DE10146474A1

DE10146474A1 - Method and device for diagnosing a pressure damper

Info

Publication number: DE10146474A1
Application number: DE2001146474
Authority: DE
Inventors: Klaus Joos; Jens Wolber; Thomas Frenz; Markus Amler; Hansjoerg Bochum
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: FR2830050A1; JP3947071B2; ITMI20021976A1; JP2003176750A; FR2830050B1; DE10146474B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (12) zur Diagnose eines in einem Niederdruckbereich (ND) eines Kraftstoffzumesssystems (1) einer Brennkraftmaschine (2) angeordneten Druckdämpfers (10). Das Kraftstoffzumesssystem (1) weist eine Vorförderpumpe (3) auf, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (4) in den Niederdruckbereich (ND) fördert, und eine Hochdruckpumpe (6), die Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich (ND) in einen Hochdruckbereich (HD) fördert. Um eine Diagnose des Druckdämpfers (10) zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass der Druckverlauf (p_n) in dem Niederdruckbereich (ND) ermittelt und ausgewertet wird und das der ermittelte Druckverlauf (p_n) zur Diagnose des Druckdämpfers (10) herangezogen wird. Der Druckverlauf (p_n) wird vorzugsweise mittels eines in dem Niederdruckbereich (ND) angeordneten Drucksensors (11) gemessen.The invention relates to a method and a device (12) for diagnosing a pressure damper (10) arranged in a low pressure area (LP) of a fuel metering system (1) of an internal combustion engine (2). The fuel metering system (1) has a pre-feed pump (3) that conveys fuel from a fuel reservoir (4) to the low pressure area (ND) and a high pressure pump (6) that conveys fuel from the low pressure area (ND) to a high pressure area (HD) promotes. In order to enable a diagnosis of the pressure damper (10), it is proposed that the pressure curve (p_n) in the low pressure range (ND) is determined and evaluated and that the determined pressure curve (p_n) is used to diagnose the pressure damper (10). The pressure curve (p_n) is preferably measured by means of a pressure sensor (11) arranged in the low pressure region (ND).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines in einem Niederdruckbereich eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine angeordneten Druckdämpfers. Das Kraftstoffzumesssystem weist eine Vorförderpumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter in den Niederdruckbereich fördert, und eine Hochdruckpumpe auf, die Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich fördert. The present invention relates to a method for Diagnosing one in a low pressure area Fuel metering system of an internal combustion engine arranged pressure damper. The fuel metering system has a prefeed pump that fuel from a Fuel reservoir in the low pressure area promotes, and a high pressure pump that runs out of fuel promotes the low pressure area into a high pressure area.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig ist. The invention also relates to a computer program that on a computing device, in particular on a Microprocessor that is executable.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Diagnose eines in einem Niederdruckbereich eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine angeordneten Druckdämpfers. Das Kraftstoffzumesssystem weist eine Vorförderpumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter in den Niederdruckbereich fördert, und eine Hochdruckpumpe auf, die Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich fördert. Furthermore, the present invention relates to a Device for diagnosing a low pressure area of a fuel metering system of an internal combustion engine arranged pressure damper. The fuel metering system has a prefeed pump that fuel from a Fuel tank in the low pressure area promotes and a high pressure pump that takes fuel from the Low pressure area promotes in a high pressure area.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Kraftstoffzumesssystem einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung. Das Kraftstoffzumesssystem weist eine Vorförderpumpe, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems fördert, und eine Hochdruckpumpe auf, die Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich ist ein Druckdämpfer angeordnet. Finally, the invention also relates to a Fuel metering system of an internal combustion engine with Fuel injection. The fuel metering system points a prefeed pump that fuel from a Fuel tank in a low pressure area of the Fuel metering system promotes, and a high pressure pump on that fuel from the low pressure area into one A pressure damper is arranged in the high pressure area.

State of the art

Aus dem Stand der Technik sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen Kraftstoff in ein Ausgangsrohr oder direkt in die Brennräume eingespritzt wird. Zum Einspritzen des Kraftstoffs direkt in die Brennräume der Brennkraftmaschine wird üblicherweise ein zweistufig aufgebautes Kraftstoffzumesssystem eingesetzt. Dieses Kraftstoffzumesssystem weist eine Vorförderpumpe auf, die üblicherweise als eine Elektrokraftstoffpumpe (EKP) ausgebildet ist. Die Vorförderpumpe fördert Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter in einen Niederdruckbereich. In dem Niederdruckbereich steht Kraftstoff mit einem relativ niedrigen Druck in Höhe von etwa 3-4 bar an. Aus dem Niederdruckbereich wird Kraftstoff von einer Hochdruckpumpe in einen Hochdruckbereich gefördert. In dem Hochdruckbereich steht Kraftstoff bei Benzin-Brennkraftmaschinen mit etwa 120-150 bar und bei Diesel-Brennkraftmaschinen mit etwa 1.200-1.500 bar an. Sog. Common-Rail-Kraftstoffzumesssysteme weisen einen Hochdruckspeicher in dem Hochdruckbereich auf, in dem Kraftstoff mit dem relativ hohen Druck zwischengespeichert werden kann. Aus dem Hochdruckbereich wird Kraftstoff über elektrisch ansteuerbare Injektoren direkt in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt. Internal combustion engines are known from the prior art, where fuel is in an outlet pipe or directly into the Combustion chambers is injected. To inject the Fuel directly into the combustion chambers of the internal combustion engine is usually a two-tier structure Fuel metering system used. This Fuel metering system has a prefeed pump that usually as an electric fuel pump (EKP) is trained. The pre-feed pump delivers fuel a fuel tank into one Low pressure area. It says in the low pressure area Fuel with a relatively low pressure of about 3-4 bar. The low pressure area becomes Fuel from a high pressure pump into one High pressure area promoted. It says in the high pressure area Fuel in gasoline engines with about 120-150 bar and with diesel internal combustion engines with about 1,200-1,500 bar. So-called. Common rail Kraftstoffzumesssysteme have a high pressure accumulator in the high pressure area, in the fuel with the relatively high pressure can be cached. From the high pressure area becomes fuel via electrically controllable injectors directly into the combustion chambers of the internal combustion engine injected.

