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Die Erfindung betrifft ein Schaltventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein solches Kraftstoffeinspritzsystem, die insbesondere ein entsprechendes Schaltventil aufweist, sowie ein Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines solchen Schaltventils, das in einer Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet ist.
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In Kraftstoffeinspritzsystemen wird der Kraftstoff zumeist auf einen hohen Druck verdichtet, beispielsweise auf einen Druck zwischen 1500 bar und 3000 bar bei Diesel als Kraftstoff bzw. einen Druck zwischen 150 bar und 500 bar bei Benzin als Kraftstoff, um dadurch Anforderungen beispielsweise an gesetzlich vorgegebene Emissionswerte erfüllen zu können. Der mit einem solchen Druck beaufschlagte Kraftstoff wird dann über Injektoren in Brennkammern der Brennkraftmaschine eingespritzt.
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In dem Kraftstoffeinspritzsystem können an verschiedenen Positionen des Weges, den der Kraftstoff von einem Tank zu den Injektoren nimmt, Ventilanordnungen und insbesondere Schaltventile vorgesehen sein, zum Beispiel als Einlass- oder Auslassventile eines Druckraums, in dem der Kraftstoff mit dem oben genannten hohen Druck beaufschlagt wird. Es ist auch möglich, solche Schaltventile als Entlastungsventile an verschiedenen Positionen des Kraftstoffeinspritzsystems, beispielsweise an einem Common-Rail, das den Injektoren vorgeschaltet ist, vorzusehen.
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Derzeit auf dem Markt befindliche Schaltventile, die beispielsweise als Einlassventile bei Kraftstoffhochdruckpumpen verwendet werden, werden häufig über einen Aktuator, wie beispielsweise einen Hubmagneten, angesteuert, um den Durchfluss durch die Kraftstoffhochdruckpumpe zu regeln. Beim Fall der Nullförderung wird das Medium, das heißt der Kraftstoff, in den Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe durch die Abwärtsbewegung eines Kolbens eingesaugt. In der Komprimierungsphase wird das Schaltventil, das z. B. als Einlassventil ausgebildet ist, über eine Feder, beispielsweise eine Druckfeder, solange offen gehalten, bis der Kraftstoff aus einem Hochdruckbereich wieder in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems gefördert werden kann. Dies bezeichnet man als Nullförderung. Die Auslegung der Feder erfolgt in Abhängigkeit der Durchflussmenge bei einem maximalen Drehzahlwert des Antriebsbereiches, der den Kolben in der Kraftstoffhochdruckpumpe antreibt. Dieser maximale Drehzahlwert wird in der Realität jedoch sehr selten erreicht. Dies führt dazu, dass auch bei niedrigeren abgerufenen Durchflüssen der Aktuator die auf maximale Bedingungen ausgelegte Federkraft der Feder überdrücken muss, um das Schaltventil zu schließen. Dies hat einen hohen Energieverbrauch zur Folge und resultiert zusätzlich in einer hohen Lärmemission, verursacht durch höhere Einschlagsimpulse in dem Aktuatorbereich.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Schaltventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Schaltventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Eine Kraftstoffhochdruckpumpe, die ein solches Schaltventil aufweist, sowie ein Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines solchen Schaltventils, sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein Schaltventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine weist einen Ventilbereich mit einem Schließelement und mit einem Ventilsitz auf, die im Betrieb zum Schließen des Schaltventiles zusammenwirken. Weiter ist eine Feder mit einer entlang einer Federkraftwirkachse in eine Federkraftwirkrichtung wirkenden Federkraft zum Vorspannen des Schließelementes in eine Öffnungs- oder Schließposition sowie ein Aktuatorbereich zum Bewegen des Schließelementes in eine der Federkraftwirkrichtung entgegengesetzte Aktuatorkraftwirkrichtung vorgesehen. Zusätzlich umfasst das Schaltventil eine Verstelleinrichtung zum reversiblen Verändern der Federkraft der Feder.
