DE102010030447A1

DE102010030447A1 - Verfahren zur Bestimmung der Lage eines oberen Totpunkts bei einer Kolben-Hochdruckpumpe in einer Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102010030447A1
Application number: DE102010030447A
Authority: DE
Inventors: Dr. Reilaender Udo; Thomas Rein
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2011-12-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Lage eines oberen Totpunkts bei einer über eine Pumpen-Nockenwelle angetriebenen Kolben-Hochdruckpumpe in einer Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors. Dabei weist die Hochdruckpumpe ein elektrisch angesteuertes Mengensteuerventil zur Steuerung der Fördermenge auf. Laut dem Verfahren wird zur Bestimmung der Lage des oberen Totpunkts zunächst das Mengensteuerventil so angesteuert, dass das Mengensteuerventil schließt. Dann wird die Ansteuerung beendet oder zumindest reduziert, wobei das Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung während des Förderhubs der Pumpe durchgeführt wird. Der Zeitpunkt des Beendens bzw. der Reduzierung der Ansteuerung wird so gewählt, dass das Ventil nach Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung durch eine hydraulische Schließkraft bis zum oberen Totpunkt geschlossen gehalten wird. Die Lage des oberen Totpunkts wird nun dadurch bestimmt, dass die Lage des Öffnungspunkts des Mengensteuerventils bestimmt wird, an dem die hydraulische Schließkraft nicht mehr zum Geschlossenhalten des Mengensteuerungsventils ausreicht. Der Öffnungspunkt wird bestimmt, indem eine durch Öffnen des Mengensteuerventils sich ändernde elektrische Größe in dem Stromversorgungpfad für die Magnetspule des Mengensteuerventils gemessen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Hochdruckpumpe in einer Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors, insbesondere ein Verfahren zum Bestimmen der Lage eines oberen Totpunkts bei einer derartigen Kolben-Hochdruckpumpe.
Kolben-Hochdruckpumpen, insbesondere 1-Kolben-Pumpen, zur Benzin-Direkteinspritzung besitzen zur Mengensteuerung häufig ein magnetisch erregtes Steuerventil, welches als Mengensteuerventil (MSV) bezeichnet wird. Dies ist beispielsweise bei der 1-Kolben-Hochdruckpumpe HDP5 der Fall, die in dem Lehrbuch „Ottomotor-Management", Robert Bosch GmbH, 3. Auflage, 2005, Vieweg-Verlag, Seiten 93 bis 99 beschrieben ist.
Ein derartiges MSV ist typischerweise ein elektrisch geschaltetes, stromlos offenes Magnetventil und dient der Steuerung der Fördermenge. Beim HDP5 sperrt das MSV beim aktiven Schließen während des Förderhubs den Rücklauf des zu fördernden Fluids in den Niederdruckbereich und erzwingt somit einen Druckaufbau, wobei nach Überschreiten des Druckgleichgewichts zwischen der Kammer der Hochdruckpumpe und des Rails Kraftstoff in das Rail befördert wird.
Typischerweise wird zum Durchführen der Schließbewegung das MSV während des Förderhubs entweder mit einem Strom oder einer Spannung beaufschlagt. Durch die Bestromung der Spule des MSV kommt es zu einer Magnetkraft, die das Schließen des MSV bewirkt. Nachdem das Ventil geschlossen worden ist, wird es typischerweise aufgrund des Druckunterschieds auch hydraulisch geschlossen gehalten. So bleibt nach Wegnahme der elektrischen Ansteuerung während des Förderhubs das Ventil bis zum oberen Totpunkt des Kolbens geschlossen; am oberen Totpunkt reicht nach Wegfall des Förderdrucks die hydraulische Schließkraft nicht mehr zum Geschlossenhalten des Mengensteuerungsventils aus und das MSV öffnet sich.
