DE102014225528A1 - Verfahren zur Ansteuerung einer Hochdruckpumpe für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Verfahren zur Ansteuerung einer Hochdruckpumpe für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Hochdruckpumpe für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, wobei die Hochdruckpumpe mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Hochdruckpumpe nockenwellensynchron erfolgt, indem ein Winkelversatz (IR1, IR2, IR3) zwischen den Flankenpositionen (NW1, NW2, NW3, NW4) eines Nockenwellengeberrades und einem vorgebbaren Punkt (ZP1, ZP2, ZP3) oberhalb des unteren Totpunktes eines Nockens der Hochdruckpumpe auf der Nockenwelle ermittelt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Hochdruckpumpe für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, wobei die Hochdruckpumpe mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um eine Hochdruckpumpe für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusteuern.
  • Stand der Technik
  • Hochdruckpumpen für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, wie beispielsweise Benzinhochdruckpumpen, werden auf einer der Nockenwellen des Verbrennungsmotors angeordnet. Speziell für die Hochdruckpumpe ausgelegte Nocken sorgen in Verbindung mit einer Feder dafür, dass eine Kolbenbewegung in der Hochdruckpumpe eine Förderung des Kraftstoffs über ein Rückschlagventil in das Kraftstoffrail bewirkt. Die jeweilige Kraftstoffmenge pro Hub wird dabei durch elektrische Ansteuerung eines Mengensteuerventils (MSV) in der Hochdruckpumpe bestimmt.
  • Es ist bisher bekannt, in Motorsteuerungen die Ansteuerung des Mengensteuerventils und die Berechnungen dazu notwendiger Parameter, wie beispielsweise die Druckerfassung des Raildrucks, die Hochdruckregelung und den Ansteuerwinkel des Mengensteuerventils in einem Zeitraster von beispielsweise 10 ms durchzuführen. Bei niedrigen Motordrehzahlen ist dieses Raster eng genug, um Ansteuerungen und Berechnungen genau genug durchzuführen. Bei hohen Motordrehzahlen wird die Nockenfrequenz je nach Nockenanzahl höher als die Zeitrasterfrequenz und es können nicht mehr zu jeder Förderung von Kraftstoff die neuesten Parameter in die Ansteuerberechnung einbezogen werden. Falls die Kraftstoffhochdruckpumpe mit einer Nockenwelle angetrieben wird, die schnell verstellt wird, so führt die Durchführung von Ansteuerberechnungen mit veralteten Parametern zu einem Fehler. Dieser Fehler kann bei einer Berechnung im Zeitraster nicht ausgeglichen werden, da die Berechnung asynchron zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe stattfindet. Der Fehler durch die schnelle Nockenwellenverstellung macht sich besonders bei niedrigen Drehzahlen des Verbrennungsmotors bemerkbar. Der maximale Gesamtfehler liegt im mittleren Drehzahlbereich. Er macht sich durch Druckschwingungen im Kraftstoffrail bemerkbar.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Ansteuerung einer Hochdruckpumpe für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, wobei die Hochdruckpumpe mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist. Unter einer Hochdruckpumpe wird erfindungsgemäß eine Pumpe zur Erzeugung des Drucks in einem Kraftstoffrail verstanden. Unter verbunden wird erfindungsgemäß verstanden, dass die Kolbenbewegung der Hochdruckpumpe über die Nockenwelle gesteuert wird. Die Ansteuerung der Hochdruckpumpe erfolgt nockenwellensynchron, indem ein Winkelversatz zwischen den Flankenpositionen eines Nockenwellengeberrades und einem vorgebbaren Punkt oberhalb des unteren Totpunktes eines Nockens der Hochdruckpumpe auf der Nockenwelle ermittelt wird. Unter dem Nocken der Hochdruckpumpe wird dabei ein Nocken auf der Nockenwelle verstanden, welcher die Kolbenbewegung in der Hochdruckpumpe steuert. Dieser wird im Folgenden auch als Hochdruckpumpennocken bezeichnet. Insbesondere bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors können mit einer nockenwellensynchronen Berechnung und Ansteuerung der Hochdruckpumpe aktuelle Parameter in die Berechnung einfließen und auch motorbedingte Drehzahlveränderungen bei der Ansteuerung berücksichtigt werden. Zusätzlich können hochdynamische Vorgänge, wie sie aufgrund der Nockenwellenverstellung auftreten, bei der Ansteuerung eines Mengensteuerventils der Hochdruckpumpe ausgeglichen werden. Letzteres wäre mit einer herkömmlichen zeitbasierten Ansteuerung nur schwer möglich, da die Werte hier weit in der Zukunft liegen würden, und dadurch eine Vorhersage fehlerbehaftet wäre.