Bei einem solchen zweistufigen Kraftstoffzumesssystem kommt es im Niederdruckbereich zu stark pulsierenden Druckschwankungen. Diese Pulsationen treten insbesondere bei Kraftstoffzumesssystemen auf, bei denen die Hochdruckpumpe als eine Einzylinder-Kolbenpumpe ausgebildet ist. Die Ursache der Pulsationen liegt bei bedarfsgesteuerten Hochdruckpumpen an dem Absteuerstoß. Die Frequenz der Pulsationen ist von der Drehzahl der Hochdruckpumpe abhängig. With such a two-stage fuel metering system comes it pulsating too strongly in the low pressure range Pressure fluctuations. These pulsations occur in particular in fuel metering systems where the High-pressure pump designed as a single-cylinder piston pump is. The cause of the pulsations is included Demand-controlled high-pressure pumps at the exhaust surge. The Frequency of the pulsations is the speed of the High pressure pump dependent.

Um den Niederdruckbereich nicht unzulässig zu beanspruchen, ist es bekannt, in dem Niederdruckbereich einen Druckdämpfer anzuordnen. Ein Druckdämpfer für ein Kraftstoffzumesssystem ist bspw. aus der DE 38 43 840 A1 bekannt. Der dort offenbarte Druckdämpfer kann Druckspitzen abbauen, indem eine mit dem Dämpfer verbundene und mit Kraftstoff gefüllte Kammer gegen ein Luftpolster arbeitet, das komprimiert wird. Der Druckdämpfer kann vor oder sogar in der Hochdruckpumpe, jedoch in dem Niederdruckbereich, angeordnet sein. Der Druckdämpfer dämpft die Pulsationen im Niederdruckbereich so weit, dass die Beanspruchung des Niederdruckbereichs deutlich verringert wird. Aufgrund der verringerten Beanspruchung kann bspw. herkömmliche Verbindungstechnik in dem Niederdruckkreislauf verwendet werden. Falls der Druckdämpfer ausfällt, ist mit einer unzulässigen Beanspruchung des Niederdruckkreislaufs zu rechnen, wodurch insbesondere die Haltbarkeit der Verbindungen in dem Niederdruckbereich beeinträchtigt wird. Zudem wird u. U. eine funktionsgerechte Füllung und damit Förderung der Hochdruckpumpe verhindert. In order not to impose excessive demands on the low pressure range, it is known to have a low pressure range Arrange pressure damper. A pressure damper for one Fuel metering system is, for example, from DE 38 43 840 A1 known. The pressure damper disclosed there can pressure peaks dismantle by one connected to the damper and with Fuel filled chamber works against an air cushion that is compressed. The pressure damper can be in front of or even in the high pressure pump, but in the low pressure area, be arranged. The pressure damper dampens the pulsations in the Low pressure range so far that the stress of the Low pressure range is significantly reduced. Due to the reduced stress can be conventional, for example Connection technology used in the low pressure circuit become. If the pressure damper fails, use a impermissible stress on the low pressure circuit count, which in particular the durability of the Connections in the low pressure area is affected. In addition, U. a functional filling and thus Delivery of the high pressure pump prevented.

