DE10139052B4

DE10139052B4 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät, sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10139052B4
Application number: DE10139052A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kellner; Juergen Dr. Hammer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: FR2828527A1; JP2003113749A; DE10139052A1; US20030034010A1; ITMI20021796A1; FR2828527B1; US6739317B2

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, bei dem eine erste Kraftstoffpumpe (16) Kraftstoff (14) aus einem Kraftstoffbehälter (12) zu einer zweiten Kraftstoffpumpe (24) fördert, die Kraftstoff (14) zu einer Kraftstoff-Sammelleitung (52) fördert, wobei eine Zumesseinheit (42) von einem Steuer- und/oder Regelgerät (66) angesteuert wird, die zum Eingang der zweiten Kraftstoffpumpe (24) gelangende Kraftstoffmenge zumisst, und im Normalbetrieb stromlos geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät (66) die Zumesseinheit (42) stromlos und die Kraftstoffförderung zur Zumesseinheit (42) hin unterbrochen wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, bei dem eine erste Kraftstoffpumpe Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer zweiten Kraftstoffpumpe fördert, die Kraftstoff zu einer Kraftstoff-Sammelleitung fördert, wobei eine Zumesseinheit von einem Steuer- und/oder Regelgerät angesteuert wird, die zum Eingang der zweiten Kraftstoffpumpe gelangende Kraftstoffmenge zumisst, und im Normalbetrieb stromlos geschlossen ist.

Ein solches Verfahren ist aus der DE 199 33 569 A1 bekannt. Dort ist eine Pumpenanordnung für Kraftstoff offenbart, die eine als Hochdruckpumpe ausgebildete Hauptförderpumpe und eine vorgeschaltete Vorförderpumpe aufweist. Die Vorförderpumpe ist als mechanische Kraftstoff pumpe ausgebildet und fördert einen Kraftstoffstrom über eine Kraftstoffleitung aus einem Tank. Ein Teil des geförderten Kraftstoffstroms wird durch den Antriebs-/Kurbelraum der Hauptförderpumpe geführt. Ein anderer Teil gelangt zunächst zu einer Zumesseinheit und dann weiter zur Hauptförderpumpe. Die Zumesseinheit ist als elektromagnetisches Steuerventil ausgestaltet, welches über eine Feder in eine geschlossene Stellung beaufschlagt werden kann.

Aus der DE 199 26 308 A1 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, bei deren Hauptförderpumpe es sich handelt um eine von einer Exzenterwelle angetriebene Radialkolbenpumpe handelt. Die Radialkolbenpumpe fördert in eine Kraftstoff-Sammelleitung, welche gemeinhin auch als "Rail" bezeichnet wird. Von der Kraftstoff-Sammelleitung gelangt der Kraftstoff zu Einspritzventilen, welche den Kraftstoff Brennräumen der Brennkraftmaschine zuführen.

Um einen sicheren Betrieb der Einspritzventile gewährleisten zu können, darf der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Zu diesem Zweck ist an der in der DE 199 26 308 A1 gezeigten Kraftstoff-Sammelleitung ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen. Dieses führt dann, wenn der Kraftstoff-Sammelleitung mehr Kraftstoff zugeführt als von den Einspritzventilen abgeführt wird, den überschüssigen Kraftstoff oberhalb eines bestimmten Drucks in der Kraftstoff-Sammelleitung aus dieser zum Kraftstoffbehälter hin ab.

