DE102011100189A1 - Verfahren zur Übenwachung eines passiven Druckbegrenzungsventils - Google Patents

Verfahren zur Übenwachung eines passiven Druckbegrenzungsventils Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Überwachung eines passiven Druckbegrenzungsventils (11), über welches Kraftstoff aus dem Rail (6) eines Common-Railsystems in den Kraftstofftank (2) abgeleitet wird, bei dem mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors (9) vom Raildruck-Regelungsbetrieb in einen Notbetrieb gewechselt wird, wobei im Notbetrieb der Raildruck sukzessive bis zum Ansprechen des Druckbegrenzungsventils (11) erhöht wird, bei dem im Notbetrieb das Druckbegrenzungsventil (11) dann als geöffnet gesetzt wird, wenn zusätzlich die Startphase der Brennkraftmaschine als beendet erkannt wird, und bei dem ergänzend die Öffnungsdauer des Druckbegrenzungsventils (11) überwacht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines passiven Druckbegrenzungsuentils, über welches Kraftstoff aus dem Rail eines Common-Railsystems in den Kraftstofftank abgeleitet wird, bei dem mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors vom Raildruck-Regelungsbetrieb in einen Notbetrieb gewechselt wird, wobei im Notbetrieb der Raildruck sukzessive bis zum Ansprechen des Druckbegrenzungsventils erhöht wird.
  • Bei dem aus der DE 10 2006 049 266 B3 bekannten Verfahren wird das passive Druckbegrenzungsventil auf ein Öffnen überwacht. Ein geöffnetes Druckbegrenzungsventil wird nach einem Lastabwurf daran erkannt, dass der Raildruck einen Grenzwert übersteigt, nachfolgend wieder ein stationärer Zustand der Brennkraftmaschine erkannt wird und ergänzend eine Kenngröße des Raildruck-Regelkreises signifikant von einem Referenzwert abweicht. Unter Kenngröße des Raildruck-Regelkreises sind der I-Anteil des Raildruckreglers oder zum Beispiel ein PWM-Signal zur Ansteuerung der Saugdrossel zu verstehen. Für das dargestellte Verfahren ist ein funktionsfähiger Rail-Drucksensor zwingend erforderlich.
  • Auch die DE 10 2006 040 441 B3 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines passiven Druckbegrenzungsuentils nach einem Lastabwurf. In einem ersten Schritt wird geprüft, ob der Raildruck, ausgehend von einem stationären Raildruck, zum Beispiel 1800 bar, einen ersten, höheren Grenzwert, zum Beispiel 1850 bar, überschritten hat. In einem zweiten Schritt wird dann geprüft, ob der Raildruck, trotz einer temporären Beaufschlagung der Saugdrossel in Schließrichtung, einen zweiten, noch höheren Grenzwert, zum Beispiel 1920 bar, übersteigt. Wurden beide Grenzwerte überschritten, so wird das Druckbegrenzungsventil als geöffnet gesetzt. Aufgrund der Streuung der Druckbegrenzungsventile kann in der Praxis jedoch der Fall eintreten, dass das Druckbegrenzungsventil vom Auswerteprogramm zwar als geöffnet erkannt wird, tatsächlich aber dieses noch geschlossen ist. Die Konsequenz ist ein Bedienerfehlalarm und eine irrtümliche Nachfolgereaktion. Ein funktionsfähiger Rail-Drucksensor ist auch bei diesem Verfahren zwingend erforderlich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem gattungsgemäßen Common-Railsystem auch bei Ausfall des Rail-Drucksensors ein geöffnetes Druckbegrenzungsventil zu erkennen.
  • Die Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind die Ausgestaltungen dargestellt.
  • Das Verfahren besteht darin, dass mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors vom Regelungs- in einen Notbetrieb gewechselt wird, wobei im Notbetrieb der Raildruck sukzessive bis zum Ansprechen des Druckbegrenzungsventils erhöht wird.
