DE10360332A1 - Method and device for determining a delivery interval of a high pressure pump - Google Patents
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Förderintervalls einer Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffmesssystem, bei dem zumindest während einer Inbetriebnahme des Kraftstoffzumesssystems ein Druckverlauf in einem Hochdruckbereich gemessen wird und anhand des Druckverlaufes das Förderintervall der Hochdruckpumpe ermittelt wird.Method and apparatus for determining a delivery interval of a high pressure pump in a fuel metering system, wherein at least during startup of the fuel metering system, a pressure curve in a high pressure region is measured and based on the pressure curve, the delivery interval of the high pressure pump is determined.
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Bestimmung eines Förderintervalls einer Hochdruckpumpe nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The The invention is based on a method and a device for Determination of a delivery interval a high pressure pump according to the preamble of the independent claims.
Bei direkteinspritzenden Diesel- oder Benzinmotoren werden typischerweise rücklauffreie Hochdruckpumpen eingesetzt, die einen für die Einspritzung notwendigen Kraftstoffdruck aufbauen. Ein Drucksensor im Druckspeicher überwacht den Kraftstoffdruck und liefert ein Steuersignal für die Einstellung des Kraftstoffdrucks über ein Mengensteuerventil. Um den Kraftstoffdruck einstellen zu können, ist es notwendig das Mengensteuerventil winkelsynchron während eines Förderhubs der Hochdruckpumpe anzusteuern.at Direct injection diesel or gasoline engines typically become return-free high pressure pumps used one for build up the injection necessary fuel pressure. A pressure sensor monitored in the accumulator the fuel pressure and provides a control signal for the adjustment the fuel pressure over a quantity control valve. To adjust the fuel pressure is it is necessary to control the quantity control valve angular synchronously during a delivery stroke to control the high pressure pump.
Häufig sitzt die Hochdruckpumpe auf der Nockenwelle bzw. wird über diese angetrieben. In der Regel wird die Phasenlage über ein Phasengeberrad der Nockenwelle und einen Phasengeber bestimmt und auf die Winkelstellung der Kurbelwelle bezogen. Ist ein Phasengeber für die Nockenwelle nicht vorhanden oder wird darauf verzichtet, sind weitere Maßnahmen notwendig, um die Phasenlage eindeutig zu bestimmen.Often sitting the high-pressure pump on the camshaft or is about this driven. In general, the phase angle over a Phasengeberrad the Camshaft and a phase encoder and determines the angular position related to the crankshaft. Is a phase encoder for the camshaft not available or is waived, further action is necessary to the phase position to be clearly determined.
Aus
der
Vorteileadvantages
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Förderintervall einer Hochdruckpumpe bereits bei Inbetriebnahme der Hochdruckpumpe anhand des Druckverlaufs der Hochdruckpumpe ermittelt werden kann. Darüber hinaus kann so in vorteilhafter Weise die Stellung der Antriebswelle der Hochdruckpumpe bzw. die Position des Förderintervalls bestimmt werden, ohne dass zusätzlich ein Phasensensor auf der Antriebswelle angeordnet sein muss.The inventive method with the characteristics of the independent Claim has in contrast the advantage of having a delivery interval a high pressure pump already at startup of the high pressure pump can be determined based on the pressure curve of the high-pressure pump. About that In addition, so can advantageously the position of the drive shaft the high-pressure pump or the position of the delivery interval are determined, without that in addition a phase sensor must be arranged on the drive shaft.
In vorteilhafter Weise wird als Beginn des Förderintervalls der Zeitpunkt bestimmt, bei dem der Druckverlauf von einem Druckplateau in einen Druckanstieg übergeht und als Ende des Förderintervalls wird der Zeitpunkt bestimmt, bei dem der Druckverlauf von einem Druckanstieg in ein Druckplateau übergeht.In Advantageously, the beginning of the delivery interval is the time determined, in which the pressure transition from a pressure plateau passes into a pressure increase and as the end of the funding period the time is determined at which the pressure curve of a Pressure increase passes into a pressure plateau.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine erste zeitliche Ableitung des Druckverlaufs der Hochdruckpumpe gebildet. Der Zeitpunkt, bei dem die erste zeitliche Ableitung einen Schwellenwert überschreitet wird als Beginn des Förderintervalls bestimmt; und der Zeitpunkt, bei dem die erste zeitliche Ableitung diesen Schwellenwert unterschreitet als Ende des Förderintervalls bestimmt.According to one further advantageous embodiment becomes a first time derivative of the pressure curve of the high-pressure pump educated. The time at which the first time derivative exceeds a threshold is the beginning of the funding interval certainly; and the time at which the first time derivative falls below this threshold as the end of the funding interval certainly.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform steht die Antriebswelle der Hochdruckpumpe in einem festen Übersetzungsverhältnis zur Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und Beginn und Ende des Förderintervalls werden relativ zur Winkelstellung der Kurbelwelle bestimmt.According to one further advantageous embodiment is the drive shaft of the high pressure pump in a fixed ratio to the crankshaft an internal combustion engine and the beginning and end of the delivery interval are determined relative to the angular position of the crankshaft.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.Further Features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention shown in the drawings. Make up all features described or illustrated alone or in any combination the subject of the invention, regardless of its summary in the claims or their relationship as well as independent of their formulation or presentation in the description or in the drawings.