Ein Fall, in dem das Druckbegrenzungsventil aktiv wird, ist beispielsweise der Schubbetrieb der Brennkraftmaschine bei gleichzeitig "totem" Steuergerät. Unter einem "toten" Steuergerät wird hier und nachfolgend verstanden, dass eine Einstellung der zur Hauptförderpumpe gelangenden Kraftstoffmenge über das Steuergerät nicht mehr möglich ist. Dies kann ebenso bei einem elektrischen Ausfall des Steuergeräts der Fall sein wie bei mechanisch klemmender Zumesseinheit. In einem solchen Schubbetrieb wird im Allgemeinen überhaupt kein Kraftstoff von den Kraftstoff-Einspritzventilen in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt. Ohne ein Druckbegrenzungsventil könnte bei "totem" Steuergerät der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung stark ansteigen und beispielsweise zu einem ungewollten Eintrag von Kraftstoff in die Brennräume führen.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die entsprechend betriebene Brennkraftmaschine, und hier insbesondere das Kraftstoffsystem der Brennkraftmaschine, einfacher aufgebaut und preiswerter hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät die Zumesseinheit stromlos und die Kraftstoffförderung zur Zumesseinheit hin unterbrochen wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die mit ihm betriebene Brennkraftmaschine an der Kraftstoff-Sammelleitung kein Druckbegrenzungsventil mehr benötigt. Durch den Entfall des Überdruckventils bzw. des Druckbegrenzungsventils an der Kraftstoff-Sammelleitung baut die Brennkraftmaschine insgesamt einfacher und kann preiswerter hergestellt werden.

Ein übermäßiger Anstieg des Druckes in der Kraftstoff-Sammelleitung und ein hierdurch verursachter ungewollter Eintrag von Kraftstoff in die Brennräume, beispielsweise im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stattdessen dadurch vermieden, dass die Kraftstoff-Zufuhr zur Kraftstoff-Sammelleitung hin zuverlässig unterbrochen wird, sobald eine Fehlfunktion am Steuer- und/oder Regelgerät oder an der Zumesseinheit vorliegt. Da der stromlose Zustand der Zumesseinheit auch ihr Schließzustand ist, wird bereits hierdurch mit hoher Zuverlässigkeit sichergestellt, dass kein Kraftstoff mehr zur zweiten Kraftstoffpumpe gelangt. Zusätzlich wird auch die Kraftstoffförderung zur Zumesseinheit hin unterbrochen. Hierdurch wird auch dann, wenn die Zumesseinheit zwar stromlos, aber in offenem Zustand mechanisch verklemmt ist, sichergestellt, dass keine Förderung durch die zweite Kraftstoffpumpe mehr erfolgt. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass wegen des Druckabfalls vor der zweiten Kraftstoffpumpe und wegen des Öffnungsdrucks der im Allgemeinen zum Einsatz kommenden federbelasteten Saugventile der zweiten Kraftstoffpumpe diese nicht mehr gefüllt wird.

Ein weiterer Vorteil des Entfalls des Druckbegrenzungsventils liegt darin, dass dessen Funktionsbereitschaft nur schwer oder überhaupt nicht testbar ist. Üblicherweise wird als Überdruckventil bzw. Druckbegrenzungsventil nämlich ein federbelastetes Kugelventil verwendet. Wenn die Funktionsbereitschaft aber nicht regelmäßig vom System, beispielsweise durch einen Selbsttest, geprüft werden kann, kann nicht in jedem Falle gewährleistet werden, dass der maximal zulässige Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung nicht doch überschritten wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dagegen ist die Funktionsfähigkeit zu jedem Zeitpunkt testbar. Eine Unterbrechung der Bestromung der Zumesseinheit ist nämlich ebenso wie eine Unterbrechung der Kraftstoffförderung zur Zumesseinheit hin durch entsprechende Sensoren jederzeit detektierbar. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren auch die Betriebssicherheit einer Brennkraftmaschine erhöht.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.

So wird beispielsweise vorgeschlagen, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät die erste Kraftstoffpumpe ausgeschaltet wird. Dies ist leicht realisierbar. Ferner kann eine Unterbrechung der Bestromung der ersten Kraftstoffpumpe leicht überprüft werden.

Ferner ist es möglich, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät die Kraftstoff-Zufuhr zur ersten Kraftstoffpumpe durch eine Absperr-Ventileinrichtung unterbrochen wird.

Diese Maßnahme eignet sich besonders dann, wenn die erste Kraftstoffpumpe nicht einfach abgeschaltet werden kann. Dies ist beispielsweise bei einer mechanisch, also direkt von der Brennkraftmaschine angetriebenen ersten Kraftstoffpumpe der Fall. Zwar ist zur Durchführung dieses Verfahrens eine zusätzliche Komponente erforderlich. Deren sichere Funktion kann jedoch auf einfache Art und Weise zu jedem Zeitpunkt während des Betriebs der Brennkraftmaschine getestet werden.