  • Da bei defektem Rail-Drucksensor keine Informationen mehr über den Raildruck vorliegen, wird das Druckbegrenzungsventil dann als geöffnet gesetzt, wenn nach dem Wechsel in den Notbetrieb zusätzlich die Startphase der Brennkraftmaschine als beendet erkannt wird. Nachdem das Druckbegrenzungsventil als geöffnet gesetzt wurde, wird dessen Öffnungsdauer überwacht. Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass die Betriebsdauer bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil entscheidend ist für die Beurteilung, ob das Druckbegrenzungsventil nach einem Neustart noch dicht ist oder bereits zur Leckage neigt. Bekanntermaßen verursacht ein Druckbegrenzungsventil mit Leckage einen sich verringernden Gesamtwirkungsgrad, da der Kraftstoff ungenutzt aus dem Rail in den Kraftstofftank abfließt. Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass neben einem stabilen Betriebszustand im Notbetrieb auch eine sichere Fehlereingrenzung hinsichtlich einer unerwünschten Leckage möglich ist. Insgesamt ist die einfache Parametrierung und Implementierung des Verfahrens von Vorteil.
  • Überwacht wird die Öffnungsdauer des als geöffnet gesetzten Druckbegrenzungsventils, indem ein erstes Zeitlimit und ein zweites Zeitlimit für den Weiterbetrieb festgelegt werden. Nach Ablauf des ersten Zeitlimits wird ein Gelbalarm zur Warnung des Betreibers initiiert. Nach Ablauf des zweiten Zeitlimits wird dann ein Rotalarm als Empfehlung zum Tausch des Druckbegrenzungsventils initiiert. Wird vom Betreiber die Brennkraftmaschine abgestellt, so wird die aktuelle Öffnungszeit gespeichert. Wird danach nach dem Starken der Brennkraftmaschine erneut ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt, so wird die gespeicherte Öffnungszeit weitergezählt und auf Überschreiten des ersten und zweiten Zeitlimits überwacht.
  • Neben der Überwachungsdauer wird in Ergänzung auch die Häufigkeit der Öffnungsvorgänge erfasst. So wird bei einer ersten Anzahl von Öffnungsvorgängen ein Gelbalarm initiiert und wird bei einer zweiten Anzahl von Öffnungsvorgängen ein Rotalarm initiiert. Dieser Lösung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass auch die Anzahl der Öffnungsvorgänge entscheidend für die Beurteilung ist, ob das Druckbegrenzungsventil nach einem Neustart noch dicht ist oder bereits zur Leckage neigt.
  • In den Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
  • 1 ein Systemschaubild,
  • 2 einen Raildruck-Regelkreis,
  • 3 ein erstes Zeitdiagramm,
  • 4 ein zweites Zeitdiagramm mit mehreren Öffnungsvorgängen,
  • 5 einen Programmablaufplan und
  • 6 ein Unterprogramm.
  • Die 1 zeigt ein Systemschaubild einer elektronisch gesteuerten Brennkraftmaschine 1 mit einem Common-Railsystem. Das Common-Railsystem umfasst folgende mechanische Komponenten: eine Niederdruckpumpe 3 zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2, eine veränderbare Saugdrossel 4 zur Beeinflussung des durchströmenden Kraftstoff-Volumenstroms, eine Hochdruckpumpe 5 zur Förderung des Kraftstoffs unter Druckerhöhung, ein Rail 6 zum Speichern des Kraftstoffs und Injektoren 7 zum Einspritzen des Kraftstoffs in die Brennräume der Brennkraftmaschine 1. Optional kann das Common-Railsystem auch mit Einzelspeichern ausgeführt sein, wobei dann zum Beispiel im Injektor 7 ein Einzelspeicher 8 als zusätzliches Puffervolumen integriert ist. Als Schutz vor einem unzulässig hohen Druckniveau im Rail 6 ist ein passives Druckbegrenzungsventil 11 vorgesehen, welches zum Beispiel bei einem Raildruck von 2400 bar öffnet und im geöffneten Zustand den Kraftstoff aus dem Rail 6 in den Kraftstofftank 2 absteuert.
