用于求取高压泵的安装位置角的方法与流程

本发明涉及用于求取高压泵的安装位置角的方法以及用于其执行的计算单元和计算机程序。

背景技术：

带有能够自由运动的阀活塞的吸阀能够结合活塞泵作为高压泵来应用，以便将燃料压缩直到所期望的压力值（所谓的轨道压力）并且继续传导到高压蓄压器（共轨）中。所述吸阀在活塞的吸行程中打开并且使得燃料向外流动并且能够在活塞的压缩行程中如此地被操控，使得该吸阀闭合，以便不使得燃料流出到低压中。

从DE 10 2013 201 974 A1中例如已知吸阀，其中使用了电的控制阀，以便打开或闭合用于燃料从低压区域到高压泵的传送容积中的路程。

技术实现要素：

根据本发明建议了用于求取高压泵的安装位置角的方法以及用于其执行的计算单元和计算机程序，它们具有根据本发明的特征。有利的设计方案是优选实施例和其它实施例和接下来的说明的主题。

根据本发明的方法用于求取关于内燃机的曲轴的带有电的吸阀的高压泵的安装位置角，其中高压泵被用于将燃料从低压区域经过高压泵的传送容积传送到高压蓄压器中。在此，在吸阀处，用于阀活塞的路程限定部（该阀活塞将低压区域从高压泵的传送容积分离）借助电磁体能够在第一部位和第二部位之间调整，在该第一部位中，阀活塞不能够闭合，在该第二部位中，阀活塞能够闭合。求取曲轴角的这样的值，在该值的情况中，当设置了路程限定部的第二部位时，燃料至高压蓄压器的传送在高压泵的完整的压缩阶段期间进行，并且从曲轴角的所述值中推断出高压泵的安装位置角。

在这样的吸阀的情况中，一般地，不存在在路程限定部和阀活塞之间的机械连接，所述路程限定部能够例如指的是磁枢（Magnetanker）。机械的弹簧能够将机械的弹簧力施加到磁枢上并且将该磁枢保持在基础位置中。通过给电磁体通电，磁枢的相对于电磁体的位置能够改变（尤其逆着机械的弹簧的弹簧力作用），从而所述路程限定部从第一部位转变到第二部位。这意味着，吸阀在在无电流的状态中一般地打开，并且完全的闭合仅在通电的状态中可能，只要压力施加至阀活塞上。以这种方式能够实现的是，虽然在高压泵的吸取阶段中，燃料从低压区域吸到高压泵的传送容积中，但是燃料于是在压缩阶段期间从传送容积传送到高压蓄压器中，当吸阀完全闭合时。否则，在压缩阶段期间，燃料往回传送到低压区域中。

但是，在这样的高压泵中不利的能够是：安装位置角、也即对应于高压泵的执行器（例如活塞）的上部的死点（从压缩阶段到吸取阶段中的过渡部）的曲轴角不必在每个内燃机中相同。这能够例如是由于构件公差或制造或安装。但是，为了能够针对性地设定或调节在高压蓄压器中的压力，能够利用所提到的电的吸阀来针对性地设定在压缩阶段期间的燃料的传送，办法是：例如在特定的曲轴角中将所述吸阀闭合。但是对此，关于准确的安装位置角的了解是必要的，因为否则相比所期望的那样，更少的或更多的燃料被传送或压缩。

