DE102011079519A1 - Verfahren zur Diagnose einer Kraftstoffversorgungseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose einer Kraftstoffversorgungseinrichtung, die eine Zumesseinheit, mindestens eine elektronische Kraftstoffpumpe und ein Druckregelventil umfasst, bei dem durch Einregelung des Drucks des Kraftstoffs mit dem Druckregelventil für die Kraftstoffversorgungseinrichtung mindestens zwei unterschiedliche Betriebspunkte eingestellt werden, wobei die Kraftstoffpumpe in jedem Betriebspunkt unter einer anderen Last betrieben wird, wobei in jedem Betriebspunkt die Fördermenge für eine Kraftstoffpumpe über die Zumesseinheit verändert und ein Wert für die Fördermenge ermittelt wird, wenn das Druckregelventil einen eingeregelten Druck nachregelt, wobei die ermittelten Werte miteinander verglichen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Diagnose einer Kraftstoffversorgungseinrichtung.
  • Stand der Technik
  • Eine Einspritzanlage zum Einspritzen von Kraftstoff in Zylinder einer Brennkraftmaschine umfasst u. a. eine Hochdruckpumpe und einen Kraftstofffilter. Um eine ausreichende Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff und somit einen korrekten Betrieb der Brennkraftmaschine zu gewährleisten, kann eine Funktionstüchtigkeit der Einspritzanlage überwacht werden.
  • Ein Verfahren zu einer Fehlerlokalisation, d. h. zur Bestimmung einer Ursache eines Fehlers, in einem Kraftstoff-Einspritzsystem ist aus der Druckschrift DE 10 2009 003 236 A1 bekannt. Dabei ist vorgesehen, dass das Kraftstoff-Einspritzsystem eine Hochdruckpumpe umfasst. Bei der durchzuführenden Fehlerlokalisation wird u. a. auch ein Betrieb dieser Hochdruckpumpe überwacht. Dies umfasst z. B. das Messen eines zeitabhängigen Drucks, der von der Hochdruckpumpe erzeugt wird, das Messen eines Abgaslambdas vor und nach einer Druckerhöhung bei kurzzeitigem Betrieb der Hochdruckpumpe sowie das Einstellen verschiedener Ansteuerwerte für die Hochdruckpumpe und das Messen eines sich aufgrund der Ansteuerwerte einstellenden Drucks.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.
  • Mit dem Verfahren ist es möglich, Fehler einer Kraftstoffversorgungseinrichtung, die zur Versorgung einer Brennkraftmaschine und/oder einer Einspritzanlage der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff ausgebildet ist, und somit Kraftstoffversorgungsfehler zu diagnostizieren. Das Verfahren kann für eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit mindestens einer gesteuerten und/oder geregelten elektronischen Kraftstoffpumpe eingesetzt werden.
  • Hierbei ist in Ausgestaltung eine Trennung zwischen Fehlern der mindestens einen elektronischen Kraftstoffpumpe und Fehlern mindestens eines Kraftstofffilters als weitere Komponente der Kraftstoffversorgungseinrichtung möglich, wobei letztgenannte Fehler durch einen verstopften und/oder undurchlässigen Kraftstofffilter verursacht werden können. Üblicherweise umfasst die Kraftstoffversorgungseinrichtung einen Niederdruckbereich mit einer Kraftstoffpumpe, die als Vorförderpumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Tank ausgebildet ist, sowie einen Hochdruckbereich mit einer Hochdruckpumpe, mit der ein Druck des Kraftstoffs, der durch die erste Kraftstoffpumpe und somit Vorförderpumpe gefördert wird, erhöht wird. Der unter Druck stehende Kraftstoff wird in einem Kraftstoffspeicher gespeichert, von dem aus der Kraftstoff Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine zugeführt wird.
