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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe,
wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit Common-Rail-Einspritzsystemen
verwendet werden kann.
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Common-Rail-Einspritzsysteme
sind bereits bekannt. Es handelt sich dabei um Einspritzsysteme für Verbrennungsmotoren,
bei denen eine Hochdruckpumpe den Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau
bringt. Der unter Druck stehende Kraftstoff füllt ein Rohrleitungssystem,
welches bei Motorbetrieb ständig
unter Druck steht.
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Ein
derartiges Common-Rail-Einspritzsystem ist aus der
DE 10 2006 023 470 A1 bekannt.
Das dort beschriebene System weist eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe
zum Fördern
von Kraftstoff, einen an die Hochdruck-Kraftstoffpumpe angeschlossenen
Hochdruckkraftstoffspeicher zum Speichern von Kraftstoff unter einem
Einspritzdruck gegenüber der
Umgebung des Common-Rail-Einspritzsystems, mindestens
einen an den Hochdruckkraftstoffspeicher angeschlossenen Injektor
zum Abgeben von Kraftstoff in mindestens einen Brennraum, eine Rückleitung
zum Rückleiten
von Kraftstoff vom Injektor zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe unter einem Rückleitdruck
gegenüber
der Umgebung des Common-Rail-Einspritzsystems und ein Einstellmittel
zum Einstellen des Rückleitdruckes
auf.
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Ein
weiteres Common-Rail-Einspritzsystem ist aus der
DE 10 2006 026 928 A1 bekannt.
Das dort beschriebene System enthält einen Kraftstofftank, eine
Hochdruck-Kraftstoffpumpe, eine Rail-Leitung, einen Druckspeicher,
einen Injektor und eine digitale Steuerung. In der Zuführleitung
zwischen dem Kraftstofftank und der Hochdruck-Kraftstoffpumpe ist
ein Volumenstromregelventil angeordnet, welches von der digitalen
Steuerung über
eine Volumenstromregelventilansteuerleitung ange steuert wird. Die
Hochdruck-Kraftstoffpumpe weist mindestens eine Verdrängereinheit
auf. Sie liefert im Betrieb des Einspritzsystems einen in der Rail-Leitung
an dem Injektor anliegenden Einspritzdruck.
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Zum
Stand der Technik gehören
des weiteren mit elektrisch betätigten
Einlassventilen ausgestattete phasenanschnittgesteuerte Pumpen,
bei denen das Einlassventil im stromlosen Zustand geöffnet ist.
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Ferner
sind bereits mit elektrisch betätigten Einlassventilen
ausgestatte phasenanschnittgesteuerte Pumpen bekannt, bei denen
das Einlassventil im stromlosen Zustand geschlossen ist. Dabei wird
das Einlassventil durch eine Feder geschlossen gehalten. Ohne elektrische
Ansteuerung sind derartige Pumpen durch die Federauslegung und die
Druckverhältnisse
vor und hinter dem Einlassventil selbststeuernd. Als Hochdruckpumpe
ist eine derartige Pumpe wenig geeignet, da die genannte Selbststeuerung
im Falle eines Ansteuerungsausfalles, der beispielsweise durch das
Abfallen eines Steckers verursacht werden kann, in unerwünschter
Weise zu einer Vollförderung
der Pumpe führt.
Bei derartigen Pumpen ist es bereits bekannt, ein Überdruckventil
zu verwenden, um zu verhindern, dass auf Grund der genannten Vollförderung
der Pumpe das hydraulische System zum Bersten kommt.
