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Title:
METHOD FOR ADJUSTING AN ATTENUATION CURRENT OF AN INJECTION VALVE OF A HIGH PRESSURE INJECTION SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE, AND CONTROL DEVICE, HIGH PRESSURE INJECTION SYSTEM, AND MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/068960
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for adjusting an attenuation current (44) for decelerating an injection valve (16) in a high pressure pump (15) of a high pressure injection system (13) in a motor vehicle (10), wherein a piston (22) is moved in successive pump cycles (C) in a compression chamber (33) of the high pressure pump (15). According to the invention, while the piston (22) is moved away from a top dead center (31), the attenuation current (44) is applied to an electromagnet (18) by a control device (17) while the inlet valve (16) of the high pressure pump (15) is still closed and then a source for the attenuation current (44) is deactivated again and an induction pulse (47) is detected in an amperage signal (46) of the subsequently decaying attenuation current (44) and an amperage value (45) of the attenuation current (44) is adjusted to a different amperage level (54) over a plurality of pump cycles (C) and it is inspected for each amperage level (54) whether a chronological sequence of the induction pulse (47) fulfills a predetermined detention criterion.

Inventors:
CHIA, Tet Kong Brian (Von-Seeckt-Straße 8, Regensburg, 93053, DE)
KOGAN, Dmitriy (Chamer Str. 4, Roding, 93426, DE)
Application Number:
EP2017/072528
Publication Date:
April 19, 2018
Filing Date:
September 07, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (Vahrenwalder Straße 9, Hannover, 30165, DE)
International Classes:
F02D41/20; F02D41/24; F02D41/38; F02M59/36
Domestic Patent References:
WO2016117400A12016-07-28
Foreign References:
DE102011085277A12013-05-02
DE102012208614A12013-11-28
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Einstellen eines initialen Dämpfungsstroms (44) zum Bremsen eines Einspritzventils (16) in einer Hochdruckpumpe (15) eines Hochdruckeinspritzsystems (13) in einem Kraftfahrzeug (10), wobei in einem Verdichtungsraum (33) der Hochdruckpumpe (15) ein Kolben (22) in aufeinander folgenden Pumpzyklen (C) jeweils zu einem oberen Totpunkt (31) bewegt wird und hierdurch ein in dem Verdichtungsraum (33) angeordnetes Fluid (14) aus dem Verdichtungsraum (33) ausgestoßen und währenddessen das Einlassventil (16) von einer Steuervorrichtung (17) durch Bestromen eines Elektromagneten (18) geschlossen wird und hierdurch das Fluid (14) von dem Kolben (22) durch ein Auslassventil (26) ausgestoßen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass während der Kolben (22) danach von dem oberen Totpunkt (31) wegbewegt wird, durch die Steuervorrichtung (17) bei noch geschlossenem Einlassventil (16) der Elektromagnet (18) mit dem Dämpfungsstrom (44) beaufschlagt und dann eine Quelle für den Dämpfungsstrom (44) wieder abgeschaltet wird und in einem Stromstärkesignal (46) des daraufhin abklingenden Dämpfungsstroms (44) ein Induktionspuls (47), der durch eine Öffnungsbewegung des Einlassventils (16) verursacht wird, de- tektiert wird und

über mehrere Pumpzyklen (C) hinweg ein Stromstärkewert (45) des Dämpfungsstroms (44) j eweils für einen oder einige der Pumpzyklen (C) auf eine Stromstärkestufe (54) eingestellt und danach auf eine nächste Stromstärkestufe (54) umgeschaltet wird und für j ede Stromstärkestufe (54) überprüft wird, ob ein zeitlicher Verlauf des Induktionspulses (47) ein vorbestimmtes Haftkriterium erfüllt, und bei erfüllten Haftkriterium der Stromstärkewert (45) für zukünftige Pumpzyklen (C) auf eine niedrigere

