DE102012218525A1

DE102012218525A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102012218525A1
Application number: DE102012218525.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Klesse; Christian Mey; Michael Wirkowski
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-04-17
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: JP2015534625A; WO2014056798A1; EP2906803B1; KR20150065747A; KR102122622B1; CN104704223A; US20150247480A1; CN104704223B; DE102012218525B4; US9518545B2; EP2906803A1

Abstract

Eine Brennkraftmaschine (1) weist einen Druckspeicher (20), eine Hochdruckpumpe (22), einen steuerbaren Aktuator und eine drehbar gelagerte Nockenwelle (27) mit einer Längsachse auf. Die Hochdruckpumpe (22) umfasst eine Zylinderkammer und einen in der Zylinderkammer beweglich angeordneten Pumpenkolben (31). Der Pumpenkolben (31) stützt sich zumindest mittelbar auf der Nockenwelle (27) ab und beeinflusst so abhängig von einer Drehung der Nockenwelle (27) ein freies Volumen der Zylinderkammer. Die Zylinderkammer der Hochdruckpumpe (22) ist hydraulisch zumindest mittelbar gekoppelt mit dem Druckspeicher (20) zur Förderung des Fluids in den Druckspeicher (20). Der Aktuator ist ausgebildet und angeordnet, die Nockenwelle (27) derart anzutreiben, dass sich die Nockenwelle (27) in einem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse rotiert in eine erste Richtung oder in eine entgegengesetzte zweite Richtung. Das Verfahren umfasst hierbei folgende Schritte: Während einer vorgegebenen Zeitdauer vor einem erwarteten Motorstart wird die Hochdruckpumpe (22) derart angesteuert, dass sie einen selbstansaugenden Betriebszustand aufweist und der Aktuator wird derart angesteuert, dass sich die Nockenwelle (27) zumindest einmal in die erste Richtung und zumindest einmal in die zweite Richtung in dem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse dreht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.
Moderne Kraftfahrzeuge verfügen über Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei denen der Kraftstoff unter hohem Druck direkt in den oder bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen in die Brennräume eingespritzt wird. Eine solche Kraftstoffdirekteinspritzung erfordert eine Kraftstoffversorgungseinrichtung, welche in jeder Betriebssituation druckbeaufschlagten Kraftstoff bereitstellt. Elemente dieser Kraftstoffversorgungseinrichtung sind die Hochdruckpumpe, welche den Kraftstoff auf das nötige Druckniveau befördert, und ein Druckspeicher (Rail), in dem der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert wird und von welchem die Einspritzventile mit Kraftstoff versorgt werden.
Im Bestreben der Automobilhersteller, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen der Kraftfahrzeuge weiter zu verringern, wurden neue Fahrzeugfunktionen entwickelt, wie beispielsweise die Start-Stopp-Automatikfunktion, mittels derer die Brennkraftmaschine unabhängig von dem Eingriff eines Kraftfahrzeugführers automatisch abgeschaltet und, ohne den Zündschlüssel oder den Startknopf zu betätigen, auch wieder automatisch gestartet werden kann, beispielsweise durch Antippen des Gas- oder Kupplungspedals. Die Abschaltung der Brennkraftmaschine geschieht dabei insbesondere in längeren Leerlaufphasen, in denen die Antriebskraft der Brennkraftmaschine nicht benötigt wird. Auf diese Weise können, besonders im innerstädtischen Verkehr mit vielen Ampelstopps, beachtliche Kraftstoffverbrauchseinsparungen erzielt werden.
Bei einem Motorstart einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzsystemen muss der Kraftstoff unter einem ausreichend hohen Druck stehen. Im Allgemeinen muss der ausreichend hohe Druck beim Motorstart, sowohl nach einer längeren als auch nach einer kurzen Abschaltphase, zunächst von der mechanisch an den Motor gekoppelten Hochdruckpumpe erzeugt werden. Der Motor eines Kraftfahrzeugs wird während einer Startphase von einem Starter des Kraftfahrzeugs ohne Verbrennung angetrieben bis zur Erreichung eines Soll-Einspritzfreigabedrucks. Es ist zu erwarten, dass aufgrund strengerer Grenzwerte bezüglicher einer Partikelemission der Soll-Einspritzfreigabedruck in Zukunft weiter erhöht wird.