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Bei
mit elektrisch betätigten
Einlassventilen ausgestatteten phasenanschnittgesteuerten Pumpen,
bei denen das Ventil stromlos geschlossen ist und die Federkraft
größer ist
als die Kraft aus der Druckdifferenz (Druck vor und hinter dem Ventil), kann
die Pumpe nicht ohne eine elektrische Ansteuerung des Einlassventils
pumpen. Dies hat zur Folge, dass nach einem Anlassen des Verbrennungsmotors,
d. h. nach dem Vorliegen eines Startsignals, zunächst eine Erkennung der Phasenlage
des Plungers der Pumpe erfolgen muss, um eine Synchronisation der
elektrischen Ansteuerung des Einlassventils mit der Drehung der
Kurbelwelle vornehmen zu können. Dies
wiederum hat zur Folge, dass der Druckaufbau und damit auch der
Motor start verzögert
erfolgen. Solche Pumpenkonfigurationen sind zum Beispiel aus den
Dokumenten
DE
10 2004 056 665 A1 und
EP 1 249 599 A2 bekannt.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Weg aufzuzeigen, wie
die vorstehend beschriebenen Nachteile beseitigt werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst. Erfindungsgemäß wird bei
einem Verfahren zur Steuerung einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die
ein elektrisch ansteuerbares elektromechanisches, im stromlosen
Zustand geschlossenes und durch die Kraft einer Feder im geschlossenen
Zustand gehaltenes Einlassventil, ein Auslassventil und einen Verdränger aufweist,
das Einlassventil nach dem Vorliegen eines Startbefehles zunächst in
einer selbststeuernden Betriebsart betrieben, während welcher eine Ermittlung der
Phasenlage des Verdrängers
erfolgt, und nach erfolgter Ermittlung der Phasenlage des Verdrängers auf
eine nichtselbststeuernde Betriebsart des Einlassventils umgeschaltet.
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In
der selbststeuernden Betriebsart wird das Einlassventil in Abhängigkeit
von der Druckdifferenz zwischen dem in einem Niederdruckkanal und
dem in einer Druckaufbaukammer der Hochdruck-Kraftstoffpumpe herrschenden
Druck gesteuert. Diese Druckdifferenz wird in vorteilhafter Weise
durch eine Bewegung des Verdrängers
oder durch den von einer Vorförderpumpe
hervorgerufenen Druck erzeugt.
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Um
das Einlassventil nach dem Vorliegen eines Startbefehles in die
selbststeuernde Betriebsart zu bringen, wird mittels einer auf einen
Aktuator wirkenden Kraft das Einlassventil derart angesteuert, dass
die das Einlassventil im geschlossenen Zustand haltende Federkraft
kompensiert wird. Dies hat zur Folge, dass bereits vergleichsweise
geringe Druckunterschiede ausreichen, um das Einlassventil vom geschlossenen
in den geöffneten
Zustand und umgekehrt zu bringen.
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Während dieses
Betriebes des Einlassventils in der selbststeuernden Betriebsart
erfolgt eine Ermittlung der zum Zeitpunkt der Eingabe des Startbefehles
noch unbekannten Phasenlage des Verdrängers. Dies geschieht vorzugsweise
durch eine Auswertung des während
der Verdrängerbewegung auftretenden
Druckverlaufes in der Hochdruckkammer der Hochdruck-Kraftstoffpumpe.
Dabei werden in vorteilhafter Weise Übergänge der Druckkennlinie von
einem ansteigenden Verlauf zu einem flachen Verlauf und von einem
flachen Verlauf zu einem ansteigenden Verlauf detektiert.
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In
vorteilhafter Weise wird mittels eines Drucksensors im Hochdruckbereich
des Systems (z. B. Rail) überprüft, ob der
dort auftretende Druck einen vorgegebenen Maximaldruck übersteigt.
Ist dies der Fall, dann erfolgt ein Schließen des Eingangsventils.
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In
der nicht selbststeuernden Betriebsart wird das Einlassventil in
Abhängigkeit
von der Phasenlage des Verdrängers
elektrisch gesteuert. Vorzugsweise ist dabei das Einlassventil geöffnet, wenn sich
der Verdränger
nach unten bewegt. Bewegt sich der Verdränger nach oben, dann ist das
Einlassventil vorzugsweise geschlossen und das Auslassventil geöffnet.
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Mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Hochdruck-Kraftstoffpumpe
Kraftstoff fördert,
sobald sich die Kurbelwelle aufgrund einer Betätigung des Anlassers dreht.
Eine bereits zu diesem Zeitpunkt erfolgende Erkennung des Pumpenkurbelwinkels,
d. h. der Pumpenphase, ist nicht notwendig. Somit wird eine Vollförderung
begünstigt
und folglich ein schnellstmöglicher
Druckaufbau ermöglicht.