Stromstärkestufe (54) eingestellt wird als diejenige, durch die das Haftkriterium erfüllt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Stromstärkestufe (54) einen größeren Stromstärkewert (45) als die vorangegangene Stromstärkestufe (54) vorsieht und bei erfülltem Haftkriterium der Stromstärkewert (45) der vorangegangenen Stromstärkestufe (54) für die zukünftigen Pumpzyklen (C) eingestellt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Abschalten der Quelle des Dämpfungsstroms (44) in dem abfallenden Stromstärkesignal (46) des Dämpfungsstroms (44) ein erster Wendepunkt (48) und ein zweiter Wendepunkt (49) als Induktionspuls (47) detektiert wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Differenzwert (D) eines jeweiligen Werts (51) des Stromstärkesignals (46) im zweiten Wendepunkt (49) und im ersten Wendepunkt (48) erfasst wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei für jede Stromstärkestufe (54) jeweils der Differenzwert (D) des Induktionspulses (47) ermittelt wird und das Haftkriterium umfasst, dass eine relative Änderung des Differenzwerts (D) bei einem Wechsel von einer Stromstärkestufe (54) zur nächst größeren Stromstärkestufe (54) größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (56) ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei eine Zeitdauer (50), die zwischen dem ersten Wendepunkt (48) und dem zweiten Wendepunkt (49) vergeht, erfasst wird und dass das Haftkriterium umfasst, dass die Zeitdauer (50) größer als ein vorbestimmter Höchstwert ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Quelle des Dämpfungsstroms (44) einen Stromstärkeregler umfasst und die Stromstärkestufe (45) als Sollwert bei dem Strom- stärkeregier eingestellt wird.

8. Steuervorrichtung (17) für ein Hochdruckeinspritzsystem (13) eines Verbrennungsmotors (11) eines Kraftfahrzeugs (10), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steu- ervorrichtung (16) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.

9. Hochdruckeinspritzsystem (13) für ein Kraftfahrzeug (10), aufweisend eine Hochdruckpumpe (15), d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass das Hochdruckeinspritzsystem (13) eine Steuervorrichtung (17) nach Anspruch 8 aufweist.

10. Kraftfahrzeug (10) mit einem Verbrennungsmotor (11) und einem Hochdruckeinspritzsystem (13) nach Anspruch 9.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Einstellen eines Dämpfungsstroms eines Ein- spritzventils eines Kraftfahrzeug-Hochdruckeinspritzsystems, sowie Steuervorrichtung, Hochdruckeinspritzsystem und Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Dämpfungsstroms in einer Hochdruckpumpe eines Hochdruckeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug. Mittels des Dämpfungsstroms wird eine Öffnungsbewegung eines Einlassventils der Hochdruckpumpe gebremst, um ein Öffnungsgeräusch zu reduzieren. Zu der Erfindung gehören auch eine Steuervorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, ein Hochdruckeinspritzsystem mit der Steuervorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit dem Hochdruckeinspritzsystem.

In einem Kraftfahrzeug kann ein Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor mittels eines Hochdruckeinspritzsystems gefördert oder gepumpt werden. Ein solches Hochdruckeinspritzsystem weist eine Hochdruckpumpe auf, die den Kraftstoff auf einer Hochdruckseite mit einem Druck von größer als 200 bar zum Verbrennungsmotor hin fördern kann. Die Kraftstoffpumpe kann einen Kolben aufweisen, der in einem Verdichtungsraum oder Hubraum zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt hin und her bewegt wird. Der Kolben kann hierzu beispielsweise durch eine Motorwelle des Verbrennungsmotors angetrieben werden. Eine vollständige zyklische Bewegung des Kolbens wird hier als Pumpzyklus bezeichnet.

Bei der Kolbenbewegung vom oberen Totpunkt hin zum unteren Totpunkt beginnt in jedem Pumpzyklus ab einer spezifischen Öffnungsposition des Kolbens eine Öffnungsbewegung eines Einlassventils der Hochdruckpumpe. Dies ist dann der Beginn einer Saugphase, in welcher durch das Einlassventil Kraftstoff oder allgemein ein Fluid in den Verdichtungsraum einströmt. Nach Erreichen des unteren Totpunkts endet die Saugphase und der Kolben wird wieder hin zum oberen Totpunkt hin bewegt. Während dieser Ausstoßphase wird durch die Bewegung des Kolbens zum oberen Totpunkt hin das Fluid wieder aus dem Verdichtungsraum ausgestoßen. Solange das Einlassventil dabei offen ist, fließt das Fluid durch das Einlassventil zurück zu einer Nieder- druckseite. Deshalb wird während der Bewegung des Kolbens zum oberen Totpunkt hin das Einlassventil von einer Steuervorrichtung durch Bestromen eines Elektromagneten geschlossen. Der bestromte Elektromagnet zieht einen Anker oder eine Armatur magnetisch an, die mit dem Einlassventil verbunden ist, sodass dieses mitgezogen wird. Wenn das Einlassventil geschlossen ist, wird das Fluid durch die Kolbenbewegung nicht mehr durch das Einlassventil, sondern durch ein Auslassventil ausgestoßen. Das Auslassventil kann beispielsweise ein Rückschlagventil sein. Das durch das Auslassventil ausgestoßene Fluid erzeugt stromabwärts des Auslassventils den Fluiddruck auf der Hochdruckseite.

