpumpe auch das Verhältnis zwischen Kurbelwellenwinkel und dem Winkel der Antriebswelle der Kraftstoffpumpe. Somit verändert sich auch das Verhältnis des Kurbelwellensignals und der Druckhübe des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung. Aufgrund dieser Änderung kann also nicht mehr direkt vom Kurbelwellenwinkel auf den Nockenwellenwinkel geschlossen werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich aber der neue Zusammenhang zwischen Nockenwellenwinkel und Kurbelwellenwinkel errechnen. Deshalb kann insbesondere nach einer Nockenwellenverstellung auf die korrekten Öffnungsund Schließzeitpunkte der Zylinderventile geschlossen werden.In the case of a camshaft adjustment in which the camshaft angle is adjusted relative to the crankshaft angle, also changes the relationship between the crankshaft angle and the angle of the drive shaft of the fuel pump due to the rotationally fixed connection between the camshaft and drive shaft of the fuel pump. Thus, the ratio of the crankshaft signal and the pressure strokes of the fuel in the fuel line also changes. Due to this change, it is no longer possible to deduce the camshaft angle directly from the crankshaft angle. With the aid of the method according to the invention, however, the new relationship between the camshaft angle and crankshaft angle can be calculated. Therefore, in particular after a camshaft adjustment to the correct opening and closing times of the cylinder valves are closed.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of the method in the form of software is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and therefore exists anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of exemplary embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoff-Einspritzsystem, das dazu eingerichtet ist, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. 1 schematically shows an internal combustion engine with a fuel injection system, which is adapted to perform a preferred embodiment of a method according to the invention.

2 zeigt schematisch einen Druckverlauf des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung, der im Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst werden kann. 2 schematically shows a pressure curve of the fuel in the fuel line, which can be detected in the course of a preferred embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist eine als Hubkolbenmotor 100 ausgebildete Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoff-Einspritzsystem 200 schematisch dargestellt. In 1 is a piston engine 100 trained internal combustion engine with a fuel injection system 200 shown schematically.

Die Brennkraftmaschine 100 weist eine Kurbelwelle 110 auf. Die Kurbelwelle 110 ist über Pleuelstangen 111 mit Kolben 112 in Zylindern 113 verbunden. In 1 sind nur beispielhaft zwei Zylinder 113 dargestellt, die Brennkraftmaschine 100 kann jedoch eine zweckmäßige Anzahl an Zylindern 113 aufweisen.The internal combustion engine 100 has a crankshaft 110 on. The crankshaft 110 is over connecting rods 111 with pistons 112 in cylinders 113 connected. In 1 are just two cylinders, for example 113 shown, the internal combustion engine 100 However, a suitable number of cylinders 113 exhibit.

Mit der Kurbelwelle 110 ist ein Kurbelwellengeberrad 116 drehfest verbunden. Das Kurbelwellengeberrad 116 weist an dessen Oberfläche Markierungen 117 auf. Das Kurbelwellengeberrad 116 kann als Markierungen beispielsweise 58 Zähne und eine Lücke von zwei Zähnen aufweisen.With the crankshaft 110 is a crankshaft sensor wheel 116 rotatably connected. The crankshaft sensor wheel 116 has marks on its surface 117 on. The crankshaft sensor wheel 116 may have, for example, 58 teeth and a gap of two teeth as markers.

Ein Kurbelwellengeberradsensor 118 tastet die Oberfläche des Kurbelwellengeberrads 116 ab und erzeugt dabei ein elektrisches Kurbelwellensignal. Ein Steuergerät 300 wertet dieses Signal aus und bestimmt daraus einen Kurbelwellenwinkel als einen Drehwinkel der Kurbelwelle 110.A crankshaft sensor wheel sensor 118 senses the surface of the crankshaft sensor wheel 116 and generates an electrical crankshaft signal. A control unit 300 evaluates this signal and determines a crankshaft angle as a rotation angle of the crankshaft 110 ,

Die Kurbelwelle 110 ist hier über einen Riemen 119 drehfest mit einer Nockenwelle 120 verbunden. Die Nockenwelle 120 weist eine zweckmäßige Anzahl an Nocken 121 auf. Mittels der Nocken 121 können Einlassventile 114 und Auslassventile 115 der einzelnen Zylinder geöffnet werden.The crankshaft 110 is here over a belt 119 rotatably with a camshaft 120 connected. The camshaft 120 has a convenient number of cams 121 on. By means of the cams 121 can intake valves 114 and exhaust valves 115 the individual cylinder are opened.

