DE102005023189A1

DE102005023189A1 - Fördereinrichtung mit einer Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE102005023189A1
Application number: DE102005023189A
Authority: DE
Inventors: Bernd Rumpf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-23
Also published as: JP5108753B2; KR20080011436A; US20080276909A1; JP2008540926A; EP1882095B1; EP1882095A1; WO2006122963A1; US7784446B2

Abstract

Eine Fördereinrichtung (1) mit einer Kraftstoffpumpe (5) zur Versorgung einer Brennkraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff hat eine Überwachungseinrichtung (10) zur Ermittlung des Verschleißzustandes oder der Verschmutzung der Kraftstoffpumpe (5). Die Überwachungseinrichtung (10) vergleicht hierfür die Leistungsaufnahme mit der hydraulischen Leistung der Kraftstoffpumpe (5). Bei Überschreitung eines vorgesehenen Wertes der Leistungsaufnahme wird eine Diagnoseanzeige (11) aktiviert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung mit einer Kraftstoffpumpe zur Versorgung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff und mit einer Einrichtung zur Versorgung der Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom.

Solche Fördereinrichtungen werden in heutigen Kraftfahrzeugen häufig eingesetzt und sind daher bekannt. Heutige Kraftstoffpumpen werden künftig bedarfsabhängig nach dem Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine geregelt. Die Einrichtung zur Versorgung der Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom liefert einen vorgesehenen Strom und eine vorgesehene Spannung gegebenenfalls in einer vorgesehenen Taktung zu der Kraftstoffpumpe. Jedoch unterliegen Kraftstoffpumpen einem natürlichen Verschleiß über die Lebensdauer und können zudem verschmutzen. Hierdurch sinkt der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe, was sich in einer Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme bei gleicher hydraulischer Leistungsabgabe der Kraftstoffpumpe auswirkt.

Um eine Verminderung der hydraulischen Leistungsabgabe bei gleicher elektrischer Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe auszugleichen, wird meist eine besonders leistungsstarke Kraftstoffpumpe eingesetzt. Hierdurch wird ein Leistungseinbruch der Brennkraftmaschine nach einem Verschleiß oder einer Verschmutzung der Kraftstoffpumpe vermieden. Der Einsatz der besonders leistungsstarken Kraftstoffpumpe hat jedoch den Nachteil, dass die Fördereinrichtung hierdurch sehr große Abmessungen aufweist und kostenintensiv ist und hierdurch die Stromaufnahme ansteigt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Fördereinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sich der Einsatz einer besonders leistungsstarken Kraftstoffpumpe vermeiden lässt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe bei vorgesehener hydraulischer Leistungsabgabe.

Durch diese Gestaltung lässt sich eine nachlassende hydraulische Leistung bei vorgesehener Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe über die Lebensdauer oder bei einer Verschmutzung erfassen. Die Überwachung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe stellt damit sicher, dass die durch Verschleiß oder Verschmutzung verminderte hydraulische Leistungsabgabe einfach erfasst wird. Dank der Erfindung lässt sich daher eine für die vorgesehene hydraulische Leistungsabgabe erforderliche Kraftstoffpumpe einsetzen und bei Verschleiß oder Verschmutzung reinigen oder auswechseln. Daher benötigt die erfindungsgemäße Fördereinrichtung keine besonders leistungsstarke Kraftstoffpumpe. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung besteht darin, dass beispielsweise bei einem Leistungseinbruch der Brennkraftmaschine der Fehler auf besonders einfache Weise eingegrenzt werden kann. Dank der Überwachungseinrichtung kann festgestellt werden, ob die Ursache des Leistungseinbruchs beispielsweise in der Verschmutzung und/oder dem Verschleiß der Kraftstoffpumpe liegen kann.

Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Überwachungseinrichtung in einem die Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom versorgenden Steuergerät angeordnet ist. Zudem weist die erfindungsgemäße Fördereinrichtung hierdurch eine besonders geringe Anzahl an Bauteilen auf.