利用所建议的方法此时可行的是，为带有电的吸阀的高压泵来求取安装位置角。在此充分利用的是，存在这样的曲轴角，在该曲轴角处，当吸阀闭合或设定第二部位时，燃料到高压蓄压器中的传送在整个压缩阶段期间进行。在此，它指的是所谓的满传送。当电磁体如此地通电，使得路程限定部在当高压泵已经超过下部的死点（从吸取阶段到压缩阶段中的过渡部）时才返回到第一部位中，则始终进行这种满传送。在此要注意的是，通电的终点在时间上不必与第一部位的到达进行叠合。为此的原因在于，在通电的终点后，路程限定部尚未立即返回到第一部位中，而是首先消减在电磁体中的磁力并且然后路程限定部必须落到第一部位中。然后，在此时已经存在的压缩阶段中，路程限定部不再可能返回到第一部位中，因为压力已经施加到阀活塞上并且还施加到路程限定部上。因此，超过整个压缩阶段地，将燃料传送到高压蓄压器中。这能够例如在在高压蓄压器中的压力建立处例如借助压力传感器的评估来识别。在此，压缩阶段的持续时间能够例如简单地借助内燃机的实时的转速来求取。从曲轴角的值（在该值处进行满传送）能够此时推断出高压泵的执行器的上部的死点的曲轴角或安装位置角。这例如关于吸取阶段的依赖于转速的持续时间和路程限定部在通电终点之后在第二部位中所度过的持续时间是可行的。 后者能够例如经过电磁体的操控持续时间和经验值或测试测量来求取。利用如此所求取的安装位置角此时可行的是，针对性地闭合电的吸阀，以便在高压蓄压器中建立所期望的压力。

优选地，求取曲轴角的所述值，办法是：曲轴角（在该曲轴角处，设定路程限定部的第二部位）如此久地变化，直到识别了在高压泵的完整的压缩阶段期间的燃料到高压蓄压器中的传送。这能够例如在高压泵的首次运行中进行。以这种方式能够很简单地和快速地求取安装位置角。

针对性地，曲轴角（在所述曲轴角处，设定路程限定部的第二部位）从在对应于高压泵的执行器的上部的死点的曲轴角前的曲轴角在一个方向上移动。这能够例如是直向着对应所述上部的死点的曲轴角的方向。这尤其在起先未知的安装位置角或对应于高压泵的执行器的上部的死点的曲轴角的情况中是有利的，因为以这种方式能够很简单地求取所述安装位置角。

有利的是，至少暂时地在内燃机的停转阶段期间求取曲轴角的值（在该值的情况中，当设定了路程限定部的第二部位时，燃料至高压蓄压器的传送在高压泵的完整的压缩阶段期间进行）。以这种方式能够考虑的是，激发这样的满传送也许能够是有问题的，当在高压蓄压器中的压力已经位于允许界限处时。然后，进一步的压力升高例如不再是值得期望的。但是，当此时至少暂时地在内燃机的停转阶段期间（在该停转阶段期间，向着内燃机的燃料供应已经停止并且内燃机的转速已经减小）激发满传送时，避免在高压蓄压器中的不期望的压力升高，因为在高压蓄压器中的压力由于内燃机的较小的转速而反正不是非常高，但是至少足够程度地与可能的允许界限相距。在此针对性的是，曲轴角的值（在所述值的情况中，当设定了路程限定部的第二部位时，在高压泵的完整的压缩阶段期间进行燃料至高压蓄压器的传送）从停转阶段的起点起才被求取，因为此时能够没有问题地激发所述满传送。但是也能够考虑的是，在停转阶段的起点前就已经开始满传送的激发，例如在识别了用于内燃机的停止信号之后。

有利的是，如果在内燃机的停转阶段的终点以前，在高压泵的完整的压缩阶段期间未识别燃料到高压蓄压器中的传送，则曲轴角（在该曲轴角的情况中，路程限定部的第二部位被设定）在至少一个接下来的内燃机的停转阶段中、在考虑在相应先前的停转阶段的终点处所到达的这种曲轴角的中间值的情况下如此久地改变，直到识别了在高压泵的完整的压缩阶段期间的燃料到高压蓄压器中的传送。能够出现的是，曲轴角的以步骤为方式的调节（在该曲轴角（也即传送起始角）时，设定了路程限定部的第二部位）由于小的步长因而直到停转阶段的终点才达到满传送。如果此时所述到那时便达到的曲轴角的中间值例如被保存并且在后续的停转阶段之一中再次被使用，则不必从一开始便利用曲轴角的以步骤为方式的改变来开始并且能够更加快速地达到满传送。在此，也能够出现的是，总共需要两个以上的停转阶段，直到达到满传送。