Bei der beschriebenen Öffnungsbewegung des Einlassventils von der Geschlossenstellung in die Offenstellung gibt es das Problem, dass das Einlassventil bei Erreichen der (vollständigen) Of- fenstellung anschlägt und hierdurch ein unerwünschtes Geräusch erzeugt. Um dieser Geräuschbildung entgegenzuwirken, kann während der Öffnungsbewegung der Elektromagnet mit einem Rückhaltestrom durchflössen werden oder beaufschlagt werden, um mit der hierdurch erzeugten Magnetkraft die Öffnungsbewegung ab- zubremsen, sodass das Einlassventil sanfter oder mit geringerer Geschwindigkeit in der Öffnungsstellung anschlägt.

Da sich das Einlassventil während der Öffnungsbewegung vom Elektromagneten entfernt, wird dessen Rückhaltestrom konti- nuierlich vergrößert, um eine gleichbleibende Bremskraft auf das Einlassventil auszuüben. Kritisch ist hierbei der Anfangsstrom, der fließen muss, während sich das Einlassventil aus der Geschlossenstellung löst. Dieser Anfangsstrom ist hier als initialer Dämpfungsstrom oder kurz Dämpfungsstrom bezeichnet. Ist die Stromstärke des Dämpfungsstroms zu groß, so wird durch den Elektromagneten eine zu große Rückhaltekraft auf das Ein ¬ lassventil ausgeübt, wodurch es sich gar nicht erst öffnet oder zu spät öffnet, was wiederum die Saugphase beeinträchtigt und somit die Effizienz der Hochdruckpumpe. Ist der Dämpfungsstrom zu schwach, kann sich das Einlassventil mit zu großem Schwung oder mit zu großer Beschleunigung aus der Geschlossenstellung lösen, sodass der dann fließende Rückhaltestrom nicht mehr ausreichend stark bremst, um das Geräusch effektiv zu dämpfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromstärke eines Dämpfungsstroms einzustellen, der zu Beginn einer Öffnungsbewegung eines Einspritzventils einer Hochdruckpumpe fließen muss, um eine Geräuschdämpfung zu erhalten.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.

Der eingangs beschriebene Betrieb des Hochdruckeinspritzsystems wird durch die Erfindung in folgender Weise ergänzt. Das Verfahren setzt an der Stelle an, nachdem das Einlassventil durch die Steuervorrichtung geschlossen wurde, um das Fluid durch das Auslassventil umzuleiten. Normalerweise kann nach dem Schließen des Einlassventils der Strom durch den Elektromagneten wieder abgeschaltet werden, da sich ausreichend Druck im Verdichtungsraum aufbaut, um das Einlassventil geschlossen zu halten. Der Druck ist dabei auch dann noch ausreichend groß, wenn der Kolben nach Erreichen des oberen Totpunkts wieder von diesem weg und hin zum unteren Totpunkt bewegt wird. Dies liegt daran, dass im Verdichtungsraum das verbleibende oder noch vorhandene Fluid elastisch komprimiert ist, während sich der Kolben im oberen Totpunkt befindet. Bewegt sich der Kolben vom oberen Totpunkt weg, entspannt sich zunächst das Fluid, während es dabei aber noch einen ausreichend großen Druck auf das Einlassventil ausübt, um dieses geschlossen zu halten. Die Öffnungsbewegung des Ein ¬ lassventils setzt also erst dann ein, wenn der Kolben sich schon vom oberen Totpunkt weg bewegt hat und erwähnte Öffnungsposition erreicht hat, die sich eben dadurch auszeichnet, dass der Druck im Verdichtungsraum kleiner geworden ist als eine Druckkraft, die auf das Einlassventil durch eine Ventilfeder der Hochdruckpumpe und durch das stromaufwärts jenseits des Einlassventils be ¬ findliche Fluid der Niederdruckseite ausgeübt wird.

Durch die Steuervorrichtung wird nun erfindungsgemäß trotzdem bei geschlossenem Einlassventil der Elektromagnet mit einem Messstrom beaufschlagt oder durchflössen, obwohl dies nicht zum Geschlossen-Halten des Einlassventils nötig ist.

Der Elektromagnet wird hierbei durch die Steuervorrichtung probeweise mit einem Dämpfungsstrom beaufschlagt, dessen Stromstärke variiert wird. Der eigentliche Rückhaltestrom kann hierbei ausgeschaltet bleiben. Während der Kolben also von dem oberen Totpunkt weg bewegt wird, wird durch die Steuervorrichtung bei noch geschlossenem Einlassventil der Elektromagnet mit einem Dämpfungsstrom beaufschlagt. Hierzu kann die Steuervorrichtung in bekannter Weise eine Quelle für den Dämpfungsstrom ansteuern. Dann wird die Quelle wieder abgeschaltet. Bei ausreichend geringem Dämpfungs ström kann sich währenddessen das Einlassventil geöffnet haben. Bei zu großem Dämpfungsstrom wurde das Einlassventil durch den Elektromagneten entgegen die Federkraft der Ventilfeder geschlossen gehalten.