Vorteilhaft ist auch, wenn bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät ein Antrieb der ersten Kraftstoffpumpe von der ersten Kraftstoffpumpe getrennt wird. Insbesondere bei einer mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe könnte beispielsweise eine Kupplung vorgesehen werden, die den Antrieb im Bedarfsfalle von der Pumpe trennt.

Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches zur Durchführung des obigen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird. Dabei wird besonders bevorzugt, wenn das Computerprogramm auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.

Ferner betrifft die Erfindung ein Steuer- und/oder Regelgerät zur Steuerung und/oder Regelung mindestens einer Funktion einer Brennkraftmaschine. Bei einem solchen Steuer- und/oder Regelgerät ist es vorteilhaft, wenn es mit einem Computerprogramm der obigen Art versehen ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, mit einem Kraftstoffbehälter, mit einer ersten Kraftstoffpumpe, welche aus dem Kraftstoffbehälter fördert, mit einer zweiten Kraftstoffpumpe, welche eingangsseitig mit der ersten Kraftstoffpumpe und ausgangsseitig mit einer Kraftstoff-Sammelleitung verbunden ist, und mit einer Zumesseinheit, welche die zum Eingang der zweiten Kraftstoffpumpe gelangende Kraftstoffmenge zumisst.

Ein solches Kraftstoffsystem ist ebenfalls aus der DE 199 33 569 A1 oder der DE 199 26 308 A1 bekannt und wurde bereits weiter oben erläutert. Um ein solches Kraftstoffsystem einfacher bauen und preiswerter herstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass es ein Steuer- und Regelgerät der obigen Art umfasst.

Eine elektrisch angetriebene erste Kraftstoffpumpe kann auf einfache Art und Weise stillgelegt werden: Insbesondere eine Fehlfunktion eines Steuer- und/oder Regelgerätes, welches das Kraftstoffsystem steuert und/oder regelt, oder ein allgemeiner Spannungsabfall führen automatisch zu einem Stillstand der ersten Kraftstoff pumpe und bereits hierdurch zu einer Unterbrechung der Förderung in Richtung Kraftstoff-Sammelleitung. Zu Erzielung einer Redundanz ist die Zumesseinheit so ausgelegt, dass sie stromlos geschlossen ist.

In Weiterbildung hierzu ist es möglich, die erste Kraftstoffpumpe mechanisch anzutreiben und zwischen dem Kraftstoffbehälter und der ersten Kraftstoffpumpe eine Absperr-Ventileinrichtung vorzusehen. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr einfach bauende und robuste Kraftstoffpumpe verwendet werden kann und dennoch mittels der Absperr-Ventileinrichtung die Kraftstoff-Zufuhr in Richtung zur Kraftstoff-Sammelleitung unterbrochen werden kann, wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb arbeitet und gleichzeitig eine Funktionsstörung beim Betrieb der Brennkraftmaschine auftritt.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Absperr-Ventileinrichtung stromlos geschlossen ist. Vor allem bei einem Ausfall eines Steuer- und/oder Regelgeräts wird hierdurch zuverlässig die Kraftstoff-Zufuhr zur Kraftstoff-Sammelleitung unterbrochen. Redundant arbeitet ein solches Kraftstoffsystem dann, wenn auch die Zumesseinheit stromlos geschlossen ist.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung eines Kraftstoffsystems der oben genannten Arten ist die erste Kraftstoffpumpe ausgangsseitig zunächst mit einem Antriebs-/Kurbelraum der zweiten Kraftstoffpumpe verbunden, und die Ausgangsseite des Antriebs-/Kurbelraums der zweiten Kraftstoffpumpe ist mit einer Überströmleitung verbunden, in der ein Überströmventil angeordnet ist, durch das der Druck im Antriebs-/Kurbelraum auf einen bestimmten Wert eingestellt wird. Dieser Weiterbildung liegt folgender Gedanke zugrunde:
Bei der Drehung bzw. Bewegung der Antriebsmittel in dem Antriebs-/Kurbelraum entsteht in diesem Bereich eine große thermische und/oder mechanische Belastung. Durch den erfindungsgemäß hohen Kraftstoffdurchsatz im Bereich des Antriebs-/Kurbelraums wird eine besonders gute Schmierung und eine hohe Wärmeabfuhr ermöglicht. Insbesondere ist auch eine Zwangsschmierung des Antriebs-/Kurbelraums möglich, da der Gesamtkraftstoffstrom mit dem vollen Förderdruck der ersten Kraftstoffpumpe in dem Antriebs-/Kurbelraum anliegt. Das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem zeichnet sich daher durch eine lange Lebensdauer und einen sicheren Betrieb aus, ohne dass ein zusätzlicher Kühlmittel- und/oder Schmiermittelkreislauf erforderlich ist.