  • Die Betriebsweise der Brennkraftmaschine 1 wird durch ein elektronisches Steuergerät (ECU) 10 bestimmt. Das elektronische Steuergerät 10 beinhaltet die üblichen Bestandteile eines Mikrocomputersystems, beispielsweise einen Mikroprozessor, I/O-Bausteine, Puffer und Speicherbausteine (EEPROM, RAM). In den Speicherbausteinen sind die für den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 relevanten Betriebsdaten in Kennfeldern/Kennlinien appliziert. Über diese berechnet das elektronische Steuergerät 10 aus den Eingangsgrößen die Ausgangsgrößen. In der 1 sind exemplarisch folgende Eingangsgrößen dargestellt: der Raildruck pCR, der mittels eines Rail-Drucksensors 9 gemessen wird, eine Motordrehzahl nMOT, ein Signal FP zur Leistungsvorgabe durch den Betreiber, optional der Einzelspeicherdruck pE und eine Eingangsgröße EIN. Unter der Eingangsgröße EIN sind die weiteren Sensorsignale zusammengefasst, beispielsweise der Ladeluftdruck eines Abgasturboladers. In 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 10 ein Signal PWM zur Ansteuerung der Saugdrossel 4, ein Signal ve zur Ansteuerung der Injektoren 7 (Spritzbeginn/Spritzende) und eine Ausgangsgröße AUS dargestellt. Die Ausgangsgröße AUS steht stellvertretend für die weiteren Stellsignale zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise für ein Stellsignal zur Aktivierung eines zweiten Abgasturboladers bei einer Registeraufladung.
  • Die 2 zeigt einen Raildruck-Regelkreis 12 zur Regelung des Raildrucks pCR. Die Eingangsgrößen des Raildruck-Regelkreises 12 sind: ein Soll-Raildruck pCR(SL), ein Soll-Verbrauch VVb, die Motordrehzahl nMOT, ein Signal SD als Kennzeichnung eines defekten Rail-Drucksensors und eine Größe E1. Unter der Größe E1 sind beispielsweise die PWM-Grundfrequenz, die Batteriespannung und der ohmsche Widerstand der Saugdrosselspule mit Zuleitung zusammengefasst, welche in die Berechnung des PWM-Signals mit eingehen. Die Ausgangsgröße des Raildruck-Regelkreises 12 ist der Rohwert des Raildrucks pCR. Aus dem Rohwert des Raildrucks pCR wird mittels eines Filters 13 der Ist-Raildruck pCR(IST) berechnet. Dieser wird dann mit dem Soll-Raildruck pCR(SL) an einem Summationspunkt A verglichen, woraus eine Regelabweichung ep resultiert. Aus der Regelabweichung ep berechnet ein Druckregler 14 seine Stellgröße, welche einem Regler-Volumenstrom VR mit der physikalischen Einheit Liter/Minute entspricht. Zum Regler-Volumenstrom VR wird an einem Summationspunkt B der berechnete Soll-Verbrauch VVb addiert. Berechnet wird der Soll-Verbrauch VVb in Abhängigkeit einer Soll-Einspritzmenge und der Motordrehzahl. Das Ergebnis der Addition am Summationspunkt B entspricht einem unbegrenzten Volumenstrom Vu, welcher über eine Begrenzung 15 in Abhängigkeit der Motordrehzahl nMOT limitiert wird. Die Ausgangsgröße der Begrenzung 15 entspricht einem Soll-Volumenstrom V(SL), der die Eingangsgröße einer Pumpen-Kennlinie 16 ist. Über die Pumpen-Kennlinie 16 wird dem Soll-Volumenstrom V(SL) ein elektrischer Soll-Strom i(SL) zugeordnet. Der Soll-Strom i(SL) ist eine Eingangsgröße eines Funktionsblocks 17. im Funktionsblock 17 ist die Berechnung des PWM-Signals enthalten. Die Ausgangsgröße des Funktionsblocks 17 entspricht dem ist-Volumenstrom V(IST), welcher von der Hochdruckpumpe in das Rail 6 gefördert wird. Das Druckniveau pCR im Rail wird vom Rail-Drucksensor erfasst. Damit ist der Regelkreis 12 geschlossen.