In den aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffzumesssystemen kann ein defekter Druckdämpfer in dem Niederdruckbereich nicht diagnostiziert werden. Bei defektem Druckdämpfer muss damit gerechnet werden, dass die Verbindungstechnik in dem Niederdruckbereich vor der erwarteten Lebensdauer ausfällt. Dies macht einen hohen Konstruktions- und Wartungsaufwand zur Sicherung der Funktionstüchtigkeit des Niederdruckkreislaufs erforderlich. In those known from the prior art Fuel metering systems can have a defective pressure damper the low pressure area cannot be diagnosed. at defective pressure damper must be expected that the Connection technology in the low pressure area before expected service life fails. This makes it high Design and maintenance effort to secure the Functionality of the low pressure circuit required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Diagnose des Druckdämpfers während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu schaffen. The present invention has for its object a Possibility to diagnose the pressure damper during the To create operation of the internal combustion engine.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Diagnoseverfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Druckverlauf in dem Niederdruckbereich ermittelt und ausgewertet wird, und dass der ermittelte Druckverlauf zur Diagnose des Druckdämpfers herangezogen wird. To solve this problem is based on the Diagnostic methods of the type mentioned at the beginning are proposed that the pressure curve is determined in the low pressure range and evaluated, and that the determined pressure curve is used to diagnose the pressure damper.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, einen Druckdämpfer eines Kraftstoffzumesssystems während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu diagnostizieren. Das hat den Vorteil, dass der Niederdruckkreislauf mit kostengünstiger Standardtechnik aufgebaut werden kann. Solange der Druckdämpfer funktioniert, werden die Pulsationen in dem Niederdruckbereich gedämpft. Falls ein Defekt des Druckdämpfers diagnostiziert wird, können entsprechende Maßnahmen zum Schutz des Niederdruckkreislaufs eingeleitet werden. It is the first time with the method according to the invention possible a pressure damper of a fuel metering system during the operation of the internal combustion engine diagnose. This has the advantage that the Low pressure circuit with inexpensive standard technology can be built. As long as the pressure damper works, the pulsations in the Steamed low pressure range. If there is a defect in the Pressure damper diagnosed can be appropriate Measures to protect the low pressure circuit initiated become.

Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch eine On-Board-Diagnosefunktion den Druckdämpfer in dem Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu überwachen und einen defekten Druckdämpfer frühzeitig zu diagnostizieren. Bei einer diagnostizierten Fehlfunktion des Druckdämpfers kann ein Austausch der Komponente signalisiert werden. Durch die Möglichkeit der On-Board-Diagnose können in dem Niederdruckkreislauf kostengünstigere Komponenten zum Einsatz kommen, ohne dass es zu einer Verringerung der Verfügbarkeit des Systems kommt. The essence of the present invention is through an on-board diagnostic function in the pressure damper Low pressure range of the fuel metering system during the Monitor operation of the internal combustion engine and one diagnose defective pressure damper at an early stage. at a diagnosed malfunction of the pressure damper replacement of the component can be signaled. Through the Possibility of on-board diagnosis can be done in the Low pressure circuit cheaper components for Use come without reducing the System availability is coming.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Druckverlauf in dem Niederdruckbereich mittels eines in dem Niederdruckbereich angeordneten Drucksensors gemessen wird. Genauer gesagt, werden über die Zeit Druckwerte gemessen und der Druckverlauf anhand der Druckwerte ermittelt. Die aus dem Stand der Technik bekannten zweistufigen Kraftstoffzumesssysteme zeigen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber hohen Temperaturen. Aus diesem Grund muss bei hohen Temperaturen der in dem Niederdruckbereich herrschende Vordruck erhöht werden, um eine geforderte Funktionalität aufrechtzuerhalten. Es sind Lösungen zur Vordruckerhöhung denkbar, einen Niederdrucksensor zur Ermittlung des Vordrucks aufweisen. Dieser in dem Kraftstoffzumesssystem zur Vordruckerhöhung enthaltene Drucksensor kann auch zum Messen des Druckverlaufs in dem Niederdruckbereich im Rahmen des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens eingesetzt werden. According to an advantageous development of the present Invention is proposed that the pressure curve in the Low pressure area by means of one in the low pressure area arranged pressure sensor is measured. More specifically, pressure values are measured over time and the Pressure curve determined based on the pressure values. The one from the State of the art known two-stage Fuel metering systems show a high sensitivity against high temperatures. For this reason, high temperatures in the low pressure range prevailing form to be increased to a required Maintain functionality. There are solutions for Upstream pressure increase conceivable, a low pressure sensor Determine the form. This one in the Fuel metering system included for increasing the pre-pressure Pressure sensor can also be used to measure the pressure curve in the Low pressure range in the context of the invention Diagnostic procedures are used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass im Rahmen der Auswertung des Druckverlaufs in dem Niederdruckbereich ein Differenzdruckverlauf aus der Differenz eines Solldruckverlaufs für den Niederdruckbereich und dem ermittelten Druckverlauf gebildet wird. Der Solldruckverlauf kann bspw. von einer Vorrichtung zur Regelung des Vordrucks zur Verfügung gestellt werden. According to a preferred embodiment of the present Invention is proposed as part of the evaluation of the pressure curve in the low pressure area Differential pressure curve from the difference of a Target pressure curve for the low pressure range and determined pressure curve is formed. The Setpoint pressure curve can, for example, from a device for Regulation of the form can be made available.