Besonders vorteilhaft wirkt sich auch jene Weiterbildung eines Kraftstoffsystems aus, bei der zwischen der Zumesseinheit und der zweiten Kraftstoffpumpe ein Nullförderlauf abzweigt, der mit dem Kraftstoffbehälter oder dem Eingang der ersten Kraftstoffpumpe verbunden ist, und durch den ein bei geschlossener Zumesseinheit auftretender Leckagestrom abgeführt wird. Durch einen solchen Nullförderlauf wird sichergestellt, dass dann, wenn doch noch eine Restmenge an Kraftstoff am Ausgang der Zumesseinheit austritt, dieser nicht in die Kraftstoff-Sammelleitung gepresst wird, sondern über den Nullförderlauf zum Kraftstoffbehälter zurückgelangt.

Dazu ist der Öffnungsdruck gegebenenfalls vorhandener Saugventile der zweiten Kraftstoffpumpe so zu dimensionieren, dass der Druckabfall über die Nullförderdrossel nicht zum Öffnen der Saugventile führt (vorzugsweise größer 2 bar).

Durch die Anordnung einer Nullförderdrossel im Nullförderlauf wird sichergestellt, dass im normalen Betrieb des Kraftstoffsystems, wenn also von der zweiten Kraftstoffpumpe Kraftstoff in Richtung Kraftstoff-Sammelleitung gefördert wird, möglichst wenig Kraftstoff durch den Nullförderlauf wieder zurück zum Kraftstoffbehälter gelangt.

Besonders preiswert ist die Zumesseinheit zu realisieren, wenn sie ein elektrisches Schieberventil umfasst. Gleiches gilt für eine Absperr-Ventileinrichtung, welche ein magnetisches Schaltventil umfasst.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffsystem kann auf ein Druckbegrenzungsventil verzichtet werden. Dies ist in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems explizit zum Ausdruck gebracht.