  • Wird nun ein defekter Rail-Drucksensor erkannt (SD = 1), so wird vom Regelungs- in einen Notbetrieb gewechselt. Im Notbetrieb wird der Raildruck sukzessive bis zum Ansprechen des Druckbegrenzungsventils erhöht. Hierzu wird die Saugdrossel in Öffnungsrichtung beaufschlagt, wodurch dann die Hochdruckpumpe mehr Kraftstoff fördern kann. Erreicht wird dies, indem der Soll-Strom i(SL) als Ansteuersignal der Saugdrossel auf eine Notlaufwert gesetzt wird, zum Beispiel Null Ampère. Alternativ kann das PWM-Signal als Ansteuersignal der Saugdrossel auf einen Notlaufwert, zum Beispiel Null Prozent, gesetzt werden. Ebenso kann von einer Pumpen-Kennlinie im Normalbetrieb auf eine Grenzkurve im Notbetrieb umgeschaltet werden. Bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil liegt der Raildruck zwischen dem Druckwert bei Leerlauf, z. B. 900 bar, und dem Druckwert bei Volllast, z. B. 700 bar. Da der Raildruck im Notbetrieb stets innerhalb dieses Druckbereichs liegt, ist ein stabiler Betriebszustand mit einer einheitlichen Motorleistung gewährleistet.
  • Die 3 zeigt in einem Zeitdiagramm einen Öffnungsvorgang des Druckbegrenzungsventils mit Überwachung der Öffnungszeit. Über der Zeit sind dargestellt: der Raildruck pCR, die Prozessvariable SD zur Kennzeichnung eines defekten Rail-Drucksensors, eine Prozessvariable SDL zur Kennzeichnung des Saugdrosselstroms, ein Signal Motorstart START, eine Prozessvariable DBV als Zustandskennung des Druckbegrenzungsventils, eine Prozessvariable D1 für den Gelbalarm, eine Prozessvariable D2 für den Rotalarm, eine Prozessvariable Motor steht Mst für die Erkennung einer stehenden Brennkraftmaschine und ein Signal RS als Rücksetzsignal.
  • Zum Zeitpunkt t0 sind das System und der Rail-Drucksensor fehlerfrei. Damit hat die Prozessvariable SD den Wert SD = 0. Der Raildruck beträgt pCR = 1000 bar. Der Startvorgang ist noch nicht beendet, sodass die Prozessvariable START = 1 ist. Zum Zeitpunkt t1 wird der Ausfall des Rail-Drucksensors detektiert, das Signal SD wechselt vom Wert 0 auf den Wert 1. Mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors wird vom Regelungs- in den Notbetrieb gewechselt. Im Notbetrieb wird das Druckbegrenzungsventil gezielt geöffnet, indem zum Beispiel der Sollstrom der Saugdrossel auf den Wert 0 Ampère gesetzt wird. Die Prozessvariable SDL wechselt vom Wert 1 auf den Wert SDL = 0. Aufgrund der vollständig geöffneten Saugdrossel fördert die Hochdruckpumpe einen größeren Volumenstrom in das Rail, sodass der Raildruck nach dem Zeitpunkt t1 nun ansteigt. Zum Zeitpunkt t2 erreicht die nicht dargestellte Motordrehzahl die Leerlaufdrehzahl, d. h. die Brennkraftmaschine verlässt die Startphase. Entsprechend wechselt das Signal START vom Wert 1 auf den Wert 0.
  • Da der Raildruck nicht mehr gemessen werden kann, kann daher auch nicht exakt bestimmt werden, wann das Druckbegrenzungsventil öffnet. Aus diesem Grund wird derjenige Zeitpunkt als Öffnungszeitpunkt angenommen, bei dem sowohl ein defekter Rail-Drucksensor erkannt wurde, hier: Zeitpunkt t1, als auch gleichzeitig die Startphase der Brennkraftmaschine beendet ist. Dies ist der Zeitpunkt t2. Daher wird zum Zeitpunkt t2 das Druckbegrenzungsventil als geöffnet gesetzt. Das Signal DBV wechselt nun vom Wert 0 auf den Wert DBV = 1. Vom Zeitpunkt t2 an wird die Öffnungszeit des Druckbegrenzungsventils auf Überschreiten eines ersten Zeitlimits tLi1 und eines zweiten Zeitlimits tLi2 überwacht. Im praktischen Betrieb kann das erste Zeitlimit tLi1 zum Beispiel 3 Betriebsstunden und das zweite Zeitlimit tLi2 zum Beispiel 5 Betriebsstunden betragen. Zum Zeitpunkt t3 wird das erste Zeitlimit tLi1 erreicht. Die Prozessvariable D1 wechselt daher zum Zeitpunkt t3 auf den Wert D1 = 1, wodurch ein Gelbalarm zur Warnung des Betreibers initiiert wird. Zum Zeitpunkt t4 wird auch das zweite Zeitlimit tLi2 erreicht. Die Prozessvariable D2 wechselt zu diesem Zeitpunkt auf den Wert D2 = 1, wodurch ein Rotalarm ausgelöst wird.