  • Bei einer Ausführung des Verfahrens ergibt sich die Möglichkeit, eine Niederdruckversorgung mit Kraftstoff durch die Kraftstoffversorgungseinrichtung, z. B. im Werkstattbetrieb, zu untersuchen. Dabei ist eine Funktion einer gesteuerten elektronischen Kraftstoffpumpe, die bspw. zur Vorförderung des Kraftstoffs vorgesehen ist, in der Werkstatt hydraulisch diagnostizierbar, ohne hierfür die Kraftstoffversorgungseinrichtung öffnen zu müssen.
  • Auch bei Verwendung einer gesteuerten elektronischen Kraftstoffpumpe als Vorförderpumpe anstelle einer bisher üblichen ungeregelten und auf Vollförderung laufenden elektronische Kraftstoffpumpe ist bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens eine ausreichende Prüfung der Kraftstoffversorgung möglich, obwohl der Betriebspunkt der elektronischen Kraftstoffpumpe, die zur Vorförderung des Kraftstoffs vorgesehen ist, nicht dem Betriebspunkt einer üblichen Hochdruckpumpe entspricht, mit der der bereits vorgeförderte Kraftstoff unter Druck gesetzt wird.
  • Bei einem Niederdrucktest, der im Rahmen des Verfahrens durchgeführt werden kann, wird in einer möglichen Ausgestaltung ein geometrisches Fördervolumen einer als Hochdruckpumpe ausgebildeten elektronische Kraftstoffpumpe mit einer Fördermenge der als Vorförderpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpe verglichen. Hierbei wird die Kraftstoffversorgungseinrichtung in einen stabilen Betriebspunkt gebracht, wobei eine Drehzahl der Brennkraftmaschine und ein Druck des Kraftstoffs an einer Stelle der Kraftstoffversorgungseinrichtung auf geeignete stabile Werte geregelt werden. Dies betrifft bspw. einen Druck in einem Kraftstoffspeicher der Einspritzanlage, d. h. einen sogenannten Raildruck. Die eingeregelten Werte und somit der vorgesehene Betriebspunkt sind stabil, wenn die Werte über ein Zeitintervall, das einige Sekunden andauern kann, konstant bleiben.
  • Eine Regelung des Drucks des Kraftstoffs wird über ein Druckregelventil (DRV) durchgeführt, das eine Auslassöffnung zum Ablassen von Kraftstoff in den Tank aufweist. Dieses Druckregelventil ist der Hochdruckpumpe nachgeschaltet. Im Rahmen des Verfahrens wird nach vorgenommener Regelung des Drucks auf den stabilen Wert die Zumesseinheit (ZME), die der Hochdruckpumpe zugeordnet ist, durch schrittweises Ändern des Fördervolumens der Hochdruckpumpe langsam zugerampt, bis das Druckregelventil den Druck zu einem bestimmten Zeitpunkt nachregelt. Zum Ändern des Fördervolumens kann eine Größe eines Öffnungsquerschnitts der Zumesseinheit variiert werden. Sobald zu dem genannten Zeitpunkt eine Nachregelung durch das Druckregelventil erforderlich ist, wird angezeigt, dass die Fördermenge der Kraftstoffversorgung der Hochdruckpumpe das geometrische Fördervolumen der Hochdruckpumpe nunmehr zu unterschreiten beginnt, dabei wird die Kraftstoffversorgung der Hochdruckpumpe durch die als Vorderpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe bereitgestellt.
  • Bei Verwendung einer gesteuerten elektronischen Kraftstoffpumpe als Vorförderpumpe wird diese in eine Vollförderung gezwungen und somit ein erstes Teilergebnis erzielt. In mindestens einem weiteren Schritt des Verfahrens wird die elektronische Kraftstoffpumpe in eine definierte Teilförderung gezwungen und somit mindestens ein zweites Teilergebnis erzielt. Sämtliche Teilergebnisse werden miteinander verglichen, um einen lastabhängigen Verlauf der Fördermenge, in der Regel einen lastabhängigen Einbruch der Fördermenge, zu bestimmen. Somit ist es nicht nur möglich, die Förderleistung der Kraftstoffversorgung der elektronischen Kraftstoffpumpe bei Volllast zu prüfen, sondern auch eine lastabhängige Änderung, üblicherweise Steigung, einer Förderkennlinie der elektronischen Kraftstoffpumpe zu überprüfen.