Zeichnung
Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffsystems; und
2: eine Darstellung ähnlich 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffsystems.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 trägt ein Kraftstoffsystem insgesamt das Bezugszeichen 10. Es umfasst einen Kraftstoffbehälter 12, aus dem Kraftstoff 14 durch eine elektrische Kraftstoffpumpe 16 gefördert wird. Die Verbindung zwischen Kraftstoffpumpe 16 und Kraftstoffbehälter 12 erfolgt durch eine Kraftstoffleitung 18.
Von der elektrischen Kraftstoffpumpe 16 führt eine Kraftstoffleitung 22 zu einer mechanisch angetriebenen Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24. In der Kraftstoffleitung 22 ist ein Filter 20 angeordnet. Die Kraftstoffleitung 22 mündet dabei in einen Antriebs-/Kurbelraum 2b der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24. In diesem ist eine Kurbelwelle 28 aufgenommen, welche über ein Pleuel 30 einen Kolben 32 in eine Hin- und Herbewegung versetzt. Der Kolben 32 ist in einem Gehäuse 34 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 geführt.
Vom Antriebs-/Kurbelraum 26 führt eine Rücklaufleitung 36 zurück zum Kraftstoffbehälter 12. In der Rücklaufleitung 36 ist eine Rücklaufdrossel 38 angeordnet. Vom Antriebs-/Kurbelraum 26 führt ferner eine Förderleitung 40 zunächst zu einer Zumesseinheit 42 und von dort, über ein federbelastetes Rückschlagventil 44, welches auch als "Saugventil" bezeichnet wird, in einen Arbeitsraum 46 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24. Der Arbeitsraum 46 wird u.a. durch den Kolben 32 begrenzt.
Vom Arbeitsraum 46 führt eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 48 über ein federbelastetes Rückschlagventil 50 zu einer Kraftstoff-Sammelleitung 52. Diese wird gemeinhin auch als "Rail" bezeichnet. In der Kraftstoff-Sammelleitung 52 kann der Kraftstoff unter sehr hohem Druck gespeichert werden. An die Kraftstoff-Sammelleitung 52 sind Hochdruck-Einspritzventile 54 angeschlossen, die den Kraftstoff unter sehr hohem Druck in Brennräume 56 einspritzen können.
Von der Förderleitung 40 zweigt von jenem Abschnitt, welcher zwischen der Zumesseinheit 42 und dem Rückschlagventil 44 liegt, eine Nullförderleitung 58 ab. Diese führt zur Rücklaufleitung 36. Dabei mündet sie in die Rücklaufleitung 36 stromabwärts von der Rücklaufdrossel 38. In der Nullförderleitung 58 ist eine Nullförderdrossel 60 angeordnet. von jenem Abschnitt der Förderleitung 40, welcher zwischen dem Antriebs-/Kurbelraum 26 und der Zumesseinheit 42 liegt, zweigt ferner eine Verbindungsleitung 62 ab. Diese mündet in die Nullförderleitung 58 stromabwärts von der Nullförderdrossel 60. In der Verbindungsleitung 62 ist ein Überströmventil 64 angeordnet, welches zur Nullförderleitung 58 hin öffnet.
Das Kraftstoffsystem 10 umfasst weiterhin ein Steuer- und Regelgerät 66. Dieses ist ausgangsseitig mit einem Magnetsteller 68 der Zumesseinheit 42 verbunden. Bei der Zumesseinheit 42 kann es sich um eine solche mit einem Proportional-Schieberventil handeln mit zwei Endstellungen 70 und 72, wie in 1 dargestellt, oder um ein hochdynamisches Schaltventil mit zwei Schaltstellungen. In die Ruhestellung 70 wird die Zumesseinheit 42 von einer Feder 74 gedrückt. In dieser Stellung ist die Zumesseinheit 42 geschlossen. In der betätigten Stellung 72 dagegen ist die Zumesseinheit 42 geöffnet.
Das Steuer- und Regelgerät 66 ist ausgangsseitig außerdem noch mit der elektrischen Kraftstoffpumpe 16 verbunden. Durch diese Verbindung kann der Betrieb der elektrischen Kraftstoffpumpe 16 beeinflusst werden. Insbesondere kann die Stromzufuhr zur elektrischen Kraftstoffpumpe unterbrochen werden.
Das in 1 dargestellte Kraftstoffsystem wird nach einem Verfahren betrieben, welches als Computerprogramm im Steuer- und Regelgerät 66 abgelegt ist.
Im Normalbetrieb gelangt der Kraftstoff über die elektrische Kraftstoffpumpe 16 zum Antriebs-/Kurbelraum 26 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24. Dort teilt er sich auf in einen Förderstrom, welcher in die Förderleitung 40 gelangt, und einen Schmierstrom, welcher in die Rücklaufleitung 36 gelangt. Der Druck im Antriebs-/Kurbelraum 26 wird durch die Federkraft des Überströmventils 64 bestimmt. Er beträgt üblicherweise ungefähr 3 bis 4 bar.
