DE102007061228A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102007061228A1
DE102007061228A1 DE200710061228 DE102007061228A DE102007061228A1 DE 102007061228 A1 DE102007061228 A1 DE 102007061228A1 DE 200710061228 DE200710061228 DE 200710061228 DE 102007061228 A DE102007061228 A DE 102007061228A DE 102007061228 A1 DE102007061228 A1 DE 102007061228A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
pressure
control
valve device
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200710061228
Other languages
English (en)
Inventor
Bjoern Noack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200710061228 priority Critical patent/DE102007061228A1/de
Publication of DE102007061228A1 publication Critical patent/DE102007061228A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3836Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0023Valves in the fuel supply and return system
    • F02M37/0029Pressure regulator in the low pressure fuel system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/34Varying fuel delivery in quantity or timing by throttling of passages to pumping elements or of overflow passages, e.g. throttling by means of a pressure-controlled sliding valve having liquid stop or abutment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224Diagnosis of the fuel system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602Fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31Control of the fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3836Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3863Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Bei einem Kraftstoffsystem (10) einer Brennkraftmaschine (12) wird Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe (22) in eine Kraftstoff-Sammelleitung (26) gefördert. Ein Istdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung (26) wird von einem Sensor (42) erfasst und mittels einer ersten Ventileinrichtung (30) auf einen Solldruck geregelt. Die zu der Kraftstoffpumpe (22) gelangende Kraftstoffmenge wird durch eine zweite Ventileinrichtung (20) beeinflusst. Es wird vorgeschlagen, dass dann, wenn eine Differenz zwischen einem Ist-Steuersignal, mit dem die erste Ventileinrichtung (30) angesteuert wird, und einem Referenz-Steuersignal einen Grenzwert erreicht oder überschreitet, auf einen Fehler der zweiten Ventileinrichtung (20) geschlossen wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenstand der Erfindung sind ferner ein Computerprogramm, eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung und eine Brennkraftmaschine nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Patentansprüche.
  • Die DE 10 2005 052 636 A1 beschreibt ein Kraftstoffsystem, welches eine Vorförderpumpe umfasst, die den Kraftstoff aus einem Tank fördert. Von der Vorförderpumpe gelangt der Kraftstoff über eine als Zumesseinheit bezeichnete Ventileinrichtung zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoff verdichtet und in eine Kraftstoff-Sammelleitung ("Rail") fördert. An die Kraftstoff-Sammelleitung sind mehrere Kraftstoffinjektoren angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete Brennräume einspritzen. Der Druck der Kraftstoff-Sammelleitung wird unter anderem mittels eines Druckregelventils eingestellt. Die Zumesseinheit wird hydraulisch gesteuert, und zwar abhängig von der Menge des über das Druckregelventil aus der Kraftstoff-Sammelleitung abgesteuerten Kraftstoffs. Durch diese Menge wird die Position eines Steuerkolbens der Zumesseinheit beeinflusst, der wiederum den Zufluss zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe beeinflusst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Sicherheit beim Betreiben des Kraftstoffsystems verbessert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Lösungen sind in den nebengeordneten Patentansprüchen angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen genannt. Weitere wichtige Merkmale der Erfindung finden sich in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung, wobei die Merkmale für die Erfindung sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen wesentlich sein können, ohne dass hierauf jeweils explizit hingewiesen wird.