  • Zum Zeitpunkt t5 wird die Brennkraftmaschine vom Betreiber gestoppt, wodurch die Prozessvariable Motor steht Mst auf den Wert Mst = 1 gesetzt wird. Da das Druckbegrenzungsventil bei stehender Brennkraftmaschine geschlossen ist, wird das Signal DBV nun wieder auf den Wert DBV = 0 zurückgesetzt. Die Brennkraftmaschine ist wieder in der Startphase, das Signal START wird wieder auf den Wert 1 gesetzt. Zum Zeitpunkt t6 wird der Rail-Drucksensor ausgetauscht, der angezeigte Sensordefekt verschwindet, d. h. das Signal SD wird auf den Wert SD = 0 zurückgesetzt. Zum Zeitpunkt t7 wird die Reset-Taste gedrückt (RS = 1), dadurch verschwinden die beiden Alarme, d. h. die Signale D1 und D2 werden vom Wert 1 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Die Alarme würden auch dann zurückgesetzt werden, wenn zu diesem Zeitpunkt der defekte Rail-Drucksensor noch nicht getauscht wäre.
  • Wird die Brennkraftmaschine abgestellt, bevor die Öffnungszeit das erste Zeitlimit tLi1 oder das zweite Zeitlimit tLi2 überschritten hat, so wird die aktuelle Öffnungszeit beim Erkennen des Motorstillstands abgespeichert. Wird nach einem Neustart der Brennkraftmaschine zu einem späteren Zeitpunkt erneut ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt, so wird die abgespeicherte Öffnungszeit weitergezählt und auf Limit-Verletzung überwacht. Durch diese Maßnahme wird die Sicherheit erhöht, indem ein Druckbegrenzungsventil mit unerwünschter Leckage erkannt wird.
  • Die 4 zeigt ein Verfahren, bei dem neben der Öffnungszeit des Druckbegrenzungsventils auch die Anzahl der Öffnungsvorgänge überwacht wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der 4 die beiden Zeitenlimits tLi1 und tLi2 weggelassen. Über der Zeit sind dargestellt: der Raildruck pCR, ein Zähler Z, die Prozessvariable SD zur Kennzeichnung eines defekten Rail-Drucksensors, eine Prozessvariable SDL zur Kennzeichnung des Saugdrosselstroms, ein Signal Motorstart START, eine Prozessvariable DBV als Zustandskennung des Druckbegrenzungsventils, eine Prozessvariable D1 für den Gelbalarm, eine Prozessvariable D2 für den Rotalarm, eine Prozessvariable Motor steht Mst für die Erkennung einer stehenden Brennkraftmaschinen und ein Signal RS als Rücksetzsignal.
  • Zum Zeitpunkt t0 sind das System und der Rail-Drucksensor fehlerfrei. Zum Zeitpunkt t1 sind zwei Ereignisse zusammengefasst. Einerseits wird eine laufende Brennkraftmaschine erkannt, d. h. die Variable Motor steht Mst wird auf den Wert Mst = 0 zurückgesetzt. Andererseits wird ein defekter Rail-Drucksensor erkannt, d. h. die Variable SD wird auf den Wert 1 gesetzt. Als Folge wird die Saugdrossel in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Die Prozessvariable SDL ist daher SDL = 0. Dies führt zu einem Ansteigen des Raildrucks pCR. Erreicht der Raildruck pCR zum Zeitpunkt t2 den Wert pLi1, so ist die nicht dargestellte Motordrehzahl mit der Leerlaufdrehzahl identisch. Die Startphase ist damit abgeschlossen. Die Prozessvariable START wird zurückgesetzt. Da nunmehr beide Bedingungen erfüllt sind, d. h. der Rail-Drucksensor ist defekt und die Starphase ist abgeschlossen, wird das Druckbegrenzungsventil als geöffnet gesetzt. Die Variable DBV wird auf den Wert DBV = 1 gesetzt. Da nun der erste Öffnungsvorgang des Druckbegrenzungsventils erkannt