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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synchronisieren eines Einspritzsystems
eines nach einem Viertaktverfahren arbeitenden Verbrennungsmotors
mit einer Taktfolge dieses Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs sowie einen nach einem Viertaktverfahren arbeitenden Verbrennungsmotor
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9, der ein entsprechendes Einspritzsystem umfasst.
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Bei
einem gattungsgemäßen Verfahren
wird ein Kurbelwellenwinkel einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors
detektiert und ein definierter Takt des sich drehenden Verbrennungsmotors
identifiziert, wobei das Einspritzsystem so eingestellt wird, dass
Einspritzventile des Einspritzsystems bei vorgegebenen Kurbelwellenwinkeln
und darüber
hinaus in definierten Taktabständen
von dem identifizierten Takt angesteuert werden. Entsprechende Einspritzsysteme,
die eine Hochdruckpumpe mit mindestens einem Pumpenstempel, für jeden
Zylinder des Verbrennungsmotors jeweils mindestens ein Einspritzventil
und eine die Hochdruckpumpe mit mindestens einem der Einspritzventile
verbindende Kraftstoffleitung aufweisen, sind dazu mit einem Sensor
zum Detektieren des Kurbelwellenwinkels der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors
und mit einer Steuereinheit zum Ansteuern der Einspritzventile in
Abhängigkeit vom
detektierten Kurbelwellenwinkel ausgestattet.
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Allerdings
genügt
das Detektieren des Kurbelwellenwinkels noch nicht, um das Einspritzsystem eindeutig
richtig einzustellen, so dass eine Einspritzung in jeden Zylinder
des Verbrennungsmotors immer an oder genauer rechtzeitig vor einem
Beginn eines nur alle zwei Kurbelwellenumdrehungen stattfindenden
Arbeitstaktes dieses Zylinders erfolgt. Vielmehr verbleibt nach
einer Detektion des Kurbelwellenwinkels auf grund des Viertaktverfahrens
noch eine Zweideutigkeit, die zunächst nicht zwischen zwei durch
nur eine Kurbelwellenumdrehung voneinander beabstandeten Takten
zu unterscheiden erlaubt. Zum Synchronisieren des Einspritzsystems
mit der Taktfolge muss daher zusätzlich
mindestens ein definierter Takt des sich drehenden Verbrennungsmotors
eindeutig identifiziert werden.
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Bei
einem bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik wird dazu ein
weiteres Signal an einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors abgegriffen,
die sich halb so schnell dreht wie die Kurbelwelle. Dabei genügt es, wenn
das an der Nockenwelle abgegriffene Signal nur einmal zu Beginn
eines Anlassvorgangs verwendet wird, um einen Takt des Verbrennungsmotors
eindeutig zu identifizieren und die Synchronisierung des Einspritzsystems
zu ermöglichen,
während
die Ansteuerung der Einspritzventile im Anschluss daran allein gestützt auf
den Kurbelwellenwinkel erfolgen kann. Dieses Verfahren aus dem Stand
der Technik bringt jedoch einen nachteilig hohen Aufwand mit sich,
weil allein zum Synchronisieren des Einspritzsystems während des
Anlassvorgangs ein zusätzlicher
Sensor an der Nockenwelle zusammen mit einer entsprechenden Verkabelung
vorgesehen werden muss.
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Die
Druckschrift
DE 199
47 764 A1 beschreibt ein Verfahren zum Synchronisieren
eines Einspritzsystems, mit dem die Verwendung eines Nockenwellensignals
durch Auswertung eines Kraftstoffdrucksignals überflüssig gemacht wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes
Verfahren zum Synchronisieren eines Einspritzsystems mit einer Taktfolge
des entsprechenden Verbrennungsmotors vorzuschlagen, das sich mit
geringerem Aufwand realisieren lässt.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen nach einem
Viertaktverfahren arbeitenden Verbrennungsmotor vorzuschlagen mit
einem Einspritzsystem, das sich mit geringerem Aufwand mit der Taktfolge
dieses Verbrennungsmotors synchronisieren lässt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren mit den Merkmalen Merkmalen des Hauptanspruchs in
Ver bindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs
sowie durch einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 9. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich
mit den Merkmalen der Unteransprüche.