Die Aufgabe, die der Erfindung zu Grunde liegt, ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das beziehungsweise die einen Beitrag leistet, eine Startfähigkeit eines Motors der Brennkraftmaschine zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine weist einen Druckspeicher, eine Hochdruckpumpe, einen steuerbaren Aktuator und eine drehbar gelagerte Nockenwelle mit einer Längsachse auf. Die Hochdruckpumpe umfasst eine Zylinderkammer und einen in der Zylinderkammer beweglich angeordneten Pumpenkolben. Der Pumpenkolben stützt sich zumindest mittelbar auf der Nockenwelle ab und beeinflusst so abhängig von einer Drehung der Nockenwelle ein freies Volumen der Zylinderkammer. Die Zylinderkammer der Hochdruckpumpe ist hydraulisch zumindest mittelbar gekoppelt mit dem Druckspeicher zur Förderung des Fluids in den Druckspeicher. Der Aktuator ist ausgebildet und angeordnet, die Nockenwelle derart anzutreiben, dass die Nockenwelle in einem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse rotiert in eine erste Richtung oder in eine entgegengesetzte zweite Richtung. Das Verfahren umfasst hierbei folgende Schritte: Während einer vorgegebenen Zeitdauer vor einem erwarteten Motorstart wird die Hochdruckpumpe derart angesteuert, dass sie einen selbstansaugenden Betriebszustand aufweist und der Aktuator wird derart angesteuert, dass sich die Nockenwelle zumindest einmal in die erste Richtung und zumindest einmal in die zweite Richtung in dem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse dreht.
Vorteilhafterweise ermöglicht dies, die Nockenwelle und damit zumindest einen Antriebsnocken der Nockenwelle bereits vor dem erwarteten Motorstart mittels des Aktuators zu drehen, sodass die Hochdruckpumpe angetrieben wird. Hierbei wird der zumindest eine Antriebsnocken der Nockenwelle, auf der sich der Pumpenkolben zumindest mittelbar abstützt, hin und hergedreht. Der Pumpenkolben führt dadurch in der Zylinderkammer Saug- und Pumphubbewegungen aus. Die Saug- und Pumphubbewegungen des Pumpenkolbens ermöglichen eine Fluidförderung der Hochdruckpumpe, insbesondere eine Kraftstoffförderung, und damit einen Druckaufbau in dem Druckspeicher bevor der Motor gestartet wird. Die Hochdruckpumpe ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie bei einer geeigneten Ansteuerung einen selbstansaugenden Betriebszustand aufweisen kann. Dies ermöglicht, dass die Hochdruckpumpe sehr schnell betriebsbereit und effektiv einsetzbar ist. Ferner ermöglicht dies eine Vollförderung der Hochdruckpumpe ohne eine Synchronisation der Nocken- und einer Kurbelwelle. Die Hochdruckpumpe kann als stromlos geschlossene Pumpe oder als stromlos offene Pumpe ausgebildet sein. Im Falle, dass die Hochdruckpumpe als stromlos geschlossene Pumpe ausgebildet ist, wird die Hochdruckpumpe unbestromt betrieben. Im Falle, dass die Hochdruckpumpe als stromlos offene Pumpe ausgebildet ist, wird die Hochdruckpumpe mit einem Dauerstrom betrieben, analog zu einem Normalbetrieb der Hochdruckpumpe bei einem aktiven Betriebszustand des Motors. Der erwartete Motorstart kann abhängig von einer Öffnung einer Fahrzeugführertüre und/oder einer Sitzbelegung detektiert werden. Bei einer Start-Stopp-Automatikfunktion kann der erwartete Motorstart abhängig von einer mittleren Kurzzeitabschaltdauer ermittelt werden. Abhängig von dem ermittelten erwarteten Motorstart kann mit der Nockenwellendrehung zum Aufbau des Drucks im Druckspeicher begonnen werden. Der Druck in dem Druckspeicher kann so bereits bei einem tatsächlichen Motorstart einen gewünschten Wert aufweisen. Dies hat insbesondere bei einem Kraftfahrzeug den Vorteil, dass eine Zeitspanne verkürzt werden kann von einem durch einen Fahrzeugführer gewünschten Motorstart und/oder fahrzeuggesteuerten Motorstart, bei dem jeweils beispielsweise ein Aktivierungssignal für den Motor erzeugt wird, bis zu einem tatsächlichen Beginn einer Verbrennung im Brennraum. Auch bei einer Erhöhung des Soll-Einspritzfreigabedrucks kann durch den Druckaufbau vor dem erwarteten Motorstart eine Größe des Druckspeichers beibehalten werden, ohne dass sich die Startfähigkeit des Motors