有利的是，在考虑内燃机的转速的情况下求取曲轴角的值。以这种方式，能够还要更加准确地求取安装位置角，因为吸取阶段和压缩阶段的持续时间依赖于转速。

优选地，求取曲轴角的所述值，办法是：求取内燃机的这样的转速，从该转速起，在高压泵的完整的压缩阶段期间进行燃料到高压蓄压器中传送，当设定了路程限定部的第二部位时。因为所述转速确定了吸取阶段和压缩阶段的持续时间，则能够是：在小的转速的情况中，吸取阶段如此久地持续，使得路程限定部在任何情况中均返回到第一部位中。如果此时例如从小的转速起始来求取转速（从该转速起产生满传送），则曲轴角的所求取的值很准确地对应上部的死点的曲轴角。

有利地，在这样的转速的情况下求取曲轴角的所述值，即在该转速中，高压泵的吸取阶段的持续时间对应于从设定第二部位直到返回到第一部位的持续时间。如果从设定第二部位直到返回到第一部位的持续时间或路程限定部在第二设定中所度过的持续时间能够被求取或得到识别，则能够针对性地设定相应的转速。在此，曲轴角的所求取的值很准确地对应上部的死点的曲轴角。

优选地，在已经识别了在高压泵的完整的压缩阶段期间的燃料到高压蓄压器中的传送之后，曲轴角继续地如此久地改变，直到在曲轴角的另外的值的情况中，识别了燃料至高压蓄压器中的带有比在在完整的压缩阶段期间的传送中的更小的量的传送，其中，从曲轴角的所述另外的值中推断出高压泵的安装位置角。换而言之，在已达到满传送之后，曲轴角（在该曲轴角的情况中，设定了路程限定部的第二部位）因而能够如此久地继续调节，直到所传送的燃料量再次减小。

在此，因而这种曲轴角移动穿过整个吸取阶段，直到超过后续的下部的死点。因此在该情况中，传送量再次减小，因为在此时，传送起始角只有在超过下部的死点之后才存在。因而，由此能够经过下部的死点推断出安装位置角。

有利的是，燃料至高压蓄压器中的所期望的传送在考虑所求取的安装位置角的情况下通过预设曲轴角（在该曲轴角处，设定所述路程限定部的第二部位）来进行。以这种方式，能够进行在高压蓄压器中的所期望的压力的很准确的设定或调节。

根据本发明的计算单元、例如控制器、尤其机动车的马达控制器或泵控制器尤其在程序技术方面被设置用于执行根据本发明的方法。

以计算机程序的形式实施本方法也是有利的，因为这可产生特别低的成本，特别是当执行本方法的控制器还可用于其它的任务，并且因此本来就已设置时。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是磁的、光的和电的存储器，例如硬盘、闪存、EEPROM、DVD等。经由计算机网络（英特网、以太网等）对程序的下载也是可行的。

本发明的其它优点和设计方案从说明书以及所附的附图中得出。

本发明借助实施例在附图中示意性地示出以及在下文中参考附图加以说明。

附图说明

图1示意示出了带有具有吸阀的高压泵的内燃机的燃料喷射系统，其中能够执行根据本发明的方法。

图2示意性示出了带有吸阀的高压泵，在该高压泵处可以执行按本发明的方法。

图3示意示出了高压泵的行程走势。

图4示意示出了理想的和实际的高压泵的行程走势以及吸阀的部位走势。

图5示意示出了在内燃机的停转阶段中的吸管压力和转速的走势。

具体实施方式

在图1中示意地示出了内燃机40的燃料喷射系统10。该燃料喷射系统例如包括电的燃料泵14，借助该燃料泵从燃料储箱12中取用燃料并且该燃料经过燃油滤清器13能够传送至高压泵15。由此，在高压泵15前的区域表现为低压区域。高压泵15一般地与内燃机40或该内燃机的凸轮轴相连并且能够由此被驱动。

高压泵15具有电的吸阀16，参照图2更加详细地阐释该吸阀。高压泵15的输出部与高压蓄压器18、所谓的轨相连，多个燃料喷射器19连接在该高压蓄压器处。再者，经过所述燃料喷射器19能够将燃料置入内燃机40中。此外，压力传感器20设置在高压蓄压器18处，该压力传感器设定用于：采集在高压蓄压器18中的压力。