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Durch die Verstelleinrichtung kann die Federkraft der Feder zu jedem Betriebszeitpunkt des Schaltventiles aktiv eingestellt werden und somit auf einen in dem jeweiligen Zeitpunkt spezifischen Lastfall in dem Kraftstoffeinspritzsystem angepasst werden. Die Verstelleinrichtung eröffnet daher neue, flexiblere Möglichkeiten zur Ansteuerung des Aktuatorbereiches, welcher beispielsweise bei einem Einlassventil einer Kraftstoffhochdruckpumpe den Durchfluss der Kraftstoffhochdruckpumpe regelt. Durch die lastspezifische Adaption der Federkraft der Feder kann beispielsweise der Energieverbrauch des Aktuatorbereiches gesenkt werden. Wird beispielsweise der Aktuatorbereich zudem optimiert angesteuert, ergeben sich zudem positive Effekte beim Auftreffen von Bauteilen in dem Aktuatorbereich während des Schaltens des Schaltventils in Form eines reduzierten Impulses, sodass sich die Schallemissionen des Schaltventiles verringern lassen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Schließelement beispielsweise als plättchenförmiges Element ausgebildet, das mit einer Ventilplatte als Ventilsitz zusammenwirkt und sich bezüglich der Ventilplatte auf eine gegenüberliegenden Seite der Feder befindet.
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Vorteilhaft spannt die Feder das Schließelement in die Öffnungsposition vor, sodass das Schaltventil nur dann über den Aktuatorbereich betätigt werden muss, wenn es geschlossen werden soll. Dies ist energetisch günstiger als ein bevorzugtes Schaltventil, das aktiv öffnen muss, da bei dem Beispiel der oben beschriebenen Nullförderung das Schaltventil für einen längeren Zeitraum offen gehalten werden muss, als es geschlossen verbleibt.
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Vorzugsweise weist die Feder eine sich entlang der Federkraftwirkachse erstreckende Federlänge auf, wobei die Verstelleinrichtung zum reversiblen Verändern der Federlänge ausgebildet ist.
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Es ist physikalisch bekannt, dass, je größer die Federlänge einer Feder und somit ihr Federweg bei einer gleichbleibenden Federkonstante ist, desto kleiner ihre Federkraft ist. Wird nun die Federlänge beispielsweise verringert, verringert sich somit auch der ausführbare Federweg der Feder und die Federkraft steigt.
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Vorzugsweise ist daher eine Staucheinrichtung zum Zusammenstauchen der Feder entlang der Federkraftwirkachse vorgesehen, wobei die Staucheinrichtung insbesondere von einem entlang der Federkraftwirkachse beweglichen Stauchkolben gebildet ist, an dem sich die Feder mit einem ersten Federende abstützt. Dadurch, dass sich die Feder an der Staucheinrichtung abstützen kann, können Bauteile zum Abstützen der Feder eingespart werden.
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Vorzugsweise weist die Verstelleinrichtung eine Antriebseinheit zum Antreiben der Staucheinrichtung auf, wobei die Antriebseinheit einen elektromechanischen Stellantrieb und/oder einen elektromagnetischen Stellantrieb und/oder einen thermischen Stellantrieb umfasst und/oder durch eine hydraulische Übersetzung gebildet ist. Die Antriebseinheit ist dabei vorteilhaft über eine Steuereinrichtung steuerbar, sodass die Verstelleinrichtung gezielt abhängig von äußeren Faktoren in die gewünschte Position bringbar ist.
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Vorteilhaft weist die Verstelleinrichtung eine Kraftermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer auf das Schließelement entgegengesetzt zu der Federkraftwirkeinrichtung wirkenden Gegenkraft auf. Die Verstelleinrichtung ist zum Verändern der Federkraft derart ausgebildet, dass die Federkraft im Betrieb des Schaltventils zu jedem Zeitpunkt größer ist als die ermittelte Gegenkraft.
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Die Gegenkraft wirkt dabei von der gegenüberliegenden Seite auf das Schließelement als die Federkraft. Die Gegenkraft wird bei dem Beispiel der Kraftstoffhochdruckpumpe durch die hydraulische Kraft auf das Schließelement aufgebracht, die während der Ausschub-/Komprimierungsphase der Kraftstoffhochdruckpumpe auf das Schließelement wirkt. Die Federkraft ist vorzugsweise im Falle der Kraftstoffhochdruckpumpe mindestens so groß, um das Schließelement in der Öffnungsposition zu halten, um eine Nullförderung zu ermöglichen. Aus diesem Grund ist die Federkraft im Betrieb vorteilhaft zu jedem Zeitpunkt größer als die ermittelte Gegenkraft.