Die Fördermenge wird über die Wahl des Zeitpunkts gesteuert, ab dem das MSV angesteuert wird und das MSV schließt (Ansteuerbeginn). Solange das MSV im Förderhub nämlich noch offen ist, fließt nicht benötigter Kraftstoff wieder in den Niederdruckbereich zurück. Erst mit Ansteuern und Schließen des MSV wird der Förderdruck aufgebaut. Das Motorsteuergerät bestimmt den Ansteuerbeginn in Abhängigkeit der benötigten Fördermenge und des Raildrucks.
Die Ansteuerung des MSV erfolgt in Abhängigkeit der Drehwinkellage des die Pumpe betreibenden Nockens, d. h. bei einer aktuellen Drehwinkellage zum Zeitpunkt der Ansteuerung. Um die Drehwinkellage zu ermitteln, kann das Signal eines Sensors verwendet werden, welcher sich an der Nockenwelle der Hochdruckpumpe befindet; dies muss den oberen Totpunkt der Pumpe bestimmen. Nachteilig hieran ist, dass ein Sensor zur Bestimmung der Drehwinkellage mit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Ebenfalls entstehen durch das Einlesen und Verarbeiten des Sensorsignals technische Anforderungen und Kosten auf Seiten der Motorsteuerung.
Stattdessen kann auch das Signal eines Sensors an einer anderen Welle am Motor mitgenutzt werden, beispielsweise an der Kurbelwelle, welche über ein bekanntes Übersetzungsverhältnis zu der Nockenwelle der Hochdruckpumpe verfügt. In diesem Fall besteht allerdings das Risiko, dass Drehschwingungen zwischen der Welle mit Sensor und der Nockenwelle der Hochdruckpumpe nicht erkannt werden, wodurch es zu Drehwinkel-Erkennungsfehlern kommen kann.
Aus der Druckschrift DE 100 23 227 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen der Position eines Kolbens einer 1-Kolben-Hochdruckpumpe mit MSV relativ zu der Winkelstellung der Kurbelwelle beschrieben. Hierzu wird das MSV mit einem Impuls gezielt angesteuert, so dass sich eine Variation des Raildrucks ergibt. Der obere Totpunkt des Kolbens relativ zur Winkelstellung der Kurbelwelle wird aus dem Beginn und Ende der Variation des Raildrucks bestimmt. Auch aus der Druckschrift EP 2 042 720 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Position des Kolbens eine Hochdruckpumpe bekannt, welches Druckschwankungen in Rail auswertet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zum Bestimmen der Lage eines oberen Totpunkts bei einer Kolben-Hochdruckpumpe in einer Verbrennungsmotor-Kraftstoffversorgung zu bestimmen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Anspruch 1 ist auf Verfahren zum Bestimmen der Lage eines oberen Totpunkts bei einer über eine Pumpen-Nockenwelle angetriebenen Kolben-Hochdruckpumpe in einer Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors gerichtet. Dabei weist die Hochdruckpumpe ein elektrisch angesteuertes MSV zur Steuerung der Fördermenge auf, welches als Magnetventil ausgestaltet ist. Laut dem Verfahren wird zur Bestimmung der Lage des oberen Totpunkts zunächst das MSV so angesteuert, dass das MSV schließt. Dann wird die Ansteuerung unterbrochen oder zumindest reduziert, wobei das Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung während des Förderhubs der Pumpe durchgeführt wird, und zwar vor dem oberen Totpunkt, der den Förderhub beendet. Vorzugsweise beginnt jedoch auch die Ansteuerung während des gleichen Förderhubs und nicht während des vorangegangenen Saughubs.
Der Zeitpunkt des Beendens bzw. der Reduzierung der Ansteuerung wird so gewählt, dass das Ventil nach Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung durch eine hydraulische Schließkraft bis zum oberen Totpunkt geschlossen gehalten wird.
Die Lage des oberen Totpunkts wird nun dadurch bestimmt, dass die Lage des Öffnungspunkts des MSV bestimmt wird, an dem die hydraulische Schließkraft nicht mehr zum Geschlossenhalten des Mengensteuerungsventils ausreicht und sich das MSV öffnet. Der Öffnungspunkt entspricht nämlich dem oberen Totpunkt der Pumpennockenwelle.