此外，示出了构造为控制器的计算单元80，该计算单元例如设定用于：操控内燃机40或燃料喷射器19以及带有电的吸阀16的高压泵15。此外，控制器80能够读入压力传感器20的信号并且从而采集在高压蓄压器18中的压力。

在图2中更加详细地展示了来自图1的高压泵15和电的吸阀16。高压泵15具有作为执行器的活塞23，该活塞被凸轮24促动。凸轮能够在泵侧布置在高压泵15的泵壳中。尤其，凸轮运动是通过针对性的连接部（例如经过凸轮轴）连接至内燃机。在这里所示的部位中，活塞23位于上部的死点，也即位于从吸取阶段到压缩阶段的过渡部处。

此外，高压泵15具有排出阀25，高压泵15的传送容积26的经过该排出阀连接至高压蓄压器。排出阀25能够例如借助弹簧构造为止回阀，从而仅当在传送容积26中支配有足够高的压力时，燃料才能够从传送容积26传送到高压蓄压器中。

电的吸阀16具有阀活塞30，该阀活塞将低压区域从高压泵15的传送容积26分离。在此，低压区域的燃料流动借助箭头来示出。

此外，电的吸阀16具有带有线圈31的电磁体32。线圈31能够例如连接至控制器，从而线圈31或电磁体32能够被通电。此外，设置了路程限定部33，该路程限定部在当前构造为用于电磁体的衔铁。

在电磁体32的未通电的状态中，所述衔铁33能够例如借助一个或多个弹簧从电磁体32离开地向着阀活塞30的方向进行挤压。在这种无电流的状态中，电的吸阀16或路程限定部33（如这里示例示出的那样）位于第一部位S₁中。

在第一部位S₁中，阀活塞30不能够完全地闭合或不能够将低压区域完全地与传送容积26隔离，因为衔铁33限定了阀活塞25的行程。

如果线圈31或电磁体32被通电，则衔铁33向着电磁体32的方向运动并且由此从阀活塞30离开地运动。在这种通电的状态中，电的吸阀16或路程限定部33位于第二部位S₂中。

在第二部位S₂中，阀活塞30能够完全地闭合或能够将低压区域完全地与传送容积26隔离，因为衔铁33不再限定阀活塞25的行程。在闭合的状态中，阀活塞30限定了阀座35。

在下文中，此时应简短地阐释高压泵15的连同电的吸阀16的工作方式。在初始状态中，吸阀16并且尤其阀活塞30在无电流的状态中打开并且排出阀25闭合。

在高压泵15的吸行程或吸取阶段中，凸轮24在转动运动的过程中运动（正如这通过箭头显出的那样），并且活塞23向下运动，也即向着凸轮24的方向运动。由于吸阀16打开，由此燃料被吸取到传送容积26中。

在高压泵15的压缩阶段或传送行程中，电磁体32起先还未通电，也即衔铁33位于第一部位S₁中。活塞23向上运动，并且由于吸阀16打开，由此燃料从传送室26往回向着电的燃料泵11的方向传送。在此要注意的是，阀活塞30在在传送容积26中所产生的压力或向着低压区域的方向的燃料流动的情况下依然不完全地闭合，因为衔铁33限定了阀活塞30的行程。

如果此时例如还在压缩阶段期间，线圈31或电磁体32通电，则衔铁33运动到第二部位S₂中。阀活塞30能够由此通过在传送容积26中的燃料的压力或向着低压区域的方向的燃料流动而挤压到阀座32中。由此，吸阀16闭合。通过活塞23的另外的行程运动，此时在传送容积26中进一步建立压力。随着达到足够高的压力，排出阀25打开并且将燃料传送到高压蓄压器中。