Vorteilhafterweise wird im Rahmen der Auswertung des Druckverlaufs in dem Niederdruckbereich der Betrag des ermittelten Druckverlaufs oder des Differenzdruckverlaufs gebildet. Advantageously, the evaluation of the Pressure course in the low pressure area the amount of determined pressure curve or the differential pressure curve educated.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Amplituden des ermittelten Druckverlaufs in dem Niederdruckbereich oder des Differenzdruckverlaufs zur Diagnose des Druckdämpfers herangezogen werden. Vorzugsweise wird ein defekter Druckdämpfer diagnostiziert, falls die Amplituden des ermittelten Druckverlaufs in dem Niederdruckbereich oder des Differenzdruckverlaufs einen vorgebbaren Schwellwert über eine vorgebbare Zeitdauer überschreiten. Die vorgebbare Zeitdauer kann so klein gewählt werden, dass bereits ein einmaliges Überschreiten der Amplitude über einen vorgebbaren Schwellwert zu einer Diagnose eines defekten Druckdämpfers führt. According to another advantageous development of the The present invention proposes that the Amplitudes of the determined pressure curve in the Low pressure range or the differential pressure curve for Diagnosis of the pressure damper can be used. A defective pressure damper is preferably diagnosed, if the amplitudes of the determined pressure curve in the Low pressure range or the differential pressure curve Predefinable threshold value over a predefinable period of time exceed. The predeterminable time period can be so small be chosen that a single exceeding the amplitude over a predefinable threshold value to a Diagnosis of a defective pressure damper.

Um Fehldiagnosen möglichst zu vermeiden, wird jedoch vorgeschlagen, dass die Amplitude den Schwellwert für eine längere Zeitdauer überschreiten muss, damit ein defekter Druckdämpfer diagnostiziert wird. To avoid misdiagnoses as much as possible, however suggested that the amplitude meet the threshold for a longer period of time, so that a defective Pressure damper is diagnosed.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass im Rahmen der Diagnose des Druckdämpfers stationäre Druckabweichungen des in dem Niederdruckbereich herrschenden Druckverlauf von einem Solldruckverlauf in dem Niederdruckbereich berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise werden aus dem ermittelten Druckverlauf Schwingungen mit der Eigenfrequenz des Niederdruckbereichs herausgefiltert. Die Eigenfrequenzen des Niederdruckkreislaufs können im Vorfeld des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens ermittelt werden. Indem die Schwingungen mit der Eigenfrequenz des Niederdruckbereichs aus dem ermittelten Druckverlauf herausgefiltert werden, wird verhindert, dass diese Schwingungen zu einer Fehldiagnose führen. An den Stellen, an denen die Schwingungen mit der Eigenfrequenz des Niederdruckkreislaufs aus dem ermittelten Druckverlauf herausgefiltert werden, wird vorzugsweise keine Diagnose durchgeführt. It is also proposed that within the Diagnosis of the pressure damper stationary pressure deviations of the in the low pressure range prevailing pressure curve of a target pressure curve in the low pressure area be taken into account. Advantageously, the determined pressure curve vibrations with the natural frequency filtered out of the low pressure range. The Natural frequencies of the low pressure circuit can in advance of the diagnostic method according to the invention can be determined. By the vibrations with the natural frequency of the Low pressure range from the determined pressure curve are filtered out, this is prevented Vibrations lead to a misdiagnosis. In the places where the vibrations with the natural frequency of the Low pressure circuit from the determined pressure curve are filtered out, preferably no diagnosis carried out.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Computerprogramms, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig ist. Dabei ist das Computerprogramm zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet, wenn es auf dem Rechengerät abläuft. In diesem Fall wird also die Erfindung durch das Computerprogramm realisiert, so dass das Computerprogramm in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung es geeignet ist. The realization of the inventive method in the form of a Computer program running on a computing device, in particular on a microprocessor, is executable. It is Computer program for executing the invention Appropriate method if it runs on the computing device. In this case, the invention is Computer program realized so that the computer program represents the invention in the same way as that Procedure that it is appropriate to perform.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Computerprogramm auf einem Speicherelement, insbesondere auf einem Read-Only-Memory, einem Random-Access-Memory oder einem Flash-Memory abgespeichert. Das Speicherelement steht mit dem Rechengerät über eine Kommunikationsverbindung in Kontakt. Zum Ausführen des Computerprogramms wird dieses entweder befehlsweise oder als Ganzes von dem Speicherelement in das Rechengerät übertragen. According to a preferred embodiment of the present Invention is the computer program on one Storage element, in particular on a read-only memory, a random access memory or a flash memory saved. The storage element stands with the Computing device in contact via a communication link. To run the computer program, this is either in command or as a whole from the storage element into the Transfer computing device.

Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von der Diagnosevorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Vorrichtung den Druckverlauf in dem Niederdruckbereich ermittelt und auswertet und den ermittelten Druckverlauf zur Diagnose des Druckdämpfers heranzieht. As a further solution to the problem of the present Invention is based on the diagnostic device of the initially suggested that the device determines the pressure curve in the low pressure area and evaluates and the determined pressure curve for diagnosing the Pressure damper.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist. Die Diagnosevorrichtung weist bspw. ein Rechengerät, insbesondere einen Mikroprozessor, auf, der über eine Kommunikationsverbindung mit einem Speicherelement in Verbindung steht. Auf dem Speicherelement ist ein Computerprogramm abgespeichert, das auf dem Rechengerät ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. According to an advantageous development of the present Invention, it is proposed that the diagnostic device Means for performing the method according to the invention having. The diagnostic device has, for example Computing device, in particular a microprocessor, on the over a communication link with a Storage element is connected. On the A computer program stores the storage element executable on the computing device and for executing the method according to the invention is suitable.

