DE102013215909A1 - Method for controlling and regulating a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine provided with an inlet valve with an electromagnetic actuator - Google Patents

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Susanne Spindler
Christian Kuhnert
Andreas Sommerer
Stefan Kieferle
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung einer mit einem Einlassventil (32) mit elektromagnetischem Aktor (76) versehenen Hochdruckkraftstoffpumpe (20) einer Verbrennungskraftmaschine (10). Diese umfasst ein Bestromen des elektromagnetischen Aktors (76) gemäß einer vorgegebenen Bestromungsstrategie, so dass während eines Förderzyklus eines Förderkolbens (40) der Hochdruckkraftstoffpumpe (20) der elektromagnetische Aktor (72) die Förderleistung der Hochdruckkraftstoffpumpe (20) nicht beeinflusst, wenn keine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine (10) erfolgt ist, und ein Bestromen des elektromagnetischen Aktors (76) in Abhängigkeit von der Position der Verbrennungskraftmaschine (10), nachdem eine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine (10) erfolgt ist.The invention relates to a method for controlling and regulating a high - pressure fuel pump (20) of an internal combustion engine (10) provided with an inlet valve (32) with an electromagnetic actuator (76). This comprises an energizing of the electromagnetic actuator (76) according to a predetermined lighting strategy, so that during a delivery cycle of a delivery piston (40) of the high pressure fuel pump (20) of the electromagnetic actuator (72) does not affect the delivery of the high pressure fuel pump (20), if no detection of Position of the internal combustion engine (10) is carried out, and an energizing of the electromagnetic actuator (76) in dependence on the position of the internal combustion engine (10) after a detection of the position of the internal combustion engine (10) has taken place.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung einer mit einem Einlassventil mit elektromagnetischem Aktor versehenen Hochdruckkraftstoffpumpe einer Verbrennungskraftmaschine. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät abläuft. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Rechengerät ausgeführt wird. Schließlich betrifft die Erfindung ein Steuergerät, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.The present invention relates to a method for controlling and regulating a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine provided with an intake valve with an electromagnetic actuator. Furthermore, the present invention relates to a computer program that performs all the steps of the inventive method when it runs on a computing device or controller. Moreover, the present invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for carrying out the method according to the invention, when the program is executed on a computing device. Finally, the invention relates to a control device which is designed for carrying out the method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Für Kraftfahrzeuge ist ein schneller Wiederstart ihrer Verbrennungskraftmaschine nach deren Stopp, wie er für ISS (Instant Start System) und HEV (Hybrid Electric Vehicle) Anwendungen typisch ist, von hoher Bedeutung. Für direkteinspritzende, selbstzündende Verbrennungskraftmaschinen ist es dabei wichtig, in einem Common-Rail-System in möglichst kurzer Zeit so viel Raildruck bereitzustellen, dass eine Zündung eines Kraftstoff-Luftgemisches in einem Kolben mindestens auf den zweiten, besser aber auf den ersten auf einen Startwunsch folgenden oberen Totpunkt (OT) des Kolbens erfolgen kann. Verbrennungskraftmaschinen mit ZME-sauggedrosselten Hochdruckkraftstoffpumpen (ZME = Zumesseinheit) stellen einen schnellen Druckaufbau sicher, da die Hochdruckkraftstoffpumpe nach Drehbeginn bereits mit dem ersten möglichen Förderhub Kraftstoff fördert. For motor vehicles, a rapid restart of their internal combustion engine after the stop, as is typical for ISS (Instant Start System) and HEV (Hybrid Electric Vehicle) applications, is of great importance. For direct injection, self-igniting internal combustion engines, it is important to provide in a common rail system in the shortest possible time so much rail pressure that ignition of a fuel-air mixture in a piston at least on the second, but better on the first following a start request top dead center (TDC) of the piston can be done. Internal combustion engines with ZME suction-throttled high-pressure fuel pumps (ZME = metering unit) ensure rapid pressure build-up, since the high-pressure fuel pump delivers fuel already after the start of rotation with the first possible delivery stroke.

Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Hochdruckkraftstoffpumpe befüllt abgestellt wird, mechanisch-hydraulische Rückschlagventile besitzt und deshalb für das Fördern von Kraftstoff nicht auf eine Synchronisation bzw. eine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine angewiesen ist.This can be achieved, for example, by the fact that the high-pressure fuel pump is turned off, has mechanical-hydraulic check valves and is therefore not dependent on a synchronization or detection of the position of the internal combustion engine for conveying fuel.