  • Zur nockenwellensynchronen Ansteuerung der Hochdruckpumpe wird vorzugsweise ein nockenwellensynchrones Raster erzeugt, wodurch insbesondere bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors die Nachführung des Kraftstoffistdrucks in einem Kraftstoffrail des Verbrennungsmotors an den Solldruck genauer wird. In Kombination mit einer schnellen Nockenwellenverstellung wird der Druck im Kraftstoffrail dadurch besonders bei mittleren Drehzahlen des Verbrennungsmotors stabiler.
  • Der Winkelversatz wird bevorzugt einer Tabelle entnommen, in der für jede Flanke des Nockenwellengeberrades ein Winkelversatz tabelliert ist und jedem Winkelversatz eine Information zugeordnet ist, ob der jeweilige Winkelversatz bei der Ansteuerung berücksichtigt werden soll. Bei der Information handelt es sich also um eine Gültigkeitsinformation, die als Boolescher Wert (Ja/Nein) abgelegt werden kann und angibt, ob nach einer bestimmten Flanke des Nockenwellengeberrades ein Winkelversatz in eine Berechnung zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe einfließen soll, d.h. eine Task generiert werden soll. Die Winkelversatzwerte sind für verschiedene Nockenwellengeberräder und für verschiedene der Hochdruckpumpe zugeordnete Nocken auf der Nockenwelle konfigurierbar, so dass das erfindungsgemäße Verfahren für jede Kombination aus Nockenwellengeberrad und Hochdruckpumpennocken eingesetzt werden kann.
  • Die Flankenposition wird insbesondere aus einem Signal eines Nockenwellenpositionssensors ermittelt, wobei das Signal bezüglich einer dynamischen Verstellung der Nockenwelle korrigiert wird. Hierdurch wird eine eventuelle Verdrehung der Nockenwelle berücksichtigt. Weitere Korrekturen können beispielsweise wegen mechanischer Ungenauigkeiten oder Verdrillungen der Nockenwelle erfolgen.
  • Bevorzugt wird die Flankenpositionen in Bezug zu einer Kurbelwellenbezugsmarke des Verbrennungsmotors ermittelt. Dabei entspricht die Kurbelwellenbezugsmarke dem Winkel zwischen dem oberen Totpunkt eines ersten Zylinders des Verbrennungsmotors und einer zweiten fallenden Flanke nach einer Lücke in einem Kurbelwellengeberrad des Verbrennungsmotors. Besonders bevorzugt wird der Winkel des oberen Totpunktes des ersten Zylinders in Bezug auf den oberen Totpunkt der Nockenwelle ermittelt. Dies ermöglicht eine Synchronisation zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotor und der mit der Hochdruckpumpe verbundenen Nockenwelle.
  • Bei Ausfall eines Nockenwellensignals der Nockenwelle erfolgt die Ansteuerung der Hochdruckpumpe vorzugsweise synchron zu einem Ersatzwert des Nockenwellensignals. Der Winkelversatz wird dabei aus dem Ersatzwert ermittelt. Dies ermöglicht einen möglichst nahtlosen Übergang in einen Ersatzbetrieb, in dem alle Funktionen zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe in einem ersatznockenwellensynchronen Raster weitergerechnet und alle benötigen Größen aus dem Ersatzsignal zur Verfügung gestellt werden können.
  • Bei einem Start des Verbrennungsmotors mit ausgefallenem Nockenwellensignal wird der Ersatzwert vorzugsweise aus einem Signal eines Kurbelwellenpositionssensors des Verbrennungsmotors ermittelt. Dadurch können im ungestörten Betrieb des Verbrennungsmotors nockenwellensynchrone Tasks gebildet werden. Hierbei erfolgt insbesondere eine Synchronisation für den jeweiligen Typ des Verbrennungsmotors anhand einer Methode, bei der es sich beispielsweise um eine Auswertung von Kurbelwellenzahnzeiten, um eine Saugdruckauswertung, um Zündausblendungen oder um Testeinspritzungen handeln kann.