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Vorzugsweise weist die Kraftermittlungseinrichtung eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Drehzahl eines Pumpenantriebes einer Kraftstoffhochdruckpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems und eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Gegenkraft aus der ermittelten Drehzahl auf. Vorteilhaft weist die Berechnungseinrichtung dazu eine Umwandlungseinrichtung auf, die die ermittelte Drehzahl in einen Druckwert umwandeln kann, beispielsweise unter Hinzunahme eines hinterlegten Kennfeldes, wobei dann aus diesem Druckwert die entsprechende Gegenkraft berechnet werden kann.
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Vorzugsweise ist die Verstelleinrichtung zum reversiblen Verändern einer Aktuatorkraft des Aktuatorbereiches derart ausgebildet, dass im Betrieb des Aktuatorbereiches eine Aktuatorkraft ausgeübt wird, die größer ist, als die zum Zeitpunkt des Betriebes des Aktuatorbereiches vorliegende Federkraft der Feder. Die Verstelleinrichtung ist demgemäß nicht nur zum reversiblen Verändern der Federkraft der Feder selbst ausgelegt, sondern zusätzlich vorteilhaft auch dazu ausgebildet, den Aktuatorbereich gezielt anzusteuern, um hier Energie einsparen zu können. Demgemäß wird der Aktuatorbereich zu jedem Betriebszeitpunkt des Schaltventiles genau so angesteuert, dass die Federkraft der Feder überdrückt werden kann, wenn das Ventil eine entgegen der Federkraftwirkrichtung ausgerichtete Bewegung ausführen soll. Dazu ist es vorteilhaft vordefiniert, dass immer die angesteuerte Aktuatorkraft des Aktuatorbereiches über die Verstelleinrichtung so eingestellt ist, dass die vorliegende Federkraft zum jeweiligen Zeitpunkt überdrückt werden kann.
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Vorzugsweise ist das Schaltventil als elektromagnetisches Ventil ausgebildet, wobei der Aktuatorbereich einen in Aktuatorkraftwirkrichtung beweglichen Anker, ein feststehendes Polstück und eine Spule aufweist, wobei die Feder insbesondere zwischen dem Anker und dem Polstück angeordnet ist und sich mit einem zweiten Federende an einer Ankeroberfläche abstützt. Der Aktuatorbereich wird dabei vorteilhaft von einem Elektromagneten, das heißt über die Spule, angesteuert, der mit entsprechender Spannung beaufschlagt wird und somit ebenfalls einfach über die Steuereinrichtung angesteuert werden kann.
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Vorzugsweise ist der Anker zum Übertragen der Aktuatorkraft mit dem Schließelement zum Bewegen des Schließelementes in die Aktuatorkraftwirkrichtung verbunden oder weist wenigstens Kontakt auf. Insbesondere ist dabei ein Stift zum Verbinden oder Kontaktieren von Anker und Schließelement vorgesehen. Wenn das Schließelement dabei beispielsweise als plättchenförmiges Element gebildet ist, wird dieses plättchenförmige Element dann von dem bevorzugten Stift gehalten, der seinerseits am Anker befestigt ist.
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Eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine weist einen Druckraum und ein oben beschriebenes Schaltventil auf. Das Schaltventil umfasst ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Schließelement und eine das Schließelement in eine Federkraftwirkrichtung vorspannende Feder. Das Schaltventil ist dabei insbesondere als Einlassventil zum Einlassen eines Kraftstoffes in den Druckraum ausgebildet. Die Feder ist zum Offenhalten des Schließelementes gegen eine von dem Druckraum auf das Schließelement wirkende Gegenkraft, insbesondere eine hydraulische Kraft, ausgebildet.
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Bei einem Ansteuerverfahren zum Ansteuern des oben beschriebenen Schaltventils, das vorzugsweise in einer Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet ist, werden die folgenden Schritte durchgeführt:
- – Bereitstellen einer Kraftstoffhochdruckpumpe wie oben beschrieben, die einen Druckraum und ein Schaltventil als Einlassventil zum Einlassen von Kraftstoff in den Druckraum aufweist, wobei das Schaltventil ein Schließelement und eine Feder mit einer Federkraft zum Vorspannen des Schließelementes in eine Öffnungsposition aufweist;
- – Ermitteln einer von dem Druckraum auf das Schließelement entgegengesetzt zu der Federkraft wirkenden Gegenkraft;
- – Einstellen der Federkraft so, dass die Federkraft größer als die ermittelte Gegenkraft ist.