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Bei
dem vorgeschlagenen Verfahren wird also ein Druckverlauf eines in
einer Kraftstoffleitung des Einspritzsystems herrschenden Kraftstoffdrucks gemessen,
der mit einer Stempelbewegung mindestens eines Pumpenstempels einer
von dem Einspritzsystem umfassten Hochdruckpumpe korreliert ist, wobei
die Hochdruckpumpe mit dem mindestens einen Pumpenstempel so angesteuert
wird, dass zumindest während
eines Anlassvorgangs ein von einer Stempelbewegung verursachter
signifikanter Druckpuls in der Kraftstoffleitung innerhalb eines zwei
Kurbelwellenumdrehungen umfassenden Arbeitszyklus genau einmal bei
einem definierten Kurbelwellenwinkel auftritt, wobei es unschädlich ist, wenn
solche Druckpulse zusätzlich
innerhalb dieser beiden Kurbelwellenumdrehungen auch bei anderen Kurbelwellenwinkeln
auftreten. Zum Identifizieren des definierten Taktes, der für die Synchronisierung des
Einspritzsystems benötigt
wird, wird nun in besonders einfacher Weise eine Detektion dieses
signifikanten Druckpulses verwendet. Das geschieht vorzugsweise
durch Messen einer Koinzidenz des signifikanten Druckpulses mit
dem definierten Kurbelwellenwinkel, der ohnehin detektiert wird.
Die Hochdruckpumpe kann insbesondere so angesteuert werden, dass
zumindest während
des Anlassvorgangs innerhalb von zwei Kurbelwellenumdrehungen insgesamt
nicht mehr als ein von einer Stempelbewegung verursachter signifikanter
Druckpuls in der Kraftstoffleitung auftritt. Dann kann die Detektion
dieses Druckpulses allein zum Identifizieren des definierten Taktes
genügen.
In jedem Fall ist der zum Synchronisieren des Einspritzsystems während des
Anlassvorgangs erforderliche Mehraufwand gegenüber den ohnehin erforderlichen
Maßnahmen
zum Ansteuern der Einspritzventile außerordentlich gering, weil
bei entsprechenden Einspritzsystemen typischerweise ohnehin ein
Drucksensor zum Messen des in der Kraftstoffleitung herrschenden
Kraftstoff drucks vorgesehen ist. Ein zusätzlicher allein zum Synchronisieren
des Einspritzsystems erforderlicher Sensor erübrigt sich dagegen mit den
hier vorgeschlagenen Maßnahmen.
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Bei
dem vorgeschlagenen Einspritzsystem, das sich für eine Durchführung dieses
Verfahrens eignet und einen vergleichsweise einfachen Aufbau zeigt,
ist die Hochdruckpumpe mit dem mindestens einen Pumpenstempel durch
ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis zwischen
der Hochdruckpumpe und der Kurbelwelle so ansteuerbar, dass ein von
einer Stempelbewegung des mindestens einen Pumpenstempels verursachter
signifikanter Druckpuls in der Kraftstoffleitung innerhalb eines
zwei Kurbelwellenumdrehungen umfassenden Arbeitszyklus genau einmal
bei einem definierten Kurbelwellenwinkel auftritt, wobei die Steuereinheit
zum Synchronisieren des Einspritzsystems mit einer Taktfolge des Verbrennungsmotors
programmtechnisch so eingerichtet ist, dass ein definierter Takt
des Verbrennungsmotors durch Detektieren dieses signifikanten Druckpulses
identifiziert wird und die Einspritzventile nicht nur in Abhängigkeit
vom detektierten Kurbelwellenwinkel, sondern zusätzlich in definierten Taktabständen von
dem so identifizierten Takt angesteuert werden.