  • Die Erfindung gestattet es, eine Fehlfunktion der zweiten Ventileinrichtung auf einfache Art und Weise zu erkennen. Dabei ist weder ein zusätzlicher Sensor erforderlich, noch muss das Kraftstoffsystem oder die Brennkraftmaschine in einen bestimmten Betriebszustand gebracht werden, um die Fehlfunktion oder den Fehler der zweiten Ventileinrichtung erkennen zu können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit jederzeit im ganz normalen Betrieb der Brennkraftmaschine durchgeführt werden, wodurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit im Betrieb des Kraftstoffsystems und der Brennkraftmaschine erhöht werden.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zu Grunde, dass dann, wenn die zweite Ventileinrichtung nicht ordnungsgemäß arbeitet, die zu der Kraftstoffpumpe gelangende und folglich von dieser geförderte Kraftstoffmenge anders als gewünscht beeinflusst wird. Mit anderen Worten: Es wird entweder mehr oder weniger Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe in die Kraftstoff-Sammelleitung gefördert als an sich gewünscht ist. Dies hat zur Folge, dass die erste Ventileinrichtung eine kleinere oder eine größere Kraftstoffmenge als bei korrekt funktionierender zweiter Ventileinrichtung (Referenzzustand) aus der Kraftstoff-Sammelleitung absteuern muss, um den Istdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung auf den gewünschten Solldruck zu regeln. Bei einer Fehlfunktion wird sich daher das Steuersignal, mit dem die erste Ventileinrichtung angesteuert wird, von einem Referenz-Steuersignal, welches im "normalen" Referenzzustand vorliegt, in dem die zweite Ventileinrichtung korrekt arbeitet, um eine Differenz unterscheiden. Diese Differenz wird ausgewertet, und wenn sie einen Grenzwert erreicht oder überschreitet, wird dies als ein Hinweis auf einen Fehler der zweiten Ventileinrichtung interpretiert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dann besonders vorteilhaft, wenn die zweite Ventileinrichtung hydraulisch betätigt wird, und wenn dann, wenn das Ist-Steuersignal, mit dem die erste Ventileinrichtung angesteuert wird, kleiner ist als das Referenz-Steuersignal, auf eine Leckage einer Steuerleitung der zweiten Ventileinrichtung geschlossen wird. Ein Kraftstoffsystem mit einer hydraulisch betätigten zweiten Ventileinrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2005 052 636 A1 beschrieben, deren Offenbarung hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemacht wird. Bei einer solchen hydraulisch betätigten zweiten Ventileinrichtung ist eine hydraulische Steuerleitung erforderlich, die bei einer Leckage zu einer Fehlstellung eines Ventilelements der zweiten Ventileinrichtung führt. Eine solche Leckage kann dank des erfindungsgemäßen Verfahrens zuverlässig und vor allem sofort erkannt werden, wodurch die Gefahren, die eine solche Kraftstoffleckage mit sich bringt, deutlich reduziert werden können.
  • Möglich ist beispielweise, in einem solchen Fall nicht nur einen Eintrag in einen Fehlerspeicher zu produzieren, sondern den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, in welches eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Kraftstoffsystem eingebaut ist, optisch oder akustisch auf den Fehler und auf die Gefahr hinzuweisen. Gegebenenfalls kann sogar eine Notabschaltung der Brennkraftmaschine verfügt werden. Es können unterschiedliche Schwellen, also unterschiedliche Grenzwerte definiert werden, bei deren Unterschreiten unterschiedliche Aktionen ausgelöst werden.
  • Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens trägt bei, wenn das Referenz-Steuersignal mittels einer Kennlinie ermittelt wird, die für eine Referenz-Durchflussmenge gilt und in die ein mittels des Drucksensors erfasster Istdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung eingespeist wird.
  • Bei der zweiten Ventileinrichtung kann es sich um eine sogenannte "Saugdrossel" handeln, welche einen zu der Kraftstoffpumpe gelangenden Kraftstoffstrom in variabler Weise drosselt.
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine;
  • 2 einen vereinfachten Schnitt durch eine hydraulisch betätigte Zumesseinheit des Kraftstoffsystems von 1;
  • 3 ein Diagramm, in dem der Zusammenhang zwischen einem Druck in einer Kraftstoff-Sammelleitung des Kraftstoffsystems von 1 und einem Ansteuersignal eines Druckregelventils für verschiedene Durchflussmengen aufgetragen ist; und
  • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Kraftstoffsystems von 1.
  • Ein Kraftstoffsystem trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Es dient zur Versorgung einer Brennkraftmaschine 12, die in 1 jedoch nur schematisch durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Beide sind in ein in 1 nicht dargestelltes Kraftfahrzeug eingebaut, um dieses anzutreiben.
