DE102021208758A1 - Method of operating a high-pressure pump - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe (15) einer Brennkraftmaschine, welche Hochdruckpumpe (15) ein Förderwerk (23), dem ein elektrisches Saugventil (16) zugeordnet ist, zum Fördern von Kraftstoff aus einem Niederdruckbereich über einen Förderraum (26) des Förderwerks (13) in einen Hochdruckspeicher (18) aufweist, wobei das elektrische Saugventil (16) derart ausgebildet ist, dass es in einem Saughub des Förderwerks (23) öffnet und Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Förderraum (26) nachfließen lässt, und wobei das elektrische Saugventil (16) in einem Kompressionshub des Förderwerks (23) zum Fördern von Kraftstoff derart angesteuert wird, dass es schließt, wobei das elektrische Saugventil (16) im Kompressionshub für einen ballistischen Betrieb eines Magnetankers (33) des elektrischen Saugventils (16) angesteuert wird.

Figure DE102021208758A1_0000
The invention relates to a method for operating a high-pressure pump (15) of an internal combustion engine, which high-pressure pump (15) has a delivery mechanism (23) to which an electric suction valve (16) is assigned, for delivering fuel from a low-pressure area via a delivery chamber (26) of the conveyor (13) into a high-pressure accumulator (18), the electric suction valve (16) being designed in such a way that it opens in a suction stroke of the conveyor (23) and allows fuel to flow from the low-pressure area into the conveyor chamber (26), and wherein the electrical suction valve (16) is actuated in a compression stroke of the conveyor system (23) for delivering fuel in such a way that it closes, the electrical suction valve (16) in the compression stroke for ballistic operation of a magnet armature (33) of the electrical suction valve (16) is controlled.
Figure DE102021208758A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for operating a high-pressure pump and a computing unit and a computer program for carrying it out.

Stand der TechnikState of the art

Saugventile mit einem frei beweglichen Ventilkolben können in Kombination mit Kolbenpumpen als Hochdruckpumpen eingesetzt werden, um Kraftstoff bis zu einem gewünschten Druckwert, dem sog. Raildruck, zu verdichten und in einen Hochdruckspeicher (sog. Common-Rail) weiterzuleiten. Das Saugventil öffnet im Saughub des Pumpenkolbens und lässt Kraftstoff nachfließen und kann im Kompressionshub des Pumpenkolbens so angesteuert werden, dass es schließt, um den Kraftstoff nicht in den Niederdruck abfließen zu lassen.Suction valves with a freely movable valve piston can be used in combination with piston pumps as high-pressure pumps to compress fuel up to a desired pressure value, the so-called rail pressure, and to transfer it to a high-pressure accumulator (so-called common rail). The suction valve opens in the suction stroke of the pump piston and allows fuel to continue to flow and can be controlled in the compression stroke of the pump piston in such a way that it closes so that the fuel does not flow out into the low pressure.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for operating a high-pressure pump and a computing unit and a computer program for its implementation are proposed with the features of the independent patent claims. Advantageous configurations are the subject of the dependent claims and the following description.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Betreiben einer Hochdruckpumpe einer Brennkraftmaschine, welche Hochdruckpumpe ein Förderwerk, insbesondere ein Kolben-Förderwerk, aufweist, dem ein elektrisches Saugventil zugeordnet ist. Damit kann Kraftstoff insbesondere aus einem Niederdruckbereich über einen Förderraum des Förderwerks in einen Hochdruckspeicher gefördert werden. Bei dem elektrischen Saugventil ist ein Magnetanker vorgesehen der insbesondere als Wegbegrenzung für einen Ventilkolben dient, der eine Durchflussöffnung zwischen Niederdruckbereich und Förderraum verschließen kann. Mittels eines Elektromagneten ist der Magnetanker dann durch entsprechende Ansteuerung zwischen einer ersten Stellung, bei der der Ventilkolben die Durchflussöffnung nicht verschließen kann, und einer zweiten Stellung, bei der der Ventilkolben die Durchflussöffnung verschließen kann, verstellbar.The invention deals with the operation of a high-pressure pump of an internal combustion engine, which high-pressure pump has a conveyor, in particular a piston conveyor, to which an electric suction valve is assigned. In this way, fuel can be conveyed, in particular from a low-pressure area, via a conveying chamber of the conveying system into a high-pressure accumulator. In the case of the electric suction valve, a magnet armature is provided which serves in particular as a travel limiter for a valve piston which can close a flow opening between the low-pressure area and the pumping chamber. The magnet armature can then be adjusted by means of an electromagnet by appropriate activation between a first position in which the valve piston cannot close the flow opening and a second position in which the valve piston can close the flow opening.

Dabei besteht in der Regel keine mechanische Verbindung zwischen der Wegbegrenzung bzw. dem Magnetanker und dem Ventilkolben. Eine mechanische Feder (Ankerfeder) kann eine mechanische Federkraft auf den Magnetanker ausüben und hält diesen in einer Grundposition. Durch Ansteuerung des elektrischen Saugventils und damit durch Bestromen des Elektromagneten wird eine Position des Magnetankers relativ zu dem Elektromagneten verändert, insbesondere entgegen der Federkraftwirkung der mechanischen Feder, so dass die Wegbegrenzung von der ersten Stellung zur zweiten Stellung wechselt. Dies bedeutet, dass das Saugventil im stromlosen Zustand in der Regel geöffnet ist und nur im bestromten Zustand ein vollständiges Schließen möglich ist, sofern ein Druck auf den Ventilkolben ausgeübt wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass zwar bei einer Ansaugphase (Saughub) des Förderwerks Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Förderraum gesaugt wird, jedoch Kraftstoff nur dann während einer Kompressionsphase vom Förderraum in den Hochdruckspeicher gefördert wird, wenn das Saugventil vollständig geschlossen ist. Andernfalls wird während der Kompressionsphase Kraftstoff zurück in den Niederdruckbereich gefördert.As a rule, there is no mechanical connection between the travel limiter or the magnet armature and the valve piston. A mechanical spring (armature spring) can exert a mechanical spring force on the magnet armature and keeps it in a basic position. By activating the electric suction valve and thus energizing the electromagnet, a position of the magnet armature is changed relative to the electromagnet, in particular against the spring force effect of the mechanical spring, so that the travel limitation changes from the first position to the second position. This means that the suction valve is generally open in the de-energized state and can only be closed completely when it is energized, provided that pressure is exerted on the valve piston. In this way it can be achieved that, although fuel is sucked from the low-pressure area into the delivery chamber during an intake phase (suction stroke) of the delivery mechanism, fuel is only delivered from the delivery chamber into the high-pressure accumulator during a compression phase when the suction valve is completely closed. Otherwise fuel is pumped back into the low-pressure area during the compression phase.