Dies gilt auch im Falle einer Nichterkennung der Pumpenphase, da
in diesem Fall beim Überschreiten
einer festlegbaren Druckschwelle die Ansteuerung des Einlassventils derart
erfolgen kann, dass eine Kraftstoffförderung unterbunden wird. Ist
die Pumpenphase erkannt, dann wird auf einen nicht selbststeuernden
Betrieb umgeschaltet, in welchem das Einlassventil rein elektrisch
angesteuert wird und in welchem das Einlassventil bei fehlender
elektrischer Ansteuerung durch die Kraft einer Feder im geschlossenen
Zustand gehalten wird, d. h. durch Druckdifferenzen zwischen dem
Druck im Niederdruckkanal und dem Druck in der Druckaufbaukammer
nicht geöffnet
werden kann. Eine derartige Auslegung der Federkraft ist vorteilhaft,
da im Falle eines auf einem Defekt beruhenden Ansteuerausfalls bei
hoher Drehzahl ein Bersten des Systems verhindert wird bzw. da ein
eventuelles zusätzliches Überdruckventil
eingespart wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist insbesondere auch dann von Vorteil, wenn die Hochdruck-Kraftstoffpumpe
in einem Übersetzungsverhältnis ungleich
1:1 zur Kurbelwelle eingebaut ist. In diesem Fall käme es zu
einer noch größeren Verzögerung beim
Druckaufbau, da in diesem Falle zur Erkennung der Pumpenphasenlage
das Raildruckverhalten gemessen und analysiert werden müsste, wobei
es aber erst dann zu einem Druckaufbau käme, wenn das Einlassventil
sinnvoll angesteuert werden kann, also bei geeigneter Pumpenphasenlage.
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In
Systemen, bei denen die Hochdruck-Kraftstoffpumpe zwar in einem
Verhältnis
von 1:1 zur Kurbelwelle, aber nicht gephast eingebaut ist, ist beim ersten
Start am Produktionsbandende durch die selbstansaugende Wirkung
in der selbststeuernden Betriebsart eine Detektion der Pumpenphase
durch eine Analyse des Druckaufbaus im Common-Rail möglich. Hierbei
wird ein Sattelpunkt der Druckaufbaukennlinie, d. h. ein Übergang
zwischen einem ansteigenden Verlauf und einem flachen Verlauf der Druckkennlinie,
dem oberen Totpunkt der Pumpenkolbenbewegung gleichgesetzt. Die
ermittelte Phasenlage wird gespeichert und bei jedem weiteren Start
als Adaptionswert aufgerufen.
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In
Systemen, bei denen die Hochdruck-Kraftstoffpumpe in einem Verhältnis ungleich
1:1 zur Kurbelwelle eingebaut ist, ist bei jedem Neustart eine Erkennung
der Pumpenphasenlage notwendig. Sie kann in der anfänglichen
selbststeuernden Betriebsart, vorgenommen werden.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren
beispielhafter Erläuterung
anhand der Figuren. Es zeigt
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1 eine
erste Skizze zur Erläuterung
einer Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 eine
zweite Skizze zur Erläuterung
einer Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 eine
dritte Skizze zur Erläuterung
einer Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und
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4 Diagramme
zur Erläuterung
der Detektion der Phasenlage des Plungers.
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Die 1 zeigt
eine erste Skizze zur Erläuterung
einer Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die
dargestellte Vorrichtung weist eine Steuereinheit 9 auf.
Diese stellt an ihrem Ausgang ein Steuersignal s zur Verfügung, welches
zur Ansteuerung eines Schalters 8 vorgesehen ist. Als Eingangssignal,
in dessen Abhängigkeit
die Steuereinheit 9 das Steuersignal s ermittelt, empfängt die
Steuereinheit 9 eine Information über den Pumpenkurbel Winkel ω der Pumpenkurbelwelle.
Der Schalter 8 ist vorzugsweise in Form eines Feldeffekttransistors
realisiert. Ein Anschluss des Schalters 8 ist mit Masse verbunden.
Der masseferne Anschluss des Schalters 8 ist mit einer
Aktorspule 7 verbunden. Der masseferne Anschluss des Schalters 8 ist
des weiteren über eine
Zenerdiode 10 mit Masse verbunden.
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Des
Weiteren weist die dargestellte Vorrichtung eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 1 auf.
Diese ist mit einem Einlassventil 2, einem Niederdruckkanal 3, einem
Zylinder 4, einem Auslassventil 5 und einem Verdränger 6 versehen.
Bei dem Verdränger 6 handelt
es sich vorzugsweise um einen Plunger.
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Bei
dem Einlassventil 2 handelt es sich um ein elektromechanisches
Ventil, zu welchem ein Verschlusselement 2a, eine Feder 2b und
ein Aktuator 2c gehören.