  • Das Kraftstoffsystem 10 umfasst einen Kraftstoffbehälter 14, aus dem eine üblicherweise elektrisch angetriebene Vorförderpumpe 16 den Kraftstoff in einen Abschnitt 18a einer Niederdruckleitung 18 fördert. Der Abschnitt 18a führt zu einer Saugdrossel 20, die auch als "Zumesseinheit" bezeichnet wird und auf die weiter unten noch stärker im Detail eingegangen wird.
  • Von der Zumesseinheit 20 führt ein Abschnitt 18b der Niederdruckleitung 18 zu einer mechanisch von der Brennkraftmaschine 12 angetriebenen Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22. Diese verdichtet den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck und fördert ihn über eine Hochdruckleitung 24 in eine Kraftstoff-Sammelleitung 26, die auch als "Rail" bezeichnet wird. An diese sind mehrere Injektoren 28 angeschlossen, die den Kraftstoff in nicht näher dargestellte Brennräume der Brennkraftmschine 12 einspritzen.
  • An die Kraftstoff-Sammelleitung 26 ist ein elektromagnetisch betätigtes Druckregelventil 30 angeschlossen, welches auch als "Absteuerventil" bezeichnet wird und von dem eine Absteuerleitung 32 zum Kraftstoffbehälter 14 zurückführt. In dem vorliegenden Kraftstoffsystem 10 sind also zwei wichtige Ventile enthalten, wobei man allgemein auch das Druckregelventil 30 als erste Ventileinrichtung und die Zumesseinheit 20 als zweite Ventileinrichtung bezeichnen kann. In der Absteuerleitung 32 ist eine Strömungsdrossel 34 angeordnet. Jener Abschnitt der Absteuerleitung 32, der stromaufwärts von der Strömungsdrossel 34 gelegen ist, ist mit 32a bezeichnet, jener Abschnitt, der stromabwärts von der Strömungsdrossel 34 angeordnet ist, mit 32b.
  • Der stromaufwärts von der Strömungsdrossel 34 gelegene Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 ist mittels einer gestrichelt dargestellten hydraulischen Steuerleitung 36 mit der Zumesseinheit 20 verbunden. Eine weitere Steuerleitung 38 verbindet den stromabwärts von der Strömungsdrossel 34 gelegenen Bereich 32b der Absteuerleitung 32 ebenfalls mit der Zumesseinheit 20.
  • Der Betrieb des Kraftstoffsystems 10 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 40 gesteuert beziehungsweise geregelt. Diese wird allgemein auch einfach als "Steuergerät" bezeichnet. Die Steuer- und Regeleinrichtung 40 erhält Signale von einem Drucksensor 42, der an der Kraftstoff-Sammelleitung 26 angeordnet ist und den in dieser herrschenden Kraftstoffdruck erfasst. Abhängig von den Signalen des Drucksensors 42 steuert die Steuer- und Regeleinrichtung 40 unter anderem das Druckregelventil 30 an, um einen vom Drucksensor 42 erfassten Istdruck einem Solldruck nachzuführen.
  • Der prinzipielle Aufbau der Zumesseinheit 20 wird nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert. In einem Gehäuse 44 ist ein insgesamt zylindrischer Steuerkolben 46 gleitend geführt. Zwischen einer ersten Stirnfläche 48 und dem Gehäuse 44 ist ein Federraum 50 gebildet, in dem eine Ventilfeder 52 aufgenommen ist, die sich einerseits am Steuerkolben 46 und andererseits am Gehäuse 44 abstützt. Eine Öffnung 54 verbindet den Federraum 50 mit der Steuerleitung 38, also letztlich mit dem Abschnitt 32b der Absteuerleitung 32. Zwischen einer in 2 auf der linken Seite vorhandenen zweiten Stirnfläche 56 des Steuerkolbens 46 und dem Gehäuse 44 ist ein hydraulischer Steuerraum 58 gebildet, der über eine Öffnung 60 mit der ersten hydraulischen Steuerleitung 36, also letztlich dem Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 verbunden ist. Der Steuerraum 48 wird radial durch einen Anschlagring 61 begrenzt, an dem sich der Steuerkolben 46 in der in 2 gezeigten geöffneten Endstellung abstützt.