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Vorzugsweise wird beim Ermitteln der Gegenkraft eine Drehzahl eines Pumpenantriebs der Kraftstoffhochdruckpumpe erfasst und aus dieser Drehzahl die Gegenkraft berechnet, insbesondere unter Zuhilfenahme eines Umwandlungsfaktors, der die Drehzahl in einen entsprechenden Druckwert umwandelt. Vorteilhaft ist hierzu ein Kennfeld hinterlegt, das die ermittelte Drehzahl mit einem Druckwert bzw. der Gegenkraft in Zusammenhang bringt.
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Vorzugsweise wird die Federkraft derart eingestellt, dass die Federkraft reversibel eingestellt wird. Das bedeutet, die Federkraft kann auch nach dem Einstellen wieder vergrößert oder verkleinert werden.
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Beispielsweise wird die Federkraft derart eingestellt, indem eine Federlänge der Feder verändert wird, zum Beispiel durch Stauchen und Entlasten der Feder. Dazu kann beispielsweise eine Staucheinrichtung mit einer entsprechenden Antriebseinheit angetrieben werden. Neben dem Einstellen der Federkraft ist es weiter möglich, auch eine Aktuatorkraft eines Aktuatorbereiches, der das Schaltventil betätigt, auf die ermittelte Gegenkraft anzupassen, und zwar derart, dass die Aktuatorkraft, wenn sie ausgeübt ist, zu jedem Zeitpunkt größer ist als die Federkraft.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
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1 eine schematische Schnittdarstellung eines Teilbereiches eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, die als Einlassventil ein Schaltventil aufweist, welches eine Feder umfasst; und
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2 ein Diagramm, das eine Federkennlinie einer Druckfeder darstellt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilbereichs eines Kraftstoffeinspritzsystems 10, das einer Brennkraftmaschine mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zur Verfügung stellt, und zwar den Teilbereich des Kraftstoffeinspritzsystems 10, in dem sich eine Kraftstoffhochdruckpumpe 12 befindet.
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Die Kraftstoffhochdruckpumpe 12 weist einen Druckraum 14 auf, in dem Kraftstoff im Betrieb mit einem hohen Druck beaufschlagt wird, sowie ein Schaltventil 16, das in der vorliegenden Ausführungsform als Einlassventil 18 ausgebildet ist, um Kraftstoff aus einem Niederdruckbereich 20 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 in den Druckraum 14 der Kraftstoffhochdruckpumpe 12 einzulassen. Das Schaltventil 16 weist in einem Ventilbereich 21 ein Schließelement 22 auf, das als plättchenförmiges Element ausgebildet ist und mit einem von einer Ventilplatte 24 gebildeten Ventilsitz 26 zusammenwirkt, um das Schaltventil 16 in einer Schließposition zu halten. Das Schließelement 22 ist dabei auf der Seite der Ventilplatte 24 angeordnet, die dem Druckraum 14 zugewandt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite der Ventilplatte 24, das heißt auf der Seite, die dem Druckraum 14 abgewandt ist, befindet sich eine Feder 28, die insbesondere als Druckfeder ausgebildet ist, und indirekt das Schließelement 22 über ihre Federkraft FF in einer Öffnungsposition hält. In 1 ist dabei nur eine spezielle Ausführungsform des Schaltventiles 16 dargestellt, bei der die Feder 28 so angeordnet ist, dass sie über ihre Federkraft FF das Schließelement 22 in der Öffnungsposition hält, es ist jedoch auch möglich, ein Schaltventil 16 bereitzustellen, das von der Feder 28 in der Schließposition gehalten wird, beispielsweise indem eine Zugfeder statt einer Druckfeder vorgesehen ist. Im vorliegenden Fall jedoch ist das Schließelement 22 entlang einer Federkraftwirkachse 30 der Feder 28 in eine Federkraftwirkrichtung 32, dargestellt durch den Pfeil, in die Öffnungsposition vorgespannt.
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Im Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 12 bewegt sich ein Kolben 34 in dem Druckraum 14 auf und ab und komprimiert dabei ein in dem Druckraum 14 vorhandenes Medium, beispielsweise den Kraftstoff. Dadurch entsteht in dem Medium eine hydraulische Kraft FH, die, wie durch den Pfeil gezeigt, als Gegenkraft FG von der Druckraumseite her auf das Schließelement 22 wirkt und es in Richtung der Schließposition zwingt. Dem wirkt die Federkraft FF der Feder 28 entgegen, da sie zu jedem Betriebszeitpunkt der Kraftstoffhochdruckpumpe 12 so ausgelegt ist, dass die Federkraft FF größer ist als die jeweilige Gegenkraft FG vom Druckraum 14 her.