在图3中示意地示出了关于曲轴角KW的理想的高压泵的行程的走势h。在这里应将理想的高压泵理解为：安装位置角或上部的死点的角度φ_OT对应额定值。

额外于上部的死点的角度φ_OT，示出了高压泵的先于上部的死点的下部的死点的角度φ*_UT和理想的高压泵的传送起始角φ_F。在此，应将传送起始角理解为这样的角度，在该角度处将电的吸阀闭合，从而燃料传送到高压蓄压器中。正如上文已经提到的那样，在这里，传送起始角φ_F位于下部的死点φ*_UT和上部的死点φ_OT之间。在此，准确的位置通过所期望的有待传送的燃料量来预先设定并且借助控制器（也即电磁体的合适的通电）来设定。由此，燃料的传送在在传送起始角φ_F和紧跟的上部的死点的角度φ_OT之间的角范围中进行。

因为（正如开文已经提到的那样）实际的安装位置角或高压泵的上部的死点的角度不始终对应理想的值，则所述死点的实际的角度能够向前或向后推移。一般地，上部的死点的实际的角度位于在φ_OT - Δφ_T和φ_OT + Δφ_T之间的范围中，其中，Δφ_T说明了公差角，正如该公差角能够在安装时产生那样。

在图3中此外示出了用于高压泵（在此，然后这涉及理想的高压泵）的上部的死点的两个可能的实际的角度。角度φ'_OT示出了上部的死点的向后的推移，也即该上部的死点比在理想的情况中更迟地存在。角度φ''_OT示出了上部的死点的向前的推移，也即该上部的死点比在理想的情况中更早地存在。

利用φ'_F或φ''_F示出了相对于实际的高压泵的上部的死点的所示的角度的从属的传送起始角。如果高压泵的上部的死点的实际的角度未知，则一般地能够仅使用理想的角度作为传送起点。但是这意味着，例如传送过少的或过多的燃料。

由此在所示的示例中，所述传送取代在φ'_F和φ'_OT之间而在在φ_F和φ'_OT之间的角范围中进行，也即，传送过多的燃料，或者所述传送取代在φ''_F和φ''_OT之间而在在φ_F和φ''_OT之间的角范围中进行，也即传送过少的燃料。

在图4中关于曲轴角KW示出了理想的高压泵的行程h的走势和实际的高压泵的行程h''的走势，该实际的高压泵的安装位置角向前推移。在此，所述角度对应在图3中所示的带有向前推移的安装位置角的情况，其中在这里示出了跟随所述上部的死点的下部的死点的角度φ_UT。

额外地，此时，关于时间t示出了电的吸阀的部位S。所述部位S在时刻t₀处从第一部位S₁转变到第二部位S₂中，也即电的吸阀闭合。在此，时刻t₀对应于理想的高压泵的传送起始角φ_F。为了转变所述部位，能够合适地操控电磁体。因为在这里一般地，起先必须建立磁场，则在时刻t₀前就必须已经以通电开始。

此时，所述部位的走势在持续时间Δt₁期间（也即在t₀和t₁之间）示出了保持阶段，也即通电的阶段。在时刻t₁处，结束通电，但是电的吸阀还保留在第二部位S₂中，并且具体而言对于持续时间Δt₂也即打开阶段进行保留，在该打开阶段中例如消减所述磁场。在时刻t₂，才能够于是闭合电的吸阀。

对于理想的往复活塞泵的情况，也即对于走势h，部位S的所示的走势表示：电的吸阀在达到带有角度φ_UT的下部的死点之前能够通过高压泵来闭合。因为高压泵在这里还位于吸取阶段中，则电的吸阀也能够实际上闭合。

在实际的高压泵的情况中，也即在走势h''的情况中，不同地，已经在电的吸阀能够闭合前，也即在时刻t₂前，高压泵就到达下部的死点也即角度φ''_UT。在此要考虑的是，电磁体的操控正如对于理想的高压泵的情况那样来进行，因为实际的传送起始角φ''_F未知。

在该情况中，高压泵在时刻t₂已经位于压缩阶段中，这表示：阀活塞30向着衔铁33挤压。由此，衔铁33在无电流的电磁体的情况下依然不能够返回到第一部位S₁中，并且电的吸阀在整个压缩阶段的长度上保持闭合。这意味着，存在所谓的满传送，也即，在整个压缩阶段的长度上，燃料传送到高压蓄压器中。