Das Abschalten des Dämpfungsstroms führt allerdings nicht dazu, dass in dem Elektromagneten der Dämpfungsstrom instantan auf 0 abfällt. Vielmehr klingt der Dämpfungsstrom aufgrund der Induktivität der Spule des Elektromagneten graduell ab, beispielsweise mit einem exponentiellen Verlauf. In dem sich ergebenden Stromstärkesignal des abklingenden Dämpfungsstroms wird ein Induktionspuls detektiert, der sich ergibt, wenn sich das Einlassventil aus der Geschlossenstellung in die Offenstellung bewegt. Es wird also der Induktionspuls durch die Öffnungsbewegung verursacht. Die Form des Induktionspulses gibt Aufschluss darüber, in welchem Maß das Einlassventil durch den eingestellten Dämpfungsstrom zurückgehalten wurde. Dies wird genutzt, indem die beschriebene Messung über mehrere Pumpzyklen hinweg wiederholt und dabei der Stromstärkewert des Dämp ¬ fungsstroms jeweils auf eine bestimmte Stromstärkestufe ein ¬ gestellt wird. Diese Stromstärkestufe wird für einen oder für einige der Pumpzyklen beibehalten. Danach wird auf eine nächste Stromstärkestufe umgeschaltet und jeweils wieder für einen oder einige Pumpzyklen der Induktionspuls ermittelt. Für jede Stromstärkestufe wird überprüft, ob ein zeitlicher Verlauf des Induktionspulses ein vorbestimmtes Haftkriterium erfüllt. Das Haftkriterium beschreibt eine Form des Induktionspulses, die sich ergibt, wenn die Stromstärkestufe zu stark war, also das Einlassventil durch den Dämpfungsstrom nicht nur gebremst wurde, sondern zurückgehalten wurde, also in unerwünschter Weise geschlossen gehalten wurde. Dieser Effekt wird hier als

Hafteffekt bezeichnet. Bei erfülltem Haftkriterium, wenn also die Stromstärke des Dämpfungsstroms zu groß war, wird der Stromstärkewert für zukünftige Pumpzyklen auf eine niedrigere Stromstärkestufe eingestellt als diejenige, durch die das Haftkriterium erfüllt wird, also der Hafteffekt eintritt. Diese Stromstärkestufe stellt dann also die Stromstärke für den Anfangsstrom dar, von dem ausgehend die Öffnungsbewegung für das beschriebene Abbremsen der Öffnungsbewegung durchgeführt wird. Das beschriebene Verfahren zum Detektieren des Induktionspulses sieht also während der Durchführung nicht vor, dass die Öffnungsbewegung tatsächlich gebremst wird. Es geht nur darum, die Anfangsstromstärke, d.h. die initiale Dämpfungsstromstärke gemäß dem Haftkriterium korrekt einzustellen. Erst danach wird dann die eigentliche Methode zum Dämpfen der Öffnungsbewegung durch Betreiben des Elektromagneten während der ganzen Öffnungsbewegung angewendet .

Zu der Erfindung gehören auch zusätzliche, optionale technische Merkmale, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.

Für eine Zeitersparnis bei der Ermittlung der geeigneten Stromstärkestufe ist vorgesehen, dass jede Stromstärkestufe einen größeren Stromstärkewert als die vorangehende Strom ¬ stärkestufe aufweist. Die Stromstärke wird also stufenweise gesteigert. Bei erfülltem Haftkriterium wird dann der Strom ¬ stärkewert der vorangegangenen Stromstärkestufe für die zu ¬ künftigen Pumpzyklen eingestellt. Durch einfaches zurück- schalten der Stromstärkestufe ist also der geeignete Strom ¬ stärkewert gefunden.

Zum Detektieren des Induktionspulses ist insbesondere vorge- sehen, dass nach dem Abschalten der Quelle des Dämpfungsstroms, wenn also der Dämpfungsstrom abfällt oder abklingt, in dem abfallenden Stromstärkesignal ein erster Wendepunkt hin zu einem erneuten Stromanstieg und ein zweiter Wendepunkt zurück zum Stromabfall detektiert wird. Es wird also in einem abfallenden Stromstärkesignal ein vorübergehender Stromanstieg als Induktionsspitze detektiert.

Durch Detektieren der Wendepunkte kann in vorteilhafter Weise ein Differenzwert eines jeweiligen Amplitudenwerts des Strom- stärkesignals im zweiten Wendepunkt und im ersten Wendepunkt erfasst werden. Hieraus kann der Induktionsgradient, also das Stromstärkedelta ermittelt werden. Der Differenzwert stellt eine Impulshöhe dar. Dies ist ein Maß für die Bewegungsenergie des Einlassventils, sodass der Bremseffekt oder die Rückhaltekraft des Dämpfungsstroms quantifiziert oder bewertet wird.

Um den Übergang von einem gewünschten Bremseffekt hin zu dem unerwünschten Hafteffekt, das heißt einem unnötigen Ge- schlossen-Halten des Einlassventils, zu erkennen, ist insbe- sondere vorgesehen, dass für jede Stromstärkestufe jeweils der Differenzwert des Induktionspulses (d.h. die Impulshöhe) ermittelt wird und das Haftkriterium umfasst, dass eine relative Änderung des Differenzwerts bei einem Wechsel von einer

Stromstärkestufe zur nächsten größeren Stromstärkestufe größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Diese Ausführungsform beruht auf der Erkenntnis, dass es einen Anstieg des Differenzwerts um mehr als einen vorbestimmbaren Schwellenwert gibt, falls der Dämpfungsstrom derart groß ist, dass das Einlassventil durch diesen zurückgehalten wird (Hafteffekt) .

Zusätzlich kann man eine Zeitdauer, die zwischen dem ersten Wendepunkt und den zweiten Wendepunkt vergeht ebenfalls er ¬ fassen. Diese Zeitdauer ist ein Maß für die Bewegungsdauer des Einlassventils von der Geschlossenstellung bis zum Erreichen der Offenstellung. Das Haftkriterium kann dann umfassen, dass diese Zeitdauer größer als ein vorbestimmter Höchstwert ist. Dies zeigt dann, dass das Einlassventil durch den Dämpfungsstrom in der Geschlossenstellung gehalten wurde und das Einlassventil sich erst zu spät und nur langsam von dort lösen konnte.

Um den Dämpfungsstrom gezielt einstellen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass als die besagte Quelle des Dämpfungsstroms ein Stromstärkeregler vorgesehen ist und die Stromstärkestufe als Sollwert bei dem Stromstärkeregler eingestellt wird. Es kann sich beispielsweise um einen Zweipunktregler handeln.

Zum Durchführen des Verfahrens ist durch die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Hochdruckeinspritzsystem eines

Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, die beschriebenen Verfahrensschritte der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung durchzuführen .

Durch Ausstatten eines Hochdruckeinspritzsystems mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ergibt sich eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystems. Des Weiteren weist das erfindungsgemäße Hochdruckeinspritzsystem eine Hochdruckpumpe.

Durch die Erfindung ist auch ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das den beschriebenen Verbrennungsmotor und eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystems aufweist.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; Fig. 2 Diagramme mit schematisierten Verläufen eines

Stromstärkesignals einer elektrischen Spule einer Hochdruckpumpe des Kraftfahrzeugs von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Hochdruckpumpe des Kraftfahrzeugs von Fig. 1;

Fig. 4 Diagramme mit schematisierten Verläufen von Signalen, wie sie durch eine Steuervorrichtung in dem Kraftfahrzeug von Fig. 1 ermittelt werden können;

Fig. 5 Diagramme mit schematisierten Verläufen von Induktionspulsen bei unterschiedlichen Stromstärkewerten eines Dämpfungsstrom; und

Fig. 6 Diagramme mit schematisierten Verläufen von Signalen, wie sie durch die Steuervorrichtung zum Erkennen eines Hafteffekts ermittelt werden können.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich zum Beispiel um einen Kraftwagen, wie zum Beispiel einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln kann. Das Kraftfahrzeug 10 kann einen Verbrennungsmotor 11 aufweisen, der über ein Hochdruckeinspritzsystem 13 mit einem Kraftstofftank 12 gekoppelt sein kann. Mittels des Hochdruckeinspritzsystems 13 kann ein in dem Kraftstofftank 12 enthaltenes Fluid 14, also z.B. ein Kraftstoff, wie zum Beispiel Diesel oder Benzin, zu dem Verbrennungsmotor 11 gefördert werden. Hierzu kann das Hochdruckeinspritzsystem 13 eine Hochdruckpumpe 15 mit einem Einlassventil 16 und einer Steuervorrichtung 17 zum Steuern eines Elektromagneten 18 des Einlassventils 16 aufweisen. Die Steuervorrichtung 17 kann einen Spulenstroms 19 einstellen, der durch eine elektrische Spule 18' des Elektromagneten 18 fließt. Die Steuervorrichtung 17 kann den Spulenstrom 19 in Abhängigkeit von einem Drehlagesignal 20 eines Drehlagegebers 20 λ einstellen, das eine Drehlage einer Motorwelle 21 des Kraftfahrzeugs 10 beschreibt oder signalisiert. Die Motorwelle 21 kann beispielsweise mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 11 gekoppelt sein. Es kann sich bei der Motorwelle 21 auch um die Kurbelwelle selbst handeln. Durch die Motorwelle 21 wird in einem Verdichtungsraum 33 auch ein Kolben 22 der Hochdruckpumpe 15 zu einer Kolbenbewegung 23 angetrieben. Die Kolbenbewegung 23 bewegt den Kolben in Pumpzyklen zwischen einem oberen Totpunkt 31 und einem unteren Totpunkt 32 hin und her. Durch die Kolbenbewegung 23 des Kolbens 22 wird das Fluid 14 von einer Niederdruckseite 24 der Hochdruckpumpe 15 zu einer Hochdruckseite 25 gefördert. Hierbei fließt das Fluid 14 durch das Einlassventil 16 und ein Auslassventil 26. Ein Stift 27 des Einlassventils 16 wird hierbei mittels des

Spulenstroms 19 durch Bestromen der Spule 18' des Elektromagneten 18 bewegt. Eine Ventilfeder 28 wirkt dabei der Magnetkraft des Elektromagneten 18 entgegen und drückt den Stift 27 hierdurch hin zu einer Offenstellung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Durch Einstellen des Spulenstromes 19 wird die Federkraft der Ventilfeder 28 überwunden und ein Anker oder eine Armatur 29 mit dem daran befestigten Stift 27 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 28 bewegt und hierdurch das Einlassventil 16 ge ¬ schlossen .

Der jeweiliger Zeitpunkt, zu welchem in jedem Pumpzyklus die Steuervorrichtung 17 das Einlassventil 16 durch Bestromen des Elektromagneten 18 schließt, wird durch einen Regler 34 der Steuervorrichtung 17 festgelegt, der von einem Drucksensor 35 ein Sensorsignal 36 empfangen kann, welches einen aktuellen Fluid- drucks des Fluid in einem stromabwärts des Auslassventil 16 gelegenen Teil des Hochdruckeinspritzsystems 13 signalisiert. Es wird also ein Fluiddruck P der Hochdruckseite 25 durch den

Drucksensor 35 signalisiert und durch Einstellen des Zeitpunkts zum Schließen des Einlassventils 16 kann die Steuervorrichtung 17 den Fluiddruck P auf einen Sollwert 37 einregeln. Dies setzt aber voraus, dass das Sensorsignal 36 tatsächlich dem Fluiddruck P entspricht.

Fig. 2 zeigt über der Zeit t einen Verlauf der Stromstärke I des Spulenstroms 19 und die sich ergebende Position des Einlassventils 16, wobei eine Geschlossenstellung Sc und eine Of- fenstellung So kenntlich gemacht sind.

Durch Einstellen eines Schließstroms 38 während der Saugphase wird das Einlassventil 16 geschlossen. Während sich dann später im Pumpzyklus der Kolben 22 wieder von dem oberen Totpunkt 31 weg bewegt, kann als Spulenstrom 19 ein Rückhaltestrom 39 zum

Abbremsen des Einlassventils 16 eingestellt werden, der aber das Einlassventil 16 nicht daran hindert, sich selbstständig zu öffnen. Dieses selbständige Öffnen wird im Folgenden anhand von Fig. 3 noch genauer erläutert.

Nachdem sich das Einlassventil aus der Geschlossenstellung Sc gelöst hat, beschleunigt es nämlich in Richtung zur Offenstellung So. Diese Beschleunigung wird den Rückhaltestrom 39 gebremst. Durch einen Anstieg 40 des Rückhaltestroms 39 wird dieser auch noch bei schon aus der Geschlossenstellung Sc gelöstem Einlassventil 16, sodass sich der gezeigte sanfte oder gekrümmte Übergang oder die Beschleunigung des Einlassventils 16 ausgehend von der Geschlossenstellung Sc hin zur Offenstellung So ergibt. Die Beschleunigung des Einlassventils 16 auf dem Weg von der Geschlossenstellung Sc bis zur Offenstellung So ist somit geringer und die Auftreffgeschwindigkeit oder Aufschlagge ¬ schwindigkeit des Einlassventils 16 beim Erreichen der Of ¬ fenstellung So ist insgesamt kleiner als ohne Rückhaltestrom 39. Dies verhindert oder reduziert das Betriebsgeräusch des Ein ¬ lassventils 16 in der Hochdruckpumpe 15.

Um den Rückhaltestrom 39 zu Beginn der Öffnungsbewegung klein genug einzustellen, damit das Einlassventil 16 nicht in der Geschlossenstellung Sc haften bleibt oder dauerhaft verharrt, wird dieser individuell für die Hochdruckpumpe 15 kalibriert. Die Steuervorrichtung 17 kann hierzu einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller aufweisen.

In dem Zusammenhang mit Fig. 3 wird für die weitere Erläuterung dieser Selbst-Kalibrierung noch einmal auf den Ablösevorgang, das heißt das Lösen des Einlassventils 16 aus der Geschlossenstellung Sc beschrieben.

Fig. 3 veranschaulicht das zugrundegelegte Messprinzip. Fig. 3 zeigt hierzu, wie in der dargestellten Geschlossenstellung des Einlassventils 16 der Stift 27 selbst dann gehalten wird, wenn kein Spulenstroms 19 fließt. Grund dafür ist, dass der Nie- derdruck 24 zusammen mit einer Federkraft 41 der Ventilfeder 28 selbst nach Überschreiten des oberen Totpunkts 31 kleiner ist als eine Druckkraft 42 des komprimierten Fluids 14 im Verdichtungsraum 33. Der Kolben 22 muss zunächst eine vorbestimmte Öffnungsposition 43 zwischen dem oberen Totpunkt 31 und dem unteren Totpunkt 32 erreichen, damit das Fluid 14 im Verdichtungsraum 33 weit genug entspannt ist, damit der Druck im Verdichtungsraum 33 eine Druckkraft 42 ergibt, die klein genug ist, um den Stift 27 aus der in Fig. 3 gezeigten geschlossenen Stellung hin zur in Fig. 1 gezeigten Offenstellung mittels der Federkraft 41 und des Niederdrucks 24 zu bewegen.

Fig. 4 zeigt, wie durch die Steuervorrichtung 17 der Dämpfungsgrad oder der Bremseffekt ermittelt werden kann, der auf die Öffnungsbewegung des Einlassventils 16, d.h. dessen Stift 27, mittels des Elektromagneten 18 durch Einstellen eines Spu ¬ lenstroms 19 ausgeübt werden kann. Fig. 4 veranschaulicht hierbei über der Zeit t zum einen die Bewegungsgeschwindigkeit V des Kolbens 22 bei der Ventilbewegung 23 und einen zeitlichen Verlauf des Spulenstroms 19. Durch die Steuervorrichtung 17 kann der Spulenstrom 19 bei noch geschlos- senem Einlassventil 16 auf einen Dämpfungsstrom 44 mit einem Sollwert 45 eingeschaltet oder eingestellt werden, z.B. mittels eines (nicht dargestellten) Zweipunktregler als Quelle. Falls die Stromstärke des Dämpfungsstroms 44, also der Sollwert 45, klein genug ist, kann das Einlassventil 16 die Öffnungsbewegung dennoch beginnen, d.h. die Öffnungsposition 43 des Kolbens 22 liegt in einem Zeitbereich, während der Dämpfungsstrom 44 noch fließt. Andernfalls liegt sie in einem Zeitbereich nach dem Abschalten des Dämpfungsstroms 44. Um dies herauszufinden, wird der Dämpfungsstrom 44 durch die Steuervorrichtung 17 wieder abgeschaltet, noch bevor das Einlassventil die Offenstellung Sc erreicht. Es ergibt sich ein zu Null hin abfallendes Stromstärkesignal 46. Der SchaltZeitpunkt kann hierzu geschätzt werden, indem die Offenstellung 43 zunächst ohne den Dämpfungsstrom 44 ermittelt wird. Auch der im Folgenden beschriebene Induktionspuls 47 gibt Aufschluss über einen geeigneten Abschaltzeitpunkt .

Durch die Öffnungsbewegung des Einlassventils 16 zur Offenstellung So hin wird in der elektrischen Spule 18 Λ ein In- duktionsstrom induziert, der in dem abfallenden Stromstärkesignal 46 als der Induktionspuls 47 von der Steuervorrichtung 17 gemessen werden kann. Durch die Steuervorrichtung 17 können ein erster Wendepunkt 48 und ein zweiter Wendepunkt 49 im Stromverlauf 46 detektiert werden. Des Weiteren kann eine Zeitdauer 50 erkannt werden, die zwischen den beiden Wendepunkten 48, 49 vergeht. Aus dem jeweiligen Stromstärkewert 51, den der Stromstärkesignal 46 in den beiden Wendepunkten 48, 49 aufweist, kann ein Differenzwert D berechnet werden, welcher die Impulshöhe des Induktionspulses 47 beschreibt. Somit kann auf Basis der Zeit- dauer 50 und des Differenzwerts D ein Induktionsgradient 53 durch die Steuervorrichtung 17 ermittelt werden. Der Induktionsgradient 53 beschreibt die Geschwindigkeit der Öffnungsbewegung des Einlassventils 16 von dem oberen Totpunkt Sc bis hin zum unteren Totpunkt So. Je schneller sich das Einlassventil 16 bewegt, das heißt je geringer der Bremseffekt durch den Dämpfungsstrom 44 war, desto größer oder steiler ist der Gradient 53. Wichtig ist hierbei, dass der Bremseffekt am geringsten ist und damit der Gradient 53 am größten, falls der Dämpfungsstrom 44 derart groß war, dass der Hafteffekt eingesetzt hat. Denn dann bleibt das Einlassventil 16 bis zum Abschalten des Dämpfungsstroms 44 geschlossen und wird dann ohne den Bremseffekt des Dämpfungsstromes durch die Ventilfeder 28 maximal beschleunigt. Ein sprunghafter Anstieg des Gradienten 53 indiziert somit den Übergang vom Bremseffekt (Beginn der Öffnungsbewegung schon während des Dämpfungsstroms) zum Hafteffekt (Beginn der Öffnungsbewegung erst nach Abschalten des Dämpfungsstroms) .

Durch Einstellen unterschiedlicher Stromstärkestufen 54, d.h. unterschiedlicher Sollwerte 45, kann gemessen werden, welche Stromstärkestufe 54 als initialer Dämpfungsstrom 39 für die in Fig. 2 beschriebene Bremsmethode genutzt werden sollte, um den maximalen Bremseffekt ohne den Hafteffekt zu erhalten.

Fig. 5 veranschaulicht hierzu für zwei unterschiedliche Stromstärkestufen einen sich ergebenden Gradienten 53 des Induktionspulses 47.

Für das in Fig. 5 links dargestellte Stromstärkesignal 46 ist eine kleinere oder geringere Stromstärkestufe 54 eingestellt als für das in Fig. 5 rechts dargestellte Stromstärkesignal. Hierbei sei angenommen, dass durch den Wechsel von der Stromstärkestufe für den linken Stromstärkesignal 46 hin zu der Stromstärkestufe für den rechten Stromstärkesignal 46 der Hafteffekt 55 eintritt, d.h. dass der Sollwert 45 zu groß war, um das Einlassventil in der gewünschten Weise schon während des Dämpfungsstroms 44 für die Öffnungsbewegung freizugeben. Mit anderen Worten haftet das Einlassventil 16 aufgrund der Stromstärke des Dämpfungsstroms 44 zu lange in der Geschlossenstellung Sc und wird dann ruckartig zur Offenstellung So beschleunigt, wo es mit einer derart großen Geschwindigkeit anschlägt, dass es zu dem unerwünschten Be- triebsgeräusch kommt. Gezeigt ist, wie dies auch zu einem größeren Differenzwert D und einer längeren Zeitdauer 50 führt.

Fig. 6 veranschaulicht hierzu, wie für einzelne Pumpzyklen C jeweils eine Stromstärkestufe 54 für den Dämpfungsstrom 44 als Sollwert 45 eingestellt werden kann, um den Hafteffekt 55 zu detektieren. Die Pumpzyklen C sind hier durch einen Zähler n, n+1, n+2, n+3 bezeichnet. Für jeden Pumpzyklus C wird eine Stromstärkestufe 54 eingestellt, wobei die Stromstärkestufen 54 nacheinander größer sind. Für jeden Pumpzyklus C ergibt sich entsprechend ein anderer Differenzwert D. Eine relative Änderung AD der Differenzwerte D der aufeinanderfolgenden Stromstärkestufen 54 überschreitet einen Schwellenwert 56 bei einem Einsetzen des Hafteffekts 55. Dies kann durch die Steuervor- richtung 17 mittels einer Schwellwertdetektion detektiert werden. Daraufhin kann für den Dämpfungsstrom 39 als optimale Stromstärke die unmittelbar vor dem Einsetzen des Hafteffekts 55 verwendete Stromstärkestufe 54 (in Figur 6 ist dies n+1) eingestellt werden.

Somit ist die Stromstärke auf die maximal möglichen Stromstärkestufe 54 zum Abbremsen des Einlassventils 16 eingestellt, ohne dass der Hafteffekt 55 einsetzt. Diese Kalibrierung oder Einstellung kann für jedes Modell einer Hochdruckpumpe indi- viduell in jedem Kraftfahrzeug automatisiert eingestellt werden. Somit kann die Geräuschdämpfung in jedem Kraftfahrzeug individuell optimiert werden.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Dämpfungsstrom für ein Einlassventil eines Hochdruckeinspritzsystems bereitgestellt werden kann.