  • Bei einem Ausfall des Nockenwellensignals während des Betriebs des Verbrennungsmotors wird eine Nockenwellenverstellung der Nockenwelle in eine Verriegelungsposition gebracht und der Ersatzwert wird aus einem Signal eines Kurbelwellenpositionssensors des Verbrennungsmotors mittels einer Winkeluhr ermittelt. In diesem Fall liegt eine Synchronisation der Kurbelwelle auf die Nockenwelle bereits vor, da diese grundsätzlich beim Motorstart gebildet wird und der Motor somit synchronisiert bleibt.
  • Die Ermittlung des Ersatzwertes kann für unterschiedliche Berechnungen, die jeweils für die Ansteuerung der Hochdruckpumpe relevant sind individuell unterschiedlich erfolgen. So können die Berechnung und die Implementierung des Ersatzwertes beispielsweise für ein EPM-Paket (Motorleistungsmanagement), für hardwarenahe Treiber, für Anwendersoftware, für die Nockenwellenverstellung und für die Taskgenerierung jeweils unterschiedlich erfolgen.
  • Eine Rückkehr von der Ansteuerung der Hochdruckpumpe synchron zu dem Ersatzwert zu einer nockenwellensynchronen Ansteuerung erfolgt vorzugsweise erst dann, wenn die Intensität eines Signals eines Nockenwellenpositionssensors einen applizierbaren Schwellenwert überschreitet. Dadurch wird ein dauerndes Umschalten zwischen einem Normalbetrieb und einem Ersatzbetrieb vermieden. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Rückkehr aus dem Ersatzbetrieb in den Normalbetrieb bis zum nächsten Start des Verbrennungsmotors unterdrückt wird. Damit wird das Umschalten vom Normalbetrieb in den Ersatzbetrieb für die Dauer einer Fahrt permanent gemacht, was beispielsweise bei einer schlechten Qualität der Nockenwellengeberräder sinnvoll ist.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogramm führt alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durch, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät abläuft. Dies ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne daran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist hierzu auf dem erfindungsgemäßen maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert. Durch Aufspielen des erfindungsgemäßen Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um eine Hochdruckpumpe für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusteuern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch ein Kraftstoffeinspritzsystem, dessen Hochdruckpumpe durch ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angesteuert werden kann.
  • 2 zeigt die Anordnung der Kurbelwelle und der Nockenwellen sowie die Anordnung von deren Geberrädern in einem Verbrennungsmotor, der mittels des Kraftstoffeinspritzsystems gemäß 1 mit Kraftstoff versorgt wird.
  • 3 zeigt in einem Diagramm die zeitliche Bewegung eines Nockens bei der Ansteuerung einer Hochdruckpumpe in einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Eine Vorrichtung 10 zur Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors 20, deren Hochdruckpumpe 16 mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens angesteuert werden kann ist in 1 dargestellt. Sie weist eine elektrische Kraftstoffpumpe 11 auf, mit der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 12 gefördert und über einen Kraftstofffilter 13 weitergepumpt wird. Die Kraftstoffpumpe 11 ist dazu geeignet, einen Niederdruck zu erzeugen. Zur Steuerung und/oder Regelung dieses Niederdrucks ist ein Niederdruckregler 14 vorgesehen, der mit dem Ausgang des Kraftstofffilters 13 verbunden ist und über den Kraftstoff wieder in den Kraftstofftank 12 zurückgeführt werden kann. An dem Ausgang des Kraftstofffilters 13 ist des Weiteren eine Serienschaltung aus einem Mengensteuerventil 15 und einer mechanischen Hochdruckpumpe 16 angeschlossen. Die Hochdruckpumpe 16 weist ein Pumpmodul 161 und ein Rückschlagventil 162 auf. Der Ausgang der Hochdruckpumpe 16 ist über ein Überdruckventil 17 an den Eingang des Mengensteuerventils 15 zurückgeführt. Der Ausgang der Hochdruckpumpe 16 ist weiterhin mit einem Kraftstoffrail 18 als Druckspeicher verbunden, an den ein Drucksensor 181 angeschlossen ist. Weiterhin sind an das Kraftstoffrail 18 vier Einspritzventile 191, 192, 193, 194 angeschlossen, die jeweils dazu eingerichtet sind, Kraftstoff in einen der Zylinder 211, 212, 213, 214 des Verbrennungsmotors 20 einzuspritzen. Die Kraftstoffversorgungsvorrichtung 10 und der Verbrennungsmotor 20 werden durch ein Steuergerät 30 gesteuert. Dieses weist mehrere Steuermodule, unter anderem eine Winkeluhr 31 auf.