Bei bedarfsgeregelten Kraftstoffpumpen lässt sich der Vergleich zwischen der Leistungsaufnahme und der abgegebenen hydraulischen Leistung gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach ermitteln, wenn das Steuergerät mit einem den Bedarf an Kraftstoff ermittelnden Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine verbunden ist. Da das Motorsteuergerät ohnehin den Bedarf der Brennkraftmaschine an Kraftstoff ermittelt, kann es diesen Bedarf an das die Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom versorgende Steuergerät übermitteln. Das Steuergerät versorgt anschließend die Kraftstoffpumpe mit ausreichend Strom und Spannung, bis der von dem Motorsteuergerät geforderte Bedarf gedeckt ist. Der Vergleich des aktuell gelieferten Stroms oder der Spannung mit entsprechenden Werten von dem Neuzustand der Kraftstoffpumpe ist ein Maß für den aktuellen Verschleiß der Kraftstoffpumpe.

Der aktuelle Verschleiß oder die Verschmutzung der Kraftstoffpumpe lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in jedem Betriebszustand der Kraftstoffpumpe ermitteln, wenn das Steuergerät einen Speicher für eine Kraftstoffpumpen-Kennlinie der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von dem zu fördernden Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine aufweist.

Die Ermittlung des aktuellen Verschleißes der Kraftstoffpumpe erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn das Steuergerät zur Ermittlung der Abweichung der für den zu fördernden Bedarf an Kraftstoff erforderlichen Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe von der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie ausgebildet ist. Diese Gestaltung ermöglicht die Erfassung des Verschleißes oder der Verschmutzung der Kraftstoffpumpe bereits bevor der Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine bei Volllast durch die Kraftstoffpumpe nicht mehr gedeckt werden kann. Die ermittelte Abweichung der aktuellen Leistungsaufnahme mit der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie wird vorzugsweise abgespeichert und kann im Rahmen eines Motortestes ausgelesen werden.

Eine sofortige Meldung des Erreichens der Verschleißgrenze oder des zulässigen Verschmutzungsgrades der Kraftstoffpumpe lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erzeugen, wenn das Steuergerät zur Übermittlung der Abweichung der Leistungsaufnahme mit der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie mit einer Diagnoseanzeige und/oder einer Diagnosebuchse verbunden ist.