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Typischerweise
wird es sich bei Einspritzsystem um eine Common-Rail-Einspritzung
handeln, bei der die Kraftstoffleitung die Hochdruckpumpe mit allen
Einspritzventilen oder zumindest mit mehreren – z. B. bei einem V-Motor mit
allen zu Zylindern einer Reihe gehörenden – Einspritzventilen verbindet.
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Um
sicherzustellen, dass während
der zwei genannten Kurbelwellenumdrehungen genau einmal ein von
einer Stempelbewegung verursachter signifikanter Druckpuls bei dem
definierten Kurbelwellenwinkel auftritt, kann die Hochdruckpumpe
durch ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis zwischen Hochdruckpumpe
und Kurbelwelle und eine entsprechende Anzahl von Pumpenstempeln
so ausgeführt und
angesteuert sein, dass innerhalb von zwei Kurbelwellenumdrehungen
nur ein Stempelhub bei dem definierten Kurbelwellenwinkel ausgeführt wird.
Besonders einfach ist das Identifizieren des definierten Taktes
dabei dann, wenn die Hochdruckpumpe durch eine entsprechende Ansteuerung
innerhalb von zwei Kurbelwellenumdrehungen genau einen Stempelhub ausführt.
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Alternativ
kann die Hochdruckpumpe mit mehreren Pumpenstempeln ausgeführt sein,
von denen mindestens einer deaktivierbar ist, so dass mindestens
ein aktiv bleibender Pumpenstempel innerhalb von zwei Kurbelwellenumdrehungen
genau einen Stempelhub bei dem definierten Kurbelwellenwinkel ausführt. Als
deaktiviert sei dabei eine Einstellung des entsprechenden Pumpenstempels
bezeichnet, bei der dieser keine Förderleistung zeigt. Das kann
z. B. durch Schließen
eines zwangsgesteuerten Einlassventils dieses Pumpenstempels oder
mittels einer Hubsteuerung erfolgen.
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Das
beschriebene Verfahren, das typischerweise nur während des Anlassvorgangs, also
dann durchgeführt
wird, wenn ein Anlasser den Verbrennungsmotor dreht, kann dann ausgeführt werden,
indem von den mehreren – typischerweise
zyklisch nacheinander angesteuerten – Pumpenstempeln der Hochdruckpumpe
mindestens einer während
des Anlassvorgangs ohne Pumpfunktion bleibt, damit die geforderte
Eindeutigkeit des Druckverlaufs zum Identifizieren des definierten
Takts erreicht wird. Dann ist es unschädlich, wenn bei einem normalen
Betrieb der Hochdruckpumpe zwei signifikante Druckpulse innerhalb
von nur zwei Kurbelwellenumdrehungen beim gleichen Kurbelwellenwinkel
erzeugt werden. Das wäre
beispielsweise bei einer Hochdruckpumpe mit zwei Pumpenstempeln
der Fall, von denen jeder einmal pro Arbeitszyklus einen Stempelhub
ausführt, wobei
ein Pumpenstempel beim Anlassen deaktiviert wird, weil die Druckpulse,
die eine eindeutige Zuordnung des Druckverlaufs zur Taktfolge verhindern würden, dann
während
des Anlassvorgangs ausbleiben. Das kann in einfacher Weise dadurch
realisiert werden, dass der mindestens eine während des Anlassvorgangs ohne
Pumpfunktion bleibende Pumpenstempel dazu mittels einer Hubsteuerung
oder durch Verschließen
eines als Einlassventil dieses Pumpenstempels dienenden Zwangsventils
wirkungslos gemacht wird.