Über die Zumesseinheit 42 gelangt der Kraftstoff in den Arbeitsraum 46, wo er, bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 32, verdichtet und in die Kraftstoff-Sammelleitung 52 gepresst wird. Die Kraftstoffmenge, die dem Arbeitsraum 46 zugeführt und von dort weiter in die Kraftstoff-Sammelleitung 52 gepumpt wird, wird durch eine entsprechende Ansteuerung der Zumesseinheit 42 durch das Steuer- und Regelgerät 66 eingestellt.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zumesseinheit als Mengensteuerventil ausgebildet, mit dem im stromlosen Zustand der Einlass und der Auslass des Arbeitsraums miteinander kurzgeschlossen werden können.
In einem Fehlerfall, der eine zuverlässige Unterbrechung der Kraftstoffförderung in die Kraftstoff-Sammelleitung 52 erfordert, steuert das Steuer- und Regelgerät 66 einerseits den Magnetsteller 68 und andererseits die Stromversorgung zur elektrischen Kraftstoffpumpe 16 stromlos. Somit wird bereits die Förderung von Kraftstoff zum Antriebs-/Kurbelraum 26 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 vermindert oder unterbrochen, da keine Vorförderung durch die elektrische Kraftstoffpumpe 16 mehr stattfindet. Ferner wird die Zumesseinheit 42 durch die Feder 74 in die Ruhestellung 70 gedrückt, so dass die Zumesseinheit 42 geschlossen ist.
Ein auch bei geschlossener Zumesseinheit 42 noch hindurchtretender Leckagestrom wird durch die Nullförderleitung 58 in Richtung Kraftstoffbehälter 12 zurückgeführt. Auf diese Weise wird die Förderung von Kraftstoff in die Kraftstoff-Sammelleitung 52 unterbrochen. Da im Schubbetrieb durch die Hochdruck-Einspritzventile 54 kein Kraftstoff in die Brennräume 56 eingespritzt wird, wird durch diese Maßnahme vermieden, dass der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 52 ansteigt.
In gleicher weise wird auch bei einem Funktionsausfall des Steuer- und Regelgeräts 66 automatisch die Förderung durch die elektrische Kraftstoffpumpe 16 unterbrochen. Ferner wird die Zumesseinheit 42 automatisch in die geschlossene Ruhestellung 70 gebracht. Auch in diesem Fall wird somit auf redundante Art und Weise die Förderung von Kraftstoff zur Kraftstoff-Sammelleitung 52 hin unterbrochen.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffsystems 10 dargestellt. In 2 tragen solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu Elementen und Bereichen aufweisen, die bereits im Zusammenhang mit 1 erläutert wurden, die gleichen Bezugszeichen. Ruf sie wird nicht nochmals im Detail eingegangen.
Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Kraftstoffsystem 10 ist bei dem in 2 dargestellten Kraftstoffsystem 10 als Vorförderpumpe eine mechanisch angetriebene Kraftstoffpumpe 16 vorgesehen. Die Antriebswelle (nicht dargestellt) dieser Kraftstoffpumpe 16 ist beispielsweise mit der Kurbel- oder Nockenwelle (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine verbunden. Zwischen dem Filter 20 und der Kraftstoffpumpe 16 ist in der Kraftstoffleitung 18 ein Absperrventil 78 angeordnet. Bei diesem handelt es sich um ein 2/2-Schaltventil mit einer geschlossenen Ruhestellung 80 und einer offenen betätigten Stellung 32. Das Absperrventil 78 wird über einen Magnetsteller 84 betätigt und von einer Feder 86 in die geschlossene Ruhestellung 80 gedrückt. Der Magnetsteller 84 wird vom Steuer- und Regelgerät 66 angesteuert.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel mündet ferner die Nullförderleitung 58 nicht in die Rücklaufleitung 36, sondern in die Kraftstoffleitung 18 zwischen dem Absperrventil 78 und der Kraftstoffpumpe 16. Die Verbindungsleitung 62, in welcher das Druckbegrenzungsventil 64 angeordnet ist, mündet in die Nullförderleitung 58 stromabwärts von der Nullförderdrossel 60.
In einem Fehlerfall, der eine zuverlässige Unterbrechung der Kraftstoffförderung in die Kraftstoff-Sammelleitung 52 erfordert, wird bei dem in 2 dargestellten Kraftstoffsystem das Absperrventil 78 vom Steuer- und Regelgerät 66 stromlos geschaltet, so dass die Kraftstoff-Zufuhr zur Kraftstoffpumpe 16 unterbrochen wird. Auch die Zumesseinheit 42 wird in der bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art und Weise geschlossen.
Auch hier wird somit auf redundante Art und Weise sichergestellt, dass dann, wenn durch die Hochdruck-Einspritzventile 54 kein Kraftstoff mehr aus der Kraftstoff-Sammelleitung 52 in die Brennräume 56 gelangen soll und ein Fehler am Steuer- und Regelgerät 66 und/oder der Zumesseinheit 42 vorliegt, kein Kraftstoff von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 24 in die Kraftstoff-Sammelleitung 52 gefördert wird. Dies verhindert zuverlässig, dass der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 52 einen überhöhten Wert annimmt.