  • Wie in 2 gezeigt wird, weist der Verbrennungsmotor 20, der in einer Ausführung als V-Motor dargestellt ist, eine Kurbelwelle 22 auf, an der ein Kurbelwellengeberrad 221 angeordnet ist. Ein Kurbelwellenpositionssensor 222 erfasst die Position der Zahnflanken des Kurbelwellengeberrades 221, um den Kurbelwellenwinkel zu bestimmen. Der Verbrennungsmotor 20 weist vier Nockenwellen 23, 24, 25, 26 auf, welche über einen Kettentrieb als Übersetzung 27 mit der Kurbelwelle 22 verbunden sind. Die Übersetzung 27 wird über eine Umlenkrolle 28 geführt. An jeder der Nockenwellen 23, 24, 25, 26 ist ein Nockenwellengeberrad angeordnet. Dieses wird im Folgenden anhand des Nockenwellengeberrades 231 an einer der Nockenwellen 23 beschrieben. Ein Nockenwellenpositionssensor 232 ist eingerichtet, um eine Position der Zahnflanken des Nockenwellengeberrades 231 zu erfassen. Es weist an seinem Umfang vier Zähne auf. Jeder der Zähne weist in Drehrichtung und entgegen der Drehrichtung des Nockenwellengeberrades 231 jeweils eine Zahnflanke auf. Diese Nockenwelle 23 ist mit der Hochdruckpumpe 16 verbunden und weist speziell für die Hochdruckpumpe 16 ausgelegte Nocken (nicht gezeigt) auf, die in Verbindung mit einer Feder dafür sorgen, dass die Kolbenbewegung im Pumpmodul 161 der Hochdruckpumpe 16 eine Förderung des Kraftstoffs über das Rückschlagventil 162 in das Kraftstoffrail 18 bewirkt.
  • In einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 20 erfolgt die Ansteuerung der Hochdruckpumpe 16 unter Erzeugung eines nockensynchronen Berechnungs- und Ansteuerungsrasters. Wie der 3 zu entnehmen ist, in der die Bewegung PW eines der Hochdruckpumpe 16 zugeordneten Nockens der Nockenwelle 23 mit der Zeit t dargestellt ist, wird hierzu ein Winkelversatz IR1, IR2, IR3 zwischen den Flankenpositionen NW1, NW2, NW3, NW4 des Nockenwellengeberrades 231 und einem vorgebbaren Punkt ZP1, ZP2, ZP3 oberhalb des unteren Totpunktes des Nockens ermittelt. Die unteren Totpunkte des Nockens sind jeweils als lokales Minimum und die oberen Totpunkte des Nockens jeweils als lokales Maximum dargestellt. Jeder der vorgebbaren Punkte ZP1, ZP2, ZP3, zu denen eine Zündung eines Luftkraftstoffgemisches in jeweils einem der Zylinder 211, 212, 213, 214 des Verbrennungsmotors 20 erfolgt, liegt um einen konstanten Zeitraum und damit auch um einen konstanten Nockenwellenwinkel vor einem oberen Totpunkt des Nockens. Ausgehend von dem ersten dargestellten oberen Totpunkt des Nockens ist der zeitliche Abstand und damit der Winkel zum oberen Totpunkt OT211 des ersten Zylinders 211 dargestellt. Weiterhin ist der zeitliche Abstand und damit der Winkel dieses oberen Totpunktes OT211 des ersten Zylinders zur zweiten fallenden Flanke nach einer Lücke im Kurbelwellengeberrad 221 dargestellt, aus der sich eine Kurbelwellenbezugsmarke KW0 ergibt. Diese dient als Bezugsgröße für die erste Flankenposition NW1, die als korrigierte Flanke des Nockenwellengeberrades 231 aus dem Signal des Nockenwellenpositionssensors 232 ermittelt werden kann. Jeder Winkelversatz IR1, IR2, IR3 wird einer Tabelle entnommen, in der dieser Winkelversatz IR1, IR2, IR3 für jede Flanke des Nockenwellengeberrades 231 tabelliert ist und jedem Winkelversatz IR1, IR2, IR3 eine Gültigkeitsinformation zugeordnet ist, die angibt, ob er zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe 16 berücksichtigt werden soll. In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Winkel IR4 in der Tabelle als ungültig gekennzeichnet, weshalb nach der Flankenposition NW4 kein zugehöriger Winkelversatz IR4 eingezeichnet ist.