在图5中示意示出了在内燃机的停转阶段中的吸管压力和转速的走势。在此，在上部的图表中分别关于以°的曲轴角KW示出了以1/min的转速n以及以mbar的压力。

大约在起始阶段P₁的终点处，启动内燃机的停止，也即吸管压力P升高并且在停转阶段P_A期间转速n减小（以在这里大约750/min的空转转速为出发点）。停转阶段P_A此外能够分为关转阶段P₂和出摆阶段（Auspendelphase）P₃。正如从图表中可看出的那样，内燃机也能够在出摆阶段P₃中回摆。

在下部的图表中（在该图表中绘出了关于以°的曲轴角KW的以1/min的转速n），更加详细地展示了来自上部的图表的停转阶段P_A的截取部分。除了对应在节流活板打开时的转速的走势n，此外展示了在节流活板闭合时的走势n'以及在节流活板的优化的部位中的走势n''。在停转阶段中的准确的转速走势由此能够针对性地被影响。

满传送（例如借助图4展示了该满传送）此时对于本发明而言能够被使用。另外，此时能够将传送起始角或时刻t₀从左侧起始（例如在φ_Α处）如此久地向着上部的死点的方向（也即在图4中向右）推移，直到产生满传送。所述满传送能够例如关于在高压蓄压器中的压力升高的持续时间而借助压力传感器来求取。

时刻（在该时刻处，由此开始推移传送起始角或时刻t₀）在此能够例如位于停转阶段P_A的起点处。但是也能够考虑的是，这种时刻已经稍微更早地存在，因为（分别按照情况）例如能够从中得到的是，不立即进入满传送，从而就此而言在高压蓄压器中的过高的压力的风险较小。

从曲轴角的值φ'''_F中（在该值时，当设定电的吸阀的第二部位S₂时，能够产生满传送）能够此时推断出高压泵的上部的死点的实际的角度φ''_OT。

在此，能够例如首先求取持续时间也即Δt₁+Δt₂，在该持续时间中，电的吸阀位于第二部位中。这例如关于通电持续时间和对于闭合持续时间的测量值或经验值而可行。这种持续时间Δt₁+Δt₂能够关于内燃机的转速此时换算为曲轴角差φ（Δt₁+Δt₂）。

因为在上部的死点的角度φ_OT和下部的死点φ_UT的角度之间的差已知（例如正如图2中可见的那样为90°），并且因为时刻t₂在满传送的首次产生时至少基本上落到下部的死点的角度φ_UT，则能够从而很简单地求取上部的死点的实际的角度φ''_OT。这例如得到为φ''_OT = φ'''_F - （φ（Δt₁+Δt₂）-（φ_UT-φ_OT））。

此时也能够产生的是，如果满传送在停转阶段期间应被激发，在停转阶段期间通过以步骤为方式的推移所述传送起始角或时刻t₀则不会获得满传送，因为内燃机和由此以及高压泵不再转动。正如从图5中可见的那样，停转阶段仅持续几个回转的长度。

曲轴角（在所提到的情况中例如在停转阶段的终点已经达到该曲轴角）在这里用中间值φ_Z指代。在后续的停转阶段中，例如在后来的或更后来的停转阶段中，能够此时重新开始将传送起始角或时刻t₀进行推移。在这里，能够此时在中间值φ_Z处开始并且不必重新在角度φ_A处开始。以这种方式，在小的步长并且短的停转阶段的情况下，在停转阶段期间依然也能够很准确地求取安装位置角。

此外，此时（不依赖于：是否满传送在停转阶段期间或在内燃机的惯常的运行期间被激发）可行的是，将传送起始角或时刻t₀在达到满传送之后还进一步推移，直到传送了比在满传送时的更小的燃料量。在时刻t₂穿过整个传送阶段直到被推移到后续的吸取阶段中之后，于是实现这一点，其中，所述传送阶段在图4中在角度φ_UT或φ''_UT之后开始。然后，所述吸阀能够即便在开始后续的传送阶段的情况中也保持打开。