Zum Fördern einer bestimmten Menge an Kraftstoff wird dabei in der Regel eine Bestromung des elektrischen Saugventils und dort insbesondere des Elektromagneten vorgenommen, sodass bei Bestromung der Magnetspule des Elektromagneten (Einschaltvorgang der Spule) der Magnetanker zum gewünschten Zeitpunkt angehoben wird und sich das elektrische Saugventil dadurch schließen kann. Eine Sollfördermenge kann dadurch eingestellt werden, dass z.B. der Pumpenkolben bei der Aufwärtsbewegung den Kraftstoff aus dem Förderraum (Pumpenraum) ausschiebt und bei Ansteuerung des Magnetankers das elektrische Saugventil schließt, wobei die erforderliche Fördermenge im Förderraum verbleibt und in den Hochdruckspeicher ausgeschoben wird.To deliver a certain amount of fuel, the electric suction valve and there in particular the electromagnet are usually energized so that when the magnetic coil of the electromagnet is energized (switch-on process of the coil), the magnet armature is lifted at the desired time and the electric suction valve closes as a result can. A target delivery rate can be set by the fact that, for example, the pump piston pushes the fuel out of the delivery chamber (pump chamber) during the upward movement and the electric suction valve closes when the magnet armature is activated, with the required delivery quantity remaining in the delivery chamber and being pushed out into the high-pressure accumulator.

Zur Umsetzung dieses Förderprinzips muss der Magnetanker auf dem Ventilkolben sitzen, bevor sich der Pumpenkolben über den unteren Totpunkt (UT) bewegt hat, damit es aktiv aufgehalten wird. Sollte der Magnetanker zu spät auf den Ventilkolben fallen, kann die hydraulische Kraft durch zurückgeförderten Kraftstoff (infolge des sich nach dem oberen Totpunkt (OT) bewegenden Pumpenkolbens) dazu führen, dass sich der Ventilkolben bzw. das elektrische Saugventil selbständig schließt und es zu einer Förderung mit maximaler Fördermenge kommt. Dieser Zustand wird als ungewollte Vollförderung bezeichnet und ist zu vermeiden, da keine Steuerung der Fördermenge mehr möglich ist. Als Folge tritt eine unzulässige Überhöhung des Drucks im Hochdruckspeicher, sog. Raildruck, auf.To implement this pumping principle, the magnet armature must be seated on the valve piston before the pump piston has moved past bottom dead center (BDC) so that it is actively stopped. If the magnet armature falls too late on the valve piston, the hydraulic force due to fuel being pumped back (as a result of the pump piston moving after top dead center (TDC)) can cause the valve piston or the electric suction valve to close automatically and lead to delivery comes with maximum flow rate. This condition is referred to as unwanted full delivery and should be avoided since it is no longer possible to control the delivery quantity. As a result, the pressure in the high-pressure accumulator is excessively increased, so-called rail pressure.

Die Ausschaltzeit - dabei handelt es sich um einen Zeitabstand zwischen Ende der Ansteuerung und einem Zeitpunkt, zu dem der Anker auf dem Ventilkolben auftrifft - hängt, wie sich gezeigt hat, von der sog. Klebedauer ab und kann aufgrund von Verschleißeffekten zwischen Magnetanker und Polkern (des Elektromagneten, typischerweise als der Anschlag verwendet) zunehmen und unzulässig lang werden. Dies kann im ungünstigsten Fall zu ungewollten Vollförderungen führen.The switch-off time - this is a time interval between the end of the activation and a point in time at which the armature hits the valve piston - depends, as has been shown, on the so-called sticking time and can be due to wear effects between the magnet armature and pole core ( of the electromagnet, typically used as the stopper) increase and become unacceptable become long. In the worst case, this can lead to unwanted full funding.

Ursache hierfür ist, unter anderem, eine Zunahme der hydraulischen Kräfte im Quetschspalt (zwischen Polkern und Magnetanker) durch Anpassung der Flächen zwischen Magnetanker und Polkern, die zur einer Erhöhung der hydraulischen Klebezeit nach Abschaltung des Stroms (Ende der Ansteuerung) führen. The reason for this is, among other things, an increase in the hydraulic forces in the squeezing gap (between pole core and magnet armature) due to adjustment of the surfaces between magnet armature and pole core, which leads to an increase in the hydraulic sticking time after the current is switched off (end of control).

Es kann, unter Berücksichtigung einer maximalen Ausschaltzeit (die z.B. über Dauerläufe zur Bewertung des Verschleißverhaltens bestimmt wird) und weiterer Toleranzeffekte, die Bestromung bei einem bestimmten Winkel schnellstmöglich beendet werden. Dabei kann eine sog. Schnelllöschung erfolgen, bei der der Strom im Elektromagneten bzw. dessen Spule z.B. über Zener-Dioden abgebaut wird. Hier wird also die Ansteuerdauer durch einen sog. Stromabschneidewinkel zur Vermeidung einer ungewollten Vollförderung gekürzt. Die Klebezeit des Magnetankers am Polkern ist dann aber meistens bereits aufgrund eines fortgeschrittenen Verschleißes verlängert und liegt nahe an der Grenze zur ungewollten Vollförderung.Taking into account a maximum switch-off time (which is determined e.g. via endurance tests to evaluate the wear behavior) and other tolerance effects, the energization can be ended as quickly as possible at a specific angle. A so-called quick extinguishing can take place, in which the current in the electromagnet or its coil is reduced, e.g. via Zener diodes. Here, the control duration is shortened by what is known as a current cut-off angle in order to avoid undesired full delivery. The sticking time of the magnet armature on the pole core is then usually already extended due to advanced wear and is close to the limit of unwanted full pumping.

Wie erwähnt, hängt die Ausschaltzeit des Magnetankers (maßgeblich) von der Klebedauer ab. Diese Klebedauer lässt sich dabei in eine hydraulische und eine magnetische Klebedauer unterteilen. Der hydraulische Klebeeffekt (Adhäsion zwischen Grenzflächen und Kraftstoff) kann, wie sich herausgestellt hat, durch eine geringere Auftreffgeschwindigkeit des Magnetankers am Anschlag bzw. am Polkern reduziert werden, und zwar durch einen größer ausgebildeten Quetschspalt.As mentioned, the switch-off time of the magnet armature depends (decisively) on the duration of the adhesion. This sticking time can be divided into a hydraulic and a magnetic sticking time. The hydraulic sticking effect (adhesion between boundary surfaces and fuel) can, as has been found, be reduced by a lower impact speed of the magnet armature on the stop or on the pole core, specifically through a larger squish gap.

Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, das elektrische Saugventil für einen ballistischen Betrieb des Magnetankers anzusteuern, wenn es in einem Kompressionshub des Förderwerks zum Fördern von Kraftstoff angesteuert wird, so dass es schließt. Hierzu wird eine Ansteuerung des Elektromagneten mit einem Anzugsstrom vorzugsweise bereits beendet, bevor der Magnetanker einen Anschlag erreicht hat. Dann wird insbesondere von dem Anzugsstrom zu einem Haltestrom übergegangen. Bei einem Anzugsstrom handelt es sich um einen relativ hohen Strom, mit dem schnell ein großes Magnetfeld aufgebaut wird, um den Magnetanker schnell anzuheben. Der Anzugsstrom bleibt bei dem vorgeschlagenen Verfahren also nicht solange angelegt, bis der Magnetanker in Anschlag ist, sondern der Strom wird schon zuvor reduziert, z.B. auf ein geringeres Stromniveau (den Haltestrom), das typischerweise ausreicht, um den Magnetanker in Anschlag zu halten. Durch die Trägheit des Magnetankers in seiner Bewegung erreicht dieser aber trotzdem den Anschlag (sog. ballistische Bewegung). Against this background, it is proposed to control the electric suction valve for ballistic operation of the magnet armature when it is controlled in a compression stroke of the pumping mechanism for pumping fuel, so that it closes. For this purpose, activation of the electromagnet with an inrush current is preferably already ended before the magnet armature has reached a stop. Then, in particular, there is a transition from the pull-in current to a holding current. An inrush current is a relatively high current that quickly builds up a large magnetic field to quickly lift the armature. In the proposed method, the inrush current does not remain applied until the magnet armature is in position, but the current is reduced beforehand, e.g. to a lower current level (the holding current), which is typically sufficient to hold the magnet armature in position. Due to the inertia of the magnet armature in its movement, it nevertheless reaches the stop (so-called ballistic movement).

Bei einem typischen elektrischen Saugventil verringert sich die hydraulische Klebedauer z.B. um ca. 0,1 ms, wenn die Anzugsstromdauer beispielsweise infolge des ballistischen Betriebs reduziert wird.For example, in a typical electric suction valve, the hydraulic sticking time is reduced by about 0.1 ms when the pull-in current time is reduced, for example due to ballistic operation.

Die magnetische Klebedauer - dabei handelt es sich um eine Dauer, bis das Magnetfeld abgebaut ist und die Magnetkraft nicht mehr in der Lage ist, den Magnetanker gegen die Ankerfeder zu halten - ist abhängig von dem vorher vorherrschenden Stromniveau. Wenn dieses nicht dem Anzugsstrom entspricht, sondern z.B. dem (niedrigeren) Haltestrom, wird also auch die magnetische Klebedauer entsprechend reduziert. Auch hier kann insbesondere die schon erwähnte Schnelllöschung - dann aber ausgehend von dem Haltestrom - eingesetzt werden.The magnetic sticking time - this is the time until the magnetic field has dissipated and the magnetic force is no longer able to hold the magnet armature against the armature spring - depends on the previously prevailing current level. If this does not correspond to the pull-in current but, for example, to the (lower) holding current, the magnetic sticking time is reduced accordingly. Here, too, in particular the already mentioned quick extinguishing can be used, but then based on the holding current.

Im Rahmen der Erfindung werden also diese beiden physikalischen Effekte genutzt, um durch gezielte Reduzierung der Klebedauer die Ausschaltzeit zu verringern und einen sicheren Zustand zu ermöglichen (Vermeidung der ungewollten Vollförderung). Ebenso können auf diese Weise aber auch Toleranzanforderungen an die Magnetankerfertigung entschärft werden.Within the scope of the invention, therefore, these two physical effects are used in order to reduce the switch-off time and enable a safe state (avoidance of unwanted full delivery) by purposefully reducing the sticking time. In this way, however, tolerance requirements for magnet armature production can also be relaxed.

Bevorzugt wird das elektrische Saugventil im Kompressionshub nur bei Vorliegen wenigstens eines Kriteriums für den ballistischen Betrieb des Magnetankers angesteuert; im Übrigen kann die reguläre Ansteuerung mit z.B. Anzugsstrom bis zum Erreichen des Anschlags und ggf. darüber hinaus verwendet werden. Als solche Kriterien (z.B. mit bestimmten Randbedingungen oder bei bestimmten Betriebsparametern) kommen z.B. kleine Förderwinkel (d.h. der Winkelanteil einer Umdrehung einer den Pumpenkolben bewegenden Welle, in dem die Durchflussöffnung geschlossen ist) (beispielsweise unterhalb eines bestimmten, vorgegebenen Werts) in Betracht, also ein später Beginn der Förderung innerhalb des Kompressionshubs. Die Ansteuerung (Bestromung der Spule) weist eine gewisse Länge auf und kann nicht beliebig kurz gewählt werden. Dadurch besteht insbesondere bei kleinen Förderwinkeln, d.h. bei Bestromungsbeginn kurz vor dem OT, die Gefahr, dass das Bestromungsende (Ansteuerendewinkel) weit nach dem OT liegt bzw. erfolgt. Hierdurch besteht die Gefahr der ungewollten Vollförderung, da der Anker ggf. bis zur nächsten Kompressionsphase noch nicht auf das Saugventil gefallen ist (unterer Anschlag). Werden große Fördermengen benötigt, erfolgt der Bestromungsbeginn kurz nach UT der Kompressionsphase und das Ende der Bestromung kann meist bereits vor Erreichen des OT abgeschlossen sein (keine Gefahr einer ungewollten Vollförderung).In the compression stroke, the electric suction valve is preferably activated only if at least one criterion for the ballistic operation of the magnet armature is present; Otherwise, the regular control with, for example, inrush current can be used until the stop is reached and, if necessary, beyond. Such criteria (e.g. with certain boundary conditions or with certain operating parameters) come into consideration, e.g late start of delivery within the compression stroke. The activation (current supply to the coil) has a certain length and cannot be chosen to be as short as you like. As a result, there is a risk, particularly in the case of small delivery angles, i.e. at the start of current application shortly before TDC, that the end of current application (end of control angle) will be or will occur far after TDC. This poses the risk of unwanted full delivery, since the armature may not have fallen onto the suction valve by the time of the next compression phase (lower stop). If large delivery volumes are required, the current supply begins shortly after BDC of the compression phase and the end of the current supply can usually be completed before reaching TDC (no risk of unwanted full supply).

Ebenso kommen als Kriterium hohe Drehzahlen der Brennkraftmaschine (z.B. bei Überschreiten eines vorgegebenen Werts) in Betracht. Hohe Drehzahlen führen nämlich dazu, dass die Klebedauer (die an sich unabhängig von der Drehzahl ist) relativ gesehen, also bezogen auf den während der Klebedauer überstrichenen Winkel, länger wird. Durch die höhere Drehzahl bewegt sich der Pumpenkolben schneller von OT nach UT, d.h. die Saugphase, innerhalb welcher der Magnetanker gelöst sein muss, wird kürzer.Likewise, high speeds of the internal combustion engine come as a criterion (e.g. when overshooting ten of a predetermined value) into consideration. This is because high speeds mean that the sticking time (which is independent of the speed) is longer in relative terms, ie in relation to the angle covered during the sticking time. Due to the higher speed, the pump piston moves faster from TDC to BDC, ie the suction phase, within which the magnet armature must be released, is shorter.