Schließlich wird als noch eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ausgehend von dem Kraftstoffzumesssystem der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Kraftstoffzumesssystem Mittel zum Erfassen des in dem Niederdruckbereich herrschenden Druckverlaufs, Mittel zum Auswerten des erfassten Druckverlaufs und Mittel zur Diagnose des Druckdämpfers anhand des ermittelten Druckverlaufs aufweist. Finally, the task is solved yet another the present invention based on the Fuel metering system of the type mentioned at the beginning proposed that the fuel metering system be used for Detect the prevailing in the low pressure area Pressure curve, means for evaluating the recorded Pressure curve and means for diagnosing the pressure damper based on the determined pressure curve.

Der in dem Niederdruckbereich herrschende Druckverlauf kann bspw. anhand von Sensorsignalen oder anhand von anderen in einem Steuergerät für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung stehenden Größen modelliert werden. Ebenso ist es möglich, den Druckverlauf durch geeignete Messmittel zu messen. The pressure curve prevailing in the low pressure range can For example, on the basis of sensor signals or on the basis of others in a control unit for an internal combustion engine standing sizes can be modeled. It is also possible to measure the pressure curve using suitable measuring equipment.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Kraftstoffzumesssystem Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist. According to an advantageous development of the present Invention is proposed that the Fuel metering system Means for executing the has the inventive method.

drawings

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung 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 der Zeichnung. Es zeigen: Other features, applications and advantages of Invention result from the following description of embodiments of the invention, which in the Drawing are shown. Thereby form all described or illustrated features for themselves or in any Combination the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their Relationship and regardless of their wording or Representation in the description or in the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kraftstoffzumesssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; Fig. 1 shows an inventive fuel metering system in accordance with a preferred embodiment;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Diagnoseverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; Fig. 2 shows an inventive diagnostic method according to a preferred embodiment;

Fig. 3 einen Druckverlauf in einem Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems aus Fig. 1 bei intaktem Druckdämpfer; und Fig. 3 is a pressure profile 1 in a low pressure area of the fuel metering system of Fig an intact pressure damper. and

Fig. 4 einen Druckverlauf in einem Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems aus Fig. 1 bei defektem Druckdämpfer. FIG. 4 shows a pressure curve in a low pressure area of the fuel metering system from FIG. 1 with a defective pressure damper.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftstoffzumesssystem 1 dargestellt, das einer Brennkraftmaschine 2 Kraftstoff liefert. Das Kraftstoffzumesssystem 1 ist als ein zweistufiges System mit einem Niederdruckbereich ND und einem Hochdruckbereich HD ausgebildet. Es weist eine Vorförderpumpe 3 auf, die bspw. als eine Elektrokraftstoffpumpe ausgebildet ist und Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 4 in den Niederdruckbereich ND fördert. Der von der Vorförderpumpe 3 geförderte Kraftstoff wird über ein Filterelement 5 einer Hochdruckpumpe 6 zugeführt. Die Hochdruckpumpe 6 ist bspw. als eine bedarfsgesteuerte Einzylinder-Kolbenpumpe ausgebildet und fördert Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich ND in den Hochdruckbereich HD. In dem Hochdruckbereich HD ist ein Hochdruckspeicher 7 angeordnet, in dem Kraftstoff mit einem Einspritzdruck p_r gespeichert und bei Bedarf über Einspritzventile 8 direkt in Brennräumen 9 der Brennkraftmaschine 2 eingespritzt wird. In Fig. 1, an inventive fuel metering system 1 is shown, which provides an internal combustion engine 2 fuel. The fuel metering system 1 is designed as a two-stage system with a low pressure area ND and a high pressure area HD. It has a prefeed pump 3 , which is designed, for example, as an electric fuel pump and delivers fuel from a fuel reservoir 4 into the low-pressure region ND. The fuel delivered by the prefeed pump 3 is fed to a high-pressure pump 6 via a filter element 5 . The high-pressure pump 6 is designed, for example, as a demand-controlled single-cylinder piston pump and delivers fuel from the low-pressure region ND to the high-pressure region HD. A high-pressure accumulator 7 is arranged in the high-pressure area HD, in which fuel is stored at an injection pressure p _r and, if necessary, is injected directly into combustion chambers 9 of the internal combustion engine 2 via injection valves 8 .