  • In der Regel wirkt sich eine Verstopfung des Kraftstofffilters bei den vorgesehenen lastabhängigen Prüfpunkten anders als Förderprobleme der elektronischen Kraftstoffpumpe auf den Betrieb der Hochdruckpumpe und somit auch auf den Betrieb der Kraftstoffversorgungseinrichtung aus. Da sich die Auswirkung der Verstopfung des Kraftstofffilters von der Auswirkung der Förderprobleme der elektronischen Kraftstoffpumpe in den lastabhängigen Prüfpunkten unterscheiden kann, ist somit eine Separierung von Fehlern dieser beiden Komponenten, d. h. von Fehlern der Kraftstoffpumpe und dem Kraftstofffilter als Komponenten des Niederdurckbereichs möglich.
  • Üblicherweise wird zur Bestimmung einer Art und/oder einer Ursache des Fehlers eine Änderung, üblicherweise eine Steigung, des Einbruchs der Fördermenge in Abhängigkeit eines prozentualen Werts der Last und/oder Belastung der Kraftstoffpumpe bei einer eingestellten Fördermenge zur Kraftstoffversorgung der Hochdruckpumpe überprüft.
  • Beispielsweise offenbart sich ein verstopfter Kraftstofffilter durch einen starken Einbruch der Fördermenge, wenn die elektronische Kraftstoffpumpe bei Volllast betrieben wird, und durch einen geringeren Einbruch der Fördermenge, wenn die elektronische Kraftstoffpumpe bei Teillast betrieben wird. Demnach kann ein Fehler des Kraftstofffilters durch einen von der Last der elektronischen Kraftstoffpumpe abhängigen Einbruch der Fördermenge nachgewiesen werden.
  • Ein Fehler der elektronischen Kraftstoffpumpe wird dagegen durch einen gleichbleibenden Einbruch der Fördermenge bei Volllast und Teillast detektiert. Falls der Einbruch der Fördermenge nicht konstant sein sollte, ist dieser bei einem Fehler der elektronischen Kraftstoffpumpe bei Teillast stärker als bei Volllast, was jedoch bei einem Fehler des Kraftstoffilters gerade umgekehrt ist.
  • Durch die Kombination der beiden, bei den verschiedenen Lasten ermittelten Teilergebnisse als Werte für den Einbruch der Fördermenge kann ein Pinpointing bzw. ein genaues Festlegen der Diagnose durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann eine Überprüfung der Fördermenge auch bei verschiedenen Teilförderungen der elektronischen Kraftstoffpumpe durchgeführt werden, um eine Aussagekraft der Diagnose zu verbessern.
  • Demnach ist durch die im Rahmen des Verfahrens durchgeführte Prüfung eine Separierung zwischen Fehlern der elektronischen Kraftstoffpumpe und Fehlern des Kraftstofffilters als Komponenten des Niederdurckbereichs möglich. Das Verfahren kann somit für eine Diagnose einer Niederdruckversorgung mit Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einer gesteuerten elektronischen Kraftstoffpumpe eingesetzt werden.
  • Mit dem Verfahren kann eine bspw. in einer Werkstatt durchzuführende aufwendige Off-Bord-Diagnose der Kraftstoff-Niederdruckversorgung durch eine für den Anwender signifikant einfachere steuergerätebasierte Diagnose ersetzt werden. Durch einen Vergleich des geometrischen Fördervolumens der Hochdruckpumpe mit der Fördermenge der elektronischen Kraftstoffpumpe kann über den Einbruch der Fördermenge eine Unterversorgung durch Kraftstoff identifiziert werden.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Anordnung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Anordnung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Anordnung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen wenigstens einer Komponente der Anordnung oder der gesamten Anordnung realisiert werden.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Diagramm zu einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.
  • 3 zeigt ein erstes Diagramm zu einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 4 zeigt weitere Diagramme zu der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
  • Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, deren Schritte 2, 4, 6, 8 durch das Diagramm aus 1 dargestellt sind, ist in einem ersten Schritt 2 vorgesehen, dass für eine Kraftstoffversorgungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, die als Vorförderpumpe eine elektronische Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff sowie eine Hochdruckpumpe aufweist, ein geometrisches Fördervolumen der Hochdruckpumpe mit der Fördermenge der Kraftstoffversorgung durch die elektronische Kraftstoffpumpe verglichen wird, wenn die elektronische Kraftstoffpumpe zu 100 % angesteuert wird und sich somit im Volllastbetrieb befindet.
  • In einem zweiten Schritt 4 wird ein Ergebnis des ersten Schritts 2 als erstes Teilergebnis gespeichert.
  • In einem dritten Schritt 6 wird das geometrische Fördervolumen der Hochdruckpumpe mit der Fördermenge der Kraftstoffversorgung durch die elektronische Kraftstoffpumpe verglichen, wenn die elektronische Kraftstoffpumpe zu ca. 50 % angesteuert wird und sich somit im Teillastbetrieb befindet.
  • Ein im dritten Schritt 6 als Ergebnis geliefertes zweites Teilergebnis wird im vierten Schritt 8 mit dem ersten Teilergebnis verglichen, um eine Aussage darüber zu treffen, ob ein Fehler der Kraftstoffpumpe oder eines Kraftstofffilters als Komponenten eines Niederdrucksbereichs der Kraftstoffversorgungseinrichtung vorliegt.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel für eine Kraftstoffversorgungseinrichtung 20, die dazu ausgebildet ist, Zylindern einer Brennkraftmaschine Kraftstoff zuzuführen. Im Detail umfasst die Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 in Förderrichtung des Kraftstoffs nacheinander einen Tank 22 zur Lagerung des Kraftstoffs, eine elektronische Kraftstoffpumpe 24 als Vorförderpumpe, einen Kraftstofffilter 26, eine Zumesseinheit 28, eine Hochdruckpumpe 30, einen auch als Common-Rail bezeichneten Kraftstoffspeicher 32 und ein Druckregelventil 34. Die genannten Komponenten der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 sind über Leitungen zum Fördern des Kraftstoffs verbunden.
  • Üblicherweise ist die Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 in zwei Bereiche unterteilt, nämlich einen ersten Bereich für eine Niederdruckversorgung (Niederdruckbereich), der den Tank 22, die Kraftstoffpumpe 24, den Kraftstofffilter 26, die Zumesseinheit 28 und Leitungen umfasst, und einen zweiten Bereich zur Hochdruckversorgung (Hochdruckbereich), der die Hochdruckpumpe 30, den Kraftstoffspeicher 32, das Druckregelventil 34 und Leitungen umfasst.
  • Zum Betreiben der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 wird Kraftstoff aus dem Tank 22 über die Kraftstoffpumpe 24 zur Niederdruckversorgung in Richtung des Kraftstofffilters 26 vorgefördert, durch den der Kraftstoff gefiltert wird. Weiterhin wird der vorgeförderte Kraftstoff zu der Zumesseinheit 28 transportiert, mit der eine Fördermenge an Kraftstoff, der zu der Hochdruckpumpe 30 gefördert wird, eingeregelt und somit zu- und/oder abgemessen wird. Die zugemessene Fördermenge an Kraftstoff wird zur Hochdruckversorgung durch die Hochdruckpumpe 30 unter Druck gesetzt und zu dem Kraftstoffspeicher 32 gefördert, worin der unter Druck stehende Kraftstoff gespeichert wird. Der Kraftstoffspeicher 32 ist mit Einspritzventilen 36 einer Einspritzanlage verbunden, wobei jedes Einspritzventil 36 einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Die Einspritzanlage mit den Einspritzventilen 36 kann ebenfalls als Komponente der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 ausgebildet sein. Falls der Druck in der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 zu hoch sein sollte, kann Kraftstoff über das Druckregelventil 34 abgelassen und wieder in den Tank 22 zurückgeführt werden.
  • In 2 ist weiterhin ein Steuergerät 38 als Komponente einer erfindungsgemäßen Anordnung 40 dargestellt. Das Steuergerät 38 ist mit den Komponenten der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 verbunden und tauscht mit diesen Signale, die als Sensor- und Aktorsignale ausgebildet sein können, aus, so dass das Steuergerät 38 einen Betrieb der Komponenten der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 kontrollieren, d. h. steuern und/oder regeln, kann. Dabei können Aktorsignale bspw. über einen Verlauf, eine Form und/oder eine Höhe eines Stroms, der von dem Steuergerät 38 bereitgestellt wird, eingestellt werden.
  • Außerdem weist das Druckregelventil 34 eine Auslassöffnung auf, die von einem Anker geschlossen wird. Dabei wird von einer Spule, die den Anker umschließt, eine Magnetkraft erzeugt, deren Größe durch eine Höhe des Stroms als Aktorsignal bestimmt wird, der von dem Steuergerät 38 bereitgestellt wird und durch die Spule fließt. Diese als Schließkraft verwendete Magnetkraft wirkt einer Öffnungskraft des Druckregelventils 34 entgegen, die durch den Druck des Kraftstoffs erzeugt wird. Falls die Höhe des Stroms und somit die Größe der Magnetkraft im Rahmen einer Regelung verringert wird, kann die Auslassöffnung des Druckregelventils 34 bereits bei geringerem Druck geöffnet werden, wodurch Kraftstoff austritt und dessen Druck weiter verringert wird.
  • Mit dem Steuergerät 38 kann ein Verfahren zur Diagnose der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 durchgeführt werden. Dabei wird der Druck des Kraftstoffs mit dem Druckregelventil 34 geregelt, wobei in der Regel das Steuergerät 38 eine Höhe des Stroms zum Schließen der Auslassöffnung des Druckregelventils 34 einstellt.
  • Bei dem Verfahren werden durch Einregeln des Drucks des Kraftstoffs mit dem Druckregelventil 34 für die Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 mindestens zwei unterschiedliche Betriebspunkte eingestellt, wobei die Kraftstoffpumpe 24, zur Kraftstoffversorgung der Hochdruckpumpe 30 in jedem Betriebspunkt unter einer anderen Last betrieben wird. In jedem Betriebspunkt wird die Fördermenge der Kraftstoffpumpe 24, über die von dem Steuergerät 38 kontrollierte Zumesseinheit 28 verändert. Wenn das mindestens eine Druckregelventil 34 einen eingeregelten Druck nachregelt, wird ein Wert für die Fördermenge ermittelt, wobei die ermittelten Werte von dem Steuergerät 38 miteinander verglichen werden.
  • Üblicherweise kann der Druck von dem Druckregelventil 34 auch dadurch geregelt werden, dass bei zu hohem Druck Kraftstoff abgelassen wird. In diesem Fall ist die durch den Druck erzeugte Öffnungskraft größer als die sich durch die Magnetkraft und die Höhe des Stroms ergebende Schließkraft. Falls Kraftstoff abgelassen wird, wird der Druck verringert.
  • In weiterer Ausgestaltung wird für die Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 jeweils ein stabiler Betriebspunkt eingestellt, bei dem mindestens ein Betriebsparameter stabil, üblicherweise konstant ist.
  • Der beim Verfahren eingeregelte und/oder eingestellte Druck ist von der durchzuführenden Diagnose definiert. Dabei kann jeder Wert des Drucks stabil sein, mit dem mindestens ein vorgesehener stabiler Betriebspunkt erreicht wird, wobei mehrere Sekunden lang ein stabiler Druck, bspw. Raildruck, und eine stabile Drehzahl der Brennkraftmaschine herrschen, so dass jeweils ein eingeschwungener und reproduzierbarer Betriebspunkt eingestellt ist.
  • Bei dem Verfahren zur Diagnose mit konstant eingestelltem Druck steuert und/oder lässt das Druckregelventil 34 in der Regel permanent eine bestimmte Menge Kraftstoff ab, um genau diesen vorgesehenen stabilen Druck einzustellen. Hierfür wird die Auslassöffnung des Druckregelventils 34 mit einer aus der Magnetkraft resultierenden Schließkraft zugedrückt, die größer als die aus dem Druck resultierende Öffnungskraft ist. Eine Nachregelung erfolgt, wenn diese Magnetkraft durch Änderung des von dem Steuergerät 38 zur Kontrolle bereitgestellten Stroms angepasst werden muss, weil in diesem Fall z. B. aufgrund der reduzierten Fördermenge an Kraftstoff die Mengenbilanz verändert wird.
  • Weiterhin wird ein Einbruch der Fördermenge der Kraftstoffversorgung der als Vorförderpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpe 24 in Abhängigkeit einer Last untersucht, wobei ermittelt wird, zu welchem Zeitpunkt das Druckregelventil 34 den Druck nachregelt.
  • Zum Ändern der Fördermenge kann eine Querschnittsöffnung der Zumesseinheit verringert werden, wobei die Querschnittsöffnung der Zumesseinheit 28 in der Regel schrittweise verändert wird. Dies entspricht einer schrittweisen Veränderung der Ansteuerung der Zumesseinheit 28 durch das Steuergerät 38, so dass sich bei jedem Schritt der Öffnungsquerschnitt der Zumesseinheit 28 reduziert. Ist eine Schrittweite infinitesimal klein, ergibt sich eine Rampe, so dass die Zumesseinheit 28 zugerampt wird.
  • Hierbei kann der Druck durch das Druckregelventil 34 automatisch nachgeregelt werden, wenn die Fördermenge durch die Zumesseinheit 28 begrenzt wird, wobei ein Strom zum Schließen des Druckregelventils 34 eingestellt wird.
  • Das geometrische Fördervolumen ist durch geometrische Eigenschaften einer Hochdruckpumpe 30 bei vorliegender Drehzahl, eingestelltem Druck und einer Temperatur des Kraftstoffs durch eine maximal mögliche Fördermenge definiert, wenn keine Begrenzung der Fördermenge durch die Kraftstoffpumpe 24 aufgrund der Zumesseinheit 28 erfolgt. Das geometrische Fördervolumen der Hochdruckpumpe 30 wird eingestellt, wobei die Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 zu Beginn eines Testschritts zum Einstellen eines der vorgesehenen Betriebspunkte in eine definierte Drehzahl und einen definierten Druck überführt wird.
  • Der Öffnungsquerschnitt der Zumesseinheit 28 wird dann über das Steuergerät 38 schrittweise oder kontinuierlich zugerampt, bis der Zeitpunkt erreicht wird, zu dem der Öffnungsquerschnitt der Zumesseinheit 28 exakt die Menge, üblicherweise Fördermenge, durchlässt, die die als Vorförderpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe 24 aufgrund des geometrischen Fördervolumens der Hochdruckpumpe 30 fördern kann. Dieser Zeitpunkt wird dadurch erkannt, dass die Zumesseinheit 28 beginnt, die limitierende Komponente in der Förderkette des Kraftstoffs zu sein. Beim weiteren Zurampen wird also der Zulauf von Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher 32 geringer, so dass das Druckregelventil 34, um dies auszugleichen und den Druck nachzuregeln, eine geringere Menge Kraftstoff ablässt. Die Raildruckregelung reagiert darauf, indem die Ansteuerung des Druckregelventils 34 durch das Steuergerät 38 unter Anpassung der Höhe des Stroms verändert wird. Dies ist dann der Fall, wenn die Zumesseinheit 28 aufgrund einer aktuellen Ansteuerung eine Stellung aufweist, bei der sich das geometrische Fördervolumen der Hochdruckpumpe 30 einstellt.
  • Die Regelung kann bei mindestens zwei unterschiedlichen Lasten der Kraftstoffpumpe 24 durchgeführt werden, wobei für jede Last ein Teilergebnis als Wert für eine sich lastabhängig ergebende Fördermenge ermittelt wird. Üblicherweise wird die Regelung bei einer Vollförderung bei Volllast der Kraftstoffpumpe 24 durchgeführt, wobei ein für die Vollförderung charakteristisches Teilergebnis für die Fördermenge ermittelt wird. Außerdem wird die Regelung mindestens einmal bei einer Teillast der Kraftstoffpumpe 24 zur Realisierung mindestens einer Teilförderung durchgeführt und ein für die mindestens eine Teilförderung bei Teillast charakteristisches Teilergebnis als Wert für die Fördermenge ermittelt. Die ermittelten Werte, d. h. Teilergebnisse, werden miteinander verglichen. Demnach kann bei verschiedenen Lasten und somit Förderleistungen eine Änderung eines Verlaufs der Fördermenge untersucht werden. Zur Durchführung der Erfindung sind u. a. Funktionen der Zumesseinheit 28 und des Druckregelventils 34 zu berücksichtigen, da eine Kombination aus Zumesseinheit 28, Hochdruckpumpe 30 und Druckregelventil 34 einen Bedarf an einer Fördermenge an Kraftstoff definiert, die die als Vorförderpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe 24 liefern muss.
  • Die 3 und 4 zeigen hierzu Diagramme, die bei einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens verwendet werden. Dabei ist bei jedem dieser Diagramme entlang einer Abzisse 50 eine Last und somit eine Förderleistung einer als Vorfördermenge ausgebildete Kraftstoffpumpe 24 und entlang einer Ordinate 52 ein Einbruch der Fördermenge dargestellt.
  • Entlang der Abszisse 50 sämtlicher Diagramme ist ein Wert für eine Volllast 54 zum Erreichen einer Vollförderung und ein Wert für eine Teillast 56 zum Erreichen einer Teilförderung durch die Kraftstoffpumpe 24 markiert.
  • Bei der zweiten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Einbruch der Fördermenge der Kraftstoffversorgung der Kraftstoffpumpe 24 in Abhängigkeit der Last untersucht, wobei die Kraftstoffpumpe 24 einmal unter Volllast 54 betrieben und ein für die Volllast 54 charakteristischer Wert für die Fördermenge ermittelt. Außerdem wird die Kraftstoffpumpe 24 mindestens einmal unter Teillast 56 betrieben und ein für die mindestens eine Teillast 56 charakteristischer Wert für die Fördermenge ermittelt.
  • Das Diagramm aus 3 zeigt einen lastabhängigen Verlauf 58 eines Einbruchs der Fördermenge, wenn ein Fehler des Kraftstofffilters 26 vorliegt, falls dieser bspw. verstopft ist. In diesem Fall ergibt sich ein starker Einbruch der Fördermenge, wenn die elektronische Kraftstoffpumpe 24 bei Volllast 54 betrieben wird, und ein weniger starker Einbruch der Fördermenge, wenn die elektronische Kraftstoffpumpe 24 bei Teillast 56 betrieben wird. Demnach nimmt ein Einbruch der Fördermenge mit steigender Last zu.
  • Falls dagegen die Kraftstoffpumpe 24 fehlerhaft sein sollte, ist entweder ein erster im Diagramm aus 4a gezeigter Verlauf 60 oder ein zweiter im Diagramm aus 4b gezeigter Verlauf 62 des Einbruchs der Fördermenge in Abhängigkeit der Last zu erwarten. Dabei kann sich entweder ergeben, dass der Einbruch weitgehend konstant ist (Verlauf 60 aus 4a) oder mit zunehmender Last abnimmt (Verlauf 62 aus 4b).
  • Durch Ermitteln eines Verlaufs 58, 60, 62 des Einbruchs der Fördermenge bei mindestens zwei verschiedenen Lasten, d. h. bei Volllast 54 und zumindest einmal bei Teillast 56, kann ermittelt werden, durch welche Komponente der Kraftstoffversorgungseinrichtung 20 ein Fehler verursacht wird.
  • Ein Prüfablauf eines bei dem Verfahren typischerweise durchzuführenden Niederdrucktests umfasst eine Prüfung der Niederdruckkraftstoffversorgung im Niederdruckbereich. In Ausgestaltung wird das Verfahren für die erste als Vorförderpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe 24 durchgeführt, wobei diese Kraftstoffpumpe 24 einmal bei Vollförderung (Volllast) und mindestens einmal bei einer Teilförderung (Teillast) betrieben wird.
  • 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 102009003236 A1 [0003]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Diagnose einer Kraftstoffversorgungseinrichtung (20), die eine Zumesseinheit (28), mindestens eine elektronische Kraftstoffpumpe (24) und ein Druckregelventil (34) umfasst, bei dem durch Einregelung des Drucks des Kraftstoffs mit dem Druckregelventil (34) für die Kraftstoffversorgungseinrichtung (20) mindestens zwei unterschiedliche Betriebspunkte eingestellt werden, wobei die Kraftstoffpumpe (24) in jedem Betriebspunkt unter einer anderen Last betrieben wird, wobei in jedem Betriebspunkt die Fördermenge für eine Kraftstoffpumpe (24) über die Zumesseinheit (28) verändert und ein Wert für die Fördermenge ermittelt wird, wenn das Druckregelventil (34) einen eingeregelten Druck nachregelt, wobei die ermittelten Werte miteinander verglichen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für die Kraftstoffversorgungseinrichtung (20) jeweils ein stabiler Betriebspunkt eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Druck durch das Druckregelventil (34) nachgeregelt wird, wenn die Fördermenge durch die Zumesseinheit (28) begrenzt wird.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein Einbruch der Fördermenge der Kraftstoffversorgung der Kraftstoffpumpe (24) in Abhängigkeit der Last untersucht wird.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem zum Ändern der Fördermenge ein Öffnungsquerschnitt der Zumesseinheit (28) verringert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Öffnungsquerschnitt der Zumesseinheit (28) schrittweise verändert wird.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Kraftstoffpumpe (24) unter Volllast (54) betrieben und ein für die Volllast (54) charakteristischer Wert für die Fördermenge ermittelt wird, und bei dem die Kraftstoffpumpe (24) mindestens einmal unter Teillast (56) betrieben und ein für die mindestens eine Teillast (56) charakteristischer Wert für die Fördermenge ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine als Vorförderpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe (24) in einem Niederdruckbereich der Kraftstoffversorgungseinrichtung (20) bei unterschiedlichen Lasten betrieben wird.
  9. Anordnung zur Diagnose einer Kraftstoffversorgungseinrichtung (20), die eine Zumesseinheit (28), mindestens eine elektronische Kraftstoffpumpe (24) und ein Druckregelventil (34) umfasst, wobei die Anordnung (40) ein Steuergerät (38) aufweist, das dazu ausgebildet ist, das Druckregelventil (34) zu kontrollieren und durch Einregelung des Drucks des Kraftstoffs mit dem Druckregelventil (34) für die Kraftstoffversorgungseinrichtung (20) mindestens zwei unterschiedliche Betriebspunkte einzustellen, wobei die Kraftstoffpumpe (24) in jedem Betriebspunkt unter einer anderen Last betrieben wird, wobei das Steuergerät (38) dazu ausgebildet ist, die Zumesseinheit (28) zu kontrollieren und in jedem Betriebspunkt die Fördermenge für eine Kraftstoffpumpe (24) über die Zumesseinheit (28) zu verändern, wobei das Steuergerät (38) einen Wert für die Fördermenge ermittelt, wenn das Druckregelventil (34) einen eingeregelten Druck nachregelt, und die ermittelten Werte miteinander vergleicht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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