Ebenso kommen als Kriterium Ansteuerendewinkel (des Anzugsstroms) in Betracht, die nahe (d.h. unter einem Mindestwinkelabstand) dem Winkel liegen, bei dem die Schnelllöschung beginnt (Stromabschneidewinkel bzw. Schnelllöschanfangswinkel). Wenn das Ansteuerende zu nah am Stromabschneidewinkel liegt, kann der Erfolg der Schnelllöschung nicht sichergestellt werden.Equally, as a criterion, control end angles (of the inrush current) that are close (i.e. below a minimum angular distance) to the angle at which rapid extinguishing begins (current cut-off angle or rapid extinguishing start angle) come into consideration. If the driving end is too close to the current cut-off angle, the success of quick clearing cannot be guaranteed.

Insgesamt wird mit dem vorgeschlagenen Vorgehen ein robustes Schaltverhalten durch Vermeidung der ungewollten Vollförderung beim Betrieb einer Hochdruckpumpe mit elektrischem Saugventil sichergestellt.Overall, the proposed procedure ensures a robust switching behavior by avoiding the unwanted full delivery when operating a high-pressure pump with an electric suction valve.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, e.g. a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Schließlich ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm wie oben beschrieben. Geeignete Speichermedien bzw. Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Ein solcher Download kann dabei drahtgebunden bzw. kabelgebunden oder drahtlos (z.B. über ein WLAN-Netz, eine 3G-, 4G-, 5G- oder 6G-Verbindung, etc.) erfolgen.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for carrying out all method steps is advantageous because this causes particularly low costs, especially if an executing control unit is also used for other tasks and is therefore available anyway. Finally, a machine-readable storage medium is provided with a computer program stored thereon as described above. Suitable storage media or data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical storage devices such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.). Such a download can be wired or wired or wireless (e.g. via a WLAN network, a 3G, 4G, 5G or 6G connection, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the attached drawing.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using an exemplary embodiment and is described below with reference to the drawing.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt schematisch ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe mit einem Saugventil, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. 1 shows schematically a fuel injection system of an internal combustion engine with a high-pressure pump with a suction valve, in which a method according to the invention can be carried out.
  • 2 zeigt schematisch eine Hochdruckpumpe mit Saugventil, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. 2 shows schematically a high-pressure pump with a suction valve in which a method according to the invention can be carried out.
  • 3 und 4 zeigen schematisch Stromprofile bei Durchführung eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 and 4 show schematic current profiles when carrying out a method not according to the invention.
  • 5a und 5b zeigen Zusammenhänge zwischen Ansteuerung und Klebedauer zur Erläuterung der Erfindung. 5a and 5b show relationships between activation and sticking time to explain the invention.
  • 6 zeigt schematisch ein Stromprofil bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. 6 shows schematically a current profile when carrying out a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • 7 zeigt schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. 7 shows schematically a sequence of a method according to the invention in a preferred embodiment.

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

In 1 ist schematisch ein beispielhaftes Kraftstoffeinspritzsystem 10 einer Brennkraftmaschine 40 gezeigt. Dieses umfasst beispielhaft eine (hier elektrische) Kraftstoffpumpe 14, mittels welcher Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 12 entnommen und über einen Kraftstofffilter 13 zu einer Hochdruckpumpe 15 gefördert werden kann. Der Bereich vor der Hochdruckpumpe 15 stellt somit einen Niederdruckbereich dar. Die Hochdruckpumpe 15 ist in der Regel mit der Brennkraftmaschine 40 bzw. deren Nocken- oder Kurbelwelle verbunden und kann damit angetrieben werden.In 1 An exemplary fuel injection system 10 of an internal combustion engine 40 is shown schematically. This includes, for example, a (here electric) fuel pump 14, by means of which fuel can be removed from a fuel tank 12 and conveyed via a fuel filter 13 to a high-pressure pump 15. The area in front of the high-pressure pump 15 thus represents a low-pressure area. The high-pressure pump 15 is usually connected to the internal combustion engine 40 or its camshaft or crankshaft and can be driven therewith.

Die Hochdruckpumpe 15 weist ein elektrisches Saugventil 16 auf, das in Bezug auf 2 detaillierter erläutert wird. Der Ausgang der Hochdruckpumpe 15 ist mit einem Hochdruckspeicher 18, dem sog. Rail, verbunden, an dem eine Mehrzahl von Kraftstoffinjektoren 19 angeschlossen ist. Über die Kraftstoffinjektoren 19 wiederum kann Kraftstoff in die Brennkraftmaschine 40 eingebracht werden. Weiterhin kann am Hochdruckspeicher 18 ein Drucksensor 20 vorgesehen sein, der dazu eingerichtet ist, einen Druck im Hochdruckspeicher 18 zu erfassen.The high-pressure pump 15 has an electric suction valve 16, which with respect to 2 is explained in more detail. The outlet of the high-pressure pump 15 is connected to a high-pressure accumulator 18, the so-called rail, to which a plurality of fuel injectors 19 are connected. Fuel can in turn be introduced into internal combustion engine 40 via fuel injectors 19 . Furthermore, a pressure sensor 20 can be provided on the high-pressure accumulator 18 , which is set up to detect a pressure in the high-pressure accumulator 18 .

Weiterhin ist eine als Steuergerät ausgebildete Recheneinheit 80 gezeigt, die beispielhaft dazu eingerichtet ist, die Brennkraftmaschine 40 bzw. die Kraftstoffinjektoren 19 und die Hochdruckpumpe 15 mit dem elektrischen Saugventil 16 anzusteuern. Weiterhin kann das Steuergerät 80 beispielsweise Signale des Drucksensors 20 einlesen und so den Druck im Hochdruckspeicher 18 erfassen und verarbeiten.Furthermore, a computing unit 80 embodied as a control unit is shown, which is set up, for example, to control internal combustion engine 40 or fuel injectors 19 and high-pressure pump 15 with electric suction valve 16 . Furthermore, control unit 80 can read in signals from pressure sensor 20, for example and thus record and process the pressure in the high-pressure accumulator 18 .