Aufgrund der Arbeitsweise der bedarfsgesteuerten Hochdruckpumpe 6 werden in dem Niederdruckbereich ND typischerweise Pulsationen angeregt, deren Frequenz von der Drehzahl der Hochdruckpumpe 6 abhängig ist. Diese Pulsationen sind in der Amplitude so hoch, dass der Niederdruckkreis ND eigentlich nicht mit herkömmlicher Verbindungstechnik betrieben werden könnte. Um die Pulsationen zu dämpfen, ist in dem Niederdruckbereich ND ein Druckdämpfer 10 in oder kurz vor der Hochdruckpumpe 6 angeordnet. Der Druckdämpfer 10 baut Druckspitzen ab, indem eine mit dem Dämpfer verbundene und mit Kraftstoff 10a gefüllte Kammer gegen ein Luftpolster 10b arbeitet, das komprimiert wird. Verschiedene Ausführungsformen eines Druckdämpfers 10 sind bspw. aus der DE 38 43 840 A1 bekannt, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Due to the mode of operation of the demand-controlled high-pressure pump 6 , pulsations are typically excited in the low-pressure region ND, the frequency of which is dependent on the speed of the high-pressure pump 6 . The amplitude of these pulsations is so high that the low-pressure circuit ND could not actually be operated with conventional connection technology. In order to dampen the pulsations, a pressure damper 10 is arranged in or shortly before the high-pressure pump 6 in the low-pressure region ND. The pressure damper 10 relieves pressure peaks by a chamber connected to the damper and filled with fuel 10 a working against an air cushion 10 b, which is compressed. Various embodiments of a pressure damper 10 are known, for example, from DE 38 43 840 A1, to which express reference is made.

Um eine Diagnose des Druckdämpfers 10 während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 zu ermöglichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Niederdruckbereich ND ein Drucksensor 11 angeordnet, der den Druckverlauf p_n in dem Niederdruckbereich ND aufnimmt und ein entsprechendes Signal an ein Steuergerät 12 des Kraftstoffzumesssystems 1 weiterleitet. Das Steuergerät 12 steuert bzw. regelt das Kraftstoffzumesssystem 1. Über Ansteuerleitungen steht das Steuergerät 12 mit der Vorförderpumpe 3 und der Hochdruckpumpe 6 in Verbindung. In order to enable a diagnosis of the pressure damper 10 during the operation of the internal combustion engine 1 , according to the present invention, a pressure sensor 11 is arranged in the low pressure area ND, which records the pressure curve p _n in the low pressure area ND and a corresponding signal to a control unit 12 of the fuel metering system 1 forwards. The control unit 12 controls the fuel metering system 1 . The control unit 12 is connected to the prefeed pump 3 and the high-pressure pump 6 via control lines.

Das Steuergerät 12 weist ein Speicherelement 13 auf, auf dem ein Computerprogramm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät 14, insbesondere auf einem Mikroprozessor, des Steuergeräts 12 ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens geeignet ist. Zur Ausführung des Computerprogramms wird dieses entweder befehlsweise oder als Ganzes über eine Kommunikationsverbindung 15 von dem Speicherelement 13 in das Rechengerät 14 übertragen. The control device 12 has a memory element 13 , on which a computer program is stored, which can be run on a computing device 14 , in particular on a microprocessor, of the control device 12 and is suitable for executing the diagnostic method according to the invention. In order to execute the computer program, it is transmitted from the storage element 13 into the computing device 14 either as a command or as a whole via a communication link 15 .

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand des in Fig.2 dargestellten Ablaufdiagramms erläutert. Das Verfahren beginnt in einem Funktionsblock 20. In einem Funktionsblock 21 wird der in dem Niederdruckbereich ND herrschende Druck p_n mittels des Drucksensors 11 gemessen. In einem Funktionsblock 22 wird ein Differenzdruck aus der Differenz eines Solldrucks p_nsoll für den Niederdruckbereich ND und dem gemessenen Druck p_n gebildet. Der Solldruckverlauf p_nsoll wird bspw. von dem Steuergerät 12 zur Verfügung gestellt. The method according to the invention will now be explained with reference to the flow chart shown in FIG. 2. The method begins in a function block 20 . In a function block 21 , the pressure p _n prevailing in the low-pressure region ND is measured by means of the pressure sensor 11 . In a function block 22 , a differential pressure is formed from the difference between a set pressure p _nset for the low pressure range ND and the measured pressure p _n . The setpoint pressure curve p _nset is made available by the control unit 12, for example.

In einem Funktionsblock 23 wird der Differenzdruckverlauf mittels eines Bandpasses gefiltert. Dadurch können Schwingungen mit der Eigenfrequenz des Niederdruckbereichs ND des Kraftstoffzumesssystems 1 herausgefiltert werden. Dazu wird im Vorfeld die Eigenfrequenz des Niederdruckkreises ND ermittelt. Derartige Schwingungen treten bspw. bei Kraftstoffzumesssystemen mit einem mechanisch geregelten Niederdruckkreislauf oder mit einem System zur Vordruckerhöhung oder bei einem Defekt der Vorförderpumpe 3 auf. In dem Funktionsblock 23 werden also die Eigenfrequenzen des Niederdruckkreises ausgefiltert, wobei an dieser Stelle keine Diagnose des Druckdämpfers 10 ausgeführt wird. In a function block 23 , the differential pressure curve is filtered using a band pass. As a result, vibrations with the natural frequency of the low pressure range ND of the fuel metering system 1 can be filtered out. For this purpose, the natural frequency of the low-pressure circuit ND is determined in advance. Such vibrations occur, for example, in fuel metering systems with a mechanically controlled low-pressure circuit or with a system for increasing the upstream pressure or in the event of a defect in the prefeed pump 3 . The natural frequencies of the low-pressure circuit are thus filtered out in the function block 23 , with no diagnosis of the pressure damper 10 being carried out at this point.