Die Montage der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung gestaltet sich besonders einfach, wenn das Steuergerät innerhalb der Fördereinrichtung, vorzugsweise in einem in den Kraftstoffbehälter einzusetzenden Flansch angeordnet ist.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 schematisch eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung zur Versorgung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff,
2 ein Flussdiagramm zur Überwachung einer Leistungsaufnahme einer Kraftstoffpumpe der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung aus 1.
1 zeigt schematisch eine Fördereinrichtung 1 zur Versorgung einer Brennkraftmaschine 2 eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 3. Die Fördereinrichtung 1 hat eine in einem Schwalltopf 4 angeordnete Kraftstoffpumpe 5. Der Schwalltopf 4 ist gegen den Boden des Kraftstoffbehälters 3 vorgespannt. Die Kraftstoffpumpe 5 fördert den Kraftstoff aus dem Schwalltopf 4 über eine Vorlaufleitung 6 zu der Brennkraftmaschine 2. Ein Motorsteuergerät 7 ermittelt in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges den Bedarf der Brennkraftmaschine 2 an Kraftstoff und ist mit einem die Kraftstoffpumpe 5 mit elektrischem Strom versorgenden Steuergerät 8 verbunden. Das Steuergerät 8 weist einen Speicher 9 für eine Kraftstoffpumpen-Kennlinie auf. Die Kraftstoffpumpen-Kennlinie gibt an, welche Leistungsaufnahme die Kraftstoffpumpe 5 bei der zu fördernden Menge an Kraftstoff hat. Da die zu fördernde Menge an Kraftstoff dem Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine 2 entspricht, ermittelt das Steuergerät 8 aus der Kraftstoffpumpen-Kennlinie die erforderliche Spannung oder den erforderlichen Strom für die Kraftstoffpumpe 5. Weiterhin hat das Steuergerät 8 eine Überwachungseinrichtung 10, mit der verglichen wird, ob die Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe 5 zur Förderung der erforderlichen Menge an Kraftstoff ausreicht. Das Steuergerät 8 ist zudem mit einer Diagnoseanzeige 11, welches beispielsweise eine Kontrolllampe auf einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges hat, und mit einer Diagnosebuchse 12 verbunden. Über die Diagnosebuchse 12 lassen sich mit einem entsprechenden, nicht dargestellten Diagnosegerät die Werte der Überwachungseinrichtung 10 und der Verschleißzustand oder Verschmutzungszustand der Kraftstoffpumpe 5 auslesen.
In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform kann das Steuergerät 8 in einem in den Kraftstoffbehälter 3 einzusetzenden Flansch 13 angeordnet sein.
2 zeigt ein Flussdiagramm zur Ansteuerung und Überwachung der Kraftstoffpumpe 5 aus 1. In einem ersten Schritt S1 ermittelt das Motorsteuergerät 7 den Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine 2 und übermittelt den Kraftstoffbedarf an das Steuergerät 8. Das Steuergerät 8 ermittelt in einem Schritt S2 anhand einer abgespeicherten oder gelernten Kraftstoffpumpen-Kennlinie und dem Kraftstoffbedarf die Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe 5 und versorgt die Kraftstoffpumpe 5 entsprechend der vorgesehenen Leistungsaufnahme mit elektrischem Strom, der elektrischen Spannung oder Stromimpulsen. In einem Schritt S3 wird erfasst, ob der Bedarf der Brennkraftmaschine 2 an Kraftstoff gedeckt ist. Ist dies der Fall, wartet das Steuergerät 8 auf eine Änderung der Anforde rung des Motorsteuergerätes 7. Sofern der Bedarf der Brennkraftmaschine 2 an Kraftstoff nicht gedeckt ist, wird die Versorgung der Kraftstoffpumpe 5 mit elektrischem Strom in einem Schritt S4 erhöht. Gleichzeitig wird von der Überwachungseinrichtung 10 in einem Schritt S5 die Abweichung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe 5 von der Kraftstoffpumpen-Kennlinie ermittelt. Die ermittelte Abweichung ist ein Maß für den Verschleiß oder die Verschmutzung der Kraftstoffpumpe 5. In einem Schritt S6 wird verglichen, ob die Abweichung einen vorgesehenen Schwellwert überschreitet. Wenn dies der Fall ist, wird die Diagnoseanzeige 11 aktiviert und eine Meldung abgespeichert, welche über die Diagnosebuchse 12 ausgelesen werden kann. Wird der vorgesehene Schwellwert nicht überschritten, wartet das Steuergerät 8 wieder auf eine Änderung der Anforderung des Motorsteuergerätes 7

1: Fördereinrichtung
2: Brennkraftmaschine
3: Kraftstoffbehälter
4: Schwalltopf
5: Kraftstoffpumpe
6: Vorlaufleitung
7: Motorsteuergerät
8: Steuergerät
9: Speicher
10: Überwachungseinrichtung
11: Diagnoseanzeige
12: Diagnosebuchse
13: Flansch

Claims

Fördereinrichtung mit einer Kraftstoffpumpe zur Versorgung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff und mit einer Einrichtung zur Versorgung der Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (10) zur Überwachung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe (5) bei vorgesehener hydraulischer Leistungsabgabe.
Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (10) in einem die Kraftstoffpumpe (5) mit elektrischem Strom versorgenden Steuergerät (8) angeordnet ist.
Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) mit einem den Bedarf an Kraftstoff ermittelnden Motorsteuergerät (7) der Brennkraftmaschine (2) verbunden ist.
Fördereinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) einen Speicher (9) für eine Kraftstoffpumpen-Kennlinie der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe (5) in Abhängigkeit von dem zu fördernden Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine (2) aufweist.
Fördereinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) zur Ermittlung der Abweichung der für den zu fördernden Bedarf an Kraftstoff erforderlichen Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe (5) von der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie ausgebildet ist.
Fördereinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) zur Übermittlung der Abweichung der Leistungsaufnahme mit der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie mit einer Diagnoseanzeige (11) und/oder einer Diagnosebuchse (12) verbunden ist.
Fördereinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) innerhalb der Fördereinrichtung (1), vorzugsweise in einem in den Kraftstoffbehälter (3) einzusetzenden Flansch (13) angeordnet ist.