  • Auf der Innenseite der Umfangswand des Gehäuses 44 sind zwei axial voneinander beabstandete Ringnuten 62 und 64 vorhanden. Die in 2 linke Ringnut 62 ist über eine Öffnung 66 mit dem Abschnitt 18a der Niederdruckleitung 18 verbunden, die in 2 rechte Ringnut 64 über eine Öffnung 68 mit dem Abschnitt 18b.
  • Der Steuerkolben 46 verfügt ungefähr in seiner axialen Mitte über einen Zentralabschnitt 70 mit verringertem Durchmesser und zwei Endabschnitte 72 und 74 mit größerem Durchmesser. An den in 2 linken Endabschnitt 72 ist ein sich in Richtung zum rechten Endabschnitt 74 axial erstreckender Kragen 76 angeformt, in dem mehrere Steuerschlitze 78 vorhanden sind. Je nach axialer Stellung des Steuerkolbens 46 überdecken diese Steuerschlitze 78 die Ringnut 62 mehr oder weniger.
  • Das Kraftstoffsystem 10 mit der Zumesseinheit 20 arbeitet folgendermaßen: Kurz vor dem Starten der Brennkraftmaschine 12 fördert die mechanische Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 noch keinen Kraftstoff in den Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26, so dass der Druck in diesem noch vergleichsweise niedrig ist. Folglich ist das Druckregelventil 30 geschlossen, es strömt kein Kraftstoff über die Absteuerleitung 32 ab. Damit herrscht zu beiden Seiten der Strömungsdrossel 34 in den Abschnitten 32a und 32b der gleiche Druck, der folglich über die Steuerleitungen 36 und 38 auch an den beiden Stirnflächen 48 und 56 des Steuerkolbens 46 wirkt.
  • Durch die Ventilfeder 52 wird der Steuerkolben 46 jedoch in die in 2 gezeigte geöffnete Endstellung gedrückt, in der die Steuerschlitze 78 die Ringnut 62 maximal überdecken. Somit kann von der Vorförderpumpe 16 eine maximale Kraftstoffmenge zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 gefördert werden, was einen schnellen Druckaufbau in der Kraftstoff-Sammelleitung 26 beim Starten der Brennkraftmaschine 12 begünstigt.
  • Auch im Betrieb der Brennkraftmaschine 12, bei fördernder Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22, kann ein ähnlicher Zustand vorliegen, wenn eine Differenz zwischen dem vom Drucksensor 42 erfassten Istdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung 26 von einem Solldruck einen Grenzwert nicht überschreitet und somit das Absteuerventil 30 geschlossen bleibt. Steigt die Abweichung zwischen dem Istdruck und dem Solldruck in der Kraftstoff-Sammelleitung 26 jedoch über diesen Grenzwert, öffnet das Druckregelventil 30, so dass Kraftstoff über das Druckregelventil 30 und die Absteuerleitung 32 zum Kraftstoffbehälter zurück abgesteuert wird.
  • Nun bildet sich über die Strömungsdrossel 34 hinweg eine Druckdifferenz: Stromaufwärts von der Strömungsdrossel 34 im Bereich 32a herrscht ein höherer Druck als stromabwärts von der Strömungsdrossel 34 im Bereich 32b. Entsprechend wirken an den Stirnflächen 48 und 56 unterschiedliche Drücke, die nun dazuführen, dass die in Schließrichtung des Steuerkolbens 46 wirkende Kraftresultierende die in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte übersteigt, so dass der Steuerkolben 46 in Schließrichtung (in 2 nach rechts) gegen die Kraft der Ventilfeder 52 bewegt wird.