Der Öffnungspunkt wird bestimmt, indem eine durch Öffnen des MSV sich ändernde elektrische Größe in dem Stromversorgungpfad für die Magnetspule des MSV gemessen wird, beispielsweise durch Strom- und/oder Spannungsmessung am MSV. Aufgrund der mit dem Öffnen des MSV einhergehenden Bewegung des Ankers des MSV kommt es nämlich zu einer Änderung des magnetischen Flusses und damit zu einer elektromagnetischen Induktion. Vorzugsweise wird der Strom des MSV oder die Spannung am MSV gemessen. Der Strom wird beispielsweise bei einer spannungsgesteuerten Ansteuerung des MSV verwendet, und die Spannung wird beispielsweise bei einer stromgesteuerten Ansteuerung der Magnetspule verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also eine Bestimmung des oberen Totpunkts ohne einen zusätzlichen Sensor mit Geberrad an der Pumpen-Nockenwelle, was zu einer Kostenreduktion führt. Außerdem kommt es zu einer Kostenersparnis auf Seiten des Motorsteuergeräts.
Die Messung einer elektrischen Größe in der Stromversorgung ermöglicht eine einfache Bestimmung des oberen Totpunkts, ohne dass hierzu Druckschwankungen im Rail wie im vorstehend zitierten Stand der Technik ausgewertet werden müssen.
Vorzugsweise steht die Pumpen-Nockenwelle mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in einem festen Übersetzungsverhältnis und die Lage des oberen Totpunkts wird in Bezug auf die Stellung der Kurbelwelle bestimmt (auch als Grad Kurbelwelle bezeichnet).
Hierzu wird an der Kurbelwelle ein Drehwinkelsensor verwendet, so dass sich der obere Totpunkt als Winkelstellung der Kurbelwelle ausdrücken lässt.
Vorstehend wurde darauf hingewiesen, dass das Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung während des Förderhubs der Pumpe durchgeführt wird. Denn nur wenn die Ansteuerung während des Förderhubs unterbrochen bzw. reduziert wird, kann das MSV nach Wegnahme bzw. Reduzierung der Bestromung nicht selbstständig öffnen, sondern bleibt verschlossen. Hierbei sollte zusätzlich darauf geachtet werden, dass das Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung nicht zu frühzeitig während des Förderhubs erfolgt, da sich ansonsten noch nicht genug Druck in der Pumpe aufgebaut hat, um das Ventil nach Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung weiterhin geschlossen zu halten.
Durch Messung einer elektrischen Größe, die sich bei Öffnen des MSV ändert (beispielsweise des Stroms oder der Spannung am MSV), kann zunächst geprüft werden, ob das MSV zeitsynchron zum Beenden bzw. Reduzieren der Bestromung der Magnetspule öffnet. Hierbei sollte der Begriff „synchron” jedoch nicht so ausgelegt werden, dass eine strikte Gleichzeitigkeit vorausgesetzt wird, da es nach Wegnahme der Bestromung durch die Trägheit des Systems noch eine kurze Zeitdauer dauern kann, bis das MSV tatsächlich öffnet.
Die Prüfung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass geprüft wird, ob nach Wegnahme bzw. Reduzierung der Ansteuerung zeitsynchron (also gleichzeitig oder kurz danach) eine Spannungs- oder Stromspitze am MSV auftritt.
Wenn die Prüfung ergibt, dass mit Beenden bzw. Reduzierung der Bestromung das MSV zeitsynchron zur Wegnahme bzw. Reduzierung der Ansteuerung öffnet (und damit gerade das Ventil nicht durch eine hydraulische Schließkraft geschlossen gehalten wird), erfolgt eine zeitliche Variation der Ansteuerung des MSV, wobei beispielsweise die Lage des Ansteuerendes (und optional zusätzlich die Lage des Ansteuerbeginns) gegenüber vorher verändert ist.