verzögert. Eine Größenverringerung des Druckspeichers und damit verbundene erweiterte Qualitätsanforderungen an weitere Komponenten, zum Beispiel Überdruckventile und Injektoren, können entbehrlich sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt die vorgegebene Zeitdauer unmittelbar vor dem erwarteten Motorstart. Dies hat den Vorteil, dass ein bereits aufgebauter Druck nicht längere Zeit gehalten werden muss und/oder eine Partikelemission reduziert werden kann und/oder eine mögliche Leckage im Kraftstoffsystem toleriert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird während der vorgegebenen Zeitdauer der Aktuator derart angesteuert, dass sich die Nockenwelle mehrmals jeweils zunächst in die erste und anschließend in die zweite Richtung in dem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse dreht bis ein vorgegebener Einspritzfreigabedruck in dem Druckspeicher herrscht. Dies ermöglicht, dass bei einem Motorstart der Einspritzfreigabedruck bereits vorliegt und bereits bei einem ersten oberen Totpunkt des Motors mit einer Einspritzung begonnen werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Brennkraftmaschine einen variablen Ventiltrieb auf und die Nockenwelle ist gekoppelt mit einem Gaseinlassventil und/oder einem Gasauslassventil eines Brennraums der Brennkraftmaschine und der Aktuator ist angeordnet und ausgebildet durch Antreiben und/oder Einstellen der Nockenwelle einen Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkt des Gaseinlassventils beziehungsweise Gasauslassventils zu steuern. Vorteilhafterweise kann so der Aktuator für den variablen Ventiltrieb und als Hochdruckpumpenantrieb genutzt werden. Eine Betriebsfähigkeit des variablen Ventiltriebs bleibt erhalten, da der Aktuator nur bei gestartetem Motor für den variablen Ventiltrieb genutzt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der variable Ventiltrieb einen elektrischen variablen Ventiltrieb. Der variable Ventiltrieb kann einen elektrischen Aktuator aufweisen. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, die Nockenwelle bei einem Motorstillstand sehr einfach zu drehen und/oder anzutreiben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Hochdruckpumpe eine digital schaltende Hochdruckpumpe. Vorteilhafterweise ermöglicht dies einen schnellen Druckaufbau. Es können beide Bewegungsrichtungen für den Druckaufbau genutzt werden, da der Druckaufbau unabhängig von einer jeweiligen Drehrichtung ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine beispielhafte schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine,
2 eine schematische Teilansicht einer Hochdruckpumpe in einem Längsschnitt und
3 einen zeitlichen Verlauf eines Raildrucks in einem Druckspeicher und eines Kurbelwellensignals.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Brennkraftmaschine 1 umfasst mindestens einen Zylinder 2 und einen in dem Zylinder 2 auf und ab bewegbaren Kolben 3. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst ferner einen Ansaugtrakt 40, in dem stromabwärts einer Ansaugöffnung 4 zum Ansaugen von Frischluft ein Luftmassensensor 5, eine Drosselklappe 6, ein Saugrohr 7 und ein steuerbarer Ladeluftkühler 60 angeordnet sind. Der Ladeluftkühler 60 kann dabei eine Wasserkühlung oder eine Luftkühlung aufweisen. Der Ansaugtrakt 40 mündet in einem durch den Zylinder 2 und den Kolben 3 begrenzten Brennraum 30. Die zur Verbrennung nötige Frischluft wird über den Ansaugtrakt 40 in den Brennraum 30 eingeleitet, wobei die Frischluftzufuhr durch Öffnen und Schließen eines Gaseinlassventils 8 gesteuert wird. Bei der hier dargestellten Brennkraftmaschine 1 handelt es sich um eine Brennkraftmaschine 1 mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei der der für die Verbrennung nötige Kraftstoff über ein Einspritzventil 9 unmittelbar in den Brennraum 30 eingespritzt wird. Zur Auslösung der Verbrennung dient eine ebenfalls in dem Brennraum 30 ragende Zündkerze 10. Die Verbrennungsabgase werden über ein Gasauslassventil 11 in eine Abgasleitung 16 der Brennkraftmaschine 1 abgeführt und mittels eines in der Abgasleitung 16 angeordneten Katalysators 12 gereinigt.
Die Kraftübertragung an dem Antriebsstrang (nicht dargestellt) geschieht über eine mit dem Kolben 3 gekoppelte Kurbelwelle 13, deren Drehzahl ein Drehzahlsensor 15 erfasst.
Die Brennkraftmaschine 1 verfügt über einen variablen Ventiltrieb 50, mittels dem die Steuerzeiten (Öffnungs- und Schließzeitpunkt) der Gaseinlassventile 8 und der Gasauslassventile 11 individuell verstellt werden können. Eine Nockenwelle 27 (in 1 nicht dargestellt) ist jeweils mit dem Gaseinlassventil 8 und/oder dem Gasauslassventil und der Kurbelwelle 13 gekoppelt. Die Brennkraftmaschine 1 kann beispielsweise eine Einlassnockenwelle und/oder eine Auslassnockenwelle aufweisen. Der variable Ventiltrieb 50 ist mit der Nockenwelle 27 und der Kurbelwelle 13 gekoppelt und ermöglicht zumindest ein Verstellen einer Phase der Nockenwelle 27 zu der Kurbelwelle 13.
Der variable Ventiltrieb 50 kann beispielsweise durch eine hydraulisch verstellbare Nockenwelle (nicht dargestellt in 1) realisiert werden, bei der sich die unterschiedlichen Steuerzeiten der Ventile 8, 11 durch Umschalten zwischen Nocken 28 mit unterschiedlichen Erhebungskurven ergeben. Jedoch ist auch ein elektrischer variabler Ventiltrieb möglich, bei dem die Ventile 8, 11 individuell, elektrisch angetrieben werden.
Der variable Ventiltrieb 50 kann beispielsweise einen Aktuator aufweisen, der ausgebildet und angeordnet ist, die Nockenwelle 27 anzutreiben. Der Aktuator ist ausgebildet, die Nockenwelle 27 derart anzutreiben, dass sich die Nockenwelle 27 in einem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse rotiert in eine erste Richtung oder in eine entgegengesetzte zweite Richtung. Beispielsweise kann der Aktuator ausgebildet sein, abhängig von einem vorgegebenen elektrischen Impuls die Nockenwelle 27 anzutreiben.
Die Brennkraftmaschine 1 verfügt ferner über ein Kraftstoffversorgungssystem, welches einen Kraftstofftank 17 sowie eine darin angeordnete Kraftstoffpumpe 18 aufweist. Der Kraftstoff wird mittels der Kraftstoffpumpe 18 über eine Versorgungsleitungen 19, 19a einem Druckspeicher 20 zugeführt. Dabei handelt es sich um einen gemeinsamen Druckspeicher, von dem aus die Einspritzventile 9 für mehrere Zylinder 2 mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff versorgt werden. In der Versorgungsleitung 19 sind ferner ein Kraftstofffilter 21 und eine Hochdruckpumpe 22 angeordnet. Die Hochdruckpumpe 22 dient dazu, den durch die Kraftstoffpumpe 18 mit relativ niedrigem Druck (zirka 3 bar) geförderten Kraftstoff dem Druckspeicher 20 mit hohem Druck zuzuführen (typischerweise bis zu 150 bar).
Der Brennkraftmaschine 1 ist eine Steuervorrichtung 23 zugeordnet, welche über Signal- und Datenleitungen mit allen Aktuatoren und Sensoren der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist.
2 zeigt zumindest teilweise die Hochdruckpumpe 22 mit einem Pumpengehäuse 25 und einer Pumpeneinheit 25. Die Hochdruckpumpe 22 umfasst beispielsweise eine digital schaltende Hochdruckpumpe.
Die dargestellte Pumpeneinheit 25 ist bevorzugt eine von mehreren Pumpeneinheiten 25 der Hochdruckpumpe 22, die durch eine gemeinsam genutzte Antriebswelle betrieben werden. Bevorzugt ist die Antriebswelle die Nockenwelle 27, die mit dem Gaseinlassventil 8 und/oder dem Gasauslassventil 11 gekoppelt ist.
Die Nockenwelle 27 ist beispielsweise drehbar mit einer Drehachse D im Pumpengehäuse 25 gelagert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Nockenwelle 27 zumindest einen Nocken 28, wobei der Nocken 28 auch als Mehrfachnocken ausgebildet sein kann. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Nockenwelle 27 zwei Nocken 28 auf. Die Anzahl der Förder- und Kompressionshübe kann über die Anzahl der Nocken 28 vorgegeben werden. Die Anzahl der Förder- beziehungsweise Kompressionshübe entspricht dabei der Anzahl der Nocken 28.
Die Pumpeneinheit 25 umfasst im Wesentlichen das Zylindergehäuse 26, die in dem Zylindergehäuse 26 angeordnete Zylinderkammer 311, einen Pumpenkolben 31, einen Stößel 29 und eine Rückstellfeder 33. Das Zylindergehäuse 26, die Zylinderkammer 311, der Pumpenkolben 31, der Stößel 29 und die Rückstellfeder 33 sind bevorzugt entlang einer Längsachse L des Pumpenkolbens 31 zueinander koaxial angeordnet.
Der Pumpenkolben 31 ist axial bewegbar in der Zylinderkammer 311 des Zylindergehäuses 26 in einer zylindrischen Ausnehmung eines Pumpenkolbenführungsabschnitts 32 des Zylindergehäuses 26 gelagert und steht mit der Nockenwelle 27 in Wirkverbindung. Der Pumpenkolben 31 wird insbesondere durch den Nocken 28 der Nockenwelle 27 in einer Hubbewegung in zumindest annähernd radialer Richtung zur Drehachse D der Nockenwelle 27 angetrieben. Der Pumpenkolben 31 ist axial bewegbar in dem Pumpenkolbenführungsabschnitt 32 geführt, um während eines Saughubs, in 2 abwärts gerichtet, Kraftstoff aus der Versorgungsleitung 19 über Pumpen-Einlassventil 3112 in die Zylinderkammer 311 bei geschlossenem Pumpen-Aauslassventil 3117 zu fördern und während eines Pumphubs, in 2 aufwärts gerichtet, den in der Zylinderkammer 311 befindlichen Kraftstoff zu komprimieren und ggf. über das Pumpen-Auslassventil 3117 unter hohem Druck an die Versorgungsleitung 19a zum Druckspeicher 20 bei geschlossenem Pumpen-Einlassventil 3112 abzugeben.
In 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Pumpen-Einlassventils 3112 als digital schaltbares Ventil. Es handelt sich um ein sog. stromlos offenes Ventil. Über eine Stromspule 3114 des Ventils kann ein Ventil-Stößel 3116 mit einem Ventilschließelement gegen die Kraft einer Feder 3115 aktiv in eine geschlossen-Position des Ventils 3112 gebracht werden, in der kein Kraftstoff aus der Versorgungsleitung 19 in den Zylinderraum 311 der Pumpe 22 gelangen kann und auch nicht umgekehrt. Wird die Spule 3114 nicht bestromt, so ist das Ventil 3112 in seiner offen-Stellung und das Einsaugen von Kraftstoff aus der Versorgungsleitung 19 in einer Saugphase der Pumpe 22 wird ermöglicht. In einem selbstsaugenden Betrieb wird bei diesem Einlassventil-Typ die Spule nicht bestromt. Alternativ könnte auch ein anderes Ventil-Prinzip verwendet werden, der selbstsaugende Betrieb wäre entsprechend anders.
Bei dem Pumpen-Auslassventil 3117 der Pumpe 22 handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um ein Rückschlagventil 3118, dass bei einem entsprechend großen Druck in der Zylinderkammer 311 der Pumpe eine Fluidförderung in die Versorgungsleitung 19a hin zum Hochdruckspeicher 20 ermöglicht.
3 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Raildrucks P_rail in dem Druckspeicher 20.
Zum Aufbau eines gewünschten Raildrucks P_rail in dem Druckspeicher 20 wird bereits vor einem erwarteten Motorstart während einer vorgegebenen Zeitdauer die Hochdruckpumpe 22 derart angesteuert, dass sie einen selbstansaugenden Betriebszustand aufweist und der Aktuator wird derart angesteuert, dass sich die Nockenwelle 27 zumindest einmal in die erste Richtung und zumindest einmal in die zweite Richtung in dem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse dreht.
In dem in 3 gezeigten Beispiel wird während der vorgegebenen Zeitdauer der Aktuator derart angesteuert, dass sich die Nockenwelle 27 mehrmals jeweils zunächst in die erste und anschließend in die zweite Richtung in dem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse dreht. Dies kann solange erfolgen, bis ein vorgegebener Einspritzfreigabedruck in dem Druckspeicher 20 erreicht ist.