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Um
zu erreichen, dass zumindest während des
Anlassvorgangs genau ein von einer Stempelbewegung verursachter
Druckpuls innerhalb von zwei Kurbelwellenumdrehungen bei dem definierten
Kurbelwellenwinkel auftritt, kann eine entsprechend mit der Kurbelwelle
synchronisierte Ansteuerung der Hochdruckpumpe vorgesehen werden,
bei der ein Pumpenstempel der Hochdruckpumpe alle zwei Kurbelwellenumdrehungen
genau einen Stempelhub oder drei Stempelhübe – eventuell auch eine höhere ungerade
Zahl von Stempelhüben – ausführt. Die Hochdruckpumpe
kann dann entweder mit genau einem Pumpenstempel ausgeführt sein
oder beim Anlassvorgang so angesteuert werden, dass nur einer von
mehreren Pumpenstempeln während
des Anlassens Kraftstoff fördert.
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Alternativ
kann auch eine größere Zahl
von allgemein n zyklisch angesteuerten Pumpenstempeln während des
Anlassens aktiv sein, die dann vorzugsweise so angesteuert sind,
dass jeder dieser Pumpenstempel während 2n Kurbelwellenumdrehungen
genau einen Stempelhub oder drei Stempelhübe – eventuell auch eine höhere ungerade
Zahl von Stempelhüben – ausführt. Auch
dadurch wird erreicht, dass der in der Kraftstoffleitung gemessene Druckverlauf
eine eindeutige Ermittlung des definierten Taktes zum Synchronisieren
des Einspritzsystems erlaubt.
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Der
vorgeschlagene Verbrennungsmotor ist als Ottomotor ausgeführt und
weist eine ebenfalls mit der Taktfolge des Verbrennungsmotors zu
synchronisierende Zündanlage
auf. Das vorgeschlagene Verfahren sieht dementsprechend vor, dass
in vorteilhaft einfacher Weise mittels des durch den Druckverlauf identifizierten
definierten Taktes zusätzlich
auch die Zündanlage
mit der Taktfolge synchronisiert wird. Dazu können nach dem Identifizieren
des definierten Taktes auch Zündkerzen
des Zündsystems
bei abhängig
vom gewünschten
Zündzeitpunkt
vorgegebenen Kur belwellenwinkeln und in definierten Taktabständen von
dem identifizierten Takt angesteuert werden.
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Zum
Detektieren des Kurbelwellenwinkels kann ein typischerweise elektrisches
oder induktives Signal an der Kurbelwelle oder an einem mit der
Kurbelwelle verbundenen Rad abgegriffen werden. Dazu kann der Sensor
zum Detektieren des Kurbelwellenwinkels einen Abnehmer zum Abgreifen
dieses Signals an der Kurbelwelle selbst oder an einem mit der Kurbelwelle
verbundenen Rad aufweisen. Die Detektion des Kurbelwellenwinkels
kann besonders einfach erfolgen, wenn das Signal an einem Zahnkranz eines
mit der Kurbelwelle verbundenen Zahnrades abgegriffen wird und der
Sensor dazu einen mit Zähnen
des Zahnrades in Kontakt tretenden Abnehmer, beispielsweise in Form
einer Rolle, aufweist. Der absolute Kurbelwellenwinkel lässt sich
dann besonders einfach bestimmen, wenn der Zahnkranz mindestens eine
Fehlstelle aufweist, die einem bestimmten Kurbelwellenwinkel entspricht.
Der definierte Kurbelwellenwinkel, bei dem der signifikante Druckpuls
auftritt, der zum Identifizieren des definierten Taktes dient, kann
z. B. mit dem bestimmten Kurbelwellenwinkel übereinstimmen, bei dem die
mindestens eine Fehlstelle den Abnehmer des Sensors passiert, oder
einen definierten Winkelabstand davon haben.
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Das
beschriebene Verfahren zum Synchronisieren des Einspritzsystems
kann mit geringem Aufwand durchgeführt werden, indem die Steuereinheit des
Einspritzsystems programmtechnisch so eingerichtet ist, dass die
beschriebenen Verfahrensschritte automatisch bei einem Anlassvorgang
durchgeführt werden.