Gleichzeitig kann, wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, auf ein separates Druckbegrenzungsventil, welches so mit der Kraftstoff-Sammelleitung 52 verbunden ist, dass es den Druck in dieser begrenzt, verzichtet werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, bei dem eine erste Kraftstoffpumpe (16) Kraftstoff (14) aus einem Kraftstoffbehälter (12) zu einer zweiten Kraftstoffpumpe (24) fördert, die Kraftstoff (14) zu einer Kraftstoff-Sammelleitung (52) fördert, wobei eine Zumesseinheit (42) von einem Steuer- und/oder Regelgerät (66) angesteuert wird, die zum Eingang der zweiten Kraftstoffpumpe (24) gelangende Kraftstoffmenge zumisst, und im Normalbetrieb stromlos geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät (66) die Zumesseinheit (42) stromlos und die Kraftstoffförderung zur Zumesseinheit (42) hin unterbrochen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät (66) die erste Kraftstoffpumpe (16) ausgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät (66) die Kraftstoffzufuhr zur ersten Kraftstoffpumpe (16) durch eine Absperr-Ventileinrichtung (78) unterbrochen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei "totem" Steuer- und/oder Regelgerät ein Antrieb der ersten Kraftstoff pumpe von der ersten Kraftstoffpumpe getrennt wird.
Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
Computerprogramm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.
Steuer- und/oder Regelgerät (66) zur Steuerung und/oder Regelung mindestens einer Funktion einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Computerprogramm nach einem der Ansprüche 5 oder 6 versehen ist.
Kraftstoffsystem (10) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung, mit einem Kraftstoffbehälter (12), mit einer ersten Kraftstoffpumpe (16), welche aus dem Kraftstoffbehälter (12) fördert, mit einer zweiten Kraftstoffpumpe (24), welche eingangsseitig mit der ersten Kraftstoffpumpe (16) und ausgangsseitig mit einer Kraftstoff-Sammelleitung (52) verbunden ist, und mit einer Zumesseinheit (42), welche die zum Eingang der zweiten Kraftstoffpumpe (24) gelangende Kraftstoffmenge zumisst, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Steuer- und/oder Regelgerät nach Anspruch 7 umfasst.
Kraftstoffsystem (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffpumpe (16) mechanisch angetrieben ist und zwischen dem Kraftstoffbehälter (12) und der ersten Kraftstoffpumpe (16) eine Absperr-Ventileinrichtung (78) vorhanden ist.
Kraftstoffsystem (10) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Absperr-Ventileinrichtung (78) stromlos geschlossen ist.
Kraftstoffsystem (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumesseinheit (42) stromlos geschlossen ist.
Kraftstoffsystem (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kraftstoffpumpe (16) ausgangsseitig zunächst mit einem Antriebs-/Kurbelraum (26) der zweiten Kraftstoffpumpe (24) verbunden und die Ausgangsseite des Antriebs-/Kurbelraums (26) der zweiten Kraftstoffpumpe (24) mit einer Überströmleitung (62) verbunden ist, in der ein Überströmventil (64) angeordnet ist, durch das der Druck im Antriebs-/Kurbelraum (26) auf einen bestimmten Wert eingestellt wird.
Kraftstoffsystem (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zumesseinheit (42) und der zweiten Kraftstoffpumpe (26) eine Nullförderleitung (58) abzweigt, die mit dem Kraftstoffbehälter (12) oder dem Eingang der ersten Kraftstoffpumpe (16) verbunden ist, und durch die ein bei geschlossener Zumesseinheit (42) auftretender Leckagestrom abgeführt wird.
Kraftstoffsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nullförderleitung (58) eine Nullförderdrossel (60) angeordnet ist.
Kraftstoffsystem (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumesseinheit (42) ein elektrisches Schieberventil umfasst.
Kraftstoffsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperr-Ventileinrichtung ein magnetisches Schaltventil (78) umfasst.
Kraftstoffsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoff-Sammelleitung (52) mit keinem Druckbegrenzungsventil verbunden ist, welches den Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung (52) begrenzt.