Die DE 10 2006 013 703 A1 und die DE 10 2010 027 745 A1 beschreiben jeweils eine Hochdruckkraftstoffpumpe mit einem Einlassventil bzw. Saugventil, das einen elektromagnetischen Aktor aufweist. In einem stromlosen Zustand des elektromagnetischen Aktors wird das Einlassventil offengehalten und damit eine dauerhafte Verbindung zwischen einem Verdrängerraum und der Niederdruckseite der Hochdruckkraftstoffpumpe hergestellt. Wird der elektromagnetische Aktor bestromt, zieht er den „Anschlag“ für das Saugventil weg, sodass dies nun schließen kann. Während eines geregelten Betriebs bleibt der elektromagnetische Aktor zunächst stromlos, sodass sich die Hochdruckkraftstoffpumpe füllt, wenn der Kolben nach unten läuft. Nach dem Überschreiten des unteren Totpunkts (UT) des Kolbens schiebt der Kolben eine Kraftstoffmenge in Richtung der Niederdruckseite der Hochdruckkraftstoffpumpe aus. Mit Bestromen des Aktors schließen Strömungskräfte und eine Feder das Ventil, sodass in einem Elementraum Druck aufgebaut wird. Die Mengenzumessung für die Hochdruckregelung hängt dabei vom Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils ab. Somit muss das Steuergerät, welches die Verbrennungskraftmaschine und die Hochdruckkraftstoffpumpe steuert und regelt, über eine aktuelle Positionsinformation des Kolbens verfügen, um die Menge einstellen zu können. Die Position des Kolbens steht in einem festen Verhältnis zur Motorposition und steht daher im Steuergerät nach dem Aufsynchronisieren des Kurbelwellengeberrades der Verbrennungskraftmaschine bereit. Dieser Vorgang benötigt je nach Geberrad aber Zeit, die insbesondere für schnelle Wiederstartvorgänge der Verbrennungskraftmaschine nicht zur Verfügung steht.The DE 10 2006 013 703 A1 and the DE 10 2010 027 745 A1 each describe a high-pressure fuel pump with an inlet valve or suction valve, which has an electromagnetic actuator. In a de-energized state of the electromagnetic actuator, the inlet valve is kept open, thus producing a permanent connection between a displacement chamber and the low-pressure side of the high-pressure fuel pump. If the electromagnetic actuator is energized, it pulls away the "stop" for the suction valve, so that now can close. During a controlled operation, the electromagnetic actuator initially remains de-energized, so that the high-pressure fuel pump fills when the piston is running down. After exceeding the bottom dead center (UT) of the piston, the piston pushes an amount of fuel toward the low pressure side of the high pressure fuel pump. By energizing the actuator flow forces and a spring close the valve, so that pressure is built up in an element space. The Mengenzumessung for high pressure control depends on the time of closing the intake valve. Thus, the controller that controls and controls the internal combustion engine and the high pressure fuel pump must have current position information of the piston to adjust the amount. The position of the piston is in a fixed relationship to the engine position and is therefore available in the control unit after the synchronization of the crankshaft sensor wheel of the internal combustion engine. Depending on the transmitter wheel, however, this process requires time which is not available, in particular, for quick re-starting operations of the internal combustion engine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung und Regelung einer mit einem Einlassventil mit elektromagnetischem Aktor versehenen Hochdruckkraftstoffpumpe einer Verbrennungskraftmaschine umfasst ein Bestromen des elektromagnetischen Aktors gemäß einer vorgegebenen Bestromungsstrategie, sodass während eines Förderzyklus eines Förderkolbens der Hochdruckkraftstoffpumpe der elektromagnetische Aktor die Förderleistung der Hochdruckkraftstoffpumpe nicht beeinflusst, wenn keine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine erfolgt ist, und ein Bestromen des elektromagnetischen Aktors in Abhängigkeit von der Position der Verbrennungskraftmaschine, nachdem eine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine erfolgt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt ab dem Start der Verbrennungskraftmaschine die Förderung von Kraftstoff ab dem ersten Förderhub der Hochdruckkraftstoffpumpe