In 2 sind die Hochdruckpumpe 15 und das elektrischen Saugventile 16 aus 1 detaillierter dargestellt. Die Hochdruckpumpe 15 weist ein Förderwerk 23 mit Pumpenkolben auf, das von einem Nocken 24 betätigt wird. Der Nocken sitzen auf einer Welle 37 und kann pumpenseitig in einem Pumpengehäuse der Hochdruckpumpe 15 angeordnet sein. Insbesondere ist die Nockenbewegung durch eine zweckmäßige Anbindung (z.B. über die Kurbel- oder Nockenwelle) an die Brennkraftmaschine angebunden.In 2 the high-pressure pump 15 and the electric suction valve 16 are off 1 shown in more detail. The high-pressure pump 15 has a conveyor 23 with pump pistons, which is actuated by a cam 24 . The cams are seated on a shaft 37 and can be arranged in a pump housing of the high-pressure pump 15 on the pump side. In particular, the cam movement is connected to the internal combustion engine by a suitable connection (eg via the crankshaft or camshaft).

Weiterhin weist die Hochdruckpumpe 15 ein Auslassventil 25 auf, über das ein Förderraum 26 der Hochdruckpumpe 15 an den Hochdruckspeicher angebunden ist. Das Auslassventil 25 kann beispielsweise mittels einer Feder als Rückschlagventil ausgebildet sein, so dass nur dann Kraftstoff vom Förderraum 26 in den Hochdruckspeicher gefördert werden kann, wenn ein genügend hoher Druck im Förderraum vorherrscht.Furthermore, the high-pressure pump 15 has an outlet valve 25, via which a delivery chamber 26 of the high-pressure pump 15 is connected to the high-pressure accumulator. The outlet valve 25 can be designed as a non-return valve, for example by means of a spring, so that fuel can only be pumped from the pumping chamber 26 into the high-pressure accumulator when there is a sufficiently high pressure in the pumping chamber.

Das elektrische Saugventil 16 weist einen Ventilkolben 30 auf, der eine Durchflussöffnung zwischen Niederdruckbereich und Förderraum 26 der Hochdruckpumpe 15 verschließen kann. Ein Kraftstofffluss vom Niederdruckbereich ist hier mittels eines Pfeiles gezeigt. Weiterhin weist das elektrische Saugventil einen Elektromagneten 32 mit einer Spule 31 und einem Polkern 34 auf. Die Spule 31 kann beispielsweise an das Steuergerät angebunden sein, so dass sie bzw. der Elektromagnet 32 im Rahmen der Ansteuerung des elektrischen Saugventils bestromt werden kann. Weiterhin ist ein Magnetanker 33 vorgesehen, der als eine Wegbegrenzung für den Ventilkolben 30 dient. Zudem ist eine Ankerfeder 35 zwischen dem Magnetanker 33 und dem Polkern 34, der als Anschlag für den Magnetanker 33 dient, vorgesehenThe electric suction valve 16 has a valve piston 30 which can close a flow opening between the low-pressure area and the pumping chamber 26 of the high-pressure pump 15 . A fuel flow from the low pressure area is shown here by means of an arrow. Furthermore, the electric suction valve has an electromagnet 32 with a coil 31 and a pole core 34 . The coil 31 can be connected to the control unit, for example, so that it or the electromagnet 32 can be energized as part of the actuation of the electric suction valve. Furthermore, a magnet armature 33 is provided, which serves as a travel limiter for the valve piston 30 . In addition, an armature spring 35 is provided between the magnet armature 33 and the pole core 34, which serves as a stop for the magnet armature 33

In unbestromtem Zustand des Elektromagneten 32 kann der Magnetanker 33 von der Feder 35 vom Elektromagneten 32 bzw. dessen Polkern 34 weg in Richtung Ventilkolben 30 gedrückt werden. In diesem stromlosen Zustand befindet sich das elektrische Saugventil 16, wie hier beispielhaft gezeigt, in einer ersten Stellung S1.In the de-energized state of the electromagnet 32, the magnet armature 33 can be pressed away from the electromagnet 32 or its pole core 34 in the direction of the valve piston 30 by the spring 35. In this de-energized state, the electric suction valve 16 is in a first position S 1 , as shown here by way of example.

In der ersten Stellung S1kann der Ventilkolben 30 die Durchflussöffnung nicht vollständig verschließen bzw. den Niederdruckbereich nicht vollständig von dem Förderraum 26 abtrennen, da der Anker 33 den Weg des Ventilkolbens 30 begrenzt. Wird die Spule 31 bestromt, so bewegt sich der Anker 33 in Richtung des Elektromagneten 32 bzw. des Polkerns 34 und somit weg vom Ventilkolben 30. In diesem bestromten Zustand befindet sich das elektrische Saugventil mit dem Anker bzw. der Wegbegrenzung 33 in einer zweiten Stellung S2.In der zweiten Stellung S2kann der Ventilkolben 30 die Durchflussöffnung vollständig verschlie-ßen bzw. den Niederdruckbereich vollständig von dem Förderraum 26 abtrennen, da der Anker 33 den Weg des Ventilkolbens 30 nicht mehr begrenzt. In geschlossenem Zustand verschließt der Ventilkolben 30 den Ventilsitz 35.In the first position S 1 , the valve piston 30 cannot completely close the flow opening or completely separate the low-pressure area from the pumping chamber 26 since the armature 33 limits the travel of the valve piston 30 . If coil 31 is energized, armature 33 moves in the direction of electromagnet 32 or pole core 34 and thus away from valve piston 30. In this energized state, the electric suction valve with armature or travel limiter 33 is in a second position S 2 . In the second position S 2 , the valve piston 30 can completely close the through-flow opening or completely separate the low-pressure area from the pumping chamber 26 since the armature 33 no longer limits the travel of the valve piston 30 . In the closed state, the valve piston 30 closes the valve seat 35.

Im Folgenden soll nun kurz die Funktionsweise der Hochdruckpumpe 15 zusammen mit dem elektrischen Saugventil 16 erläutert werden. In einem Ausgangszustand sind das Saugventil 16 und insbesondere der Ventilkolben 30 im stromlosen Zustand geöffnet und das Auslassventil 25 geschlossen.The functioning of the high-pressure pump 15 together with the electric suction valve 16 will now be briefly explained below. In an initial state, the suction valve 16 and in particular the valve piston 30 are open in the de-energized state and the outlet valve 25 is closed.

In einem Saughub bzw. einer Ansaugphase der Hochdruckpumpe bewegt sich der Nocken 24 im Zuge einer Drehbewegung, wie dies durch einen Pfeil angedeutet ist, und der Pumpenkolben 23 bewegt sich nach unten (in Richtung UT), d.h. in Richtung des Nockens 24. Aufgrund des geöffneten Saugventils 16 wird somit Kraftstoff in den Förderraum 26 gesaugt.In an intake stroke or an intake phase of the high-pressure pump, the cam 24 moves in the course of a rotary movement, as indicated by an arrow, and the pump piston 23 moves downwards (in the direction of BDC), i.e. in the direction of the cam 24. Due to the When the suction valve 16 is open, fuel is thus sucked into the pumping chamber 26 .