Zusätzlich
zu ohnehin vorhandenen Komponenten ist dabei lediglich eine logische
Verbindung zwischen dem Drucksensor und der die Einspritzventile
ansteuernden Steuereinheit vorzusehen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 3 erläutert. Es
zeigt
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1 ein
Diagramm zur Veranschaulichung eines herkömmlichen Verfahrens zum Synchronisieren
eines Einspritzsystems nach dem Stand der Technik,
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2 ein
der Darstellung aus 1 entsprechendes Diagramm zur
Veranschaulichung eines Verfahrens zum Synchronisieren eines Einspritzsystems
in einer ersten Ausführung
der Erfindung und
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3 ein
der 2 entsprechendes Diagramm zur Veranschaulichung
eines Verfahrens in einer zweiten Ausführung der Erfindung.
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1 bezieht
sich, wie auch die folgenden Figuren, auf einen nach einem Viertaktverfahren
arbeitenden Verbrennungsmotor mit vier Zylindern. Über der
Abszisse des abgebildeten Diagramms, auf der die Zeit t aufgetragen
ist, ist zunächst
ein elektrisches Signal 1 wiedergegeben, das an einem Zahnkranz
eines auf einer Kurbelwelle dieses Verbrennungsmotors sitzenden
Zahnrades abgegriffen wird und das zum Detektieren eines Kurbelwellenwinkels dieser
Kurbelwelle dient. Dazu weist der Verbrennungsmotor einen Sensor
mit einem z. B. in Form einer Rolle ausgeführten Abnehmer auf, der mit
Zähnen
des sich mit der Kurbelwelle drehenden Zahnrades in Kontakt tritt.
Bei Verwendung eines magnetischen Zahnrades als Geberrad kann das
Signal 1 auch mit einem entsprechenden Sensor induktiv
gewonnen werden. Ein bestimmter Kurbelwellenwinkel 2, dessen
Eintreten hier auf der Abszisse markiert ist, wird dabei mit Hilfe
einer Fehlstelle in dem Zahnkranz des genannten Zahnrades detektiert
und sei als der Kurbelwellenwinkel definiert, bei dem diese Fehlstelle
den Abnehmer des Sensors passiert. Wie der Form des Signals 1 anzusehen
ist, hat das als Geberrad zum Detektieren des Kurbelwellenwinkels
dienende Zahnrad hier eine Einteilung in sechzig Zähne, von
denen an der Fehlstelle zwei fehlen. In einem definierten Abstand 3 von
dem bestimmten Kurbelwellenwinkel 2 liegen obere Totpunkte 4 und 4' sowohl eines
ersten als auch eines vierten Zylinders des Verbrennungsmotors,
während
genau zwischen diesen oberen Totpunkten 4 und 4' miteinander
in Deckung jeweils ein oberer Totpunkt eines zweiten und eines dritten
Zylinders des Verbrennungsmotors liegt. Ein unter dem Signal 1 eingezeichnetes
Ansteuersignal 5 für
Einspritzventile eines Einspritzsystems des Verbrennungsmotors zeigt
für jede
Kurbelwellenumdrehung zwei Steuerimpulse, die jeweils einer Ansteuerung
eines Einspritzventils für
einen Einspritzvorgang entsprechen.
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Allein
die Detektion des Kurbelwellenwinkels mit Hilfe des Signals 1 erlaubt
jedoch noch keine Entscheidung darüber, ob am oder genauer kurz
vor dem oberen Totpunkt 4 das Einspritzventil des ersten und
am oberen Totpunkt 4' eine
Kurbelwellenumdrehung später
das des vierten Zylinders anzusteuern ist oder umgekehrt, wobei
eine entsprechende Zweideutigkeit auch für die oberen Totpunkte des
zweiten und des dritten Zylinders verbleibt. Für eine Synchronisierung des
Einspritzsystems mit einer Taktfolge des Verbrennungsmotors bei
einem Anlassvorgang sind daher weitere Maßnahmen notwendig. Bei dem anhand
der 1 veranschaulichten Stand der Technik ist dafür auf einer
Nockenwelle des Verbrennungsmotors, die sich durch eine entsprechende
Untersetzung halb so schnell dreht wie die Kurbelwelle, ein Geberrad
mit hier drei Nocken angeordnet, an dem mittels eines weiteren Sensors
ein Hilfssignal 6 abgegriffen wird, das eine Information über eine
aktuelle Nockenwellenstellung enthält. Das Hilfssignal 6 erlaubt
nun insbesondere eine Unterscheidung zwischen den beiden oberen
Totpunkten 4 und 4' des ersten
und vierten Zylinders, weil es nur bei dem im abgebildeten Diagramm
weiter links liegenden oberen Totpunkt 4 einen nicht verschwindenden
Wert hat. Durch eine Koinzidenz eines Pulses des Hilfssignals 6 mit
dem durch den Abstand 3 vom zuvor bestimmten Kurbelwellenwinkel 2 definierten
Kurbelwellenwinkel wird nun ein eindeutig definierter Takt des sich
drehenden Verbrennungsmotors identifiziert, worauf das Einspritzsystem
so eingestellt werden kann, dass die Einspritzventile des Einspritzsystems,
von denen jedes einem der vier Zylinder zugeordnet ist, bei drehzahlabhängig festgelegten
Kurbelwellenwinkeln und in definierten Taktabständen von dem so identifizierten
Takt angesteuert werden.
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2 veranschaulicht
in einer der 1 entsprechenden diagrammatischen
Darstellung zwei Kurbelwellenumdrehungen eines Verbrennungsmotors
in einer ersten beispielhaften Ausführung der Erfindung während eines
Anlassvorgangs, also während
ein Anlasser den Verbrennungsmotor dreht. Für das Signal 1 zum
Detektieren des Kurbelwellenwinkels und für dessen Erzeugung sowie für das Ansteuersignal 5 gilt
dabei wieder das schon in Zusammenhang mit 1 Gesagte.
Wieder ergibt sich ein bestimmter Kurbelwellenwinkel 2 durch
Detektion einer Fehlstelle in dem Zahnrad, an dem das Signal 1 abgegriffen
wird, während
ein durch den Abstand 3 von diesem Kurbelwellenwinkel 2 definierter
Kurbelwellenwinkel den oberen Totpunkten 4 und 4' eines ersten
und eines vierten Zylinders des Verbrennungsmotors entspricht.
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Das
Geberrad an der Nockenwelle mit dem Sensor zum Erzeugen des Hilfssignals 6 aus
der 1 fehlt bei dem vorliegenden Verbrennungsmotor.
Stattdessen wird ein Druckverlauf 7 eines in einer Kraftstoffleitung
des Einspritzsystems herrschenden Kraftstoffdrucks gemessen, der
mit einer Stempelbewegung eines Pumpenstempels (auch Plunger genannt)
korreliert ist. Bei dem Einspritzsystem handelt es sich um eine
Common-Rail-Einspritzung,
bei der alle Einspritzventile, von denen jedes einem der vier Zylinder
zugeordnet ist, durch die genannte Kraftstoffleitung mit der Hochdruckpumpe
verbunden ist. Der Druckverlauf 7 wird mit einem in dieser
Kraftstoffleitung angeordneten zeitlich hoch auflösenden Drucksensor
erfasst.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel weist
die Hochdruckpumpe genau einen Pumpenstempel auf, der eine im Diagramm
der 2 veranschaulichte Stempelbewegung 8 ausführt. Aufgrund einer
2:1-Übersetzung
zwischen der Kurbelwelle und einer den Pumpenstempel antreibenden
Nockenwelle führt
der Pumpenstempel alle zwei Kurbelwellenumdrehungen genau einen
Stempelhub 9 aus. Durch diesen Stempelhub 9 wird
ein signifikanter Druckpuls 10 in der Kraftstoffleitung
verursacht, der gleichzeitig mit dem Stempelhub 9 auftritt
und mit dem Druckverlauf 7 erfasst wird. Da die Hochdruckpumpe
in beschriebener Weise mit einer entsprechenden Untersetzung angesteuert
wird, tritt innerhalb eines zwei Kurbelwellenumdrehungen umfassenden
Arbeitszyklus des Verbrennungsmotors hier genau ein signifikanter
Druckpuls 10 auf, und zwar jeweils bei einem definierten
Kurbelwellenwinkel, der dem oberen Totpunkt 4 entspricht.
Aufgrund dieser Eigenschaft kann der Druckverlauf 7 jetzt
die Funktion des Hilfssignals 6 aus 1 übernehmen.
Durch Detektion des signifikanten Druckpulses 10 wird also ein
eindeutig definierter Takt identifiziert, worauf das Einspritzsystem
so eingestellt und dadurch mit der Taktfolge des Verbrennungsmotors
synchronisiert wird, dass die Einspritzventile des Einspritzsystems bei
den entsprechenden Kurbelwellenwinkeln und zusätzlich in definierten Taktabständen von
dem so identifizierten Takt angesteuert werden. Zum Zweck einer
möglichst
hohen Zuverlässigkeit
der Synchronisierung wird dabei nicht nur ein Auftreten des Druckpulses 10 detektiert,
sondern zusätzlich
eine Koinzidenz dieses signifikanten Druckpulses 10 mit
dem genannten definierten Kurbelwellenwinkel gemessen, um den definierten
Takt zu identifizieren. Dadurch, dass die Koinzidenz des signifikanten
Druckpulses 10 mit dem definierten Kurbelwellenwinkel gemessen
wird, kann bei einer Abwandlung der hier veranschaulichten Erfindung
die Hochdruckpumpe auch so ausgeführt sein, dass – z. B.
durch eine andere Übersetzung
zwischen Kurbelwelle und Hochdruckpumpenantrieb oder durch eine
höhere
Anzahl von Pumpenstempeln – innerhalb
derselben zwei Kurbelwellenumdrehungen zusätzlich bei anderen Kurbelwellenwinkeln
weitere durch Stempelbewegungen verursachte signifikante Druckpulse
in der Kraftstoffleitung auftreten, wobei jedenfalls nur ein signifikanter
Druckpuls 10 innerhalb dieses Arbeitszyklus bei dem durch
den Abstand 3 vom Kurbelwellenwinkel 2 definierten
Kurbelwellenwinkel liegt. So könnte
der Druckverlauf 7 zum Beispiel, ähnlich dem Hilfssignal 6 aus 1,
drei in einem Arbeitszyklus äquidistant
liegende Druckpulse zeigen.
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In
beschriebener Weise wird das Einspritzsystem mit der Taktfolge des
Verbrennungsmotors synchronisiert, wozu eine Steu ereinheit des Einspritzsystems,
welche die Einspritzventile in Abhängigkeit vom detektierten Kurbelwellenwinkel
ansteuert, entsprechend programmtechnisch eingerichtet ist, um die
Koinzidenz des signifikanten Druckpulses 10 mit dem definierten
Kurbelwellenwinkel zu erfassen und die Ansteuerung der Einspritzventile
in definierten Taktabständen
von dem so identifizierten Takt durchzuführen.
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Ein
anderes Ausführungsbeispiel
ist mit einem ähnlichen
Diagramm in 3 veranschaulicht. Wiederkehrende
Größen sind
dort wieder mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht mehr
eingehend erläutert.
Auch 3 bezieht sich auf einen nach einem Viertaktverfahren
arbeitenden Verbrennungsmotor mit vier Zylindern, bei dem der Kurbelwellenwinkel
in der zuvor beschriebenen Weise detektiert wird, wobei Einspritzventile
eines Einspritzsystems durch eine Steuereinheit in Abhängigkeit
vom detektierten Kurbelwellenwinkel angesteuert werden.
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Abweichend
von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
weist dieses Einspritzsystem eine Hochdruckpumpe mit zwei Pumpenstempeln auf,
von denen ein erster eine Stempelbewegung 8 und ein zweiter
eine Stempelbewegung 8' ausführt. Auch
hier wird die Hochdruckpumpe durch eine Nockenwelle angetrieben,
die von der Kurbelwelle mit einer 2:1-Untersetzung angetrieben wird,
so dass jeder der Pumpenstempel alle zwei Kurbelwellenumdrehungen
genau einen Stempelhub 9 ausführt. Dabei werden die beiden
Pumpenstempel zyklisch angesteuert, so dass insgesamt genau ein
Stempelhub 9 bei jeder Kurbelwellenumdrehung ausgeführt wird, und
zwar bei dem definierten Kurbelwellenwinkel, der im definierten
Abstand 3 hinter dem durch die Fehlstelle bestimmten Kurbelwellenwinkel 2 liegt.
Während
des Anlassvorgangs, bei dem ein Anlasser den Verbrennungsmotor dreht
und von dem in 3 zwei Kurbelwellenumdrehungen
veranschaulicht sind, wird nun der Pumpenstempel, der die Stempelbewegung 8' mit dem im
Diagramm später
liegenden Stempelhub 9 ausführt, durch Verschließen eines
als Einlassventil dieses Pumpenstempels dienenden Zwangsventils
de aktiviert, so dass er keinen Kraftstoff fördert und während des Anlassens wirkungslos ist.
Während
dieser Pumpenstempel also während des
Anlassvorgangs ohne Pumpfunktion bleibt, bleibt der andere Pumpenstempel,
der die Stempelbewegung 8 ausführt, aktiv. Da dieser nun wieder
innerhalb von Kurbelwellenumdrehungen genau einen Stempelhub 9 bei
dem definierten Kurbelwellenwinkel ausführt, der dem oberen Totpunkt 4 des
ersten und des vierten Zylinders entspricht, ergibt sich auch hier
ein Druckverlauf 7 mit nur einem signifikanten Druckpuls 10,
der innerhalb der beiden Kurbelwellenumdrehungen genau bei dem definierten
Kurbelwellenwinkel auftritt. Durch Detektion dieses Druckpulses 10 oder
einer Koinzidenz dieses Druckpulses 10 mit dem definierten
Kurbelwellenwinkel wird in schon beschriebener Weise ein eindeutig
definierter Takt aus der Taktfolge des Verbrennungsmotors identifiziert,
mit Hilfe dessen eine Steuerung des Einspritzsystems in ebenfalls
schon beschriebener Weise mit der Taktfolge synchronisiert wird.
Ein Druckpuls, der auf eine Stempelbewegung des beim Anlassen wirkungslos
gemachten Pumpenstempels zurückzuführen wäre, ist
in 3 gestrichelt eingezeichnet und entfällt während des
Anlassvorgangs.
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Bei
einer Abwandlung des anhand der 3 beschriebenen
Ausführungsbeispiels
kann der beim Anlassen wirkungslos gemachte Pumpenstempel auch in
anderer Weise, beispielsweise mittels einer Hubsteuerung, deaktiviert
werden.
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Bei
den Verbrennungsmotoren, deren Anlassvorgänge anhand der 2 und 3 erläutert wurden,
handelt es sich um Ottomotoren. Dabei wird mittels des durch den
Druckverlauf 7 identifizierten definierten Taktes zusätzlich zu
der Einspritzanlage auch eine Zündanlage
des Verbrennungsmotors mit dessen Taktfolge synchronisiert.