In einem Funktionsblock 24 wird ein Absolutwertverlauf gebildet, indem der Betrag des bandpassgefilterten Differenzdruckverlaufs gebildet wird. An absolute value curve is formed in a function block 24 by forming the amount of the bandpass-filtered differential pressure curve.

In einem Funktionsblock 25 erfolgt eine weitere Filterung, diesmal um den Absolutwertverlauf zu glätten. Der geglättete Absolutwertverlauf des bandpassgefilterten Differenzdruckverlaufs wird als p_d bezeichnet. In einem Abfrageblock 26 wird überprüft, ob der Verlauf p_d größer/gleich einem vorgebbaren Schwellwert p_s über eine vorgebbare Zeitdauer t_s ist. Sowohl der Schwellenwert p_s als auch die Zeitdauer t_s können an verschiedene Kraftstoffzumesssysteme 1 angepasst werden. Falls der Verlauf p_d den Schwellwert p_s mindestens für die Zeitdauer t_s übersteigt, wird in einem Funktionsblock 27 ein Defekt des Druckdämpfers 10 diagnostiziert. In einem Funktionsblock 28 ist das erfindungsgemäße Verfahren beendet. Further filtering takes place in a function block 25 , this time to smooth the absolute value curve. The smoothed absolute value curve of the bandpass-filtered differential pressure curve is referred to as p _d . A query block 26 checks whether the curve p _{d is} greater than / equal to a predefinable threshold value p _s over a predefinable time period t _s . Both the threshold value p _s and the time period t _s can be adapted to different fuel metering systems 1 . If the curve p _d exceeds the threshold value p _s at least for the period t _s , a defect in the pressure damper 10 is diagnosed in a function block 27 . The method according to the invention is ended in a function block 28 .

Falls der Verlauf p_d entweder unterhalb oder gleich dem Schwellwert p_s ist oder lediglich für eine kurze Zeitdauer, die kleiner als die Zeitdauer t_s ist, den Schwellwert p_s übersteigt, wird in einem Funktionsblock 29 ein intakter Druckdämpfer 10 diagnostiziert. Von dem Funktionsblock 29 wird wieder zu dem Funktionsblock 21 verzweigt, wo wieder der aktuelle Druck p_n in dem Niederdruckbereich ND gemessen wird. Das Verfahren wird zyklisch durchlaufen. In jedem Zyklus wird ein Wert für den Druck p_n gemessen, so dass nach mehreren Zyklen der Druckverlauf p_n aus den einzelnen Druckwerten ermittelt werden kann. If the curve p _{d is} either below or equal to the threshold value p _s or only exceeds the threshold value p _s for a short period of time that is less than the period of time t _s , an intact pressure damper 10 is diagnosed in a function block 29 . The function block 29 branches back to the function block 21 , where the current pressure p _n in the low pressure range ND is measured again. The process is run cyclically. A value for the pressure p _{n is} measured in each cycle, so that the pressure curve p _n can be determined from the individual pressure values after several cycles.

Vor der Auswertung des gemessenen Druckverlaufs p_n in den Funktionsblöcken 23 bis 29 muss sichergestellt werden, dass in dem Niederdruckkreis ND keine stationären Abweichungen von dem Solldruckverlauf p_nsoll bestehen, durch die die Diagnose eines Defekts des Druckdämpfers 10 ebenfalls ausgelöst werden könnte. Aus diesem Grund wird der Differenzdruckverlauf auch ohne Absolutwertbildung und ohne Filterung überwacht. Die Überprüfung auf stationäre Fehler erfolgt in dem Abfrageblock 30. Falls ein stationärer Fehler erkannt wird, wird auf einen Defekt in dem Niederdruckkreislauf ND geschlossen und das erfindungsgemäße Verfahren beendet. Before evaluating the measured pressure curve p _n in the function blocks 23 to 29, it must be ensured that there are no stationary deviations from the target pressure curve p _nset in the low-pressure circuit ND, which could also trigger the diagnosis of a defect in the pressure damper 10 . For this reason, the differential pressure curve is also monitored without absolute value formation and without filtering. The check for stationary errors takes place in the query block 30 . If a stationary error is detected, a defect in the low-pressure circuit ND is concluded and the method according to the invention is ended.

Im oberen Teil von Fig. 3 ist der gemessene Druckverlauf p_n in dem Niederdruckbereich ND für einen intakten Druckdämpfer 10 und der Solldruckverlauf p_nsoll dargestellt. Im unteren Teil von Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, dass der Betrag des geglätteten und bandpassgefilterten Differenzdruckverlaufs p_d deutlich unterhalb des Schwellwerts p_s bleibt. In the upper part of FIG. 3, the measured pressure curve p _n in the low pressure range ND for an intact pressure damper 10 and the target pressure curve p _nsoll are shown. In the lower part of FIG. 3 it can clearly be seen that the amount of the smoothed and bandpass-filtered differential pressure curve p _d remains significantly below the threshold value p _s .