  • Liefert der Nockenwellenpositionssensor 232 kein Signal, weil das Nockenwellengeberrad 231 ausgefallen ist, so wird zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe 16 und für die dieser Ansteuerung vorangehenden Berechnungen ein Ersatzwert erzeugt. Für ein EPM-Paket erfolgt hierzu im Start des Verbrennungsmotors 20 zunächst eine Synchronisation über die Zahnzeiten des Kurbelwellenrades 221, eine Saugrohrdruckauswertung, Zündausblendung oder Testeinspritzung. Nach erfolgter Synchronisation erfolgt eine Auslesung von Interrupts für die Berechnung der nockensynchronen Ansteuerung der Hochdruckpumpe basierend auf Motorpositionsinformationen der Winkeluhr 31. Die Positionen der Interrupts werden dabei aus zuvor kalibrierten Flankenpositionen des Nockenwellengeberrades 231 berechnet. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors wird die Verstellung der Nockenwelle 23 in Verriegelungsposition gebracht. Mittels des Signals des Kurbelwellenpositionssensors 222 und der Ausgabe der Winkeluhr 31 sowie einer bereits beim Start des Verbrennungsmotors erfolgten Synchronisation der Kurbelwelle 22 auf die Nockenwelle 23 werden Nockenwellenverstellwerte aus dem EPM emuliert, indem kalibrierte Flanken des Nockenwellengeberrades 231 weitergegeben werden. Daraus wird wie im Normalbetrieb eine nockensynchrone Ansteuerung der Hochdruckpumpe 16 generiert. Da hier keine Flankenpositionen NW1, NW2, NW3, NW4 vorhanden sind, geht zwar das nockensynchrone Raster verloren, es werden jedoch Ersatzraster gebildet, welche die richtige Winkellage haben. Hierzu wird die Information über den Ausfall des Nockenwellengeberrades 231 gemäß einem applizierbaren Schwellenwert schnellstmöglich bereitgestellt. Sobald die Nockenwellenverstellung in ihrer Verriegelungsposition zurückfährt, beziehen sich nach Ausfall des Signals des Nockenwellenpositionssensors 223 die angeforderten Winkel des Nockenwellengeberrades 231 auf Referenzwerte der Flankenpositionen des Nockenwellengeberrades 231. Dies ermöglicht die Generierung von Interrupts aus dem Ersatzwert mittels der Winkeluhr 31. Falls das Erreichen der Verriegelungsposition nicht direkt verfügbar ist, soll die erste Ersatzflanke nicht zu früh generiert werden, da sie nicht bei einer Nockenwellenverstellung nach spät zuschlagen soll.
  • Der Start hardwarenaher Treiber erfolgt in einem zeitsynchronen Modus. Ab Erreichen eines ersatznockenwellensynchronen Rasters erfolgt ein Übergang in einen ersatzwinkelsynchronen Modus. Während des weiteren Betriebs des Verbrennungsmotors 20 benötigt der hardwarenahe Treiber schnellstmöglich die Information, dass ein Übergang in den Ersatzbetrieb erfolgen wird, um eine bereits aufgesetzte Ansteuerung der Hochdruckpumpe 16 zu löschen. Hiermit wird eine Vollförderung durch falsche Winkellage vermieden, die auftreten könnte, weil die Nockenwellenverstellung unerwartet in ihre Referenzposition zurückfährt. Die Treiber rechnen dann in herkömmlicher Weise im ersatznockenwellensynchronen Raster weiter. Alle Eingangsgrößen der Treiber stehen auch in dem Ersatzbetrieb weiter zur Verfügung.
  • Anwendersoftware rechnet beim Start des Verbrennungsmotors und im weiteren Betrieb des Verbrennungsmotors im ersatznockenwellensynchronen Raster.
  • Der Nockenwellenverstellung wird die Information über den Ausfall des Signals des Nockenwellenpositionssensors 232 vom EPM zur Verfügung gestellt. Sie fährt daraufhin sofort in ihre Verriegelungsposition zurück. Das Erreichen der Verriegelungsposition wird als Information zur Verfügung gestellt. Der Rückgabewert ist hierbei der kalibrierte absolute Winkel in Grad Kurbelwellenwinkel, beispielsweise für den gewünschten Ansteuerbeginn des Mengensteuerventils 15 in Referenzposition. Alle Ausgangsgrößen und Funktionsaufrufe für den Deltawinkel der Nockenwellenverstellung haben dabei trotzdem gültige Werte und beziehen sich auf die Verriegelungsposition.