In einem Förderhub bzw. einer Kompressionsphase der Hochdruckpumpe 15 ist der Elektromagnet 32 zunächst noch unbestromt, d.h. der Anker 33 befindet sich in der ersten Stellung S1.Der Pumpenkolben 23 bewegt sich nach oben (in Richtung OT) und aufgrund des geöffneten Saugventils 16 wird damit Kraftstoff aus dem Förderraum 26 zurück in Richtung zu der Kraftstoffpumpe 14 gefördert. Hierzu sei angemerkt, dass der Ventilkolben 30 trotz des im Förderraum 26 erzeugten Druckes bzw. des Kraftstoffflusses in Richtung Niederdruckbereich die Durchflussöffnung nicht vollständig verschließt, da der Anker 33 den Weg des Ventilkolbens 30 begrenzt.In a delivery stroke or a compression phase of the high-pressure pump 15, the electromagnet 32 is initially not energized, ie the armature 33 is in the first position S 1 thus promoted fuel from the pumping chamber 26 back towards the fuel pump 14. It should be noted here that the valve piston 30 does not completely close the flow opening despite the pressure generated in the pumping chamber 26 or the fuel flow in the direction of the low-pressure area, since the armature 33 limits the travel of the valve piston 30 .

Wird nun, beispielsweise noch während der Kompressionsphase, die Spule 31 bestromt, so bewegt sich der Anker 33 in die zweite Stellung S2.Der Ventilkolben 30 kann somit durch den Druck des Kraftstoffs im Förderraum 26 bzw. den Kraftstofffluss in Richtung Niederdruckbereich in den Ventilsitz 35 gedrückt werden. Das Saugventil 16 ist somit geschlossen. Durch die weitere Hubbewegung des Pumpenkolbens 23 wird im Förderraum 26 nun weiter Druck aufgebaut. Mit Erreichen eines genügend hohen Druckes wird das Auslassventil 25 geöffnet und Kraftstoff in den Hochdruckspeicher gefördert.If the coil 31 is now energized, for example during the compression phase, the armature 33 moves into the second position S 2 35 can be pressed. The suction valve 16 is thus closed. The further stroke movement of the pump piston 23 now further builds up pressure in the pumping chamber 26 . When a sufficiently high pressure is reached, the outlet valve 25 is opened and fuel is pumped into the high-pressure accumulator.

In den 3 und 4 sind schematisch Stromprofile bei Durchführung eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Hierzu ist ein Strom I in dem Elektromagneten bzw. dessen Spule über einem Winkel φ(vgl. auch 1) aufgetragen. Zudem ist ein Hub h, hier für einen Ankerhub hAdes Magnetankers und einen Ventilhub hv des Ventilkolbens, gezeigt.In the 3 and 4 are shown schematically current profiles when carrying out a method not according to the invention. For this purpose, a current I in the electromagnet or its coil over an angle φ (cf. also 1 ) up carry. In addition, a stroke h, here for an armature stroke h A of the magnet armature and a valve stroke hv of the valve piston, is shown.

In 3 ist zunächst eine Ansteuerung dargestellt, bei der die Ansteuerung mit einem Anzugstrom IAerfolgt, wodurch der Magnetanker angehoben wird, sodass auch der Ventilkolben öffnen kann. Beim Winkel φs,dem Ankerschließwinkel, der noch vor dem oberen Totpunkt OT liegt, kann also die Förderung von Kraftstoff spätestens beginnen.In 3 a control is first shown in which the control takes place with an inrush current I A , as a result of which the magnet armature is lifted so that the valve piston can also open. At the angle φs, the armature closing angle, which is still before top dead center TDC, fuel delivery can begin at the latest.

Die Ansteuerung wird dann nach OT beendet, wobei zunächst noch zu einem Haltestrom IH übergangen wird. Dabei ist zu sehen, dass der Magnetanker nicht sofort mit Ende des Haltestroms abfällt, sondern noch für eine Dauer Δφ (Klebedauer) kleben bleibt. Trotzdem schließt das elektrische Saugventil noch vor dem unteren Totpunkt UT. Dies stellt einen regulären Betrieb dar. Der Ventilkolben kann auch unabhängig vom Magnetanker öffnen. Für hohe Raildrücke verbleibt jedoch in der Regel ein Restvolumen im Pumpen- bzw. Förderraum (Totvolumen), das erst durch die Abwärtsbewegung des Kolbens wieder entspannt werden muss (sog. Dekompressionswinkel Δ φDE). Fällt der Druck im Förderraum dann unter den erforderlichen Öffnungsdruck des Ventilkolbens, öffnet dieser und neuer Kraftstoff kann einströmen.The activation is then ended after TDC, with a transition to a holding current I H initially being carried out. It can be seen that the magnet armature does not drop immediately when the holding current ends, but remains stuck for a period Δφ (sticking time). Nevertheless, the electric suction valve closes before bottom dead center UT. This represents regular operation. The valve piston can also open independently of the magnet armature. For high rail pressures, however, there is usually a residual volume in the pump or delivery chamber (dead volume), which must first be relieved again by the downward movement of the piston (so-called decompression angle Δ φ DE ). If the pressure in the pumping chamber then falls below the required opening pressure of the valve piston, it opens and new fuel can flow in.

In der 3 ist das Öffnen zur besseren Veranschaulichung etwas spät dargestellt, in typischen Fällen öffnet der Ventilkolben kurz nach OT. Es können aber auch Zustände bzw. Situationen auftreten, in denen der Ventilkolben öffnet und der Anker noch im oberen Anschlag (S2) ist oder der Anker liegt bereits auf dem Ventilkolben auf und beide öffnen gemeinsam bzw. fallen in den Anschlag (S1).In the 3 the opening is shown somewhat late for better illustration, in typical cases the valve piston opens shortly after TDC. However, states or situations can also occur in which the valve piston opens and the armature is still in the upper stop (S 2 ) or the armature is already on the valve piston and both open together or fall into the stop (S 1 ) .

In 4 ist nun zusätzlich beim Winkel φL ein Beginn eines Schnelllöschens (Stromabschneidewinkel bzw. Schnelllöschanfangswinkel) gezeigt, sodass der Strom schneller als üblich (wie gepunktet angedeutet) abgebaut wird. Die Ansteuerdauer wird durch den Stromabschneidewinkel, zur Vermeidung einer ungewollten Vollförderung, gekürzt. Die Klebedauer Δφ des Ankers am Polkern ist in diesem Beispiel aber aufgrund eines fortgeschrittenen Verschleißes stark verlängert und nahe an der Grenze zur ungewollten Vollförderung. Eine solche ist gepunktet angedeutet.In 4 is now also shown at the angle φ L a beginning of a rapid extinguishing (current cut-off angle or rapid extinguishing start angle), so that the current is reduced faster than usual (as indicated by dots). The activation duration is shortened by the current cut-off angle in order to avoid unwanted full delivery. In this example, however, the sticking time Δφ of the armature on the pole core is greatly extended due to advanced wear and is close to the limit of unwanted full delivery. Such is indicated by dots.