sicher. Sobald eine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine bzw. eine Synchronisation erfolgt ist, wird auf die für eine Hochdruckkraftstoffpumpe, welche über ein mit einem elektromagnetischen Aktor versehenes Einlassventil als Saugventil verfügt, übliche positionsabhängige Ansteuerung des elektromagnetischen Aktors umgeschaltet. The method according to the invention for controlling and regulating a high pressure fuel pump of an internal combustion engine provided with an inlet valve with electromagnetic actuator comprises energizing the electromagnetic actuator in accordance with a predetermined energization strategy such that during a delivery cycle of a delivery piston of the high pressure fuel pump the electromagnetic actuator does not affect the delivery of the high pressure fuel pump, if no detection the position of the internal combustion engine has been carried out, and an energizing of the electromagnetic actuator in dependence on the position of the internal combustion engine, after a detection of the position of the internal combustion engine is carried out. The inventive method ensures from the start of the internal combustion engine, the promotion of fuel from the first delivery stroke of the high-pressure fuel pump. As soon as a detection of the position of the internal combustion engine or a synchronization has taken place, the usual position-dependent control of the electromagnetic actuator is switched to that for a high-pressure fuel pump, which has a provided with an electromagnetic actuator inlet valve as a suction valve.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bevorzugt, dass die vorgegebene Bestromungsstrategie eine Bestromung des elektromagnetischen Aktors in Intervallen vorsieht. Besonders bevorzugt erfolgt die Bestromung in Intervallen mit einer Frequenz die höher als die Förderfrequenz der Hochdruckkraftstoffpumpe ist. Während eine Dauerbestromung des elektromagnetischen Aktors zu einer dauerhaft auftretenden hohen Verlustleistung in einer Spule des Aktors und im Steuergerät der Hochdruckkraftstoffpumpe und der Verbrennungskraftmaschine führt, können durch Bestromungsimpulse ein Schließen des Einlassventils und ein frühzeitiger Förderhub der Hochdruckkraftstoffpumpe mit geringerer Verlustleistung erzielt werden. Wenn sich das Einlassventil der Hochdruckkraftstoffpumpe dabei schließt, so bleibt es aufgrund seines Aufbauprinzips geschlossen.In one embodiment of the method according to the invention, it is preferred that the predetermined energization strategy provides for energization of the electromagnetic actuator at intervals. Particularly preferably, the energization takes place at intervals with a frequency which is higher than the delivery frequency of the high-pressure fuel pump. While a continuous current of the electromagnetic actuator leads to a permanently occurring high power loss in a coil of the actuator and in the control unit of the high-pressure fuel pump and the internal combustion engine can be achieved by Bestromungsimpulse closing the intake valve and an early delivery stroke of the high-pressure fuel pump with less power loss. If the inlet valve of the high pressure fuel pump closes, it remains closed due to its construction principle.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass die vorgegebene Bestromungsstrategie eine Dauerbestromung des elektromagnetischen Aktors vorsieht. Dadurch wird ein Kolben des Einlassventils nicht mehr in eine geöffnete Position gedrückt. Das Einlassventil ist dann in der Lage, wie ein konventionelles Einlassventil mechanisch-hydraulisch zu öffnen und zu schließen. Die Hochdruckkraftstoffpumpe fördert dadurch im dauerbestromten Zustand bereits eine hohe Menge Kraftstoff, die sich aber nicht regeln lässt.In another embodiment of the invention, it is preferred that the predetermined energization strategy provides a continuous energization of the electromagnetic actuator. As a result, a piston of the intake valve is no longer pressed into an open position. The inlet valve is then able to mechanically-hydraulically open and close like a conventional inlet valve. The high-pressure fuel pump thereby promotes a high amount of fuel in the steady-state condition, which can not be regulated.