Mittels einer Phasenverstellvorrichtung 123 kann eine beabsichtigte Nockenwellenverstellung durchgeführt werden. Dabei kann ein Drehwinkel der Nockenwelle 120 variabel gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle 110 verstellt werden.By means of a Phasenverstellvorrichtung 123 an intended camshaft adjustment can be performed. In this case, a rotation angle of the camshaft 120 variable with respect to the angle of rotation of the crankshaft 110 be adjusted.

Die Nockenwelle 120 ist hier andererseits auch drehfest über einen Riemen 125 mit einer Hochdruckpumpe 210 verbunden. Die Hochdruckpumpe 210 ist dabei Teil des Kraftstoff-Einspritzsystems 200. Das Kraftstoff-Einspritzsystem 200 ist in diesem speziellen Beispiel als ein Common-Rail-System 200 ausgebildet. Die Kraftstoffpumpe 210 ist dabei als eine Radialkolbenpumpe 210 mit drei Kolben 212 ausgebildet. Die Radialkolbenpumpe 210 weist weiterhin eine Antriebswelle 211 auf, die über den Riemen 125 drehfest mit der Nockenwelle 120 verbunden ist.The camshaft 120 On the other hand, here is also rotatably on a belt 125 with a high pressure pump 210 connected. The high pressure pump 210 is part of the fuel injection system 200 , The fuel injection system 200 is in this particular example as a common-rail system 200 educated. The fuel pump 210 is here as a radial piston pump 210 with three pistons 212 educated. The radial piston pump 210 also has a drive shaft 211 on that over the belt 125 rotatably with the camshaft 120 connected is.

Die Radialkolbenpumpe 210 fördert Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 240, verdichtet diesen und pumpt den verdichteten Kraftstoff in eine hier als Common-Rail-Hochdruckspeicher 230 ausgebildete Kraftstoffleitung. Aus diesem Common-Rail-Hochdruckspeicher 230 kann der verdichtete Kraftstoff über weitere Kraftstoffleitungen und Injektoren 231 in die Zylinder 113 eingespritzt werden.The radial piston pump 210 Promotes fuel from a fuel tank 240 , compresses this and pumps the compressed fuel into one here as common-rail high-pressure accumulator 230 trained fuel line. For this common-rail high-pressure accumulator 230 Can the compressed fuel through more fuel lines and injectors 231 in the cylinders 113 be injected.

Ein Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung 230 über die Zeit wird mittels eines Drucksensors 221 als ein Druckverlauf erfasst und an das Steuergerät 300 übermittelt. A pressure of the fuel in the fuel line 230 over time, by means of a pressure sensor 221 detected as a pressure profile and sent to the control unit 300 transmitted.

Das Steuergerät 300 ist dazu eingerichtet, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Dazu bestimmt das Steuergerät 300 mittels des durch den Drucksensor 221 erfassten Druckverlaufs in der Kraftstoffleitung 230 und des durch den Kurbelwellengeberradsensor 118 erfassten Kurbelwellenwinkels einen aktuellen Takt der Zylinder 113.The control unit 300 is adapted to perform a preferred embodiment of a method according to the invention. This is determined by the control unit 300 by means of the pressure sensor 221 recorded pressure curve in the fuel line 230 and by the crankshaft sensor wheel sensor 118 detected crankshaft angle a current stroke of the cylinder 113 ,

Ein beispielhafter Druckverlauf, der im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst werden kann, ist in 2 schematisch zusammen mit dem elektrischen Signal des Kurbelwellengeberradsensors in einem Diagramm 400 dargestellt.An exemplary pressure curve that can be detected in the course of the method according to the invention is shown in FIG 2 schematically together with the electrical signal of the Kurbelwellengeberradsensors in a diagram 400 shown.