Dies würde bedeuten, dass der Magnetanker auch bei oder nach UT noch am Polkern in Anschlag ist; durch den Beginn der Kompressionsphase bei UT würde der Ventilkolben damit sofort wieder schließen.This would mean that the armature is still in contact with the pole core at or after UT; the start of the compression phase at BDC would immediately close the valve piston again.

In den 5a und 5b sind Zusammenhänge zwischen Ansteuerung und Klebedauer zur Erläuterung der Erfindung dargestellt. In 5a ist eine Klebedauer Δt (hier als Zeitdauer, diese lässt sich über die Drehzahl in einen Winkel umrechnen) über einer Anzugsstromdauer ΔtA gezeigt, in 5b über einem Strom I in der Magnetspule.In the 5a and 5b relationships between activation and sticking time are shown to explain the invention. In 5a a sticking time Δt (here as a time period, this can be converted into an angle via the speed) is shown over a pull-in current time Δt A , in 5b over a current I in the magnetic coil.

In 5a ist mit Δt1 eine Anzugsstromdauer für ballistischen Betrieb gezeigt, mit Δt2 hingegen für eine reguläre Ansteuerung wie in den 3 und 4 gezeigt. Dabei ist zu sehen, dass durch die ballistische Ansteuerung die Klebedauer nennenswert (z.B. 0,1 ms) reduziert werden kann. Der hier zugrundeliegende Effekt ist der hydraulische Klebeeffekt wie vorstehend erläutert.In 5a Δt 1 shows an attraction current duration for ballistic operation, while Δt 2 is for regular activation as in FIGS 3 and 4 shown. It can be seen that the sticking time can be significantly (eg 0.1 ms) reduced by the ballistic control. The underlying effect here is the hydraulic sticking effect, as explained above.

In 5b ist zu sehen, dass mit zunehmendem Strom in der Magnetspule die Klebedauer länger wird. Dabei ist auch zu sehen, dass dann, wenn der Strom auf Haltestromniveau IH ist, wenn die Ansteuerung beendet wird oder insbesondere die Schnelllöschung beginnt, die Klebedauer nennenswert (z.B. 0,2 ms) reduziert werden kann, und zwar im Vergleich zum Anzugsstromniveau IA. Der hier zugrundeliegende Effekt ist der magnetische Klebeeffekt wie vorstehend erläutert.In 5b it can be seen that the sticking time increases with increasing current in the magnetic coil. It can also be seen that when the current is at the holding current level I H when the activation is terminated or, in particular, the rapid erasure begins, the sticking time can be significantly reduced (e.g. 0.2 ms), compared to the inrush current level I A. The underlying effect here is the magnetic sticking effect, as explained above.

In 6 ist schematisch ein Stromprofil bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Hierzu ist ein Strom I in dem Elektromagneten bzw. dessen Spule über einem Winkel φ (vgl. auch 1) aufgetragen. Zudem ist ein Hub h, hier für den der Ankerhub hA des Magnetankers, gezeigt.In 6 a current profile is shown schematically when a method according to the invention is carried out in a preferred embodiment. For this purpose, a current I in the electromagnet or its coil over an angle φ (cf. also 1 ) applied. In addition, a stroke h, here for the armature stroke h A of the magnet armature, is shown.

Hierzu ist der gleichen Betriebspunkt wie in 4 dargestellt, jedoch nun mit einer ballistischen Ansteuerung. Der Förderwinkel bzw. Ankerschließwinkel φs bleibt zwischen den beiden Ansteuerungen aufgrund desselben Betriebspunkts konstant. Durch die ballistische Ansteuerung und die dadurch verlängerte Flugzeit des Ankers wandert der Bestromungs- bzw. Ansteuerbeginn (etwas) weiter nach links (bzw. früher) und der Anzugsstrom IA wird abgeschaltet bzw. geht in den Haltestrom IH über, bevor der Anker den oberen Anschlag am Polkern erreicht (verkürzte Anzugsstromdauer). Damit wird die hydraulische Klebedauer gegenüber der normalen Ansteuerung reduziert.The same operating point as in 4 shown, but now with a ballistic control. The delivery angle or armature closing angle φ s remains constant between the two controls due to the same operating point. Due to the ballistic activation and the resulting extended flight time of the armature, the start of energization or activation moves (slightly) further to the left (or earlier) and the pickup current I A is switched off or changes to the holding current I H before the armature reached the upper stop on the pole core (reduced pull-in current duration). This reduces the hydraulic sticking time compared to normal control.

Dadurch, dass die Ansteuerung weiter nach links verschoben ist, erfolgt nun auch die Stromabschneidung beim Winkel φL aus der Haltephase mit dem niedrigerem Stromniveau IH, wodurch die magnetische Klebezeit reduziert wird. In Summe ergibt sich somit, gegenüber der Ansteuerung in 4, eine reduzierte Klebezeit und damit ein kleinerer Winkel der Klebedauer. Der sichere Betrieb und die Vermeidung einer ungewollten Vollförderung ist gegenüber der normalen Ansteuerung damit also sichergestellt.Due to the fact that the control is shifted further to the left, the current is now also cut off at the angle φ L from the holding phase with the lower current level I H , as a result of which the magnetic sticking time is reduced. In total, compared to the control in 4 , a reduced sticking time and thus a smaller sticking time angle. The safe operation and the avoidance of an unwanted full delivery is thus ensured compared to the normal control.

Außerdem ist in 6 ein Ansteuerendewinkel φE gezeigt, der ein eigentliches bzw. berechnetes Ansteuerende (Ende der Bestromung der Magnetspule) angibt, ohne eine Schnelllöschung. Der eigentliche Ansteuerendewinkel liegt in diesem Beispiel bereits nach dem Winkel φL, bei dem die Stromabschneidung durchgeführt wird.In addition, 6 a control end angle φ E is shown, which indicates an actual or calculated control end (end of the energization of the magnetic coil), without rapid extinction. In this example, the actual control end angle is already after the angle φ L at which the current is cut off.