  • Hierdurch wird die Überdeckung der Steuerschlitze 78 mit der Ringnut 62 geringer, so dass nur noch eine geringere Kraftstoffmenge von der Vorförderpumpe 16 zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 gelangt. Folglich fördert die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 auch weniger Kraftstoff in die Kraftstoff-Sammelleitung 26, so dass auch die zum Erreichen beziehungsweise Erhalten eines bestimmten Druckniveaus von dem Druckregelventil 30 abzusteuernde Kraftstoffmenge sinkt. Dadurch wird auch die Druckdifferenz über die Strömungsdrossel 34 wieder kleiner, so dass die Zumesseinheit 20 wieder etwas öffnet. Auf diese Weise ergibt sich am Ende ein Gleichgewichtszustand, bei dem die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 mit minimalem Energieaufwand arbeitet.
  • Das Steuerverhalten des Druckregelventils 30 ergibt sich aus dem Diagramm in 3: Die Abszisse des Diagramms wird durch ein Ansteuersignals, beispielsweise einen Steuerstrom, gebildet, mit dem das elektromagnetisch betätigte Druckregelventil 30 angesteuert wird. Die Ordinate wird durch den in der Kraftstoff-Sammelleitung 26 herrschenden Druck gebildet. Man erkennt, dass zum Aufrechterhalten eines vergleichsweise kleinen Drucks auch ein vergleichsweise kleines Ansteuersignals erforderlich ist.
  • In dem Diagramm von 3 sind mehrere Kurven aufgetragen. Die Kurven in Richtung des Pfeiles A entsprechen einer vergleichsweise großen Durchflussmenge, wohingegen die Kurven in Richtung B einer vergleichsweise kleinen Durchflussmenge entsprechen. Eine solche vergleichsweise kleine Durchflussmenge liegt in dem oben beschriebenen Gleichgewichtszustand, bei korrekt funktionierender Zumesseinheit 20, vor.
  • Kommt es jedoch zu einer Leckage beispielsweise in der ersten Steuerleitung 36, sinkt der Steuerdruck im Steuerraum 58. Der Steuerkolben 46 nimmt daher in dem besagten Gleichgewichtszustand eine Position ein, die bei der in 2 gezeichneten Lage der Zumesseinheit 20 links von der ohne Leckage vorliegenden Position des Steuerkolbens 46 liegt. Bei einer Leckage in der Steuerleitung 36 ist daher die Überdeckung der Steuerschlitze 38 mit der Ringnut 62 größer, der Kraftstoffstrom zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 32 wird somit gegenüber dem Zustand ohne Leckage entdrosselt, es gelangt also mehr Kraftstoff als an sich gewünschtzur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22.
  • Damit der Istdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung 26 dennoch möglichst gut mit dem gewünschten Solldruck übereinstimmt, muss das Druckregelventil 30 stärker öffnen, es muss also eine größere Kraftstoffmenge über die Absteuerleitung 32 absteuern. Der gesamte Gleichgewichtszustand bei einer Leckage in der Steuerleitung 36 ist also letztlich gegenüber einem Zustand ohne Leckage durch eine größere Durchflussmenge durch das Druckregelventil 30 gekennzeichnet. Entsprechend unterscheidet sich das Ist-Steuersignal Sist im Leckagefall von einem Referenz-Steuersignal Sref, welches im Gleichgewichtszustand ohne Leckage (Referenzzustand), bei einer vergleichsweise geringen Durchflussmenge durch das Druckregelventil 30 vorliegen würde. Das Ist-Steuersignal Sist ist dabei deutlich geringer als das Referenz-Steuersignal Sref.
  • Dieser Zusammenhang wird in dem nun unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Verfahren dazu ausgenutzt, um eine Leckage in der Steuerleitung 36 zu erkennen. Nach einem Start in 80 wird in 82 in der Kraftstoff-Sammelleitung 26 herrschende Istdruck pist, der vom Drucksensor 42 bereitgestellt wird, festgestellt. Aus diesem wird in 84 unter Verwendung einer Kennlinie (vergleiche 3) das Referenz-Steuersignal Sref ermittelt, welches für die übliche Referenz-Durchflussmenge gilt. In 86 wird das Ist-Steuersignal Sist, mit dem das Druckregelventil 30 angesteuert wird, festgestellt. In 88 wird die Differenz zwischen dem Ist-Steuersignal Sist und dem Referenz-Steuersignal Sref gebildet.