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Um das Schaltventil 16 trotzdem schließen zu können, ist ein Aktuatorbereich 36 vorgesehen, der mit einer entgegengesetzt zu der Federkraft FF wirkenden Aktuatorkraft FA in Aktuatorkraftwirkrichtung 37 die Federkraft FF überdrücken kann, und somit ermöglicht, dass sich das Schließelement 22 in die Schließposition bewegen kann.
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Das Schaltventil 16 ist in der vorliegenden Ausführungsform als elektromagnetisches Ventil 38 ausgebildet, und weist einen beweglichen Anker 40, ein feststehendes Polstück 42 und eine Spule 44 auf. Wird die Spule 44 bestromt, bewegt sich der Anker 40 in Richtung auf das Polstück 42 zu. Da der Anker 40 über einen Stift 46 mit dem Schließelement 22 in Kontakt ist, ermöglicht ein Anziehen des Ankers 40 ein Schließen des Schließelements 22. Je nach Anordnung des Ankers 40, das heißt bezüglich des Polstückes 42 auf der Seite, die zu der Ventilplatte 24 hin gerichtet angeordnet ist, oder von dieser weg angeordnet ist, ist das Schaltventil 16 als stromlos geschlossenes bzw. stromlos geöffnetes Ventil ausgebildet, weil der Anker 40 in der einen Position dem Schließelement 22 bei seiner Bewegung die Schließposition, und bei seiner anderen Position die Öffnungsposition ermöglicht.
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Die Spule 44 wird dabei von außerhalb der Kraftstoffhochdruckpumpe 12 über einen Spannungskontakt 48 angesteuert, der von einer Steuereinrichtung 50 angesteuert eine vorbestimmte Spannung auf die Spule 44 aufbringt, um so in gewünschter Weise den Anker 40 zu bewegen. Die Spannung ist dabei veränderbar und abhängig von der Kraft, die von dem Anker 40 auf das Schließelement 22 ausgeübt werden soll.
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Das Schaltventil 16 weist weiter eine Verstelleinrichtung 54 auf, mit der die Federkraft FF der Feder 28 verstellt werden kann. Diese Verstelleinrichtung 54 umfasst eine Staucheinrichtung 56, in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise als Stauchkolben 58 gebildet, der entlang der Federkraftwirkachse 30 beweglich ist, und an dem sich die Feder 28 mit einem ersten Federende 60 abstützt. Die Feder 28 ist in der vorliegenden Ausführungsform in entsprechenden Ausnehmungen in dem Polstück 42 bzw. dem Anker 40 angeordnet und stützt sich mit einem zweiten Federende 61 an einer Ankeroberfläche 52 ab. Durch die Beweglichkeit des Stauchkolbens 58 entlang der Federkraftwirkachse 80 kann die Feder 28 in ihrer sich entlang der Federkraftwirkachse 30 erstreckenden Federlänge LF verändert werden, beispielsweise gestaucht oder entspannt.
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Diese Veränderung der Federlänge LF ist dabei reversibel.
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2 zeigt hierzu ein Diagramm, das die Federkraft FF einer Feder 28 in Abhängigkeit eines Federweges S für verschiedene Federlängen LF darstellt. Dieses als Federkennlinie bekannte Diagramm ist insbesondere auf lineare Druckfedern anwendbar, gilt jedoch auch für progressive oder degressive Federn.
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Wie aus dem Diagramm hervorgeht, hat eine Druckfeder im ungespannten Zustand eine Ausgangslänge L0. Wird die Federkraft FF auf einer Einbaulänge LF1 verbaut, so erhält sie über ihre Federrate eine Kraft F1 bei LF1. Wird die Feder 28 weiter auf die Federlänge LF2 gestaucht, so hat sie bei dieser Länge LF2 eine angestiegene Kraft F2. Wird der Arbeitsbereich Richtung L0 verschoben, das heißt in dem Diagramm Richtung LF1*, so reduziert sich die Federkraft FF weiter und daraus resultierend auch die benötigte Aktuatorkraft FA, um die Federkraft FF zu überdrücken und das Schaltventil 16 zu bewegen.