Das erfindungsgemäße Computerprogramm führt alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens aus, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät abläuft. Um eine Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem vorhandenen Steuergerät zu ermöglichen, ohne daran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen, ist das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt mit Programmcode vorgesehen, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät ausgeführt wird. Durch Aufspielen des erfindungsgemäßen Computerprogramms auf ein Steuergerät wird das erfindungsgemäße Steuergerät erhalten, das dazu ausgebildet ist, eine mit einem Einlassventil mit elektromagnetischem Aktor versehene Hochdruckkraftstoffpumpe einer Verbrennungskraftmaschine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu steuern und zu regeln.The computer program according to the invention performs all the steps of the method according to the invention when it runs on a computing device or control unit. In order to enable an implementation of the method according to the invention in an existing control unit without having to make structural changes, the computer program product according to the invention is provided with program code which is stored on a machine-readable carrier and serves for carrying out the method according to the invention when the program is on a computer or control unit is running. By loading the computer program according to the invention onto a control unit, the control unit according to the invention is obtained, which is designed to control and regulate a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine provided with an inlet valve with an electromagnetic actuator by means of the method according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the following description.

1 ist eine Prinzipskizze einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Hochdruckkraftstoffpumpe, die ein Einlassventil mit elektromagnetischem Aktor aufweist. 1 is a schematic diagram of an internal combustion engine with a high pressure fuel pump having an inlet valve with electromagnetic actuator.

2 zeigt einen teilweisen Schnitt durch die Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß 1. 2 shows a partial section through the high pressure fuel pump according to 1 ,

Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention

Eine in 1 dargestellte Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst einen Kraftstoffbehälter 12, aus dem eine Vorförderpumpe 14 Kraftstoff in eine Niederdruckleitung 16 fördert. Der Druck in der Niederdruckleitung 16 wird durch ein Drucksteuer- beziehungsweise Druckregelventil 18 eingestellt. Die Niederdruckleitung 16 führt zu einer Hochdruckkraftstoffpumpe 20. Diese wird mechanisch von der Verbrennungskraftmaschine 10 angetrieben. Sie verdichtet den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck und fördert ihn zu einem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 22, der auch als "Rail" bezeichnet wird. An diesen sind mehrere Injektoren 24 angeschlossen, die den Kraftstoff unter hohem Druck in ihnen direkt zugeordnete Brennräume 26 einspritzen. Der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 28 gesteuert und geregelt. Hierzu erhält die Steuer- und Regeleinrichtung 28 Signale von verschiedenen Sensoren, beispielsweise von einem Drucksensor 30, der den Druck in dem Rail 22 erfasst. Von der Steuer- und Regeleinrichtung 28 werden beispielsweise die Injektoren 24 angesteuert. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 20 ist als Ein-Zylinder-Kolbenpumpe ausgebildet. Sie umfasst ein als Feder-Rückschlagventil ausgebildetes und druckdifferenzbetätigtes Einlassventil 32, welches als Saugventil fungiert, und ein ebenfalls als Feder-Rückschlagventil ausgebildetes druckdifferenzbetätigtes Auslassventil 34. Das Einlassventil 32 ist mit einer Betätigungseinrichtung 36 verbunden, durch die ein maximal möglicher Öffnungshub eines Ventilelements des Einlassventils 32 beeinflusst werden kann. Hierzu wird die Betätigungseinrichtung 36 ebenfalls von der Steuer- und Regeleinrichtung 28 angesteuert. Auf diese Weise kann die Förderleistung der Hochdruckkraftstoffpumpe 20 beeinflusst werden.An in 1 illustrated internal combustion engine 10 includes a fuel tank 12 from which a prefeed pump 14 Fuel in a low pressure line 16 promotes. The pressure in the low pressure line 16 is by a pressure control or pressure control valve 18 set. The low pressure line 16 leads to a high pressure fuel pump 20 , This is mechanically from the internal combustion engine 10 driven. It compresses the fuel to a very high pressure and delivers it to a high-pressure fuel accumulator 22 which is also referred to as a "rail". There are several injectors on these 24 connected to the fuel under high pressure in them directly associated combustion chambers 26 inject. The operation of the internal combustion engine 10 is controlled by a control device 28 controlled and regulated. This receives the control and regulating device 28 Signals from different sensors, for example from a pressure sensor 30 who has the pressure in the rail 22 detected. From the control and regulating device 28 For example, the injectors 24 driven. The high pressure fuel pump 20 is designed as a single-cylinder piston pump. It comprises a designed as a spring check valve and pressure difference actuated inlet valve 32 , which acts as a suction valve, and also designed as a spring check valve pressure difference operated outlet valve 34 , The inlet valve 32 is with an actuator 36 connected by the maximum possible opening stroke of a valve element of the intake valve 32 can be influenced. For this purpose, the actuator 36 also from the control and regulating device 28 driven. In this way, the capacity of the high-pressure fuel pump 20 to be influenced.

Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die Hochdruckkraftstoffpumpe 20 ein Gehäuse 38, in dem ein Förderkolben 40 längs verschieblich aufgenommen ist. Der Förderkolben 40 wird im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 von einem nicht dargestellten Nocken, der wiederum von der Verbrennungskraftmaschine 10 angetrieben wird, in eine Hin- und Herbewegung versetzt. Der Förderkolben 40 begrenzt mit seinem in 2 oberen Ende einen Förderraum 42. Dieser wird nach oben hin von dem Einlassventil 32 begrenzt, welches von einer Verschlussschraube 44 in Einbaulage gehalten wird. Vom Förderraum 42 zweigt auch ein Auslasskanal 46 ab, der zum Auslassventil 34 führt. Das Einlassventil 32 umfasst ein Ventilgehäuse 48, bei dem es sich im Wesentlichen um einen rotationssymmetrischen zylindrischen Körper handelt, der mit einer in Längsrichtung des Ventilgehäuses 48 verlaufenden Durchgangsöffnung 50 versehen ist. Von dieser zweigen mehrere radial verlaufende Einlasskanäle 52 ab, die in einen zwischen dem Ventilgehäuse 48 und dem Gehäuse 38 der Hochkraftstoffpumpe 20 liegenden Einlass-Ringraum 54 münden. In diesen mündet auf in 2 nicht sichtbare Art und Weise die Niederdruckleitung 16. In der Durchgangsöffnung 50 des Ventilgehäuses 48 ist ein längliches Ventilelement 56 aufgenommen. An seinem in 2 unteren Ende weist dieses einen Ventilteller 58 auf der in der in 2 gezeigten geschlossenen Stellung des Einlassventils 32 mit einem am Ventilgehäuse 48 vorhandenen Ventilsitz 60 zusammenarbeitet. An dem in 2 oberen Ende des Ventilelements 56 ist in dessen Mantelfläche eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 62 vorhanden, in die ein Sprengring 64 eingelegt ist. An diesem stützt sich in 2 von unten her ein Federteller 66 ab. Zwischen letzterem und dem Ventilgehäuse 48 ist eine Ventilfeder 68 verspannt, durch die der Federteller 66 gegen den Sprengring 64 gedrückt und insgesamt das Ventilelement 56 in seine geschlossene Stellung beaufschlagt wird. Zum Einlassventil 32 koaxial ist eine längs geschlitzte (in 2 nicht sichtbar, da außerhalb der Zeichnungsebene liegend) Hülse 70 angeordnet, in der der Federteller 66 aufgenommen ist. An dem in 2 unteren Ende der Hülse 70 ist ein sich nach radial einwärts erstreckender Abschnitt 72 vorhanden, der den Federteller 66 im Bereich von dessen Rand untergreift. Die zum Federteller 66 gewandte Endfläche 74 des Abschnitts 72 hat daher U-förmige Gestalt und bildet, wie weiter unten noch im Detail dargestellt ist, einen Hubanschlag für das Ventilelement 56 des Einlassventils 32. Die Hülse 70 ist in der Verschlussschraube 44 axial gleitend geführt. Ihre axiale Position wird durch einen elektromagnetischen Aktor 76 eingestellt, der wiederum von der Steuer- und Regeleinrichtung 28 angesteuert wird. Die Hülse 70 und der elektromagnetische Aktor 76 gehören zu der bereits im Zusammenhang mit 1 eingeführten Betätigungseinrichtung 36, mit der ein maximal möglicher Öffnungshub des Ventilelements 56 des Einlassventils 32 beeinflusst werden kann.As in 2 is shown, includes the high pressure fuel pump 20 a housing 38 in which a delivery piston 40 is taken longitudinally displaceable. The delivery piston 40 becomes in operation of the internal combustion engine 10 from a cam, not shown, in turn from the internal combustion engine 10 driven, put in a float. The delivery piston 40 limited with his in 2 upper end a delivery room 42 , This is going up from the inlet valve 32 limited, which of a screw plug 44 is held in mounting position. From the pump room 42 also branches an exhaust duct 46 off, to the exhaust valve 34 leads. The inlet valve 32 includes a valve housing 48 , which is essentially a rotationally symmetrical cylindrical body with a longitudinal direction of the valve housing 48 extending passage opening 50 is provided. From this branches a plurality of radially extending inlet channels 52 starting in one between the valve body 48 and the housing 38 the high fuel pump 20 lying inlet annulus 54 lead. In these flows to in 2 invisible way the low pressure line 16 , In the passage opening 50 of the valve housing 48 is an elongated valve element 56 added. At his in 2 lower end, this has a valve plate 58 on the in 2 shown closed position of the intake valve 32 with one on the valve body 48 existing valve seat 60 cooperates. At the in 2 upper end of the valve element 56 is in its lateral surface a circumferentially extending groove 62 present in which a snap ring 64 is inserted. At this relies in 2 from below a spring plate 66 from. Between the latter and the valve body 48 is a valve spring 68 braced by the spring plate 66 against the snap ring 64 pressed and a total of the valve element 56 is acted upon in its closed position. To the inlet valve 32 Coaxial is a longitudinal slotted (in 2 not visible because lying outside the plane of the drawing) sleeve 70 arranged in the spring plate 66 is included. At the in 2 lower end of the sleeve 70 is a radially inwardly extending portion 72 present, the spring plate 66 engages in the area of its edge. The spring plate 66 clever endface 74 of the section 72 Therefore, it has a U-shaped shape and forms, as will be shown in detail below, a stroke stop for the valve element 56 of the inlet valve 32 , The sleeve 70 is in the screw plug 44 axially slidably guided. Its axial position is controlled by an electromagnetic actuator 76 set, in turn, by the control and regulating device 28 is controlled. The sleeve 70 and the electromagnetic actuator 76 belong to the already related 1 introduced actuator 36 , with the maximum possible opening stroke of the valve element 56 of the inlet valve 32 can be influenced.