Die Variation der Ansteuerung und Prüfung wird vorzugsweise solange durchgeführt, bis sich durch Messung der elektrischen Größe ergibt, dass mit Abrechen bzw. Reduzierung der Bestromung der Magnetspule keine zeitsynchrone Öffnung des Mengsteuerventils erfolgt (die Öffnung findet in diesem Fall aber natürlich später im oberen Totpunkt statt). Es erfolgt also eine Suche nach einer geeigneten Phasenlage der Ansteuerung, welche eine Bestimmung des oberen Totpunkts über die Messung einer elektrischen Größe am MSV erlaubt.
Nachdem der obere Totpunkt in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt worden ist, lässt sich dann das MSV zur Bedarfssteuerung gezielt zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Förderhubs ansteuern, welcher gegenüber dem oberen Totpunkt um eine bestimmten Wert verschoben ist. Die Motorsteuerung berechnet diesen gegenüber der bekannten Lage des oberen Totpunkt versetzten Ansteuerpunkt, ab dem das MSV angesteuert wird, beispielsweise unter Berücksichtigung von Fördermenge und/oder Raildruck. Zu einem späteren Zeitpunkt während des gleichen Förderhubs wird die Ansteuerung wieder beendet.
Am oberen Totpunkt findet vorzugsweise eine Synchronisation des Systems statt. Bei Kenntnis der Lage des oberen Totpunkts kann die Drehwinkellage des die Hochdruckpumpe betreibenden Nockens bestimmt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. In diesen zeigen:
1 ein Beispiel für eine Hochdruckpumpe mit einem magnetisch erregtem MSV;
2 den Verlauf der Position des Kolbens während des Saug- und Förderhubs sowie den Verlauf einer konventionellen Ansteuerung des MSV;
3 ein Ausführungsführungsbeispiel des Verfahrens zum Bestimmen des oberen Totpunkts; und
4 ein Simulationsbeispiel für den in die Magnetspule fließenden Strom des MSV bei Anwendung des Verfahrens.
In 1 ist eine beispielhafte 1-Kolben-Hochdruckpumpe 1 für eine Benzin-Direkteinspritzung mit einem MSV 3 in Form eines Magnetventils schematisch dargestellt. Hierbei handelt es beispielsweise um die Hochdruckpumpe HDP5, die in dem Lehrbuch „Ottomotor-Management", Robert Bosch GmbH, 3. Auflage, 2005, Vieweg-Verlag, Seiten 93 bis 99 beschrieben ist. Die dortige Beschreibung der Hochdruckpumpe HDP5, insbesondere deren MSV, wird hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der Anmeldung aufgenommen.
Das MSV 3 dient der Bedarfssteuerung der Hochdruckpumpe und verbindet den Niederdruckbereich mit dem Förderraum der Hochdruckpumpe 1. Neben dem MSV 3 ist ein Auslass-Ventil 11 vorhanden, welches den Förderraum der Hochdruckpumpe 1 mit dem Hochdruckbereich (Rail) verbindet.
Die Hochdruckpumpe 1 umfasst einen Förderkolben 2, der über einen Nocken (nicht dargestellt) in eine Hubbewegung versetzt wird. Im sogenannten Saughub (s. 2) bewegt sich der Förderkolben 2 nach unten, im daran anschließenden Förderhub (s. 2) bewegt sich der Förderkolben 2 nach oben. Im Saughub ist das MSV 3 offen und Kraftstoff fließt aus dem Niederdruckbereich in den Förderraum. Im anschließenden Förderhub ist das MSV 3 anfangs offen, wodurch Kraftstoff aus dem Förderraum wieder in den Niederdruckbereich zurückströmen kann. Sobald das MSV 3 aber während des Förderhubs bestromt wird und das MSV 3 schließt, wird dieser Rücklauf gesperrt und ein Druckaufbau erzwungen, durch welchen nach Überschreiten des Druckgleichgewichts zwischen dem Förderraum und dem Rail Kraftstoff über das dann offene Auslass-Ventil 11 in das Rail gefördert wird.