In Fig. 4 ist der gemessene Druckverlauf p_n für einen defekten Druckdämpfer 10 dargestellt. Deutlich zu erkennen sind im oberen Teil der Fig. 4 die großen Pulsationen des Druckverlaufs p_n. Im unteren Teil von Fig. 4 ist zu erkennen, dass die Amplituden des Verlaufs p_d über die Zeitdauer t_s hinweg oberhalb des Schwellwertes p_s liegen. In FIG. 4, the measured pressure curve is shown for a defective p _n pressure damper 10. The large pulsations of the pressure curve p _n can be clearly seen in the upper part of FIG. 4. In the lower part of FIG. 4 it can be seen that the amplitudes of the curve p _d are above the threshold value p _s over the time period t _s .

Claims

1. Method for diagnosing a pressure damper ( 10 ) arranged in a low pressure area (LP) of a fuel metering system ( 1 ) of an internal combustion engine ( 2 ), the fuel metering system ( 1 ) being a pre-feed pump ( 3 ) that delivers fuel from a fuel tank ( 4 ) into the Low pressure area (ND) promotes, and has a high pressure pump ( 6 ) that pumps fuel from the low pressure area (ND) into a high pressure area (HD), characterized in that the pressure curve (p_n) in the low pressure area (ND) is determined and evaluated and that the determined pressure curve (p_n) is used to diagnose the pressure damper ( 10 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure curve (p_n) in the low pressure area (ND) is measured by means of a pressure sensor ( 11 ) arranged in the low pressure area (ND).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized that as part of the evaluation of the Pressure curve (p_n) in the low pressure range (ND) Differential pressure curve from the difference of a Setpoint pressure curve (p_nsoll) for the low pressure range (LP) and the determined pressure curve (p_n) is formed.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that as part of the evaluation of the Pressure curve (p_n) in the low pressure range (ND) Amount of the determined pressure curve (p_n) or the Differential pressure curve is formed.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that amplitudes of the determined pressure curve (p_n) in the low pressure range (ND) or the differential pressure curve are used to diagnose the pressure damper ( 10 ).

6. The method according to claim 5, characterized in that a defective pressure damper ( 10 ) is diagnosed if the amplitudes of the determined pressure curve (p_n) in the low pressure range (ND) or the differential pressure curve have a predefinable threshold value (p_s) over a predefinable time period (t_s ) exceed.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized gekennezichnet that in the context of the diagnosis of the pressure damper ( 10 ) stationary pressure deviations of the pressure curve (p_n) prevailing in the low pressure range (ND) from a set pressure curve (p_nsoll) for the low pressure range (ND) be taken into account.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that from the determined pressure curve (p_n) Vibrations with the natural frequency of the low pressure range (ND) can be filtered out.

9. Computer program which is executable on a computing device ( 14 ), in particular on a microprocessor, characterized in that the computer program is suitable for carrying out a method according to one of claims 1 to 8 when it runs on the computing device ( 14 ).

10. Computer program according to claim 9, characterized in that the computer program is stored on a memory element ( 13 ), in particular on a read-only memory, a random access memory or on a flash memory.

11. Device ( 12 ) for diagnosing a pressure damper ( 10 ) arranged in a low pressure area (LP) of a fuel metering system ( 1 ) of an internal combustion engine ( 2 ), the fuel metering system ( 1 ) being a pre-feed pump ( 3 ) that delivers fuel from a fuel reservoir ( 4 ) in the low pressure area (ND), and has a high pressure pump ( 6 ) that delivers fuel from the low pressure area (ND) to a high pressure area (HD), characterized in that the device ( 12 ) the pressure curve (p_n) in the low pressure area (ND) is determined and evaluated and the determined pressure curve (p_n) is used to diagnose the pressure damper ( 10 ).

12. The device ( 12 ) according to claim 11, characterized in that the device ( 12 ) has means for performing a method according to one of claims 2 to 8.

13. Fuel metering system ( 1 ) of an internal combustion engine ( 2 ) with fuel injection, the fuel metering system ( 1 ) a prefeed pump ( 3 ) that delivers fuel from a fuel reservoir ( 4 ) into a low pressure area (ND) of the fuel metering system ( 1 ), and a high pressure pump ( 6 ), which delivers fuel from the low pressure area (ND) to a high pressure area (HD) of the fuel metering system ( 1 ), and wherein a pressure damper ( 10 ) is arranged in the low pressure area (ND), characterized in that the fuel metering system ( 1 ) Means ( 11 ) for detecting the pressure curve (p_n) prevailing in the low pressure region (ND), means ( 12 ) for evaluating the detected pressure curve (p_n) and means (p_n) for diagnosing the pressure damper ( 10 ) on the basis of the determined pressure curve (p_n ) having.

14. Fuel metering system ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the fuel metering system ( 1 ) has means for carrying out a method according to one of claims 2 to 8.