Eine erste Kurve 410 des Diagramms 400 zeigt dabei das Kurbelwellensignal über die Zeit t, das durch den Kurbelwellengeberradsensor 118 erfasst werden kann. Peaks 431 dieses Kurbelwellensignals 410 symbolisieren dabei die 58 Zähne des Kurbelwellengeberrads 116. Das Fehlen von Peaks 432 in dem Kurbelwellensignal 410 symbolisiert die Lücke des Kurbelwellengeberrads 116. Das Winkelsystem ist in dem Beispiel so definiert, dass die steigende Flanke des zweiten Kurbelwellenzahns nach der Lücke mit der Größe von zwei Zähnen φ = 0° entspricht.A first turn 410 of the diagram 400 shows the crankshaft signal over the time t, by the Kurbelwellengeberradsensor 118 can be detected. peaks 431 this crankshaft signal 410 symbolize thereby the 58 teeth of the Kurbelwellengeberrads 116 , The absence of peaks 432 in the crankshaft signal 410 symbolizes the gap of the crankshaft sensor wheel 116 , The angle system is defined in the example so that the rising edge of the second crankshaft tooth after the gap with the size of two teeth φ = 0 °.

Eine zweite Kurve 420 des Diagramms 400 zeigt den Druckverlauf in der Kraftstoffleitung 230 über die Zeit t.A second turn 420 of the diagram 400 shows the pressure curve in the fuel line 230 over time t.

Im folgenden Beispiel soll die Brennkraftmaschine 100 gestartet werden. Eine Kraftstoffeinspritzung ist dabei noch nicht freigegeben. Das Steuergerät 300 bestimmt aus dem erfassten Kurbelwellensignal 410 den aktuellen Kurbelwellenwinkel. Des Weiteren bestimmt das Steuergerät 300 mittels des Kurbelwellenwinkels und des erfassten Druckverlaufs 420 den aktuellen Zylindertakt. Anschließend wird die Kraftstoffeinspritzung freigegeben und die Brennkraftmaschine 100 wird gestartet.In the following example, the internal combustion engine 100 to be started. A fuel injection is not yet released. The control unit 300 determined from the detected crankshaft signal 410 the current crankshaft angle. Furthermore, the controller determines 300 by means of the crankshaft angle and the detected pressure curve 420 the current cylinder clock. Subsequently, the fuel injection is released and the internal combustion engine 100 is started.

Abschnitt 411 entspricht dabei einer ersten Umdrehung der Kurbelwelle 110 um 360°KW. Abschnitt 412 entspricht einer zweiten Umdrehung der Kurbelwelle 110 um insgesamt 720°KW. Abschnitt 411 und 412 entsprechen somit jeweils einer halben Umdrehung der Nockenwelle 120 und somit jeweils einer halben Umdrehung der Antriebswelle 211 der Radialkolbenpumpe 210. section 411 corresponds to a first revolution of the crankshaft 110 around 360 ° KW. section 412 corresponds to a second revolution of the crankshaft 110 by a total of 720 ° KW. section 411 and 412 thus each correspond to half a revolution of the camshaft 120 and thus each half a revolution of the drive shaft 211 the radial piston pump 210 ,

Bei einem Kurbelwellenwinkel φ1 ändert sich der Druck von einem Wert p0 auf einen Wert p1. Dies bedeutet, dass Kraftstoff durch den ersten der Kolben 212 der Radialkolbenpumpe 210 verdichtet wird. Dabei wird ein erster Kolbenhub 421 dieses ersten Kolbens 212 durchgeführt.At a crankshaft angle φ1, the pressure changes from a value p0 to a value p1. This means that fuel passes through the first of the pistons 212 the radial piston pump 210 is compressed. This is a first piston stroke 421 this first piston 212 carried out.