Das magnetisch erregte MSV 3 ist im unbestromten Zustand offen; 1 zeigt diesen unbestromten Zustand. Das MSV 3 umfasst eine Spule 4 mit einem Metallkern 5 und einen Anker 6, wobei zwischen Metallkern 5 und Anker 6 eine Feder 7 angeordnet ist. Im in 1 dargestellten stromlosen Zustand der Spule 4 sind der Anker 6 und der Metallkern 5 über die Feder 7 beabstandet. Bei Stromfluss durch die Spule 4 bewegt sich der Anker 6 gegen die Federkraft der Feder 7 nach links in Richtung Metallkern 5. Der Anker 6 ist mechanisch mit einem Ventilteller 8 gekoppelt, wobei der Ventilteller 8 bei Bewegung nach rechts auf eine Feder 9 arbeitet. Bei Stromfluss und einer damit einhergehenden Bewegung des Ankers 6 nach links folgt der Ventilteller 8 aufgrund der Federkraft der Feder 9 der Ankerbewegung, bis der Ventilteller 8 auf einen Ventilsitz 10 trifft und das MSV 3 geschlossen ist. 1 zeigt den unbestromten, offenen Zustand des MSV 3, wobei die Feder 7 entspannt und die Feder 9 gespannt ist.
2 zeigt den Verlauf der Position des Kolbens 2 während des Saug- und Förderhubs sowie den Verlauf einer konventionellen Ansteuerung des MSV 3. Im Saughub ist das MSV 3 unbestromt und das MSV 8 offen, so dass Kraftstoff in den Förderraum gesaugt wird. Mit dem unteren Tiefpunkt des Kolbens 2 erfolgt ein Wechsel vom Saughub in den Förderhub. Im an den unteren Totpunkt UT anschließenden Teil des Förderhubs bleibt das MSV 3 zunächst offen, so dass ein Teil des Kraftstoffs in den Niederdruckbereich zurückgedrückt wird. Nach Ansteuern des MSV schließt das MSV 3 und der Rücklauf des zu fördernden Kraftstoffs wird gesperrt. Es kommt zum Aufbau eines Förderdrucks. Nach Beenden der Ansteuerung findet im Fall eines ausreichenden Druckaufbaus kein synchrones Öffnen des MSV 3 statt, da die hydraulische Schließkraft das MSV 3 geschlossen hält. Stattdessen erfolgt das Öffnen des MSV 3 am oberen Totpunkt OT, da zu diesem Zeitpunkt der Förderdruck zusammenbricht und damit die hydraulische Schließkraft zum Geschlossenhalten nicht mehr ausreicht.
Der Ansteuerbeginn des MSV 3 wird beispielsweise als Offset gegenüber dem oberen Totpunkt OT in Abhängigkeit von Fördermenge und Raildruck eingestellt.
Zur Bestimmung des oberen Totpunkts OT wird das erfindungsgemäße Verfahren verwendet, welches darauf beruht, dass die Lage des Öffnungspunkts des MSV 3 bestimmt wird. Dies erfolgt dadurch, dass eine durch Öffnen des MSV sich ändernde elektrische Größe in dem elektrischen Stromversorgungpfad für die Magnetspule 4 überwacht wird.
Im Folgenden wird ein Ausführungsführungsbeispiel zum Bestimmen des oberen Totpunkts OT anhand von 3 beschrieben.