Der Aktuator 2c wirkt mit der Aktorspule 7 zusammen
und wird bei einem Stromfluss durch die Aktorspule 7 in
der 1 nach rechts gedrückt, so dass das Einlassventil 2 geöffnet ist.
Fließt
kein Strom durch die Aktorspule 7, dann befindet sich das Einlassventil 2 im
geschlossenen Zustand. Die Kennlinie der Feder 2b und/oder
deren Federvorspannung ist derart gewählt, dass das Einlassventil
bei fehlendem Stromfluss durch die Aktorspule 7 im geschlossenen
Zustand gehalten wird, und zwar unabhängig von den Druckverhältnissen
im Niederdruckkanal 3 und der Druckaufbaukammer 4a der
Hochdruck-Kraftstoffpumpe 1. Der Eingang 3a des
Niederdruckkanals 3 ist mit einem nicht gezeichneten Kraftstofftank
verbunden, aus welchem der Hochdruck-Kraftstoffpumpe über eine Vorförderpumpe Kraftstoff
zugeführt
wird. Der Ausgang 3b des Niederdruckkanals 3 ist
beispielsweise mit einem Druckbegrenzungsventil verbunden.
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Der
Zylinder 4 weist die Druckaufbaukammer 4a und
eine Hochdruckkammer 4b auf. Zwischen der Druckaufbaukammer 4a und
der Hochdruckkammer 4b ist das Auslassventil 5 angeordnet, so
dass bei geöffnetem
Auslassventil 5 Kraftstoff aus der Druckaufbaukammer 4a in
die Hochdruckkammer 4b, und somit in das Common-Rail des
Einspritzsystems, befördert
wird. Innerhalb der Druckaufbaukammer 4a ist der Plunger 6 beweglich
gelagert. Durch eine Bewegung des Plungers 6 nach unten wird
der Druck in der Druckaufbaukammer 4a erniedrigt. Bei einer
Bewegung des Plungers 6 nach oben, d. h. in Förderrichtung,
wird der Druck in der Druckaufbaukammer 4a erhöht. Der
Plunger 6 wirkt in bekannter Weise mit der Pumpenkurbelwelle
zusammen. Die momentane Position des Plungers 6, d. h. dessen
Phasenlage, wird durch den Pumpenkurbelwinkel ω beschrieben. Eine Information über den
momentanen Pumpenkurbelwinkel ω wird
der Steuereinheit 9 als Eingangssignal zugeführt.
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Bei
dem Auslassventil 5 handelt es sich um ein mechanisches
Ventil, welches ein Verschlusselement 5a und eine Feder 5b aufweist.
Dieses Ventil wird geöffnet,
wenn der Druck in der Druckaufbaukammer 4a des Zylinders 4 größer wird
als die Summe der durch die Feder 5b verursachten Schließkraft des
Auslassventils 5 und der Kraft, die durch den in der Hochdruckkammer 4b herrschenden
Druck verursacht wird, und wieder geschlossen, wenn der Druck in
der Druckaufbaukammer 4a wieder kleiner wird als die genannte
Summe.
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In
der 1 ist das Einlassventil 2 im geöffneten
Zustand dargestellt, wobei dieser geöffnete Zustand von der Steuereinheit 9 durch
Ausgabe des Steuersignals s in die Wege geleitet wurde. In diesem geöffneten
Zustand wird – wie
es durch den in der Druckaufbaukammer 4a gezeichneten Pfeil
angedeutet ist – Kraftstoff
aus dem Niederdruckkanal 3 in die Druckaufbaukammer 4a befördert. Der
Plunger 6 bewegt sich dabei – wie es durch den Pfeil unterhalb des
Plungers 6 angedeutet ist – nach unten, so dass der Druck
in der Druckaufbaukammer 4a erniedrigt und Kraftstoff aus
dem Niederdruckkanal 3 in die Druckaufbaukammer 4a gesaugt
wird.
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Hat
der Plunger 6 seinen unteren Totpunkt erreicht, dann wird
dies der Steuereinheit 9 signalisiert, die daraufhin die
Ausgabe des Steuersignals s beendet. Dies hat zur Folge, dass der
Schalter 8 in seinen geschlossenen Zustand gebracht wird,
so dass auch der Stromfluss durch die Aktorspule 7 beendet
wird. Dies wiederum bewirkt, dass der Aktuator 3, bei dem
es sich beispielsweise um einen Solenoid handelt, nach links bewegt
wird, so dass das Einlassventil 2 in seinen geschlossenen
Zustand gebracht wird.