In 7 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform als Flussdiagramm dargestellt. Nach einem Start 700 erfolgt zunächst, in Schritt 710 eine normale bzw. reguläre Ansteuerung des elektrischen Saugventils beim Betrieb der Hochdruckpumpe. Es wird dann in Schritt 720 als beispielhaftes Kriterium geprüft, ob eine aktuelle Drehzahl n der Brennkraftmaschine einen vorgegebenen Wert ns überschreitet. Falls nicht (n), bleibt es bei der regulären Ansteuerung.In 7 a sequence of a method according to the invention is shown schematically in a preferred embodiment as a flow chart. After a start 700, in step 710 a normal or regular activation of the electric suction valve takes place during operation of the high-pressure pump. It is then checked in step 720 as an exemplary criterion whether a current speed n of the internal combustion engine exceeds a specified value ns. If not (n), the regular control remains.

Falls schon (y), wird in Schritt 730 als beispielhaftes Kriterium geprüft, ob der Ansteuerendewinkel φE einen vorgegebenen Wert φR (Abstand) vor dem Schnelllöschanfangswinkel φL unterschreitet. Falls nicht (n), d.h. wenn der Ansteuerendewinkel weit genug vor dem Schnelllöschanfangswinkel liegt, bleibt es bei der regulären Ansteuerung. Falls schon (y), d.h., wenn der Abstand des Ansteuerendewinkels zum Schnelllöschanfangswinkel unterschritten wird (dies umfasst auch, dass der Abstand negativ wird, d.h. dass der Ansteuerendewinkel schon nach dem Schnelllöschanfangswinkel liegt, wie in 6 gezeigt), wird in Schritt 740 der ballistische Betrieb bzw. die ballistische Ansteuerung verwendet, um zu verhindern, dass eine unerwünschte Vollförderung auftritt.If so (y), a check is made in step 730 as an exemplary criterion as to whether the activation end angle φ E falls below a predetermined value φ R (distance) before the rapid extinguishing start angle φ L . If not (n), ie if the control end angle is far enough in front of the fast deleting start angle, the regular control remains. If already (y), i.e. if the distance between the control end angle and the quick-extinguish start angle is not reached (this also includes the distance becoming negative, i.e. the control end angle is already after the quick-extinguish start angle, as in 6 shown), in step 740 ballistic operation or control is used to prevent undesired full delivery from occurring.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer Hochdruckpumpe (15) einer Brennkraftmaschine, welche Hochdruckpumpe (15) ein Förderwerk (23), dem ein elektrisches Saugventil (16) zugeordnet ist, zum Fördern von Kraftstoff aus einem Niederdruckbereich über einen Förderraum (26) des Förderwerks (13) in einen Hochdruckspeicher (18) aufweist, wobei das elektrische Saugventil (16) derart ausgebildet ist, dass es in einem Saughub des Förderwerks (23) öffnet und Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Förderraum (26) nachfließen lässt, und wobei das elektrische Saugventil (16) in einem Kompressionshub des Förderwerks (23) zum Fördern von Kraftstoff derart angesteuert wird, dass es schließt, wobei das elektrische Saugventil (16) im Kompressionshub für einen ballistischen Betrieb eines Magnetankers (33) des elektrischen Saugventils (16) angesteuert wird.Method for operating a high-pressure pump (15) of an internal combustion engine, which high-pressure pump (15) has a conveyor (23) to which an electric suction valve (16) is assigned, for conveying fuel from a low-pressure area via a conveyor chamber (26) of the conveyor (13) in a high-pressure accumulator (18), wherein the electric suction valve (16) is designed in such a way that it opens in a suction stroke of the delivery mechanism (23) and allows fuel to flow from the low-pressure area into the delivery chamber (26), and wherein the electric suction valve (16) is actuated in a compression stroke of the pumping system (23) for pumping fuel in such a way that it closes, the electric suction valve (16) being controlled in the compression stroke for ballistic operation of a magnetic armature (33) of the electric suction valve (16). Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Ansteuerung eines Elektromagneten (32) des elektrischen Saugventils (16) im mit einem Anzugsstrom (IA) beendet wird, bevor der Magnetanker (33) einen Anschlag (34) erreicht hat.procedure after claim 1 , wherein activation of an electromagnet (32) of the electric suction valve (16) is ended with an inrush current (I A ) before the magnet armature (33) has reached a stop (34). Verfahren nach Anspruch 2, wobei von dem Anzugsstrom (IA) zu einem Haltestrom (IH) übergegangen wird.procedure after claim 2 , whereby the pull-in current (I A ) changes to a holding current (I H ). Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Ansteuerung des Elektromagneten (32) durch eine Schnelllöschung beendet wird, die während der Ansteuerung mit dem Haltestrom (IH) beginnt.procedure after claim 3 , wherein the actuation of the electromagnet (32) is ended by a quick turn-off, which begins with the holding current (I H ) during the actuation. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das elektrische Saugventil (16) im Kompressionshub nur bei Vorliegen wenigstens eines Kriteriums für den ballistischen Betrieb des Magnetankers (33) angesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, in which the electric suction valve (16) is activated in the compression stroke only if at least one criterion for the ballistic operation of the magnet armature (33) is present. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das wenigstens eine Kriterium ausgewählt ist aus: einem Unterschreiten eines vorgegebenen Werts für einen Förderwinkel, einem Überschreiten eines vorgegebenen Werts (ns) für eine Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine, und einem Unterschreiten eines vorgegebenen Werts für einen Abstand (φR) eines Ansteuerendewinkels (φE) für den Anzugsstrom von einem Schnelllöschanfangswinkel (φL.procedure after claim 5 , wherein the at least one criterion is selected from: falling below a specified value for a delivery angle, exceeding a specified value (n s ) for a speed (n) of the internal combustion engine, and falling below a specified value for a distance (φ R ) an end-of-actuation angle (φ E ) for the inrush current of a quick-extinguishing start angle (φ L . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bei dem elektrischen Saugventil (16) der Magnetanker (33) als Wegbegrenzung für einen Ventilkolben (30) vorgesehen ist, der eine Durchflussöffnung zwischen Niederdruckbereich und Förderraum (26) verschließen kann, und der mittels eines Elektromagneten (32) zwischen einer ersten Stellung (S1), bei der der Ventilkolben (30) die Durchflussöffnung nicht verschließen kann, und einer zweiten Stellung (S2), bei der der Ventilkolben (30) die Durchflussöffnung verschließen kann ist, verstellbar ist.Method according to one of the preceding claims, wherein in the electric suction valve (16) the magnet armature (33) is provided as a travel limit for a valve piston (30) which can close a flow opening between the low-pressure area and the conveying chamber (26) and which is actuated by means of an electromagnet ( 32) between a first position (S 1 ) in which the valve piston (30) cannot close the flow opening and a second position (S 2 ) in which the valve piston (30) can close the flow opening. Recheneinheit (80), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit (80) which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (80) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (80) ausgeführt wird.Computer program that causes a computing unit (80) to all method steps of a method according to one of Claims 1 until 7 to be performed when it is executed on the computing unit (80). Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.Machine-readable storage medium with a computer program stored on it claim 9 .
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