In Schritt 100 wird das MSV 3 angesteuert und die Ansteuerung dann wieder gestoppt, ähnlich wie dies in 2 gezeigt ist. Da zum Zeitpunkt der Ansteuerung die Kolbenposition und die Stellung des den Kolben treibenden Nockens nicht bekannt ist, kann es sein, dass sich die Pumpe bei der Ansteuerung nicht im Förderhub befindet und nach Wegnahme der Bestromung das MSV 3 sich sofort öffnet. Deshalb wird in Schritt 101 geprüft, ob mit Beenden der Ansteuerung zeitsynchron ein Öffnen des MSV 3 erfolgt. Wenn dies der Fall ist, wird in Schritt 102 die Phasenlage des Ansteuersignals geändert (beispielsweise um 10° Grad Kurbelwelle verändert), und es erfolgt ein erneutes Ansteuern und Beenden der Ansteuerung mit veränderter Phasenlage. Wenn die Prüfung in Schritt 101 jedoch negativ ist, befindet sich die Pumpe bei Unterbrechen der Ansteuerung im Förderhub und die hydraulische Schließkraft reicht aus, um ein Öffnen des MSV 3 zu verhindern. Dann kann in Schritt 103 der Öffnungszeitpunkt dadurch bestimmt werden, dass der Zeitpunkt bestimmt wird, an dem sich eine elektrische Größe (beispielsweise der Strom oder die Spannung am MSV 3) ändert, die auf die Öffnungsbewegung reagiert. Dieser Zeitpunkt entspricht dem Öffnungszeitpunkt. Da die Öffnung wiederum am oberen Totpunkt OT erfolgt, entspricht der so ermittelte Punkt dem oberen Totpunkt OT.
4 zeigt ein Simulationsbeispiel für den in die Magnetspule fließenden Strom des MSV 3 bei Anwendung des Verfahrens. Hierbei wird davon ausgegangen, dass der Ansteuerbeginn und das Ansteuerende innerhalb des Förderhubs der Pumpe liegen und das Ventil nach Beenden der Ansteuerung durch eine hydraulische Schließkraft geschlossen gehalten wird. Während der Zeitdauer 200 wird das MSV 3 bestromt, das MSV 3 schließt und ein Förderdruck wird aufgebaut. Mit Beenden der Bestromung zum Ende der Zeitdauer 200 und dem damit einhergehenden Wegfall der magnetischen Schließkraft wird das MSV 3 aber dennoch durch eine hydraulische Schließkraft geschlossen gehalten. Am oberen Totpunkt OT zum Zeitpunkt 201 fällt diese hydraulische Schließkraft weg und das MSV 3 öffnet sich. Dieses Öffnen des MSV 3 geht mit einer elektromagnetischen Induktion einher, da sich der magnetische Fluss durch die Bewegung des Ankers 6 ändert. Diese elektromagnetische Induktion entspricht einer gemessenen Stromspitze zum Punkt 201. Durch Detektion der Stromspitze lässt sich somit der obere Totpunkt bestimmen.
Wenn eine Drehwinkelsensorik an der Kurbelwelle des Motors vorhanden ist, kann der obere Totpunkt 201 in Relation zur Stellung der Kurbelwelle angegeben werden.
Während der Zeitdauer 202 wird das MSV 3 erneut bestromt, jedoch treibt nun ein zweiter Nocken der Pumpen-Nockenwelle die Hochdruckpumpe. Der Wechsel zwischen zwei Nocken findet typischerweise am unteren Tiefpunkt, also zwischen Saughub und Förderhub statt. Die Stromspitze zum Zeitpunkt 203 beschreibt also die Lage des oberen Totpunkts für den zweiten Nocken. Falls noch ein dritter Nocken verwendet wird, beschreibt die Stromspitze nach der Ansteuerdauer 204 die Lage des oberen Totpunkts 205 für den dritten Nocken. Die Detektion des oberen Totpunkts erfolgt nach spätestens 2 Nocken.
Bei Kenntnis des OT kann ein gegenüber dem OT verschobener Ansteuerpunkt berechnet werden, an dem die Ansteuerung des MSV einsetzt. Dieser kann beispielsweise in Grad Kurbelwelle angegeben werden. Außerdem kann ein weiterer Punkt bestimmt werden, an dem die Ansteuerung wieder aufhört. Alternativ kann auch eine Zeitdauer berechnet werden, ab der die Ansteuerung wieder aufhört.