Zeichnungendrawings
Es zeigen:It demonstrate:
Beschreibungdescription
Je nach Ausführung können die Hochdruckpumpe, das Mengensteuerventil und auch die Rückschlagventile in einem gemeinsamen Pumpengehäuse angeordnet sein.ever after execution can the high-pressure pump, the quantity control valve and also the non-return valves in a common pump housing be arranged.
Typischerweise werden bspw. bei der Benzindirekteinspritzung (BDE) rücklauffreie Hochdruckpumpen eingesetzt, die einen für die Einspritzung notwendigen Kraftstoffdruck von bis zu 200 bar erzeugen. Um die Fördermenge der Hochdruckpumpe und damit auch den Druck im Druckspeicher zu regeln, ist es erforderlich das Mengensteuerventil in der Förderphase bzw. während des Förderhubs der Hochdruckpumpe anzusteuern. Da derartige Regelungen typischerweise in Bezug auf die Winkelposition der Kurbelwelle erfolgen, ist zweckmäßig auch die Phasenlage auf diese Winkelposition zu beziehen.typically, For example, in the direct injection of gasoline (BDE) return-free High-pressure pumps are used, the one necessary for the injection Generate fuel pressure of up to 200 bar. To the flow rate the high-pressure pump and thus the pressure in the accumulator too It is necessary to control the quantity control valve in the funding phase or during the delivery hub to control the high pressure pump. As such regulations typically done in relation to the angular position of the crankshaft, is also appropriate to relate the phase angle to this angular position.
In
einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist das Mengensteuerventil
In
Die Förderphase bzw. das Förderintervall der Hochdruckpumpe lässt sich so in vorteilhafter Weise aus dem Druckverlauf der Hochdruckpumpe während der Inbetriebnahme des Motors bzw. des Kraftstoffzumesssystems ermitteln.The funding phase or the delivery interval of High pressure pump leaves Thus, in an advantageous manner from the pressure curve of the high-pressure pump during the Start up the engine or the fuel metering system.
Die so ermittelten Zeitpunkte für den Beginn t ein und/oder das Ende t ende des Förderintervalls können nun in Beziehung mit Winkelpositionen einer mit der Hochdruck pumpe verbundenen Welle gebracht werden. Typischerweise wird die Position des Förderintervalls relativ zum Kurbelwellenwinkel bestimmt.The thus determined times for the beginning t and / or the end t the end of the funding interval can now in relation to angular positions of a pump connected to the high pressure Wave are brought. Typically, the position of the delivery interval determined relative to the crankshaft angle.
Wird die Hochdruckpumpe über die Nockenwelle angetrieben, die in einem Übersetzungsverhältnis von 2:1 zur Kurbelwelle steht, so genügt es, einmalig den Beginn bzw. das Ende des Förderintervalls relativ zur Kurbelwelle zu bestimmen. Bei bekannter Position der Kurbelwelle ist somit immer auch die Lage des Förderintervalls der Hochdruckpumpe – die Phasenlage – bekannt.Becomes the high pressure pump over the camshaft is driven in a gear ratio of 2: 1 to the crankshaft is, so it is sufficient once the beginning or the end of the funding interval relative to determine the crankshaft. With known position of the crankshaft is thus always the location of the delivery interval of the high-pressure pump - the phase position - known.