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Auf dieser Basis wird der Stauchkolben 58 so eingestellt, dass die Federkraft FF der Feder 28 gerade ausreicht, das Schließelement 22 in der vorliegenden Ausführungsform gegen die von dem Druckraum 14 her wirkende Gegenkraft FG in der Öffnungsposition zu halten.
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Die Verstelleinrichtung 54 weist neben der Staucheinrichtung 56 eine Antriebseinheit 62 auf, mit der die Staucheinrichtung 56 aktiv angetrieben werden kann. Die Antriebseinheit 62 kann dabei durch verschiedene Systeme realisiert werden und ist hier nur schematisch dargestellt, es kann sich dabei um einen elektromagnetischen Stellantrieb, einen elektromechanischen Stellantrieb, einen thermischen Stellantrieb oder eine hydraulische Übersetzung handeln.
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Von der Verstelleinrichtung 54 wird idealerweise die Federkraft FF der Feder 28 so vorgespannt, um in jedem spezifischen Lastfall größer zu sein als die dazugehörige hydraulische Kraft FH, das heißt die Gegenkraft FG.
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Die Antriebseinheit 62 wird dabei, ebenfalls von der Steuereinrichtung 50, gezielt angesteuert. Zur Ansteuerung wird die Korrelation zwischen einer Drehzahl eines nicht gezeigten Pumpenantriebes der Kraftstoffhochdruckpumpe 12, die den Kolben 34 antreibt, und der damit einhergehende Durchfluss herangezogen, um die Ausgangsbasis zu bilden, um die lastspezifische hydraulische Kraft FH, das heißt die Gegenkraft FG beim Rückfördern aus dem Druckraum 14 in den Niederdruckbereich 20 zu ermitteln. Diese Gegenkraft FG greift an dem Schließelement 22 des Schaltventiles 16 an und will das Schließelement 22 in die Schließposition drücken.
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Um die Gegenkraft FG, die von dem Druckraum 14 her auf das Schließelement 22 wirkt, zu ermitteln, weist die Verstelleinrichtung 54 eine Kraftermittlungseinrichtung 64 auf. Die Kraftermittlungseinrichtung 64 wiederum umfasst eine Erfassungseinrichtung 66, die eine Drehzahl des erwähnten Pumpenantriebes der Kraftstoffhochdruckpumpe 12 erfasst. Weiter umfasst die Kraftermittlungseinrichtung 64 eine Berechnungseinrichtung 68, über die ausgehend von der ermittelten Drehzahl die Gegenkraft FG berechnet werden kann. Beispielsweise kann dazu in der Steuereinrichtung 50 ein Kennfeld hinterlegt sein, das die ermittelte Drehzahl direkt in Zusammenhang mit der Gegenkraft FG bringt, es ist jedoch auch möglich, einen Umweg über eine Umwandlungseinrichtung zu gehen, die die ermittelte Drehzahl zunächst in einen allgemeinen Druckwert umwandelt.
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Abhängig von der ermittelten Gegenkraft FG wird dann über die Antriebseinheit 62 bzw. die Staucheinrichtung 56 die Federlänge LF der Feder 28 und somit ihre Federkraft FF verändert.
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Wenn die Federkraft FF der Feder 28 verkleinert wird, ist auch eine große Aktuatorkraft FA nicht mehr unbedingt nötig, um die Federkraft FF überdrücken zu können. Daher wird ausgehend von der ermittelten Gegenkraft FG auch ein Signal von der Steuereinrichtung 50 an den Spannungskontakt 48 ausgegeben, um eine geringere Spannung auf die Spule 44 aufzubringen.
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Insgesamt wird daher das Schaltventil 16 lastspezifisch adaptiert, und zwar einerseits hinsichtlich der Federkraft FF der Feder 28 und andererseits hinsichtlich der Aktuatorkraft FA, die durch die Bestromung der Spule 44 bestimmt ist.
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Neben einer generellen Einsparung von Energie, die dadurch möglich ist, ergeben sich zudem positive Effekte, da beim Auftreffen von Anker 40 und Polstück 42 beim Schalten des Schaltventils 16 ein reduzierter Impuls resultiert, sodass sich die Schallemissionen des Schaltventiles 16 und somit auch der gesamten Kraftstoffhochdruckpumpe 12 verringern lassen.