Vorstehend wurde eine Ansteuerstrategie für das pumpeninterne MSV 3 vorgeschlagen. Wenn das MSV 3 impulshaft angesteuert wird, sollte hierfür eine Frequenz verwendet werden, die mindestens doppelt so hoch wie die Nockenfrequenz an der Pumpen-Nockenwelle ist (gemäß dem Abtasttheorem nach Shannon).
Die Drehzahl der Pumpen-Nockenwelle und bei bekannter Anzahl der Nocken die Nockenfrequenz kann in diesem Zusammenhang beispielsweise aus der Motordrehzahl und dem bekannten Übersetzungsverhältnis der Kurbelwelle zur Pumpen-Nockenwelle berechnet werden. In gleicher Weise kann auch das Nockenwellensignal der Motor-Nockenwelle und das Übersetzungsverhältnis der Motor-Nockenwelle zur Pumpen-Nockenwelle zur Bestimmung der Nockenfrequenz der Pumpen-Nockenwelle verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10023227 A1 [0008]
EP 2042720 A1 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Lehrbuch „Ottomotor-Management”, Robert Bosch GmbH, 3. Auflage, 2005, Vieweg-Verlag, Seiten 93 bis 99 [0002]
Lehrbuch „Ottomotor-Management”, Robert Bosch GmbH, 3. Auflage, 2005, Vieweg-Verlag, Seiten 93 bis 99 [0031]

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Lage eines oberen Totpunkts bei einer über eine Pumpen-Nockenwelle angetriebenen Kolben-Hochdruckpumpe (1) in einer Verbrennungsmotor-Kraftstoffversorgung, wobei die Hochdruckpumpe (1) ein elektrisch angesteuertes Mengensteuerventil (3) zur Steuerung der Fördermenge aufweist, welches als Magnetventil mit Magnetspule (4) ausgeführt ist, mit den Schritten: – Ansteuern des Mengensteuerventils (3), so dass das Mengensteuerventil (3) schließt, und Beenden oder Reduzieren der Ansteuerung, wobei zumindest das Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung während des Förderhubs der Pumpe (1) durchgeführt wird und das Ventil nach Beenden bzw. Reduzieren der Ansteuerung durch eine hydraulische Schließkraft geschlossen gehalten wird; und – Bestimmen der Lage des oberen Totpunkts durch Bestimmen der Lage des Öffnungspunkts des Mengensteuerventils (3), an dem die hydraulische Schließkraft nicht mehr zum Geschlossenhalten des Mengensteuerungsventils ausreicht, wobei der Öffnungspunkt durch Messung einer durch Öffnen des Mengensteuerventils (3) sich ändernden elektrischen Größe in dem elektrischen Stromversorgungspfad für die Magnetspule (4) des Mengensteuerventils (3) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pumpen-Nockenwelle mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in einem festen Übersetzungsverhältnis steht und die Lage des oberen Totpunkts in Bezug auf die Stellung der Kurbelwelle bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrische Größe der Strom des Mengensteuerventils (3) oder eine Spannung am Mengensteuerventil (3) ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei – anhand einer durch Öffnen des Mengensteuerventils (3) sich ändernden elektrischen Größe in dem Stromversorgungspfad für die Magnetspule (4) geprüft wird, ob bei Beenden bzw. Reduzieren der Bestromung zeitsynchron ein Öffnen des Mengensteuerventils (3) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei im Fall eines zeitsynchrones Öffnens des Mengensteuerventils (3) ein erneutes Ansteuern des Mengensteuerventils (3) und erneutes Beenden oder Reduzieren der Ansteuerung erfolgt, wobei die Lage des Ansteuerbeginns und/oder des Beendens bzw. Reduzieren der Ansteuerung gegenüber vorher verändert ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend den weiteren Schritt: – Ansteuern des Mengensteuerventils (3), wobei die Ansteuerung des Mengensteuerventils (3) zu einem gegenüber dem oberen Totpunkt verschobenen Ansteuerpunkt einsetzt und zu einem weiteren Punkt wieder beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, umfassend den weiteren Schritt: – Berechnen des Ansteuerpunkts bei Kenntnis des oberen Totpunkts.