Die Hochdruckkraftstoffpumpe 20 mit der Betätigungseinrichtung 36 arbeitet so, dass bei einem Förderhub des Förderkolbens 40 nach oben im Förderraum 42 vorhandener Kraftstoff komprimiert wird und schließlich über das Auslassventil 34 in das Rail 22 gefördert wird. Die Menge des im Förderraum 42 vorhandenen Kraftstoffes wird vorliegend durch den Hub des Ventilelements 56 des Einlassventils 32 während eines Förderzyklus des Förderkolbens 40 in 2 nach unten eingestellt. In dem in 2 dargestellten ersten Extremfall ist dieser Öffnungshub gleich null, denn der Ventilteller 58 liegt am Ventilsitz 60 an und die Hülse 70 mit dem Hubanschlag 74 ist vom elektromagnetischen Aktor 76 in eine solche axiale Position gebracht worden, dass der Federteller 66 in der geschlossenen Position des Einlassventils 32 am Hubanschlag 74 anliegt. Das Ventilelement 56 ist also in der geschlossenen Position blockiert. Während eines Förderzyklus des Förderkolbens 40 bleibt daher das Einlassventil 32 geschlossen, es kann kein Kraftstoff von der Niederdruckleitung 16 in den Förderraum 42 gelangen. Es wird daher in diesem ersten Extremfall von der Hochdruckkraftstoffpumpe 20 überhaupt kein Kraftstoff gefördert. The high pressure fuel pump 20 with the actuator 36 works so that during a delivery stroke of the delivery piston 40 up in the pump room 42 existing fuel is compressed and finally via the exhaust valve 34 in the rail 22 is encouraged. The amount of in the delivery room 42 existing fuel is present by the stroke of the valve element 56 of the inlet valve 32 during a delivery cycle of the delivery piston 40 in 2 set down. In the in 2 shown first extreme case, this opening stroke is zero, because the valve disk 58 lies at the valve seat 60 on and the sleeve 70 with the stroke stop 74 is from the electromagnetic actuator 76 been brought into such an axial position that the spring plate 66 in the closed position of the intake valve 32 at the stroke stop 74 is applied. The valve element 56 is thus blocked in the closed position. During a delivery cycle of the delivery piston 40 therefore remains the inlet valve 32 closed, there can be no fuel from the low pressure line 16 in the pump room 42 reach. It is therefore in this first extreme case of the high pressure fuel pump 20 no fuel at all.