  • In 90 wird abgefragt, ob das Ist-Steuersignal Sist kleiner ist als das Referenz-Steuersignal Sref. Ist die Antwort in 90 Ja, wird in 92 abgefragt, ob die in 88 festgestellte Differenz beziehungsweise deren Betrag größer ist als ein Grenzwert G1. Ist dies der Fall, was nur bei einer betragsmäßig vergleichsweise großen Differenz der Fall ist, wird in 94 ein Notabschalten der Brennkraftmaschine 12 eingeleitet. Ist die Antwort in 92 nämlich Ja, ist dies ein Hinweis auf eine vergleichsweise große Leckage in der Steuerleitung 36.
  • Ist die Antwort in 92 Nein, wird in 96 abgefragt, ob die in 88 ermittelte betragsmäßige Differenz größer ist als ein zweiter Grenzwert, der betragsmäßig kleiner ist als der erste Grenzwert (Schritt 92). Ist die Antwort in 96 Ja, wird in 98 ein Warnsignal an den Fahrer des Kraftfahrzeugs, in das die Brennkraftmaschine 12 und das Kraftstoffsystem 10 eingebaut sind, ausgegeben. Die Antwort "Ja" bei der Abfrage 96 ist nämlich ein Hinweis auf eine zwar beachtenswerte, jedoch vergleichsweise kleine und damit weniger kritische Leckage in der Steuerleitung 36. Ist die Antwort in 90 Nein, wird in 100 abgefragt, ob die in 88 festgestellte betragsmäßige Differenz größer ist als ein dritter Grenzwert. Ist die Antwort "Ja", erfolgt in 102 ein Eintrag in einen Fehlerspeicher. Das Verfahren endet in 104.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005052636 A1 [0002, 0007]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems (10) einer Brennkraftmaschine (12), bei dem Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe (22) in eine Kraftstoff-Sammelleitung (26) gefördert wird, bei dem ein Istdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung (26) von einem Sensor (42) erfasst und mittels einer ersten Ventileinrichtung (30) auf einen Solldruck geregelt wird, und bei dem die zu der Kraftstoffpumpe (22) gelangende Kraftstoffmenge durch eine zweite Ventileinrichtung (20) beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Differenz zwischen einem Ist-Steuersignal, mit dem die erste Ventileinrichtung (30) angesteuert wird, und einem Referenz-Steuersignal einen Grenzwert erreicht oder überschreitet, auf einen Fehler der zweiten Ventileinrichtung (20) geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventileinrichtung (20) hydraulisch betätigt wird, und dass dann, wenn das Ist-Steuersignal, mit dem die erste Ventileinrichtung (30) angesteuert wird, kleiner ist als das Referenz-Steuersignal, auf eine Leckage einer Steuerleitung (36) der zweiten Ventileinrichtung (20) geschlossen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Grenzwerte definiert sind, bei deren Überschreiten unterschiedliche Aktionen ausgelöst werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenz-Steuersignal mittels einer Kennlinie ermittelt wird, die für eine Referenz-Durchflussmenge gilt und in die ein mittels des Drucksensors (42) erfasster Istdruck in der Kraftstoff-Sammelleitung (26) eingespeist wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventileinrichtung (20) einen zu der Kraftstoffpumpe (22) gelangenden Kraftstoffstrom drosselt.
  6. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche programmiert ist.
  7. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (40) für ein Kraftstoffsystem (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 programmiert ist.
  8. Brennkraftmaschine (12), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (40), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (40) zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 programmiert ist.
DE200710061228 2007-12-19 2007-12-19 Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine Withdrawn DE102007061228A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710061228 DE102007061228A1 (de) 2007-12-19 2007-12-19 Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710061228 DE102007061228A1 (de) 2007-12-19 2007-12-19 Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007061228A1 true DE102007061228A1 (de) 2009-06-25

Family

ID=40689569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710061228 Withdrawn DE102007061228A1 (de) 2007-12-19 2007-12-19 Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007061228A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2116710A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-11 Denso Corporation Brennstoffdrucksteuergerät und Brennstoffdrucksteuersystem
WO2011000480A1 (de) * 2009-07-02 2011-01-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur regelung des raildrucks in einem common-rail einspritzsystem einer brennkraftmaschine
DE102021002132B3 (de) 2021-04-22 2022-09-29 Daimler Truck AG Druckregelventil zum Einstellen, insbesondere Regeln eines Drucks eines Kraftstoffes sowie Kraftstoffsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102021002134B3 (de) 2021-04-22 2022-09-29 Daimler Truck AG Kraftstoffsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftstoffsystem

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005052636A1 (de) 2005-11-04 2007-05-10 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005052636A1 (de) 2005-11-04 2007-05-10 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2116710A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-11 Denso Corporation Brennstoffdrucksteuergerät und Brennstoffdrucksteuersystem
US8050845B2 (en) 2008-05-09 2011-11-01 Denso Corporation Fuel pressure controller and fuel pressure control system
WO2011000480A1 (de) * 2009-07-02 2011-01-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur regelung des raildrucks in einem common-rail einspritzsystem einer brennkraftmaschine
US9624867B2 (en) 2009-07-02 2017-04-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for the closed-loop control of the rail pressure in a common-rail injection system of an internal combustion engine
DE102021002132B3 (de) 2021-04-22 2022-09-29 Daimler Truck AG Druckregelventil zum Einstellen, insbesondere Regeln eines Drucks eines Kraftstoffes sowie Kraftstoffsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102021002134B3 (de) 2021-04-22 2022-09-29 Daimler Truck AG Kraftstoffsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftstoffsystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1776523B1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem
DE19626689C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Einspritzsystems
DE10106095A1 (de) Kraftstoffsystem, Verfahren zum Betreiben des Kraftstoffsystems, Computerprogramm sowie Steuer- und/oder Regelgerät zur Steuerung des Kraftstoffsystems
DE102007057452A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine
DE19612413A1 (de) Druckfluid-Versorgungssystem, insbesondere für ein Kraftstoff-Einspritzsystem
EP3362674B1 (de) Durchflussbegrenzer für einen injektor
DE19630938A1 (de) Kraftstoffzuleitung mit einem Volumenstromregelventil und Volumenstromregelventil
DE102017201580A1 (de) Rückschlag-Drossel-Ventil für einen Hochdruckspeicher
EP2344750A1 (de) Kraftstoff-hochdruckpumpe für eine brennkraftmaschine
DE102007061228A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine
EP1427931B1 (de) Verfahren, computerprogramm, steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie kraftstoffsystem für eine brennkraftmaschine
DE102008036819B4 (de) Überdrucksicherungsanordnung und Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
WO2007051675A1 (de) Kraftstoffsystem einer brennkraftmaschine
DE102014220742A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine
DE102012223166A1 (de) Kraftstoffinjektor
EP1920155B1 (de) Kraftstoff-einspritzsystem für eine brennkraftmaschine
EP1799999A1 (de) Kraftstoffsystem für eine brennkraftmaschine
DE102010027858A1 (de) Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine
DE112011105285T5 (de) Druckregler
DE102010028844A1 (de) Schaltventil
EP1262659B1 (de) Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102010004215B4 (de) Vorrichtung zur Verhinderung des Absterbens des Motors bei einem mit einem Dieseleinspritzsystem ausgestatteten Fahrzeug
EP1325222B1 (de) Verfahren zur diagnose eines ventils in einem kraftstoffversorgungssystem einer brennkraftmaschine
WO2008122521A1 (de) Ventil und einspritzanlage für eine brennkraftmaschine mit ventil
DE102015205114B4 (de) Verfahren zur Vermeidung zu hoher Systemdrücke in Common-Rail-Systemen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140212

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee