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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Druckregelventils eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem einen Druckspeicher zur Speicherung von unter Druck stehendem Kraftstoff aufweist und eine Fördereinrichtung zur Förderung von Kraftstoff in den Druckspeicher, und wobei Kraftstoff mittels des Druckregelventils aus dem Druckspeicher entnehmbar ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine präzise Ermittlung eines aktuellen Betriebs- beziehungsweise Erhaltungszustands eines Druckregelventils ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Fördermenge von mittels der Fördereinrichtung in den Druckspeicher geförderten Kraftstoffs in einem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine auf einen Wert größer Null eingestellt wird, und dass ein Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher ermittelt wird.
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Die erfindungsgemäße Verwendung des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine zur Ausführung der weiteren Verfahrensschritte weist den Vorteil auf, dass Entnahmen von Kraftstoff aus dem Druckspeicher, wie sie beispielsweise durch Kraftstoffeinspritzventile in an sich bekannter Weise erfolgen, während des Schubbetriebs nicht stattfinden, wodurch eine unnötige Beeinflussung des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher durch Kraftstoffeinspritzungen während der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden wird. Darüber hinaus wird im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren erfindungsgemäß vorteilhaft in dem Schubbetrieb eine nichtverschwindende Fördermenge der Fördereinrichtung eingestellt. Dies widerspricht zunächst den generellen Anforderungen an den Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, in dem üblicherweise gerade keine Kraftstoffeinspritzungen erfolgen und damit auch keine Fördermenge durch die Fördereinrichtung bereitgestellt werden muss. Erfindungsgemäß ist jedoch erkannt worden, dass die Vorsehung einer nichtverschwindenden Fördermenge, das bedeutet einer Fördermenge größer Null, während des Schubbetriebs vorteilhaft zur Folge hat, dass an sich unerwünschte Druckverluste der Fördereinrichtung, die an den Druckspeicher angeschlossen ist, vermieden beziehungsweise kompensiert werden können. Dementsprechend kann durch die erfindungsgemäße Ermittlung des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher sehr präzise auf einen Betriebs- beziehungsweise Erhaltungszustand des Druckregelventils geschlossen werden, weil davon ausgegangen werden kann, dass insbesondere negative Druckänderungen in dem Druckspeicher allein beziehungsweise überwiegend durch einen Abfluss von Kraftstoff durch das Druckregelventil entstehen, und nicht durch an sich unerwünschte Leckagen in dem Bereich des Hochdruckanschlusses der Fördereinrichtung an den Druckspeicher, wie sie bei herkömmlichen Verfahren auftreten, die in dem Schubbetrieb keinen Kraftstoff in den Druckspeicher fördern.
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Untersuchungen der Anmelderin zufolge wird durch die von Null verschiedene Fördermenge in dem Schubbetrieb vorteilhaft vermieden, dass während des Schubbetriebs aufgrund von dynamischen Druckeffekten in der Fördereinrichtung Leckagen auftreten, welche ebenfalls (d.h. zusätzlich zu der ggf. erfolgenden Kraftstoffentnahme durch das Druckregelventil) zu einem Druckabfall in dem Druckspeicher beitragen. Dies beeinträchtigt bei herkömmlichen Diagnoseverfahren für Druckregelventile die präzise Ableitung eines aktuellen Betriebs- beziehungsweise Erhaltungszustands des Druckregelventils aus dem Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher, weil ein Druckabbau in dem Druckspeicher nicht eindeutig dem Druckregelventil zugeordnet werden kann, sondern auch durch die erwähnten Leckagen bedingt sein könnte.
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Erfindungsgemäß wird daher vorteilhaft vorgeschlagen, während des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine eine nichtverschwindende Fördermenge an Kraftstoff in den Druckspeicher einzustellen, so dass die vorstehend beschriebenen dynamischen Druckeffekte in der Fördereinrichtung vermieden werden und ein im Wesentlichen leckagefreies System (bis auf den Austritt von Kraftstoff durch das Druckregelventil bei Überschreiten des entsprechenden Steuerdrucks) erhalten wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein zeitlicher Verlauf des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher ermittelt wird, wodurch eine besonders präzise Ableitung von Betriebsinformationen über das Druckregelventil erhalten werden kann. Beispielsweise kann in dem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine zunächst ein erster Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher vorliegen, der nicht bereits ein Öffnen des Druckregelventils bewirkt. Solange erfindungsgemäß in dem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine eine nichtverschwindende Fördermenge in den Druckspeicher eingebracht wird, steigt der Druck in dem Druckspeicher entsprechend kontinuierlich an, so dass schließlich der Steuerdruck des Druckregelventils erreicht wird und das Druckregelventil einen Öffnungszustand annimmt, der einen entsprechenden Druckabbau in dem Druckspeicher zur Folge hat. Dieser Druckabbau kann durch die erfindungsgemäße Ermittlung des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher festgestellt werden, und der genaue Wert des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher, zu dem der Druckabbau beziehungsweise das Öffnen des Druckregelventils stattfindet, kann vorteilhaft dazu verwendet werden, einen aktuellen Betriebs- beziehungsweise Erhaltungszustand des Druckregelventils zu ermitteln.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Fördereinrichtung eine Hochdruckpumpe und eine der Hochdruckpumpe, vorzugsweise saugseitig, zugeordnete Mengensteuerungseinheit aufweist. Die Mengensteuerungseinheit kann beispielsweise ein elektromagnetisches Stellglied aufweisen, welches auf ein an sich bekanntes Mengensteuerventil wirkt, so dass durch eine entsprechende elektrische Ansteuerung der Mengensteuerungseinheit eine Kraftstoffmenge vorgegeben werden kann, die der Hochdruckpumpe saugseitig zur Verfügung gestellt wird. Die Hochdruckpumpe verdichtet den saugseitig bereitgestellten Kraftstoff in an sich bekannter Weise und fördert ihn unter hohem Druck in den Druckspeicher.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein elektromagnetischer Aktor des Druckregelventils mit einem vorgebbaren Ansteuerstrom beaufschlagt wird, wodurch vorteilhaft ein Öffnungsdruck des Druckregelventils modifiziert werden kann. Der Ansteuerstrom wirkt in an sich bekannter Weise auf ein elektromagnetisches Stellglied, welches z.B. zusätzlich durch Federelemente so beaufschlagt sein kann, dass ein Öffnungsdruck des Druckregelventils insgesamt durch die Konfiguration der Federelemente sowie den Wert des Ansteuerstroms bestimmt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft für unterschiedliche Ansteuerstromwerte des Druckregelventils ausgeführt werden, wobei noch mehr Informationen über den tatsächlichen Betriebs- beziehungsweise Erhaltungszustand des Druckregelventils ermittelbar sind.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit der Fördermenge und des ermittelten Kraftstoffdrucks und gegebenenfalls in Abhängigkeit des Ansteuerstroms des Druckregelventils auf einen Betriebszustand des Druckregelventils geschlossen wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Kennlinie des Druckregelventils, die einen Zusammenhang zwischen einer Durchflussmenge an Kraftstoff je Zeit und einem Kraftstoffdruck herstellt, ermittelt und/oder plausibilisiert wird.
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Beispielsweise kann in einer das Druckregelventil steuernden Steuereinrichtung (Steuergerät) eine Kennlinie für den Betrieb des Druckregelventils hinterlegt sein, welche die Durchflussmenge in Bezug zu dem Kraftstoffdruck setzt. Anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens können bei einem bestimmten Druckregelventil tatsächlich auftretende Betriebszustände in Bezug auf die Kennlinie identifiziert werden, wodurch vorteilhaft festgestellt werden kann, ob das betrachtete Druckregelventil im Wesentlichen der abgespeicherten Kennlinie entspricht, oder ob es z.B. jenseits eines vorgebbaren Toleranzabstands zu der vorgegebenen Kennlinie liegt, so dass ein zuverlässiger Betrieb des Druckregelventils gemäß der vorgegebenen Kennlinie nicht möglich ist.
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Erfindungsgemäß kann beispielsweise eine vollständige Durchflussmengen/Kraftstoffdruck-Kennlinie erstellt und mit der vorgegebenen Kennlinie verglichen werden, woraus wiederum Informationen über den aktuellen Betriebszustand beziehungsweise Erhaltungszustand des Druckregelventils und/oder des beteiligten Drucksensors ermittelbar sind. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei einem verhältnismäßig niedrigen Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffspeicher gestartet wird, also der Schubbetrieb und eine Fördermenge größer Null eingestellt wird. Dann wird der Schubbetrieb z.B. mit konstanter Fördermenge beibehalten und die Druckänderung in dem Druckspeicher ermittelt. Zunächst ergibt sich ein Druckanstieg in dem Druckspeicher, weil permanent die nichtverschwindende Fördermenge in den Druckspeicher eingebracht wird und das Druckregelventil aufgrund des verhältnismäßig niedrigen Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher nicht bereits geöffnet ist. Sobald ein Steuer- bzw. Öffnungsdruck des Druckregelventils in dem Druckspeicher erreicht ist, öffnet das Druckregelventil in an sich bekannter Weise, und in dem Druckspeicher stellt sich ein Druckwert ein, der von der Fördermenge bzw. -rate und der Kraftstoffentnahmerate des Druckregelventils abhängt. Durch Auswertung des Druckverlaufs während dieser Verfahrensabschnitte kann somit vorteilhaft auf den tatsächlichen Öffnungsdruck des Druckregelventils geschlossen werden, und auch auf einen tatsächlichen druckabhängigen Durchfluss des Druckregelventils, sobald es seinen Öffnungszustand eingenommen hat.
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Das vorstehend genannte Verfahren kann bei solchen Druckregelventilen, deren Öffnungscharakteristik zusätzlich durch einen Ansteuerstrom beeinflussbar ist, ebenfalls ausgeführt werden, insbesondere jeweils für verschiedene Werte des Ansteuerstroms, wobei die entsprechenden tatsächlichen Öffnungsdruckwerte und damit ein tatsächlicher Betriebs- und Erhaltungszustand ermittelbar sind.
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Aufgrund der generellen Vermeidung einer Nullförderung in dem Schubbetrieb während der erfindungsgemäßen Erfassung des Kraftstoffdrucks werden vorteilhaft Fehlermöglichkeiten durch Leckagen im Bereich der Fördereinrichtung weitestgehend ausgeschlossen, so dass die ermittelten Druckänderungen in dem Druckspeicher vorteilhaft allein dem Druckregelventil zugeordnet werden können.
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Generell kann also aufgrund der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine unter Vorsehung einer nichtverschwindenden Fördermenge eine besonders geringe oder sogar verschwindende Leckage des Hochdrucksystems (Druckspeicher, Fördereinrichtung) sichergestellt werden, so dass eine besonders präzise Ermittlung der Eigenschaften des Druckregelventils möglich ist.
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Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7 vorgesehen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 schematisch ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung,
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2 ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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3 schematisch eine Kennlinie eines Druckregelventils.
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1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems 100 einer Brennkraftmaschine. Das Kraftstoffeinspritzsystem 100 weist einen Druckspeicher 120 auf, in dem unter Druck stehender Kraftstoff gespeichert wird.
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Der Druckspeicher 120 wird üblicherweise auch als Rail beziehungsweise Common Rail bezeichnet. Dem Druckspeicher 120 ist ein Druckregelventil 110 zugeordnet, das in an sich bekannter Weise hydraulisch mit dem Druckspeicher 120 verbunden ist und unter Beaufschlagung mit einem vorgebbaren Steuerdruck, der beispielsweise durch eine entsprechende Konfiguration von Federelementen des Druckregelventils 110 festgelegt ist, einen Öffnungszustand annimmt, in dem Kraftstoff aus dem Druckspeicher 120 durch das Druckregelventil 110 hindurch austreten kann, beispielsweise in einen in 1 nicht abgebildeten Rücklauf des Kraftstoffeinspritzsystems 100. D.h., sobald der Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher 120 den Steuerdruck überschreitet, wechselt das Druckregelventil 110 von einem Schließzustand in einen Öffnungszustand, in dem eine i.w. von dem Kraftstoffdruck abhängige Menge von Kraftstoff je Zeit durch das Druckregelventil 110 aus dem Druckspeicher 120 entnommen wird.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 100 weist darüber hinaus eine Fördereinrichtung 130 zur Förderung von Kraftstoff in den Druckspeicher 120 auf. Die Fördereinrichtung 130 kann beispielsweise eine Hochdruckpumpe 132 aufweisen, der eingangs- beziehungsweise saugseitig eine Mengensteuerungseinheit 134 zugeordnet ist, die eine der Hochdruckpumpe 132 saugseitig zugeführte Kraftstoffmenge steuert. Auf diese Weise kann eine Fördermenge an Kraftstoff K, die durch die Fördereinrichtung 130 an den Druckspeicher 120 gefördert wird, eingestellt werden.
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Dem Druckspeicher 120 ist ferner ein Drucksensor 140 zugeordnet, der die Ermittlung eines aktuellen Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher 120 ermöglicht.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 100 verfügt über ein Steuergerät 150, das beispielsweise die von dem Drucksensor 140 gelieferten Druckwerte erfasst und einen Betrieb des Druckregelventils 110 beziehungsweise der Fördereinrichtung 130 steuert. Dazu kann das Steuergerät 150 eine nicht abgebildete Recheneinheit wie z.B. einen Mikrocontroller aufweisen, auf dem ein entsprechendes Computerprogramm abläuft.
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Erfindungsgemäß wird eine Fördermenge von mittels der Fördereinrichtung 130 in den Druckspeicher 120 geförderten Kraftstoffs in einem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine auf einen Wert größer Null eingestellt, vgl. Schritt 200 des Flussdiagramms aus 2.
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Durch den Schubbetrieb ist sichergestellt, dass für die nachfolgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Kraftstoffentnahmen z.B. durch Einspritzventile (nicht gezeigt) aus dem Druckspeicher 120 erfolgen. Durch die Einstellung einer Fördermenge größer Null ist vorteilhaft sichergestellt, dass sich für die nachfolgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Leckagen in dem Bereich des Hochdruckanschlusses der Fördereinrichtung 130 an den Druckspeicher 120 ergeben, wie sie bei herkömmlichen Verfahren auftreten, die in dem Schubbetrieb keinen Kraftstoff in den Druckspeicher fördern.
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Nach dem Schritt 200 wird demnach eine von Null verschiedene Kraftstoffmenge durch die Fördereinrichtung 130 in den Druckspeicher 120 gefördert, und leckagebedingte Drucksenkungen durch die Fördereinrichtung 130 sind aufgrund der nichtverschwindenden Fördermenge weitestgehend ausgeschlossen.
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Somit bestimmt sich der Druck in dem Druckspeicher 120 im Wesentlichen durch die Förderrate der Fördereinrichtung 130 und ein ggf. erfolgendes Öffnen des Druckregelventils 110.
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Dementsprechend wird in Schritt 210 (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher 120 ermittelt, z.B. um denjenigen Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher 120 zu bestimmen, bei dem das Druckregelventil 110 tatsächlich von seinem Schließzustand in den Öffnungszustand übergeht („tatsächlicher Steuerdruck“).
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Generell kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine präzise Diagnose des Druckregelventils 110 erfolgen, weil Leckagen im Bereich der Fördereinrichtung 130 durch die nichtverschwindende Fördermenge in dem Schubbetrieb einerseits ausgeschlossen sind, und andererseits durch den Schubbetrieb eine anderweitige Druckabsenkung z.B. durch Kraftstoffeinspritzungen ebenfalls ausgeschlossen ist. D.h., sich während des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens ergebende Änderungen des Kraftstoffdrucks sind im Wesentlichen dem Druckregelventil 110 zuzurechnen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein zeitlicher Verlauf des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher 120 ermittelt wird, wodurch eine besonders präzise Ableitung von Betriebsinformationen über das Druckregelventil 110 erfolgen kann. Beispielsweise kann in dem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine zunächst ein erster Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher 120 vorliegen, der nicht bereits ein Öffnen des Druckregelventils 110 bewirkt. Solange erfindungsgemäß in dem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine eine nichtverschwindende Fördermenge in den Druckspeicher 120 eingebracht wird, steigt der Druck in dem Druckspeicher 120 entsprechend kontinuierlich an, so dass schließlich als zweiter Kraftstoffdruck der Steuerdruck des Druckregelventils 110 erreicht wird und das Druckregelventil 110 einen Öffnungszustand annimmt, der einen entsprechenden Druckabbau in dem Druckspeicher 120 zur Folge hat. Dieser Druckabbau kann durch die erfindungsgemäße Ermittlung des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher 120 festgestellt werden, und der genaue Wert des Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher 120, zu dem der Druckabbau beziehungsweise das Öffnen des Druckregelventils 110 stattfindet, kann vorteilhaft dazu verwendet werden, einen aktuellen Betriebs- beziehungsweise Erhaltungszustand des Druckregelventils 110 zu ermitteln.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein elektromagnetischer Aktor des Druckregelventils 110 mit einem vorgebbaren Ansteuerstrom I beaufschlagt wird, wodurch vorteilhaft ein Öffnungsdruck des Druckregelventils 110 modifiziert werden kann oder generell eine abweichende Durchfluss/Druck-Kennlinie des Druckregelventils 110 ausgewählt werden kann. Der Ansteuerstrom I wirkt in an sich bekannter Weise auf ein elektromagnetisches Stellglied (nicht gezeigt), welches z.B. zusätzlich durch Federelemente so beaufschlagt sein kann, dass ein Öffnungsdruck des Druckregelventils 110 insgesamt durch die Konfiguration der Federelemente sowie den Wert des Ansteuerstroms I bestimmt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft für unterschiedliche Ansteuerstromwerte I des Druckregelventils 110 ausgeführt werden, wobei noch mehr Informationen über den tatsächlichen Betriebs- beziehungsweise Erhaltungszustand des Druckregelventils 110 ermittelbar sind.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit der Fördermenge und des ermittelten Kraftstoffdrucks und gegebenenfalls in Abhängigkeit des Ansteuerstroms I des Druckregelventils 110 auf einen Betriebszustand des Druckregelventils 110 geschlossen wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Kennlinie des Druckregelventils 110, die einen Zusammenhang zwischen einer Durchflussmenge an Kraftstoff je Zeit und einem Kraftstoffdruck herstellt, ermittelt und/oder plausibilisiert wird.
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3 zeigt beispielhaft eine Druck/Durchfluss-Kennlinie Kn, bei ein Kraftstoffdruck p über einer Durchflussmenge q . aufgetragen ist, die angibt, welche Kraftstoffmenge je Zeit bei dem entsprechenden Druck p durch das Druckregelventil 110 (1) abfließen kann, z.B. aus dem Druckspeicher 120.
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Bei der Kennlinie Kn handelt es sich um eine Kennlinie eines Neusystems oder um eine ideale Kennlinie eines Druckregelventils. Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können ein oder mehrere Betriebspunkte (Wertepaar Druck p, Durchfluss q ., also z.B. (p1, q .)) des tatsächlichen Druckregelventils 110 (1) in dem Diagramm der 3 ermittelt werden, und sofern die ermittelten Werte des Druckregelventils 110 in dem durch die weiteren Kennlinien T1, T2 definierten vorgebbaren Toleranzbereich liegen, kann darauf geschlossen werden, dass ein Betriebs- bzw. Erhaltungszustand des erfindungsgemäß untersuchten Druckregelventils 110 hinreichend gut ist für einen weiteren ordnungsgemäßen Betrieb.
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Sofern eine vorgebbare Anzahl von mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltener Wertepaare jenseits des Toleranzbereichs liegt, wird auf einen Fehler des Druckregelventils 110 geschlossen und z.B. eine Fehlerreaktion (Fehlerspeichereintrag, Signalisierung) eingeleitet.
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Besonders vorteilhaft kann auch ein zukünftiger Betrieb des Druckregelventils 110 bzw. der Komponenten 130, 100 an die tatsächliche Kennlinie des Druckregelventils 110 angepasst werden.
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Beispielsweise kann die ideale Kennlinie Kn (3) in der das Druckregelventil 110 steuernden Steuereinrichtung 150 (1) hinterlegt sein, und anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens können bei einem bestimmten, realen Druckregelventil 110 tatsächlich auftretende Betriebszustände in Bezug auf die Kennlinie Kn identifiziert werden, wodurch vorteilhaft festgestellt werden kann, ob das betrachtete Druckregelventil 110 im Wesentlichen der abgespeicherten Kennlinie Kn entspricht, oder ob es z.B. jenseits eines vorgebbaren Toleranzabstands zu der vorgegebenen Kennlinie Kn liegt, so dass ein zuverlässiger Betrieb des Druckregelventils gemäß der vorgegebenen Kennlinie nicht möglich ist.
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Erfindungsgemäß kann beispielsweise auch eine vollständige Durchflussmengen/Kraftstoffdruck-Kennlinie für ein Bestandsventil 110 erstellt und mit der vorgegebenen Kennlinie Kn im Sinne einer Plausibilisierung verglichen werden, woraus wiederum Informationen über den aktuellen Betriebszustand beziehungsweise Erhaltungszustand des Druckregelventils 110 und/oder des Sensors 140 ermittelbar sind. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das erfindungsgemäße Verfahren (Schritt 200, 210 aus 2) bei einem verhältnismäßig niedrigen Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffspeicher 120 gestartet wird, also der Schubbetrieb und eine Fördermenge größer Null eingestellt wird. Dann wird der Schubbetrieb z.B. mit konstanter Fördermenge beibehalten und die Druckänderung in dem Druckspeicher 120 ermittelt. Zunächst ergibt sich ein Druckanstieg in dem Druckspeicher 120, weil permanent die nichtverschwindende Fördermenge in den Druckspeicher 120 eingebracht wird und das Druckregelventil 110 aufgrund des verhältnismäßig niedrigen Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffspeicher 120 nicht bereits geöffnet ist. Sobald ein Steuer- bzw. Öffnungsdruck des Druckregelventils 110 in dem Druckspeicher 120 erreicht ist, öffnet das Druckregelventil 110 in an sich bekannter Weise, und in dem Druckspeicher 120 stellt sich ein Druckwert ein, der von der Fördermenge bzw. -rate und der Kraftstoffentnahmerate des Druckregelventils 110 abhängt. Durch Auswertung des Druckverlaufs während dieser Verfahrensabschnitte kann somit vorteilhaft auf den tatsächlichen Öffnungsdruck des Druckregelventils geschlossen werden, und auch auf einen tatsächlichen druckabhängigen Durchfluss des Druckregelventils, sobald es seinen Öffnungszustand eingenommen hat.
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Eine Kennlinie des in 3 abgebildeten Typs kann beispielsweise unter Kenntnis eines zeitlichen Verlaufs der Drucks in dem Druckspeicher 120 und der Förderrate der Fördereinrichtung 130 ermittelt werden.
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Das erfindungsgemäße genannte Verfahren kann bei solchen Druckregelventilen, deren Öffnungscharakteristik zusätzlich durch einen Ansteuerstrom I beeinflussbar ist, ebenfalls ausgeführt werden, insbesondere jeweils für verschiedene Werte des Ansteuerstroms I, wobei die entsprechenden tatsächlichen Öffnungsdruckwerte und damit ein tatsächlicher Betriebs- und Erhaltungszustand ermittelbar sind.
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Aufgrund der generellen Vermeidung einer Nullförderung in dem Schubbetrieb während der erfindungsgemäßen Erfassung des Kraftstoffdrucks p werden vorteilhaft Fehlermöglichkeiten durch Leckagen im Bereich der Fördereinrichtung 130 weitestgehend ausgeschlossen, so dass die ermittelten Druckänderungen in dem Druckspeicher 120 vorteilhaft allein dem Druckregelventil 110 zugeordnet werden können.
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Generell kann aufgrund der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine unter Vorsehung einer nichtverschwindenden Fördermenge eine besonders geringe oder sogar verschwindende Leckage des Hochdrucksystems (Druckspeicher 120, Fördereinrichtung 130) sichergestellt werden, so dass eine besonders präzise Ermittlung der Eigenschaften des Druckregelventils 110 möglich ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft auch dazu verwendet werden, den mittels des Drucksensors 140 ermittelten Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher 120 zu plausibilisieren. Beispielsweise kann aus einem tatsächlich ermittelten Betriebspunkt bezüglich der in 3 abgebildeten Kennlinie – vorzugsweise unter der Annahme, dass das Druckregelventil 110 der Kennlinie Kn entspricht und fehlerfrei arbeitet – auch darauf geschlossen werden, dass der Drucksensor 140 eine Fehlfunktion aufweist, insbesondere dann, wenn der Betriebspunkt außerhalb der Toleranzgrenzen T1, T2 liegt.