Für den zweiten Extremfall wird die Hülse 70 von dem elektromagnetischen Aktor 76 nach unten bewegt. Bei geschlossenem Ventilelement 56 ist also nun ein Spalt zwischen dem Federteller 66 und dem Hubanschlag 74 vorhanden. In einem Förderzyklus des Förderkolbens 44 kann nun das Ventilelement 56 mit dem Ventilteller 58 aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Niederdruckleitung 16 und dem Förderraum 42 vom Ventilsitz 60 abheben, und zwar um eine maximale Strecke. Der Öffnungshub ist also maximal, die in den Förderraum 42 gelangende Kraftstoffmenge ist maximal, und somit ist auch die von der Hochdruckkraftstoffpumpe 20 bei einem Förderhub in das Rail 22 geförderte Kraftstoffmenge maximal. Die axiale Position der Hülse 70 kann von dem elektromagnetischen Aktor 76 stufenlos in Zwischenpositionen eingestellt werden, die zwischen den beiden oben beschriebenen Extrempositionen liegen. Damit kann der Spalt, der bei geöffnetem Ventilelement 56 zwischen dem Ventilteller 58 und dem Ventilsitz 60 vorhanden ist, und damit auch die in den Förderraum 42 gelangende Kraftstoffmenge beeinflusst werden. Letztlich wird auf diese Weise also die Förderleistung der Hochdruckkraftstoffpumpe 20 beeinflusst. Dabei kann die Stellung des Hubanschlags 74 stufenlos beeinflusst werden, da beliebige axiale Zwischenstellungen der Hülse 70 von dem elektromagnetischen Aktor 76 hergestellt werden können. For the second extreme case, the sleeve 70 from the electromagnetic actuator 76 moved down. When the valve element is closed 56 So now is a gap between the spring plate 66 and the stroke stop 74 available. In a delivery cycle of the delivery piston 44 can now the valve element 56 with the valve plate 58 due to the pressure difference between the low pressure line 16 and the pump room 42 from the valve seat 60 take off, by a maximum distance. The opening stroke is thus maximum, in the delivery room 42 reaching fuel quantity is maximum, and thus is that of the high-pressure fuel pump 20 at a delivery stroke in the rail 22 maximum amount of fuel delivered. The axial position of the sleeve 70 can from the electromagnetic actuator 76 be continuously adjusted in intermediate positions, which lie between the two extreme positions described above. This allows the gap, with the valve element open 56 between the valve plate 58 and the valve seat 60 is present, and thus also in the delivery room 42 amount of fuel to be influenced. Ultimately, in this way, the delivery of the high-pressure fuel pump 20 affected. In this case, the position of the stroke stop 74 be infinitely influenced, since any axial intermediate positions of the sleeve 70 from the electromagnetic actuator 76 can be produced.

In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Start der Verbrennungskraftmaschine 10 der elektromagnetische Aktor 76 der Hochdruckkraftstoffpumpe 20 dauerbestromt. Dadurch wird, wie in dem zweiten Extremfall, die Hülse 70 nach unten bewegt. Bei geschlossenem Ventilelement 56 ist dadurch ein Spalt zwischen dem Federteller 66 und dem Hubanschlag 74 vorhanden. In einem Förderzyklus des Förderkolbens 44 kann das Ventilelement 56 mit dem Ventilteller 58 aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Niederdruckleitung 16 und dem Förderraum 42 über die maximale Strecke vom Ventilsitz 60 abheben. Das Einlassventil 32 kann dadurch wie ein konventionelles Saugventil mechanisch-hydraulisch öffnen und schließen. Sobald eine Positionserkennung der Verbrennungskraftmaschine 10 erfolgt ist (Synchronisation), wird die Dauerbestromung des elektromagnetischen Aktors 76 abgebrochen und seine weitere Bestromung erfolgt in Abhängigkeit von der Position der Verbrennungskraftmaschine 10. Dadurch kann die Förderleistung der Hochdruckkraftstoffpumpe 20 in Abhängigkeit von der Position der Verbrennungskraftmaschine 10 beeinflusst werden.In a first embodiment of the method according to the invention is after the start of the internal combustion engine 10 the electromagnetic actuator 76 the high pressure fuel pump 20 energized continuously. As a result, as in the second extreme case, the sleeve 70 moved down. When the valve element is closed 56 This is a gap between the spring plate 66 and the stroke stop 74 available. In a delivery cycle of the delivery piston 44 can the valve element 56 with the valve plate 58 due to the pressure difference between the low pressure line 16 and the pump room 42 over the maximum distance from the valve seat 60 take off. The inlet valve 32 can thereby open and close mechanically-hydraulically like a conventional suction valve. Once a position detection of the internal combustion engine 10 is done (synchronization), the permanent current of the electromagnetic actuator 76 aborted and its further energization takes place in dependence on the position of the internal combustion engine 10 , As a result, the delivery of the high pressure fuel pump 20 depending on the position of the internal combustion engine 10 to be influenced.

In einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt vor der Positionserkennung der Verbrennungskraftmaschine 10 keine Dauerbestromung des elektromagnetischen Aktors 76. Stattdessen wird er in Intervallen bestromt. Hierdurch tritt an der Spule des elektromagnetischen Aktors 76 und in der Steuer- und Regeleinrichtung 28 eine geringere Verlustleistung auf als in der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In a second embodiment of the method according to the invention takes place before the position detection of the internal combustion engine 10 no continuous power supply of the electromagnetic actuator 76 , Instead, it is energized at intervals. This occurs at the coil of the electromagnetic actuator 76 and in the control and regulating device 28 a lower power loss than in the first embodiment of the method according to the invention.

Alle beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessern den Start einer Verbrennungskraftmaschine 10, die über eine Hochdruckkraftstoffpumpe 20 verfügt, welche als Saugventil ein federbelastetes Einlassventil 32 mit elektrisch verstellbarem Hubanschlag aufweist.All described embodiments of the method according to the invention improve the start of an internal combustion engine 10 that have a high pressure fuel pump 20 has, which as a suction valve, a spring-loaded inlet valve 32 having electrically adjustable stroke stop.

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Claims (7)

Verfahren zur Steuerung und Regelung einer mit einem Einlassventil (32) mit elektromagnetischem Aktor (76) versehenen Hochdruckkraftstoffpumpe (20) einer Verbrennungskraftmaschine (10), umfassend – Bestromen des elektromagnetischen Aktors (76) gemäß einer vorgegebenen Bestromungsstrategie, so dass während eines Förderzyklus eines Förderkolbens (40) der Hochdruckkraftstoffpumpe (20) der elektromagnetische Aktor (72) die Förderleistung der Hochdruckkraftstoffpumpe (20) nicht beeinflusst, wenn keine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine (10) erfolgt ist, und – Bestromen des elektromagnetischen Aktors (76) in Abhängigkeit von der Position der Verbrennungskraftmaschine (10), nachdem eine Erkennung der Position der Verbrennungskraftmaschine (10) erfolgt ist.Method of controlling and regulating one with an inlet valve ( 32 ) with electromagnetic actuator ( 76 ) provided high pressure fuel pump ( 20 ) an internal combustion engine ( 10 ), comprising - energizing the electromagnetic actuator ( 76 ) according to a predetermined lighting strategy, so that during a delivery cycle of a delivery piston ( 40 ) of the high pressure fuel pump ( 20 ) the electromagnetic actuator ( 72 ) the delivery rate of the high pressure fuel pump ( 20 ) is not affected if no recognition of the position of the internal combustion engine ( 10 ), and - energizing the electromagnetic actuator ( 76 ) depending on the position of the internal combustion engine ( 10 ), after detection of the position of the internal combustion engine ( 10 ) is done. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bestromungsstrategie eine Bestromung des elektromagnetischen Aktors (76) in Intervallen vorsieht.A method according to claim 1, characterized in that the predetermined Bestromungsstrategie an energization of the electromagnetic actuator ( 76 ) at intervals. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestromung des elektromagnetischen Aktors (76) in Intervallen mit einer Frequenz die höher als die Förderfrequenz der Hochdruckkraftstoffpumpe (20) ist.A method according to claim 3, characterized in that the energization of the electromagnetic actuator ( 76 ) at intervals of a frequency higher than the delivery frequency of the high-pressure fuel pump ( 20 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bestromungsstrategie eine Dauerbestromung des elektromagnetischen Aktors (76) vorsieht.A method according to claim 1, characterized in that the predetermined Bestromungsstrategie a continuous power of the electromagnetic actuator ( 76 ). Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät (28) abläuft. Computer program which carries out all the steps of a method according to one of claims 1 to 4, when it is stored on a computing device or control device ( 28 ) expires. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wenn das Programm auf einem Rechengerät oder Steuergerät (28) ausgeführt wird.Computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, when the program is stored on a computing device or control unit ( 28 ) is performed. Steuergerät (28) das dazu ausgebildet ist, eine mit einem Einlassventil (32) mit elektromagnetischem Aktor (76) versehenen Hochdruckkraftstoffpumpe (20) einer Verbrennungskraftmaschine (10) mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zu steuern und zu regeln.Control unit ( 28 ) which is designed to be one with an inlet valve ( 32 ) with electromagnetic actuator ( 76 ) provided high pressure fuel pump ( 20 ) an internal combustion engine ( 10 ) by means of a method according to one of claims 1 to 4 to control and regulate.
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