Wird die Hochdruckpumpe jedoch an einer Welle betrieben, die in einem ungeraden Verhältnis zur Kurbelwelle steht – beispielsweise eine Ausgleichswelle mit einem Übersetzungsverhältnis von 0,83 – stimmt die Phase nicht mehr mit einer bestimmten Position der Kurbelwelle überein, sondern verschiebt sich mit jeder Umdrehung der Kurbelwelle. Somit ist die Phasenlage der Hochdruckpumpe, allein aus der Winkelposition der Kurbelwelle ohne Weiteres nicht zu bestimmen.Becomes However, the high-pressure pump operated on a shaft in a odd ratio to Crankshaft is - for example a balancer shaft with a gear ratio of 0.83 - true the phase is no longer consistent with a specific position of the crankshaft, but shifts with each revolution of the crankshaft. Consequently is the phase position of the high pressure pump, solely from the angular position the crankshaft can not be determined easily.
Da erfindungsgemäß das Förderintervall schon beim Start der Brennkraftmaschine bzw. Inbetriebnahme des Kraftstoffzumesssystems bestimmt wird, ist es in vorteilhafter Weise möglich – noch bevor das Mengensteuerventil oder die Einspritzventile angesteuert werden – die Position des Förderintervalls relativ zur aktuellen Kurbelwellenposition zu ermitteln. Die Positionen der weiteren Förderintervalle ergeben sich aus dem bekannten Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebswelle und Kurbelwelle. Eine vorliegende Phasenverschiebung kann in einfacher Weise beispielsweise durch ein Steuergerät berücksichtig werden. Wird eine Hochdruckpumpe gemäß dem oben genannten Beispiel an einer Ausgleichswelle mit einem Übersetzungsverhältnis von 0,83 betrieben, überstreicht die Kurbelwelle zwischen dem Beginn eines ersten und dem Beginn eines folgenden Förderintervalls einen Winkel von ca. 300°. Die Phase verschiebt sich somit bei jeder Kurbelwellenumdrehung um jeweils ca. 60°.Since, according to the invention, the delivery interval is determined already at the start of the internal combustion engine or commissioning of the fuel metering system, it is advantageously possible to determine the position of the delivery interval relative to the current crankshaft position-even before the quantity control valve or the injection valves are actuated. The positions of the further delivery intervals result from the known transmission ratio between drive shaft and crankshaft. A present phase shift can be considered in a simple manner, for example by a control unit. If a high pressure pump according to the above example on a balance shaft with a gear ratio of 0.83 be drove the crankshaft between the beginning of a first and the beginning of a subsequent delivery interval an angle of about 300 °. The phase shifts thus at each crankshaft revolution by about 60 °.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass für Beginn und Ende des Förderintervalls unterschiedliche Schwellenwerte herangezogen werden. Beispielsweise ist es so möglich, ein Förderintervall festzulegen, das außerhalb eines ersten Druckanstiegs liegt.Especially can it be provided that for Beginning and end of the funding interval different thresholds are used. For example is it possible set a funding interval the outside a first pressure increase is.
Weiter kann es vorgesehen sein anhand weiterer Ableitungen den Druckverlauf auszuwerten.Further it can be provided on the basis of further derivations of the pressure curve evaluate.
Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, eventuelle Todzeiten beim Druckaufbau zu berücksichtigen.Furthermore it may be provided, any deaths during pressure build-up consider.
Als
Förderhub
soll hier die Bewegung des Pumpenkolbens vom unteren Totpunkt (UT)
zum oberen Totpunkt (OT) verstanden werden. Da beim Durchschreiten
des unteren Totpunkts nicht zwangsläufig ein Druckanstieg im Druckspeicher
zu erwarten ist, können
der Beginn des Förderintervalls
und der Beginn des Förderhubs
leicht von einander abweichen. Prinzipiell kann die Länge des
Förderintervalls und
des Förderhubs
als gleich betrachtet werden, erst durch speziell gewählte Auswertungen
oder Auswahlverfahren ergibt sich ein Unterschied. So ist in
Ausgehend von einem bestimmten Förderintervall kann jedoch bei Bedarf auch der genaue Förderhub und somit die Phasenlage des oberen und unteren Totpunkts der Hochdruckpumpe bestimmt werden.outgoing from a specific funding interval However, if necessary, the exact delivery stroke and thus the phase position of the top and bottom dead center of the high-pressure pump can be determined.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es denkbar, dass der Druckverlauf einer mehrzylindrige Hochdruckpumpe ausgewertet wird und die Phasenlage entsprechend bestimmt wird.In a further embodiment it is conceivable that the pressure curve of a multi-cylinder high-pressure pump is evaluated and the phase position is determined accordingly.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |