DE102009004590A1

DE102009004590A1 - Saugpumpensystem für ein Kraftstoffdirekteinspritzsystem

Info

Publication number: DE102009004590A1
Application number: DE102009004590A
Authority: DE
Inventors: Joseph Norman Dearborn Ulrey; Ross Dykstra Dearborn Pursifull
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2009-07-30
Also published as: US20090188472A1; US7640916B2

Abstract

Es wird ein wirtschaftliches Verfahren zum Steuern einer als Teil eines Kraftstoffdirekteinspritzsystems arbeitenden Saugpumpe beschrieben. Nach dem Verfahren wird die Saugpumpe bei effizienten Betriebsbedingungen betrieben und dann angehalten, bis zusätzlicher Kraftstoff gefordert wird.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Saugpumpe, die als Teil eines Direkteinspritzsystems arbeitet.
Hintergrund
In U.S. Patent 5,477,833 wird ein Verfahren und System zum Betreiben einer Kraftstoffsaugpumpe beschrieben. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zum zeitweiligen Betreiben einer Saugpumpe. Im Einzelnen beschreibt das Verfahren das Abschalten der Saugpumpe als Möglichkeit, das Vorsehen einer Kraftstoffrücklaufleitung zu vermeiden. Die Kraftstoffpumpenausgabe wird zu einem Speicher geleitet. Der Speicher nimmt ein Kraftstoffvolumen auf und gibt an die Kraftstoffeinspritzventile Kraftstoff ab, wenn die Einspritzventile Kraftstoff an Motorzylinderöffnungen abgeben. Die Saugpumpe wird in dieser Anordnung betrieben, wenn Druck in dem Speicher unter einen vorbestimmten Betrag fällt. Folglich steigt und fällt der Kraftstoffdruck an den Kraftstoffeinspritzventilen, wenn die Kraftstoffpumpe betrieben wird und wenn Kraftstoff zum Motor eingespritzt wird. Ein Motorsteuergerät passt die Kraftstoffeinspritzsteuerzeiten in dem Bemühen an, den sich ändernden Kraftstoffdruck auszugleichen.
Das vorstehend erwähnte System kann auch mehrere Nachteile aufweisen. Während das System zum Beispiel den Kraftstoffwirkungsgrad verbessern kann, während es in Kanaleinspritzanwendungen verwendete Kraftstoffverteilerrohrdrücke erzeugt, kann es wenig oder keinen Kraftstoffwirkungsgradvorteil bieten, wenn die Kraftstoffpumpe für Direkteinspritzanwendungen erforderliche Drücke erzeugen muss, da die Kraftstoffpumpe eventuell kontinuierlich betrieben werden muss, um höhere Drücke aufzubauen. Ferner kann das System Kraftstoff/Luft-Fehler verursachen, wenn das Motorsteuergerät Anpassungen der Kraftstoffeinspritzsteuerzeiten in Verbindung mit Druckänderungen des Kraftstoffverteilerrohrs vornimmt.
Die vorliegenden Erfinder haben die vorstehend erwähnten Nachteile erkannt und haben ein System und Verfahren entwickelt, das wesentliche Verbesserungen bietet.
Zusammenfassung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Beschreibung umfasst ein System zum Zuführen von Kraftstoff direkt zu einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei das System umfasst: eine Kraftstoff zu einer Einspritzpumpe zuführende Kraftstoffsaugpumpe; einen zwischen dem Ausgang der Saugpumpe und dem Eingang der Einspritzpumpe angeordneten Speicher; und ein Steuergerät, das der Saugpumpe zugeführte Energie so anpasst, dass ein Druck am Einlass der Einspritzpumpe über einem ersten vorbestimmten Betrag liegt, und wobei das Steuergerät die der ersten Kraftstoffpumpe zugeführte Energie unterbricht, wenn der Druck an dem Einlass der Einspritzpumpe größer als ein zweiter vorbestimmter Betrag ist. Dieses System beseitigt zumindest einige Nachteile des vorstehend erwähnten Verfahrens.
Der Saugpumpen-Energieverbrauch und somit der Kraftstoffverbrauch des Motors können zumindest während einiger Bedingungen durch zeitweiliges Betreiben einer Saugpumpe verringert werden, die einer zweiten Kraftstoffpumpe durch einen Speicher Kraftstoff zuführt. In einem Beispiel kann die Saugpumpe als Reaktion auf den am Einlass einer Einspritzpumpe aufgebauten Kraftstoffdruck aktiviert und deaktiviert werden. Dieses System lässt eine Einspritzkraftstoffpumpe effizient arbeiten, während es gleichzeitig die Saugpumpe effizient betreibt. Wenn zwei Kraftstoffpumpen effizient betrieben werden können, ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch des Motors zu verringern und Kraftstoffdrücke zu erreichen, die mit Direkteinspritzung kompatibel sind. Der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe wird durch Halten des Kraftstoffdrucks am Einlass der Einspritzpumpe über dem Kraftstoffdampfdruck verwirklicht, und der Wirkungsgrad der Saugpumpe wird durch Betreiben der Saugpumpe einen kurzen Zeitraum lang, in dem der Kraftstoffverbrauch des Motors niedrig ist, bei einer effizienten Betriebsbedingung verbessert.
Verglichen mit anderen Systemen, die zeitweilig betriebene Kraftstoffpumpen nutzen, kann das vorliegende System auch eine Änderung von Luft/Kraftstoff verringern, da der Kraftstoffverteilerrohrdruck durch eine Einspritzpumpe, die ständig betrieben wird, gehalten wird. Je konstanter der Kraftstoffdruck gehalten wird, desto weniger Luft/Kraftstoff-Fehler wird durch das erforderliche Ausgleichen von Druckschwankung an den Kraftstoffeinspritzventilen eingebracht. Es ist anzumerken, dass das vorliegende System nach Bedarf Kraftstoffdruck beruhend auf Motorbetriebsbedingungen anpassen kann, doch ist im Gegensatz zu dem vorstehend erwähnten zeitweilig betriebenen Kraftstoffpumpensystem der Kraftstoffverteilerrohr bei einer ausgewählten Motorbetriebsbedingung im Wesentlichen konstant.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Die Vorgehensweise kann nämlich Kraftstoffdruckschwankung an Kraftstoffeinspritzventilen verringern, während sie gleichzeitig den Energieverbrauch der Saugpumpe verringert. Dies ermöglicht es dem System, Luft/Kraftstoff-Fehler verglichen mit manchen anderen Kraftstoffsystemen zu verringern, bei denen der Speicher direkt mit dem Kraftstoffverteilerrohr und somit den Einspritzventilen in Verbindung steht. Ferner sieht das System Einspritzdrücke vor, die das Einspritzen von Kraftstoff direkt in Zylinder ermöglichen. Des Weiteren erfordert das System keinen Druckwandler zum Überwachen der Saugpumpenleistung und kann daher Systemkosten verringern.
Die vorstehenden Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen ohne weiteres aus der folgenden eingehenden Beschreibung allein oder in Verbindung mit den Begleitzeichnungen hervor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die hierin beschriebenen Vorteile gehen durch Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, das hierin als eingehende Beschreibung bezeichnet wird, allein oder unter Bezug auf die Zeichnungen besser hervor. Hierbei zeigen:
1 ein schematisches Schaubild eines Motors, seines Kraftstoffsystems und seines Steuersystems;
2 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Saugpumpen-Steuerstrategie;
3 ein beispielhaftes Steuerzeitdiagramm für ausgewählte Kraftstoffsystemsignale; und
4 eine grafische Darstellung, die den Saugpumpenwirkungsgrad gegen Pumpendurchfluss veranschaulicht.
Eingehende Beschreibung
Unter Bezug auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der mehrere Zylinder umfasst, wovon ein Zylinder in 1 gezeigt wird, durch ein elektronisches Motorsteuergerät 12 gesteuert. Der Motor 10 umfasst einen Brennraum 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 31 verbunden ist. Der Brennraum 30 steht bekannterweise mittels eines Einlassventils 52 bzw. eines Auslassventils 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und Abgaskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil wird durch einen mechanisch angetriebenen Nocken 130 betrieben. Alternativ können die Einlassventile und/oder Auslassventile durch elektrisch betätigte Ventile betrieben werden.
Der Ansaugkrümmer 44 wird mit einer optionalen elektronischen Drossel 62 in Verbindung stehend gezeigt. Mittels eine Kraftstoffeinspritzventils 66 wird Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 eingespritzt. Die gelieferte Kraftstoffmenge ist proportional zur Pulsweite des von dem Steuergerät 12 gesendeten Signals FPW. Durch eine Einspritzpumpe 74 wird dem Kraftstoffeinspritzventil 66 Kraftstoff geliefert. Die Einspritzpumpe kann durch den Motor mechanisch angetrieben werden oder elektrisch angetrieben werden. Ein Rückschlagventil 75 lässt Kraftstoff von der Einspritzpumpe 74 zu dem Kraftstoffeinspritzventil 66 strömen und begrenzt das Strömen von dem Kraftstoffeinspritzventil 66 zu der Einspritzpumpe 74. Eine Saugpumpe 72 liefert Kraftstoff von dem Kraftstofftank 71 zu der Kraftstoffeinspritzpumpe 74. Die Saugpumpe 72 kann elektrisch oder mechanisch angetrieben sein. Ein Rückschlagventil 73 lässt Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 72 strömen und begrenzt ein Zurückströmen von Kraftstoff in die Kraftstoffpumpe 72. Ein Druckspeicher 76 nimmt ein Volumen von Kraftstoff auf, das die Rate des Anstiegs oder Abfalls des Kraftstoffdrucks zwischen der Kraftstoffpumpe 72 und der Kraftstoffeinspritzpumpe 74 verringert. Das Volumen des Druckspeichers 76 kann so bemessen sein, dass der Motor 10 einen vorbestimmten Zeitraum lang zwischen Betriebsintervallen der Kraftstoffpumpe 72 bei Leerlaufbedingungen arbeiten kann. Der Speicher 76 kann zum Beispiel so bemessen sein, dass es bei Leerlaufen des Motors 10 ein oder mehr Minuten dauert, um den Druck in dem Speicher 76 auf einen Wert zu senken, bei dem die Kraftstoffpumpe 74 einen Solldruck zum Kraftstoffeinspritzventil 66 nicht halten kann.
Zu beachten ist, dass die Saugpumpe und/oder Einspritzpumpen, die vorstehend beschrieben wurden, elektrisch, hydraulisch oder mechanisch angetrieben sein können, ohne vom Schutzumfang oder der Bedeutung der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert dem Brennraum 30 mittels der Zündkerze 92 als Reaktion auf das Steuergerät 12 einen Zündfunken. Eine universelle Lambdasonde (UEGO) 45 wird stromaufwärts eines Katalysators 47 mit dem Abgaskrümmer 48 verbunden gezeigt. Der Katalysator 47 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks umfassen. In einem anderen Bespiel können mehrere Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen, jede mit mehreren Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 47 kann in einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
In 1 wird das Steuergerät 12 als Mikrocomputer gezeigt, welcher umfasst: einen Mikroprozessor 102, Input/Output-Ports 104 und einen Festwertspeicher 106, einen Arbeitsspeicher 108, einen batteriestromgestützten Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Das Steuergerät 12 wird gezeigt, wie es von den mit dem Motor 10 verbundenen Sensoren neben den bereits erläuterten Signalen verschiedene Signale empfängt, darunter: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 verbundenen Temperaturfühler 112; einen mit einem Gaspedal verbundenen Pedalstellungssensor 119; eine Messung von Motorkrümmerdruck (MAP) von einem mit dem Ansaugkrümmer 44 verbundenen Drucksensor 122; einen Kraftstoffverteilerrohrdrucksensor 77; einen Nockenstellungssensor 150; einen optionalen Speicherkraftstoffdrucksensor 78; einen Drosselstellungsensor 69; eine Messung (ACT) der Motoransauglufttemperatur oder Krümmertemperatur von einem Temperatursensor 117; einen Motorstellungssensor von einem Hallgeber 118, der die Position der Kurbelwelle 31 erfasst; und eine Leistungstreiberschaltung, die Betätigungsenergie zum Betätigen von Ventilen sowie die Fähigkeit zum Liefern von elektrischem Strom zum Beheizen von Ventilaktuatoren vorsehen kann. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Motorstellungssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Pulsen pro Umdrehung der Kurbelwelle, woraus die Motordrehzahl (RPM) ermittelt werden kann.
Der Speichermedium-Festwertspeicher 106 kann mit maschinell lesbaren Daten programmiert werden, die durch den Prozessor 102 ausführbare Befehle zum Ausführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet, aber nicht eigens aufgeführt sind, darstellen.
Unter Bezug nun auf 2 wird ein Flussdiagramm eines beispielhaften Saugpumpen-Steuerverfahrens gezeigt. Das Verfahren von 2 betreibt eine Saugpumpe in verschiedenen Modi und setzt die Saugpumpen-Einschaltdauer in Beziehung zum Betriebswirkungsgrad der Einspritzpumpe, oder die Einschaltdauer der Saugpumpe kann alternativ mit dem Einlassdruck der Einspritzpumpe in Beziehung gesetzt werden. Die Einspritzpumpe befindet sich stromabwärts der Saugpumpe, und ihr Betriebswirkungsgrad wird teilweise durch den Druck bestimmt, bei dem ihr Kraftstoff zugeführt wird.
Eine Saugpumpe kann so bemessen sein, dass sie einen großen dynamischen Bereich aufweist, der dem dynamischen Bereich des Kraftstoffverbrauchs des Motors entspricht. Bei einer Motordrehzahl und -last kann ein Motor zum Beispiel 50 cc/sek. verbrauchen, während er bei einer anderen Betriebsbedingung 0,5 cc/sek. verbraucht. Bei diesem dynamischen Bereich kann die Saugpumpe die Kraftstoffanforderungen des Motors bei bestimmten Motorbetriebsbedingungen durch Betreiben der Saugpumpe bei Bedingungen hohen Wirkungsgrads unter Verwenden eines 1%-Arbeitszyklus anstelle des kontinuierlichen Betreibens der Saugpumpe bei niedrigem Wirkungsgrad erfüllen. Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass einer Einspritzpumpe Kraftstoff bei unterschiedlichen Drücken zugeführt werden kann, ohne die Fähigkeit zur Steuerung von Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteilerrohr aufs Spiel zu setzten. In einem Beispiel wird die Saugpumpe zeitweilig betrieben, während ein Ventil an der Einlassseite der Einspritzpumpe angepasst wird, um einen Solldruck in dem Kraftstoffverteilerrohr zu halten.
Weiter mit 2 werden bei Schritt 201 Betriebsbedingungen ermittelt. In einer Ausführungsform ermittelt das Steuergerät 12 eine Kraftstoffströmgeschwindigkeit des Motors, Umgebungslufttemperatur, Motordrehzahl und Kraftstoffverteilerrohrdruck. Die Kraftstoffströmgeschwindigkeit des Motors kann aus dem Erfassen von Kraftstoffverteilerrohrdruck und Einspritzsteuerzeiten ermittelt werden. Dann können Verteilerrohrdruck und Einspritzsteuerzeiten genutzt werden, um unter Verwenden von Einspritzventilcharakterisierungen ein Kraftstoffströmen abzurufen. In einer alternativen Ausführungsform kann Kraftstoffstrom aus dem Luftstrom des Motors und dem erwünschten Kraftstoff/Luft-Verhältnis ermittelt werden.
Die Routine kann auch die zwischen Saugpumpen-Aktivierungszyklen verbrauchte Kraftstoffmenge verfolgen. In einer Ausführungsform kann die Saugpumpe beruhend auf der nach erneutem Füllen des Speichers auf eine festgelegte Kapazität beruhenden Kraftstoffmenge reaktiviert werden, siehe Schritt 209. Die verbrauchte Kraftstoffmenge kann durch Summieren der einzelnen Kraftstoffmengen, die den Motorzylindern nach dem Deaktivieren der Saugpumpe eingespritzt werden, berechnet werden. Nach dem Ermitteln der Betriebsbedingungen rückt die Routine zu Schritt 203 vor.
Bei Schritt 203 ermittelt die Routine, in welchem Modus die Saugpumpe betrieben werden soll. Die Saugpumpe kann zeitweilig betrieben werden (d. h. ein- und ausgeschaltet werden, wenn die Pumpendrehzahl während des Ausschaltzeitraums auf Null fällt), oder sie kann während mancher Betriebsbedingungen kontinuierlich betrieben werden. In einem Beispiel werden Motordrehzahl und -last zum Indizieren einer Tabelle verwendet, die einen bestimmten erwünschten Modus ausgibt. Der erwünschte Modus kann durch Durchführen von Tests bei unterschiedlichen Motorbetriebsbedingungen empirisch ermittelt werden. In diesem Beispiel wird die Saugpumpe bei niedrigeren Motordrehzahlen und -lasten zeitweilig betrieben. Während dieser Bedingungen ist der zum ist der zu dem Motor strömende Kraftstoff wenig und die Saugpumpe hat die Kapazität zum Liefern von Kraftstoff bei einer Rate, die höher als die Kraftstoffverbrauchsrate des Motors ist. Daher kann die Saugpumpe den Speicher füllen und dann abgeschaltet werden, während der Motor ein oder mehr Minuten weiter läuft (d. h. Kraftstoff/Luft-Gemische verbrennt), bevor die Saugpumpe erneut gestartet werden muss. Das erneute Starten der Saugpumpe füllt den Speicher wieder mit Kraftstoff auf, der während des Ausschaltens der Saugpumpe zum Motor eingespritzt wurde.
Während höherer Motordrehzahlen und -lasten wird die Saugpumpe kontinuierlich betrieben. In einer Ausführungsform wird die Saugpumpe kontinuierlich betrieben, wenn die Saugpumpe die Kraftstoffströmgeschwindigkeit des Motors nicht um 25% überschreiten kann, wenn die Pumpe bei einem „Ein"-Arbeitszyklus von 75% betrieben wird und ein Zeitraum 1,5 Minuten beträgt. Bei Bedarf kann aber der Wert des „Ein"-Arbeitszyklus, der einen kontinuierlichen Betrieb der Saugpumpe auslöst, bei Bedarf auf 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65% oder 70 angepasst werden. In einer anderen Ausführungsform wird die Saugpumpe kontinuierlich betrieben, wenn die zu dem Motor eingespritzte Kraftstoffmenge einen vorbestimmten Wert übersteigt. Weiterhin kann der Betriebszeitraum so gewählt werden, dass er zwischen 10 Sekunden und 5 Minuten liegt. Wenn die Strömgeschwindigkeit der Saugpumpe die Kraftstoffverbrauchsrate des Motors um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, zum Beispiel 25%, rückt die Routine zu Schritt 205 vor. Ansonsten rückt die Routine zu Schritt 217 vor.
Unter Bezug nun auf Schritt 205 ermittelt die Routine den volumetrischen Wirkungsgrad der Einspritzpumpe. In einem Beispiel wird der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe aus folgender Gleichung ermittelt:
wobei Pump_eff der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe ist, Rail_pres_inc der Anstieg des Einspritzventilverteilerrohrdrucks ist, Eff_mod das wirksame Kompressionsmodul des Kraftstoffs ist, Rail_vol das Kraftstoffverteilerrohrvolumen ist, Ful_vol_inj das Volumen des zu dem Motor eingespritzten Kraftstoffs ist, Num_strokes die Anzahl an Pumphüben ist, Pump_cmd ein Teil des Pumpenhubvolumens ist, über den ein Steuergerät von dem gesamten Pumpenhub verfügen kann, Num_strokes die Anzahl an Pumphüben während eines bestimmten Betriebsintervalls ist und Max_stk_vol das gesamte Pumpenhubvolumen ist, wenn sich der Pumpenkolben am unteren Totpunkt seiner Trajektorie befindet. Nach Ermitteln des volumetrischen Wirkungsgrads der Pumpe rückt die Routine zu Schritt 207 vor.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Einlassdruck der Einspritzpumpe mit Kraftstoffdampfdruck verglichen werden, um zu ermitteln, ob die Saugpumpe gestartet werden soll oder nicht. Der Einlassdruck der Einspritzpumpe kann durch einen Druckwandler direkt gemessen werden; oder alternativ aus dem Volumen des in dem Speicher gespeicherten Kraftstoffs gefolgert werden. Der Kraftstoffdampfdruck kann aus Kraftstofftemperatur gefolgert werden. Wenn sich der Kraftstoffdruck dem Kraftstoffdampfdruck nähert (z. B. innerhalb 47 kPa), wird die Saugpumpe aktiviert, so dass der Kraftstoff in einem flüssigen Zustand bleibt.
Bei Schritt 207 ermittelt die Routine, ob die Saugpumpe gerade aktiv ist oder nicht. Wenn Ja, rückt die Routine zu Schritt 213 vor. Wenn nicht, rückt die Routine zu Schritt 209 vor.
Bei Schritt 209 ermittelt die Routine, ob die Saugpumpe aktiviert werden soll oder nicht. Wenn der volumetrische Wirkungsgrad der Einspritzpumpe unter einem vorbestimmten Betrag liegt, zum Beispiel 60%, rückt die Routine zu Schritt 211 vor, um die Saugpumpe zu reaktivieren. Wenn der volumetrische Wirkungsgrad der Einspritzpumpe über dem vorbestimmten Betrag liegt, wird der Einlassdruck der Einspritzpumpe als ausreichend ermittelt und die Routine rückt zum Ende vor.
In einer alternativen Ausführungsform kann die von dem Motor verbrauchte Kraftstoffmenge (siehe Schritt 201) zum Vorhersagen verwendet werden, wann die Einspritzpumpe einen vorbestimmten Wirkungsgradwert erreicht. Im Einzelnen kann die bei Schritt 201 ermittelte Kraftstoffmenge, die nach der Deaktivierung der Saugpumpe verbraucht wurde, mit einem bei Schritt 205 ermittelten vorbestimmten Wirkungsgrad der Saugpumpe in Beziehung stehen, so dass die Saugpumpe als Reaktion auf die Kraftstoffmenge, die seit Deaktivieren der Saugpumpe verbraucht wurde, reaktiviert werden kann. In einem Beispiel kann die Reaktivierung der Saugpumpe durch Vergleichen der Kraftstoffmenge, die während des vorliegenden Deaktivierungszyklus der Saugpumpe verbraucht wurde, mit der Kraftstoffverbrauchmenge, die während eines vorherigen Deaktivierungszyklus der Saugpumpe gelernt wurde, als der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe auf einen vorbestimmten Wert hin schlechter wurde, verwirklicht werden. Der Kraftstoffverbrauch wird durch Speichern der Kraftstoffmenge, die seit dem Deaktivieren der Saugpumpe verbraucht wurde, bis zum Erreichen eines bestimmten Wirkungsgradwerts der Einspritzpumpe gelernt. Auf diese Weise kann die Routine die verbrauchte Kraftstoffmenge mit dem Wirkungsgrad der Einspritzpumpe in Beziehung setzen. Dieses Verfahren ermöglicht es der Routine vorauszusehen, wann die Saugpumpe aktiviert werden soll, so dass der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe nicht unter einen vorbestimmten Wert fällt. In einer Ausführungsform kann Extrapolation verwendet werden, um vorherzusagen, wann der Kraftstoffverbrauch einen Wert erreicht, der einem Wirkungsgrad der Einspritzpumpe entspricht, bei dem es erwünscht ist, die Saugpumpe reaktiviert zu haben. Da eine Saugpumpe etwas Zeit braucht, um Druck aufzubauen, nachdem an der Pumpe Strom angelegt wird, kann Extrapolation verwendet werden, um Kraftstoffverbrauch hochzurechnen und die Saugpumpe als Reaktion auf extrapolierten Kraftstoffverbrauch zu reaktivieren. Dieses Verfahren stellt sicher, dass die Saugpumpe beginnt, den Zufuhrdruck anzuheben, wenn der Einspritzpumpeneinlass nahe einem Druck ist, der den erwünschten Wirkungsgrad der Einspritzpumpe erzeugt. Bei Bedarf kann die verbrauchte Kraftstoffmenge auch zum Reaktivieren der Saugpumpe vor Erreichen eines bestimmten Wirkungsgradwerts der Einspritzpumpe verwendet werden. Die Saugpumpe kann zum Beispiel reaktiviert werden, wenn der Kraftstoffverbrauch bei einer Menge liegt, die einem Wirkungsgrad der Einspritzpumpe von 70% entspricht, statt einem niedrigeren Grenzwert von 60% Wirkungsgrad.
Bei Schritt 211 aktiviert und betreibt die Routine die Saugpumpe. In einem Beispiel werden effiziente Pumpenbetriebsbedingungen gewählt und es wird elektrische Spannung angelegt, so dass diese Bedingungen bei der Saugpumpe im Wesentlichen erreicht werden (d. h. die an der Saugpumpe angelegte elektrische Spannung kann um ±3 Volt oder weniger von einer vorbestimmten effizienten Betriebsbedingung abweichen). In einem Beispiel werden die effizienten Betriebsbedingungen aus einem empirisch ermittelten Kennfeld der Saugpumpenleistung gewählt; siehe zum Beispiel 4.
Bei Schritt 213 ermittelt die Routine, ob die Saugpumpe deaktiviert werden soll oder nicht. Sobald die Saugpumpe aktiviert ist, ermittelt das Steuergerät 12, wie viel Kraftstoff zu dem Motor eingespritzt wurde und wie viel Kraftstoff die Saugpumpe zu dem Speicher und der Einspritzpumpe gepumpt hat. Die zu dem Motor eingespritzte Kraftstoffmenge wird von der zu dem Speicher und der Einspritzpumpe gepumpten Kraftstoffmenge subtrahiert. Der Rest ist die in dem Speicher verbleibende Kraftstoffmenge. Die zu dem Speicher und der Einspritzpumpe gepumpte Kraftstoffmenge kann durch empirische Daten oder ein Modell der Saugpumpenleistung ermittelt werden. In einem Beispiel werden der elektrische Strom oder die elektrische Spannung, die an der Saugpumpe angelegt werden, und die Pumpdauer zum Ermitteln der gepumpten Kraftstoffmenge verwendet.
Wenn die zu dem Speicher gepumpte Kraftstoffmenge (d. h. das Kraftstoffvolumen) das Speichervolumen um einen vorbestimmten Betrag (z. B. 20%) übersteigt, wird die Saugpumpe deaktiviert. Alternativ kann die Saugpumpe deaktiviert werden, wenn der Speicher- oder Einlassdruck der zweiten Pumpe einen vorbestimmten Betrag übersteigt. Die Routine rückt zu Schritt 215 vor, um die Saugpumpe zu deaktivieren. Ansonsten rückt die Routine zum Ende vor und die Pumpe arbeitet weiter.
Zu beachten ist, dass das von der Saugpumpe zu dem Speicher gepumpte tatsächliche Kraftstoffvolumen nicht das Systemvolumen übersteigen kann, das sich stromabwärts der Saugpumpe befindet. Wenn die Pumpe das gesamte Speichervolumen füllt, ist die Druckseite der Pumpe geschlossen und sie dreht, ohne zusätzlichen Kraftstoff zu pumpen.
Bei Schritt 215 wird die Saugpumpe deaktiviert und hört zu arbeiten auf, bis sie reaktiviert wird. Das Steuergerät 12 gibt einen Befehl aus, der die elektrische Spannung und den elektrischen Strom verringert, die an der Saugpumpe angelegt werden. Die Saugpumpe ist einen ausreichenden Zeitraum lang abgeschaltet, so dass die Saugpumpendrehzahl auf Null fällt. Nach dem Anhalten der Pumpe endet die Routine.
Bei Schritt 217 aktiviert die Routine die Saugpumpe in einem kontinuierlichen Betriebsmodus. Die Saugpumpe kann bei einer im Wesentlichen konstanten Spannung (z. B. 12 Volt ± 2 Volt) betrieben werden oder die Spannung kann so moduliert werden, dass die Pumpendrehzahl so gesteuert werden kann, dass sie einen Solldruck an dem Einspritzpumpeneinlass liefert. In einer anderen Ausführungsform kann elektrischer Strom so gesteuert werden, dass die Saugpumpe kontinuierlich betrieben wird.
Wenn die an der Saugpumpe angelegte elektrische Spannung moduliert wird, dreht die Saugpumpe kontinuierlich, ohne zwischen Spannungsimpulsen anzuhalten. Das Vorsehen einer eng beabstandeten Impulsfolge der elektrischen Spannung ermöglicht es dem Steuergerät 12, den Pumpenstrom so zu steuern, dass der Saugpumpenstrom im Wesentlichen der zum Motor eingespritzten Kraftstoffmenge entspricht. Dieser Betrieb kann zum Beispiel durch Festlegen des Saugpumpenarbeitszyklus als Funktion von Motordrehzahl und -last verwirklicht werden. Alternativ kann die der Saugpumpe von der modulierten elektrischen Spannung zugeführte mittlere elektrische Spannung verändert werden, wenn sich die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge ändert. Dadurch ist kein Saugpumpendruckregler erforderlich, wenn die Saugpumpe in dem kontinuierlichen Modus betrieben wird. Alternativ kann ein gesteuerter elektrischer Ausgangsstrom verwendet werden, um der Saugpumpe elektrischen Strom zuzuführen. In dieser Ausführungsform kann der der Saugpumpe zugeführte elektrische Strombetrag mit Motordrehzahl und -last verändert werden, so dass stromabwärts der Saugpumpe kein Druckregler erforderlich ist.
Wird an der Saugpumpe ein konstanter elektrischer Strom oder eine konstante elektrische Spannung angelegt, kann dieser Modus auf bestimmte Motorbetriebsbedingungen beschränkt werden, beispielsweise höhere Motordrehzahlen und -lasten.
Nach dem Aktivieren der Saugpumpe rückt die Routine zum Ende vor.
Unter Bezug nun auf 3: eine grafische Darstellung repräsentativer interessierender Signale bei Betreiben einer Saugpumpe unter Verwenden des durch 2 beschriebenen Verfahrens.
Die Signale beginnen links und bewegen sich nach rechts. Die X-Achse stellt die Zeit dar, während die Y-Achse jedes einzelnen Graphen dem bezeichneten Parameter entspricht. Die vertikalen Markierungslinien 301, 303, 305, 309, 311 und 313 bezeichnen verschiedene interessierende Punkte während der gezeigten Folge.
Die Sequenz beginnt ganz links in der Figur. An diesem Punkt ist der Motor ausgeschaltet und wird dann kurz danach kaltgestartet (d. h. der Motor wurde einen Zeitraum lang nicht betrieben und die Motortemperatur ist im Wesentlichen die Umgebungslufttemperatur). Während des Startprozesses wird die Saugpumpe auf Befehl eingeschaltet. Die Saugpumpe wird auf Befehl eingeschaltet, um den Wirkungsgrad der Einspritzpumpe zu gewährleisten und den Speicher wieder zu füllen. Der Motor beginnt, Kraftstoff/Luft-Gemische zu verbrennen, was ein Hochdrehen des Motors bewirkt. Wenn die Motordrehzahl steigt und sich dann bei Leerlaufdrehzahl stabilisiert, steigt der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe und der Kraftstoffverteilerrohrdruck stabilisiert sich bei einem Wert, der zum Unterhalten von Direkteinspritzung zu den Motorzylindern ausreicht. Zu beachten ist, dass die Saugpumpe eingeschaltet bleibt, selbst wenn der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe einen hohen Wert erreicht. Dies ermöglicht es der Saugpumpe, den stromabwärts der Saugpumpe befindlichen Speicher mit Druck zu beaufschlagen und zu füllen.
Die Saugpumpe wird betrieben, bis sie den Speicher gefüllt hat. Alternativ kann die Saugpumpe betrieben werden, bis ein festgelegter oder vorbestimmter Wert bzw. Volumen von Kraftstoff in dem Speicher vorhanden ist. Dann wird sie abgeschaltet, und die Saugpumpendrehzahl wird auf Null verringert. Kraftstoff wird weiterhin zu den Motorzylindern eingespritzt, während die Einspritzpumpe aus ist. Ferner wird der Kraftstoffverteilerrohrdruck während des Leerlaufzeitraums durch Verstellen eines Ventils an der Einspritzpumpe bei einem im Wesentlichen konstanten Druck gehalten. Der Kraftstoffverteilerrohrdruck wird durch Pumpen von Kraftstoff vom Speicher 76 zu dem Kraftstoffverteilerrohr mit Hilfe der Einspritzpumpe 74 gehalten. Der Speicher stellt den Einspritzpumpenkraftstoff bei einem Druck bereit, der nahe am Kraftstoffdampfdruck liegt oder größer als dieser ist. Wie in der Beschreibung von 2 erwähnt, ist der Druck an dem Einspritzpumpeneinlass ein Parameter, durch den die Saugpumpe aktiviert werden kann. In einer anderen Ausführungsform wird der Wirkungsgrad der Saugpumpe genutzt, um zu ermitteln, wann die Saugpumpe aktiviert werden soll. Wenn sich der Wirkungsgrad der Saugpumpe verschlechtert, zeigt dies an, dass sich Kraftstoffdampf an dem Pumpeneinlass bildet und der Saugpumpendruck angehoben werden muss, um den Wirkungsgrad der Einspritzpumpe anzuheben.
Wie vorstehend erwähnt kann der Speicher während niedrigen Motorlasten und Motordrehzahlen genügend Kraftstoff liefern, damit der Motor mehrere Minuten leerlaufen kann. Die Dauer der Leerlaufzeit zwischen Saugpumpenbetriebsvorgängen steht mit dem Speichervolumen in Verbindung. Es ist aber zu beachten, dass das Steigern des Speichervolumens auch die Zeitdauer vergrößern kann, die zum Füllen des Speichers während eines Kaltstarts erforderlich ist. Demgemäß ist es wünschenswert, die Saugpumpe im Vorgriff auf das Starten des Motors zu starten.
Bei der vertikalen Markierung 301 beginnen die Motordrehzahl und die Motorlast zu steigen. Kurz vor diesem Vorgang beginnen der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe und der Einlassdruck der Saugpumpe verringert zu werden. Wie in dem Verfahren von 2 beschrieben wird, kann der Einlassdruck der Saugpumpe oder der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe zum Ermitteln genutzt werden, wann die Saugpumpe erneut gestartet werden soll. Wenn in einem Beispiel der Einlassdruck der Saugpumpe einen vorbestimmten Wert erreicht, wird die Saugpumpe erneut gestartet. Wenn in einem anderen Beispiel der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe einen vorbestimmten Wert erreicht, wird die Saugpumpe erneut gestartet. Nachdem ermittelt wird, dass der Speicher gefüllt ist oder zumindest auf einen vorbestimmten Wert oder ein vorbestimmtes Volumen gefüllt ist, wird die Saugpumpe deaktiviert. Die deaktivierte Saugpumpe gelangt zu einem Stillstand, wo sie darauf wartet, neu gestartet zu werden.
Der Kraftstoffverteilerrohrdruck ist während des Motorleerlaufzeitraums im Wesentlichen konstant und wird leicht angehoben, wenn die Motordrehzahl und -last angehoben werden. Da der Motorzylinderdruck mit Motorlast steigt, ermöglicht das Anheben des Kraftstoffverteilerrohrdrucks das Einspritzen von Kraftstoff in Motorzylinder, wenn der Zylinderdruck steigt. Weiterhin ermöglicht das Anheben des Kraftstoffverteilerrohrdrucks mit Motordrehzahl auch eine Kraftstoffzufuhr zum Zylinder innerhalb eines bestimmten Kurbelwellenwinkels. Wenn die Motordrehzahl steigt, sinkt die Zeitdauer, die der Motor zum Drehen durch einen vorgegebenen Kurbelwellenwinkel benötigt. Durch Anheben von Kraftstoffdruck können äquivalente Kraftstoffmengen in einem bestimmten Kurbelwellenfenster eingespritzt werden, auch wenn die Motordrehzahl von einer Motorbetriebsbedingung zu einer anderen angestiegen ist
Zwischen den vertikalen Markierungen 301 und 303 werden Motordrehzahl und -last allmählich angehoben und die Saugpumpe wird erneut gestartet, um Kraftstoff nachzufüllen, der von dem Speicher abgezogen und zu dem Motor eingespritzt wird. Zu beachten ist auch, dass der Intervall zwischen Saugpumpenneustarts verringert ist und dass die Zeit, die die Saugpumpe eingeschaltet ist, verlängert wird. Das Betreiben des Motors bei höheren Drehzahlen und Lasten verstärkt den Kraftstoffverbrauch des Motors und leert den Speicher bei einer höheren Geschwindigkeit. Und da Kraftstoff zum Motor eingespritzt wird, während der Speicher gefüllt wird, braucht die Saugpumpe länger, um den Speicher zu füllen.
Links der vertikalen Markierung 303 werden Motordrehzahl und -last verringert, diese Lastverringerung verlängert die Zeit zwischen den „Ein"-Intervallen der Saugpumpe und verringert die Zeitdauer, die die Saugpumpe zum Füllen des Speichers braucht. Der Kraftstoffverteilerrohrdruck wird ebenfalls verringert, da bei niedrigeren Motorlasten weniger Einspritzdruck erforderlich ist.
Bei der vertikalen Markierung 305 werden Motordrehzahl und -last erneut angehoben. Kurz danach wird die Saugpumpe erneut gestartet, um den aus dem Speicher entnommenen Kraftstoff wieder aufzufüllen. Die Kraftstoffpumpe wird vor der vertikalen Markierung 309 in einem kontinuierlichen Betriebsmodus erneut gestartet. In einem Beispiel wird dieser Modus durch Betreiben des Motors über vorbestimmten Motordrehzahl- und Motorlastwerten ausgelöst. In diesem Modus dreht die Saugpumpe weiter, ohne deaktiviert zu werden und zu Null Drehzahl zurückzukehren. Der Kraftstoffverteilerrohrdruck wird ebenfalls angehoben, so dass Kraftstoff direkt zu Motorzylindern eingespritzt werden kann, während die Zylinder bei höheren Drehzahlen und Lasten betrieben werden.
Zu beachten ist, dass die Kraftstoffpumpenbefehlsspannung bei einer Häufigkeit und einem Arbeitszyklus moduliert werden kann, die den Wirkungsgrad der Saugpumpe steigern oder verringern, ohne die Saugpumpe zu deaktivieren und die Pumpe während des kontinuierlichen Betriebsmodus auf Null Drehzahl bringen. Auf diese Weise kann die Saugpumpenleistung so geregelt werden, dass die Strömgeschwindigkeit der Saugpumpe im Wesentlichen der Kraftstoffmenge entspricht, die zu dem Motor eingespritzt wird (z. B. können Motorkraftstoffström- und Saugpumpenkraftstoffströmgeschwindigkeiten innerhalb von ±10% voneinander liegen).
Bei der vertikalen Markierung 309 wird die Motorlast verringert und die Saugpumpe deaktiviert. Der Motor kehrt auch zu einem Leerlaufzustand zurück, bei dem die Saugpumpe als Reaktion auf Einspritzpumpenwirkungsgrad oder Saugpumpeneinlassdruck zeitweilig betrieben wird.
Zwischen den vertikalen Markierungen 311 und 313 werden die Motordrehzahl und -last erhöht. Analog zu dem Intervall zwischen den Markierungen 301 und 303 ist die Zeit zwischen „Ein"-Vorgängen der Saugpumpe verringert und die „Ein"-Zeit der Saugpumpe ist verlängert. Dies ermöglicht es wiederum der Saugpumpe, den erhöhten Kraftstoffbedarf des Motors zu erfüllen.
Nach der Markierung 313 werden die Motordrehzahl und -last verringert und der Motor kehrt zu einem Leerlaufzustand zurück. Bei Leerlauf wird der „Aus"-Intervall der Saugpumpe verlängert und die „Ein"-Zeit der Saugpumpe verringert, um den niedrigeren Kraftstoffverbrauch des Motors während dieser Bedingungen wiederzugeben.
Unter Bezug nun auf 4 wird eine grafische Darstellung gezeigt, die den Wirkungsgrad der Saugpumpe als Funktion von Kraftstoffströmgeschwindigkeit zeigt. Die X-Achse stellt die Kraftstoffströmgeschwindigkeit dar und die Y-Achse stellt den Pumpenwirkungsgrad bei einem im Wesentlichen konstanten Ausgabedruck dar. Es ist ersichtlicht, dass der Pumpenwirkungsgrad bei niedrigen Stromgeschwindigkeiten niedrig ist. Bei Strömgeschwindigkeiten über 150 steigt der Pumpenwirkungsgrad allmählich und wird dann gesättigt bzw. hört im Wesentlichen auf zu steigen. Wenn die Saugpumpe durch das Verfahren von 2 im zeitweiligen Modus betrieben wird, wird sie in dem Bereich der Kurve 403 und begrenzt durch die Markierungen 404 und 405 betrieben. Dieser Bereich ist der Bereich höheren Pumpwirkungsgrads. Das Betreiben der Pumpe in diesem Bereich kann den Kraftstoffverbrauch des Motors senken, da der Motor weniger Elektrizität zum Betreiben der Saugpumpe erzeugen muss und da die Saugpumpe den Speicher schneller füllt, wenn sie bei diesen Bedingungen betrieben wird. In diesem Bereich wird die Saugpumpe innerhalb von 90% des Nennwirkungsgrads betrieben. Es ist aber zu beachten, dass die Pumpe während dieses Betriebsmodus durch Verringern der elektrischen Spannung oder des elektrischen Stroms, die bei Bedarf an der Saugpumpe angelegt werden, bei niedrigeren Wirkungsgraden, zum Beispiel 85% oder 80% des Nennwirkungsgrads, betrieben werden kann.
Während eines kontinuierlichen Modusbetriebs kann die Saugpumpe in dem die Kurve 401 umgebenden Bereich bei Bedarf betrieben werden. Wie vorstehend beschrieben, kann die Pumpe durch Modulieren der Pumpenversorgungsspannung oder durch Verringern des der Saugpumpe gelieferten Betrags elektrischen Stroms bei niedrigeren Wirkungsgraden betrieben werden. Von Null Strömen zur Markierung 402 zeigt 4 einen beispielhaften Bereich, bei dem die Saugpumpe durch Modulieren von Pumpenspannung bei niedrigeren Wirkungsgraden betrieben wird. Es ist aber zu bemerken, dass der Pumpenwirkungsgrad durch Modulieren der der Saugpumpe zugeführten elektrischen Spannung bei Bedarf über der Markierung 402 verbessert werden kann.
Die hierin offenbarten Verfahren, Routinen und Auslegungen sind beispielhafter Natur und sollten nicht einschränkend gesehen werden, da zahlreiche Änderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Offenbarung auf I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen arbeiten, angewendet werden.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Bestimmte Ansprüche können auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind aber so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Abwandlungen oder Kombinationen von Ansprüchen können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Der Gegenstand dieser Ansprüche sollte als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet werden.
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

- US 5477833 [0002]

Claims

System zum Liefern von Kraftstoff direkt zu einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei das System umfasst: eine Kraftstoffsaugpumpe, die einer Einspritzpumpe Kraftstoff zuführt; einen zwischen dem Ausgang der Saugpumpe und dem Eingang der Einspritzpumpe angeordneten Speicher; und ein Steuergerät, das der Saugpumpe zugeführte Energie anpasst, so dass ein Druck an dem Einlass der Einspritzpumpe über einem ersten vorbestimmten Betrag liegt, und wobei das Steuergerät die der ersten Kraftstoffpumpe zugeführte Energie unterbindet, wenn der Druck an dem Einlass der Einspritzpumpe größer als ein zweiter vorbestimmter Betrag ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Betrag mit einem Kraftstoffdampfdruck in Beziehung steht.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffdampfdruck gemessen oder gefolgert wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Saugpumpe auf Null geht, nachdem das Steuergerät ein Fließen von elektrischem Strom zu der ersten Kraftstoffpumpe einstellt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie eine gesteuerte elektrische Spannung oder ein gesteuerter elektrischer Strom ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugpumpe elektrisch angetrieben ist und die Einspritzpumpe mechanisch angetrieben ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck von einem Druckwandler ermittelt wird.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung oder der elektrische Strom bei einem Pegel zugeführt wird, der die Kraftstoffpumpe bei einem vorgegebenen Pumpeneinlasskraftstoffdruck innerhalb von 15% des Nennbetriebswirkungsgrads der Kraftstoffpumpe betreibt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzpumpe durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird.
System zum Liefern von Kraftstoff direkt zu einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei das System umfasst: eine erste elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe, die einer zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe Kraftstoff zuführt; einen zwischen dem Ausgang der ersten Kraftstoffpumpe und dem Eingang der zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe angeordneten Speicher; und ein Steuergerät, das der ersten Kraftstoffpumpe elektrischen Strom zuführt, wenn der Wirkungsgrad der zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe unter einem vorbestimmten Betrag liegt, und wobei das Steuergerät das Fließen von elektrischem Strom zu der ersten Kraftstoffpumpe einstellt, wenn der Wirkungsgrad der zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe größer als ein vorbestimmter Betrag ist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin das Einstellen des Fließens von elektrischem Strom zu der ersten Kraftstoffpumpe als Reaktion auf einen gefolgerten oder gemessenen Druck an dem Einlass der zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe bedingt.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verbrauchte Kraftstoffmenge, während die erste elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe deaktiviert ist, zum Ermitteln des Wirkungsgrads der zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe verwendet wird.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der gefolgerte oder gemessene Druck größer als der Dampfdruck des zum Einlass der zweiten Kraftstoffpumpe zugeführten Kraftstoffs ist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkungsgrad der zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe aus der volumetrischen Stromgeschwindigkeit der zweiten mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe ermittelt wird.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin das Einstellen des Fließens von elektrischem Strom zu der ersten Kraftstoffpumpe bedingt, wenn der Kraftstoff mehr als ein vorbestimmtes Volumen eines stromabwärts der ersten Kraftstoffpumpe angeordneten Speichers füllt.
Verfahren zum Liefern von Kraftstoff zu einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei das Verfahren umfasst: Verbrennen von Kraftstoff in mindestens einem Zylinder des Verbrennungsmotors; Betreiben einer elektrisch angetriebenen Kraftstoffpumpe in einem ersten Modus, um den Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle zu einem Speicher und einer mechanischen angetriebenen Kraftstoffpumpe zu liefern, während der Motor den Kraftstoff verbrennt, wobei die elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe in dem ersten Modus aktiviert wird, wenn der Kraftstoffdruck an dem Einlass der mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe unter einem vorbestimmten Wert liegt, wobei die elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe in dem ersten Modus deaktiviert wird, wenn der Kraftstoffdruck an dem Einlass der mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe über einem vorbestimmten Wert liegt; Betreiben einer mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe, um Kraftstoff von der mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe zu mindestens einem Kraftstoffeinspritzventil zu liefern; und Einspritzen von Kraftstoff von dem mindestens einen Kraftstoffeinspritzventil direkt in den Zylinder des Verbrennungsmotors.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpendrehzahl der elektrisch angetriebenen Kraftstoffpumpe nach dem Deaktivieren der elektrisch angetriebenen Kraftstoffpumpe auf Null geht.
Verfahren nach Anspruch 16, welches weiterhin einen zweiten Modus des Betreibens der elektrisch angetriebenen Kraftstoffpumpe umfasst, wobei die elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe kontinuierlich betrieben wird, während die zu der inneren Verbrennung eingespritzte Kraftstoffmenge einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die an der elektrisch angetriebenen Kraftstoffpumpe angelegte mittlere elektrische Spannung geändert wird, wenn sich die zu der inneren Verbrennung eingespritzte Kraftstoffmenge ändert.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher so bemessen ist, dass er den Motor einen eine Minute übersteigenden Zeitraum leer laufen lässt, ohne die elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe zu aktivieren.
Verfahren zum Liefern von Kraftstoff zu einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei das Verfahren umfasst: Verbrennen von Kraftstoff in mindestens einem Zylinder des Verbrennungsmotors; Betreiben einer ersten Kraftstoffpumpe in einem ersten Modus, wenn die zum Verbrennungsmotor gelieferte Kraftstoffmenge kleiner als eine erste Menge ist, wobei der ersten Modus das Liefern des Kraftstoffs von einer Kraftstoffquelle zu einer zweiten Kraftstoffpumpe während der Verbrennung umfasst, wobei die erste Kraftstoffpumpe in dem ersten Modus aktiviert wird, wenn der dem Einlass der zweiten Kraftstoffpumpe zugeführte Kraftstoffdruck unter einem vorbestimmten Wert liegt, wobei die erste Kraftstoffpumpe in dem ersten Modus deaktiviert wird, wenn der dem Einlass der zweiten Kraftstoffpumpe zugeführte Kraftstoffdruck über einem vorbestimmten Wert liegt; und Betreiben der ersten Kraftstoffpumpe in einem zweiten Modus, wenn die dem Verbrennungsmotor gelieferte Kraftstoffmenge größer als die erste Menge ist, wobei der zweite Modus das Liefern des Kraftstoffs von der Kraftstoffquelle zu der zweiten Kraftstoffpumpe umfasst, während während eines Zyklus des mindestens einen Zylinders eine Verbrennung stattfindet, wobei der ersten Kraftstoffpumpe eine sich ändernde elektrische Spannung zugeführt wird, ohne dass die Drehzahl der Kraftstoffpumpe auf Null geht.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anlegen der elektrischen Spannung an der ersten Kraftstoffpumpe während des ersten Modus die elektrische Spannung im Wesentlichen konstant ist.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpendrehzahl nach Deaktivieren der Kraftstoffpumpe in dem ersten Modus auf Null geht.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die sich ändernde elektrische Spannung eine pulsweitenmodulierte elektrische Spannung ist.
Verfahren nach Anspruch 21, welches weiterhin einen zwischen dem Ausgang der ersten Kraftstoffpumpe und dem Eingang der zweiten Kraftstoffpumpe angeordneten Speicher umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung der ersten Kraftstoffpumpe weiterhin durch ein Volumen von Kraftstoff in einem stromabwärts der ersten Kraftstoffpumpe angeordneten Speicher bestimmt wird.