  • Zur Taskgenerierung wird im Ersatzbetrieb mit den Ersatzwerten der Flankenpositionen NW1, NW2, NW3, NW4 und Ersatzinformationen des EPM weitergerechnet. Dadurch wird die nockenwellensynchrone Ansteuerung der Hochdruckpumpe 16 weitergeneriert. Beim Start des Verbrennungsmotors wird bereits das erste nockenwellensynchrone Raster aus Ersatzwerten gebildet. Bei einem Ausfall des Signals des Nockenwellenpositionssensors 232 im Betrieb des Verbrennungsmotors erfolgt ein Wechsel zu den Ersatzwerten so, dass das nockenwellensynchrone Raster in ein ersatznockenwellensynchrones Raster übergeht, ohne dass der Fahrer eines Kraftfahrzeugs, welches von dem Verbrennungsmotor 20 angetrieben wird, hiervon etwas bemerkt.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Ansteuerung einer Hochdruckpumpe (16) für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor (20), wobei die Hochdruckpumpe (16) mit einer Nockenwelle (23) des Verbrennungsmotors (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Hochdruckpumpe (16) nockenwellensynchron erfolgt, indem ein Winkelversatz (IR1, IR2, IR3) zwischen den Flankenpositionen (NW1, NW2, NW3, NW4) eines Nockenwellengeberrades (231) und einem vorgebbaren Punkt (ZP1, ZP2, ZP3) oberhalb des unteren Totpunktes eines Nockens der Hochdruckpumpe (16) auf der Nockenwelle (23) ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelversatz (IR1, IR2, IR3) einer Tabelle entnommen wird, in der für jede Flanke des Nockenwellengeberrades (231) ein Winkelversatz (IR1, IR2, IR3) tabelliert ist und jedem Winkelversatz (IR1, IR2, IR3) eine Information zugeordnet ist, ob der jeweilige Winkelversatz (IR1, IR2, IR3) bei der Ansteuerung berücksichtigt werden soll.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankenposition aus einem Signal eines Nockenwellenpositionssensors (232) ermittelt wird, wobei das Signal bezüglich einer dynamischen Verstellung der Nockenwelle (23) korrigiert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankenpositionen (NW1, NW2, NW3, NW4) in Bezug zu einer Kurbelwellenbezugsmarke (KW0) des Verbrennungsmotors (20) ermittelt wird, wobei die Kurbelwellenbezugsmarke (KW0) dem Winkel zwischen dem oberen Totpunkt eines ersten Zylinders (211) des Verbrennungsmotors (20) und einer zweiten fallenden Flanke nach einer Lücke in einem Kurbelwellengeberrad (221) des Verbrennungsmotors (20) entspricht.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (OT211) des oberen Totpunktes des ersten Zylinders (211) in Bezug auf den oberen Totpunkt der Nockenwelle (23) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall eines Nockenwellensignals der Nockenwelle (23) die Ansteuerung der Hochdruckpumpe (16) synchron zu einem Ersatzwert des Nockenwellensignals erfolgt, wobei der Winkelversatz (IR1, IR2, IR3) aus dem Ersatzwert ermittelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Start des Verbrennungsmotors (20) mit ausgefallenem Nockenwellensignal der Ersatzwert aus einem Signal eines Kurbelwellenpositionssensors (222) des Verbrennungsmotors (20) ermittelt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausfall des Nockenwellensignals während des Betriebs des Verbrennungsmotors (20) eine Nockenwellenverstellung der Nockenwelle (23) in eine Verriegelungsposition gebracht wird und der Ersatzwert aus einem Signal eines Kurbelwellenpositionssensors (222) des Verbrennungsmotors (20) mittels einer Winkeluhr (31) ermittelt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückkehr von der Ansteuerung der Hochdruckpumpe (16) synchron zu dem Ersatzwert zu einer nockenwellensynchronen Ansteuerung erst dann erfolgt, wenn die Intensität eines Signals eines Nockenwellenpositionssensors (232) einen applizierbaren Schwellenwert überschreitet.
  10. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
  11. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.
  12. Elektronisches Steuergerät (30), welches eingerichtet ist, um eine Hochdruckpumpe (16) für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor (20) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 anzusteuern.
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