Bei einem Kurbelwellenwinkel φ2 ändert sich der Druck von dem Wert p1 auf einen Wert p2. Dies bedeutet, dass Kraftstoff durch den zweiten der Kolben 212 der Radialkolbenpumpe 210 verdichtet wird. Dabei wird ein zweiter Kolbenhub 422 dieses zweiten Kolbens 212 durchgeführt.At a crankshaft angle φ2, the pressure changes from the value p1 to a value p2. This means that fuel through the second of the pistons 212 the radial piston pump 210 is compressed. This is a second piston stroke 422 this second piston 212 carried out.

Bei einem Kurbelwellenwinkel φ3 ändert sich der Druck von dem Wert p2 auf den Wert p3. Dies bedeutet, dass Kraftstoff durch den dritten der Kolben 212 der Radialkolbenpumpe 210 verdichtet wird. Dabei wird ein dritter Kolbenhub 423 dieses dritten Kolbens 212 durchgeführt.At a crankshaft angle φ3, the pressure changes from the value p2 to the value p3. This means that fuel passes through the third of the pistons 212 the radial piston pump 210 is compressed. This is a third piston stroke 423 this third piston 212 carried out.

Aus dem Druckverlauf 420, genauer aus der Position von Druckanstiegen, wird durch Abgleich mit dem aktuellen Kurbelwellenwinkel 410 somit auf den aktuellen Zylindertakt geschlossen. Insbesondere kann erkannt werden, dass sich die Kurbelwelle zwischen 0°KW und 360°KW befindet, wenn ein Druckanstieg beim 12. Zahn nach der Lücke mit der Größe von zwei Zähnen kommt, und es kann erkannt werden, dass sich die Kurbelwelle zwischen 360°KW und 720°KW befindet, wenn ein Druckanstieg nicht beim 12. Zahn, sondern beim 32. Zahn nach der Lücke mit der Größe von zwei Zähnen kommt. Daraus, d.h. aus dem genauen Kurbelwellenwinkel zwischen 0°KW und 720°KW, ergibt sich unmittelbar auch der Takt der einzelnen Zylinder, da die Zylinderkolben in einer festen und bekannten Winkelbeziehung zueinander stehen. From the pressure gradient 420 , more precisely from the position of pressure increases, is compared with the current crankshaft angle 410 thus closed to the current cylinder cycle. In particular, it can be seen that the crankshaft is between 0 ° CA and 360 ° CA when a pressure increase at the 12th tooth comes after the gap with the size of two teeth, and it can be seen that the crankshaft is between 360 ° KW and 720 ° CA is when a pressure increase does not come at the 12th tooth, but at the 32nd tooth after the gap with the size of two teeth. From this, ie from the exact crankshaft angle between 0 ° CA and 720 ° CA, the cycle of the individual cylinders results directly, since the cylinder pistons are in a fixed and known angular relationship to one another.

Durch die drehfeste Verbindung zwischen Antriebswelle 211 der Radialkolbenpumpe 210 und der Nockenwelle 120 kann aus dem Kurbelwellenwinkel und dem Nockenwellenwinkel auch der Zylindertakt bestimmt werden, beispielsweise um ein Maß einer beabsichtigten Nockenwellenverstellung zu ermitteln. Due to the non-rotatable connection between the drive shaft 211 the radial piston pump 210 and the camshaft 120 can be determined from the crankshaft angle and the camshaft angle and the cylinder clock, for example, to determine a measure of an intended camshaft adjustment.

Claims (9)

Verfahren zum Bestimmen eines aktuellen Takts eines Zylinders (113) eines Hubkolbenmotors (100), welcher eine Kurbelwelle (110) und eine Nockenwelle (120) aufweist, wobei – Kraftstoff in eine Kraftstoffleitung (230) des Hubkolbenmotors (100) gefördert wird, von wo aus der Kraftstoff in den Zylinder (113) des Hubkolbenmotors (100) eingespritzt werden kann, – ein Druckverlauf (420) eines Drucks von Kraftstoff in der Kraftstoffleitung (230) erfasst wird, – eine Drehung der Kurbelwelle (100) von einem Kurbelwellengeberradsensor (118) erfasst und ein Kurbelwellensignal erzeugt wird, und – aus dem Druckverlauf (420) des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung (230) und dem Kurbelwellensignal auf den aktuellen Takt des Zylinders (113) rückgeschlossen wird.Method for determining a current clock of a cylinder ( 113 ) of a reciprocating engine ( 100 ), which a crankshaft ( 110 ) and a camshaft ( 120 ), wherein - fuel in a fuel line ( 230 ) of the reciprocating engine ( 100 ) from where the fuel enters the cylinder ( 113 ) of the reciprocating engine ( 100 ), - a pressure curve ( 420 ) a pressure of fuel in the fuel line ( 230 ), - a rotation of the crankshaft ( 100 ) from a crankshaft sensor wheel sensor ( 118 ) is detected and a crankshaft signal is generated, and - from the pressure curve ( 420 ) of the fuel in the fuel line ( 230 ) and the crankshaft signal to the current stroke of the cylinder ( 113 ) is inferred. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Nockenwelle (120) mit einer Antriebswelle (211) einer Kraftstoffpumpe (210) in drehfester Verbindung steht, wobei die Kraftstoffpumpe (210) Kraftstoff verdichtet und in die Kraftstoffleitung (230) fördert, wobei aus dem erfassten Druckverlauf (420) auf eine Förderbewegung (421, 422, 423) der Kraftstoffpumpe (210) rückgeschlossen wird und daraus auf den aktuellen Takt des Zylinders (113) rückgeschlossen wird.Method according to claim 1, wherein the camshaft ( 120 ) with a drive shaft ( 211 ) a fuel pump ( 210 ) in rotationally fixed connection, wherein the fuel pump ( 210 ) Compressed fuel and into the fuel line ( 230 ), whereby from the recorded pressure curve ( 420 ) on a conveying movement ( 421 . 422 . 423 ) of the fuel pump ( 210 ) and from it to the current stroke of the cylinder ( 113 ) is inferred. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftstoffpumpe (210) eine ungerade Anzahl von Förderbewegungen pro Nockenwellenumdrehung durchführt. Method according to claim 1 or 2, wherein the fuel pump ( 210 ) performs an odd number of conveying movements per camshaft revolution. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Takt des Zylinders (113) während des Startens der Brennkraftmaschine (100) bestimmt wird, bevor eine Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Zylinder (113) freigegeben wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the clock of the cylinder ( 113 ) during starting of the internal combustion engine ( 100 ) is determined before fuel injection into the individual cylinders ( 113 ) is released. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Nockenwellenwinkel der Nockenwelle (120) während des laufenden Betriebs der Brennkraftmaschine (100) bestimmt wird und damit eine Validierung der Zeitpunkte des Öffnens bzw. Schließens der von der Nockenwelle betätigten Zylindereinlass- bzw. Zylinderauslassventile durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a camshaft angle of the camshaft ( 120 ) during operation of the internal combustion engine ( 100 ) is determined and thus a validation of the timing of the opening and closing of the actuated by the camshaft cylinder inlet and cylinder outlet valves is performed. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Kurbelwellenwinkel einer Kurbelwelle (100) der Brennkraftmaschine bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a crankshaft angle of a crankshaft ( 100 ) of the internal combustion engine is determined. Steuergerät (300), das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Control unit ( 300 ), which is adapted to perform a method according to any one of the preceding claims. Computerprogramm, das ein Steuergerät (300) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn es auf dem Steuergerät (300), insbesondere nach Anspruch 7, ausgeführt wird. Computer program comprising a control unit ( 300 ) to perform a method according to any one of claims 1 to 6, when it on the control unit ( 300 ), in particular according to claim 7, is executed. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 8. Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 8.
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