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Durch
die Beschaltung des massefernen Anschlusses des Schalters 8 mit
der Zenerdiode 10 wird in vorteilhafter Weise erreicht,
dass der Aktuator 2c bei der Umschaltung vom Aktorspulenzustand „bestromt” in den
Aktorspulenzustand „unbestromt” durch
die Avalanchespannung der Zenerdiode 10 einem umgekehrten
Spannungspotential ausgesetzt ist. Dies hat zur Folge, dass das
Magnetfeld schneller zusammenbricht.
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Die 2 zeigt
eine zweite Skizze zur Erläuterung
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die
dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der in der 1 gezeigten
Vorrichtung dadurch, dass sich das Einlassventil 2 im geschlossenen
Zustand und das Auslassventil 5 im geöffneten Zustand befindet. Des
Weiteren befindet sich der Plunger 6 in seiner Aufwärtsbewegung,
d. h. in Förderrichtung.
Dies ist in der 2 durch den Pfeil unterhalb
des Plungers 6 veranschaulicht. Durch den sich nach oben
bewegenden Plunger 6 wird der Druck in der Druckaufbaukammer 4a erhöht. Wird dieser
Druck größer als
die Summe der durch die Feder 5b verursachten Schließkraft und
der Kraft, die durch den in der Hochdruckkammer 4b herrschenden
Druck verursacht wird, dann wird das Auslassventil 5 geöffnet und
es wird Kraftstoff aus der Druckaufbaukammer 4a in die
Hochdruckkammer 4b des Zylinders 4 und somit in
das Common-Rail des Einspritzsystems gedrückt, wie es durch den Pfeil
in der Druckaufbaukammer 4a veranschaulicht ist.
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Die
anhand der 1 und 2 beschriebene
Vorrichtung hat den Vorteil, dass das Einlassventil nicht im Sinne
einer Selbststeuerung durch die Druckverhältnisse im Niederdruckkanal 3 und
der Druckaufbaukammer 4a geöffnet und geschlossen wird,
sondern ausschließlich
durch eine elektrische Ansteuerung, die von der Steuereinheit 9 ausgeht. Die
Steuereinheit 9 öffnet
und schließt
das Einlassventil 2 in Abhängigkeit von der momentanen
Position des Plungers 6, d. h. in Abhängigkeit vom Pumpenkurbelwinkel ω. Sie kann
in den Grenzen der maximal möglichen
Fördermenge
und des genannten Pumpenkurbelwinkels ω die geförderte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit
von jeweils vorliegenden Erfordernissen regeln. Insbesondere kann
sie den Förderbeginn
und das Förderende
durch eine geeignete Ansteuerung des Schalters 8 in Abhängigkeit
von jeweils vorliegenden Erfordernissen verändern und dadurch die Kraftstofffördermenge
und den Druck im System regeln.
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Im
Allgemeinen wird das Ende des Ansaugens von Kraftstoff aus dem Niederdruckkanal 3 in die
Druckaufbaukammer 4 durch das Schließen des Einlassventils 2 herbeigeführt. Wird
dann der in der Druckaufbaukammer herrschende Druck so weit erhöht, dass
er größer ist
als die Summe der durch die Feder 5b verursachten Schließkraft und
der Kraft, die durch den in der Hochdruckkammer 4b herrschenden
Druck verursacht wird, dann wird das Auslassventil 5 geöffnet, um
Kraftstoff aus der Druckaufbaukammer 4a in die Hochdruckkammer 4b zu
drücken.
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Um
die elektrische Ansteuerung des Einlassventils vornehmen zu können, bedarf
es nach dem Vorliegen eines Startbefehles zunächst einer Detektion der Phasenlage
des Plungers 6, d. h. einer Erfassung des Pumpenkurbelwinkels ω, um die
oben beschriebene elektrische Ansteuerung in einer geeigneten Phasenlage
des Plungers vornehmen zu können.
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Um
die durch diese Erfassung des Pumpenkurbelwinkels ω bedingte
Zeitverzögerung
des Druckaufbaus und damit des Motorstarts zu verhindern, wird bei
der vorliegenden Erfindung das Einlassventil 2 nach dem
Vorliegen eines Startbefehles zunächst solange in einer selbststeuernden
Betriebsart betrieben, bis der Pumpenkurbelwinkel ω, d. h. die
Phasenlage des Plungers 6, ermittelt ist. Erst dann erfolgt
eine Umschaltung auf eine nicht selbststeuernde Betriebsart des
Einlassventils, bei welcher das Einlassventil 2, so wie
es oben beschreiben wurde, ausschließlich elektrisch und in Abhängigkeit vom
Pumpenkurbelwinkel ω angesteuert
wird.
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Um
nach einem Vorliegen eines Startbefehles die selbststeuernde Betriebsart
durchführen
zu können,
wird das Einlassventil 2 derart elektrisch angesteuert,
dass die Kraft, mittels welcher der Aktuator 2c des Einlassventils 2 gegen
die das Einlassventil 2 geschlossen haltende Kraft der
Feder 2b arbeitet, die Kraft der Feder 2b ausgleicht.
Dies ist in der 3 veranschaulicht, in welcher
die Kraft des Aktuators 2c mit F1 und die Kraft der Feder 2b mit
F2 bezeichnet ist.
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Die
vorstehend beschriebene elektrische Ansteuerung hat zur Folge, dass
nach dem Vorliegen eines Startbefehles das Öffnen und Schließen des
Einlassventils 2 in Abhängigkeit
von der zwischen dem Druck im Niederdruckkanal 3 und dem
Druck in der Druckaufbaukammer 4a herrschenden Druckdifferenz Δp erfolgt.
Ist der Druck im Niederdruckkanal 3 größer als der Druck in der Druckaufbaukammer 4a, dann
wird das Einlassventil 2 durch diese Druckdifferenz geöffnet. Diese
vorstehend genannte Druckdifferenz Δp kann dadurch herbeigeführt werden,
dass der Kraftstoff aus dem nicht gezeichneten Kraftstofftank mit
einem von einer ebenfalls nicht gezeichneten Vorförderpumpe
verursachten höheren
Druck in den Niederdruckkanal gedrückt wird. Die genannte Druckdifferenz Δp kann auch
dadurch herbeigeführt werden,
dass sich der Plunger 6 in der Druckaufbaukammer 4a nach
unten bewegt, wie es durch den in der 1 unterhalb
des Plungers 6 gezeichneten Pfeil veranschaulicht ist.
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Ist
der Druck in der Druckaufbaukammer 4a größer als
der Druck im Niederdruckkanal 3, dann wird das Einlassventil 2 geschlossen.
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Nach
alledem erfolgt nach dem Vorliegen eines Startbefehles zunächst ein
Betreiben des Einlassventils 2 in einer selbststeuernden
Betriebsart. Während
dieser selbststeuernden Betriebsart erfolgt eine Ermittlung der
Phasenlage des Plungers 6. Ist diese Ermittlung der Phasenlage
des Plungers 6 abgeschlossen, dann erfolgt eine Umschaltung
in eine nicht selbststeuernde Betriebsart des Einlassventils 2,
in welcher das Einlassventil 2 ausschließlich elektrisch
und in Abhängigkeit
von der Phasenlage des Plungers 6 angesteuert wird.
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Die 4 zeigt
Diagramme zur Erläuterung der
Detektion der Phasenlage des Plungers 6, wie sie nach Eingabe
eines Startbefehls zunächst
durchgeführt
wird. Im oberen Diagramm ist längs
der Ordinate der sich in der Hochdruckkammer 4b und somit
im Common-Rail aufbauende Druck P und längs der Abszis se die Zeit t
und im unteren Diagramm die Bewegung des Plungers 6 in
Abhängigkeit
vom Pumpenkurbelwinkel ω veranschaulicht.
Aus dem oberen Diagramm ist ersichtlich, dass die mittels eines
nicht gezeichneten Drucksensors im Common-Rail gemessene Druckkennlinie
zunächst
einen linear ansteigenden Bereich B1 hat, dann einen Übergang Ü1 vom linear
ansteigenden Bereich B1 in einen flachen Bereich B2 und dann wieder
einen Übergang Ü2 vom flachen
Bereich B2 in einen wiederum linear ansteigenden Bereich B3 aufweist.
Im Bereich des Übergangs Ü1 befindet
sich der obere Totpunkt der Plungerbewegung. Im Bereich des Übergangs Ü2 befindet
sich der untere Totpunkt der Plungerbewegung. Durch diese Messung
der Druckkennlinie und die Erkennung der Übergänge Ü1 und Ü2 kann die Phasenlage des Plungers 6 und
damit der Pumpenkurbelwinkel ω detektiert
werden.