Bevor der Motor, beispielsweise des Kraftfahrzeugs, gestartet wird, wird die Nockenwelle 27, beispielsweise mittels des zumindest einen Aktuator des variablen Ventiltriebs 50, hin- und herbewegt. Der Raildruck P_rail steigt aufgrund der Hin- und Herbewegungen zumindest näherungsweise stufenförmig an. Der zeitliche Verlauf des Raildrucks P_rail repräsentiert eine Prüfstandsmessung. Der Raildruck P_rail steigt beispielsweise um zirka 7 bis 10 bar an bei einer Nockenwellendrehung von insgesamt 45° (22,5° in die erste Richtung und 22,5° zurück in die zweite Richtung). Die Nockenwelle 27 wurde in dem gezeigten Beispiel mit einer Winkelgeschwindigkeit von 75°/s gedreht. Ein Einspritzfreigabedruck von größer 60 bar kann so innerhalb einer Zeitdauer von weniger als zwei Sekunden erreicht werden. Die Zeitdauer ist auch abhängig von einer Ausgestaltung der Hochdruckpumpe 22.
Ferner zeigt 3 den zeitlichen Verlauf eines Kurbelwellensignals CRK, das beispielsweise mittels eines Kurbelwellensensors erfasst wird (jeweiliger Höchstpunkt 6° Kurbelwelle 13, 3° Nockenwelle 27). In 3 sind ferner die jeweiligen Phasen der Drehbewegung in unterschiedliche Richtungen zu erkennen. Während einer jeweiligen ersten Phase Ph1 erfolgt die Drehung in die erste Reichung und während einer jeweiligen zweiten Phase Ph2 erfolgt die Drehung in die zweite, entgegengesetzte Richtung.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), die einen Druckspeicher (20), eine Hochdruckpumpe (22), einen steuerbaren Aktuator und eine drehbar gelagerte Nockenwelle (27) mit einer Längsachse umfasst, wobei – die Hochdruckpumpe (22) eine Zylinderkammer (311) und einen in der Zylinderkammer (311) beweglich angeordneten Pumpenkolben (31) aufweist, der sich zumindest mittelbar auf der Nockenwelle (27) abstützt und so abhängig von einer Drehung der Nockenwelle (27) ein freies Volumen der Zylinderkammer (311) beeinflusst, – die Zylinderkammer (311) der Hochdruckpumpe (22) hydraulisch zumindest mittelbar gekoppelt ist mit einem Druckspeicher (20) zur Förderung des Fluids in den Druckspeicher (20), – der Aktuator ausgebildet und angeordnet ist, die Nockenwelle (27) derart anzutreiben, dass die Nockenwelle (27) in einem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse rotiert in eine erste Richtung oder in eine entgegengesetzte zweite Richtung, und bei dem das Verfahren folgende Schritte umfasst: – während einer vorgegebenen Zeitdauer vor einem erwarteten Motorstart wird die Hochdruckpumpe (22) derart angesteuert, dass sie einen selbstansaugenden Betriebszustand aufweist und der Aktuator wird derart angesteuert, dass sich die Nockenwelle (27) zumindest einmal in die erste Richtung und zumindest einmal in die zweite Richtung in dem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse dreht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorgegebene Zeitdauer unmittelbar vor dem erwarteten Motorstart liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem während der vorgegebenen Zeitdauer der Aktuator derart angesteuert wird, dass sich die Nockenwelle (27) mehrmals jeweils zunächst in die erste und anschließend in die zweite Richtung in dem vorgegebenen Winkelbereich um ihre Längsachse dreht bis ein vorgegebener Einspritzfreigabedruck in dem Druckspeicher (20) herrscht.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Brennkraftmaschine (1) einen variablen Ventiltrieb (50) aufweist und die Nockenwelle (27) gekoppelt ist mit einem Gaseinlassventil (8) und/oder einem Gasauslassventil (11) eines Brennraums der Brennkraftmaschine (1) und der Aktuator angeordnet und ausgebildet ist durch Antreiben und/oder Einstellen der Nockenwelle (27) einen Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkt des Gaseinlassventils (8) beziehungsweise Gasauslassventils zu steuern.
Verfahren nach einem Anspruch 4, bei dem der variable Ventiltrieb (50) einen elektrischen variablen Ventiltrieb aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Hochdruckpumpe (22) eine digital schaltende Hochdruckpumpe umfasst.
Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), die ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.