ist, nimmt der Zähler Z den Wert Z = 1 an. Zum Zeitpunkt t3 wird ein Motorstillstand erkannt, das Signal Motor steht Mst wird auf den Wert Mst = 1 gesetzt. Das Druckbegrenzungsventil ist nun geschlossen, die Variable DBV wird auf den Wert DBV = 0 zurückgesetzt. Die Startphase der Brennkraftmaschine wird wieder angezeigt, indem die Variable START auf den Wert 1 gesetzt wird. Die Brennkraftmaschine wird nun wieder gestartet, so dass zum Zeitpunkt t4 eine laufende Brennkraftmaschine erkannt wird. Damit wird das Signal Motor steht Mst auf den Wert Mst = 0 zurückgesetzt. Zum Zeitpunkt t5 wird wieder ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt, wodurch der Zähler Z auf den Wert Z = 2 inkrementiert wird. Im Folgenden wird die Brennkraftmaschine bei einem weiterhin defekten Rail-Drucksensor mehrfach gestartet und wieder gestoppt. Zum Zeitpunkt t8 hat das Druckbegrenzungsventil nGELB-mal geöffnet. Der Zähler Z hat jetzt den Wert Z = nD1, womit der Grenzwert für die Aktivierung des Gelbalarms erreicht ist. Die Variable D1 wird folglich auf den Wert 1 gesetzt. Zum Zeitpunkt t11 hat das Druckbegrenzungsventil nROT-mal geöffnet. Der Zähler Z hat jetzt den Wert Z = nD2, wodurch ein Rotalarm ausgelöst wird. Dieser wird angezeigt, indem die Variable D2 auf den Wert D2 = 1 gesetzt wird. Zum Zeitpunkt t12 wird eine stehende Brennkraftmaschine erkannt, das Signal Motor steht Mst wechselt vom Wert Mst = 0 auf den Wert Mst = 1. Da die Brennkraftmaschine nun steht, kann das Druckbegrenzungsventil ausgetauscht werden. Nach dem Tausch des Druckbegrenzungsventils bleibt der Raildrucksensordefekt weiterhin aktiv, weil der Rail-Drucksensor nicht gleichzeitig auch ausgetauscht wurde. Dies wird angezeigt durch das Signal SD, welches weiterhin identisch 1 ist. Zum Zeitpunkt t13 wird nun das Rücksetzsignal aktiviert, das Signal RS nimmt den Wert 1 an. Als Folge werden beide Alarme zurückgesetzt, d. h. die Variablen D1 und D2 werden auf den Wert 0 zurückgesetzt. Gleichzeitig wird die Variable Z auf den Werk 0 zurückgesetzt, so dass nun der Zählvorgang wieder von vorne beginnen kann.
  • 5 zeigt einen Programmablaufplan zur Überwachung des Druckbegrenzungsventils bei einem Defekt des Rail-Drucksensors. Bei S1 wird geprüft, ob ein defekter Rail-Drucksensor erkannt wurde. Ist dies nicht der Fall, Abfrageergebnis S1: nein, so wird in das Programm Normalbetrieb verzweigt. Anderenfalls wird bei S2 der Wert des Merkers3 abgefragt. Der Merker3 wird immer dann gesetzt, wenn das Druckbegrenzungsventil als geöffnet gesetzt wird. Insofern entspricht der Merker3 der Prozessvariablen DBV aus der 3 und der 4. Ist der Merker3 = 1, so wird der Programmteil S7 bis S13 durchlaufen. Ist der Merker3 = 0, so wird der Programmteil S3 bis S6 durchlaufen.
  • Wurde bei S2 festgestellt, dass das Druckbegrenzungsventil noch geschlossen ist, so wird bei S3 geprüft, ob die Startphase der Brennkraftmaschine abgeschlossen ist. Hierzu wird die Motordrehzahl mit der Leerlaufdrehzahl verglichen. Ist die Startphase noch nicht abgeschlossen, das heißt, die Prozessvariable START ist 1, so wird bei S14 fortgefahren. Ist die Startphase beendet, Abfrageergebnis S5: nein, so wird der Zähler Z bei S4 inkrementiert und anschließend bei S5 in einem Unterprogramm UP der Zählerstand geprüft. Das Unterprogramm ist in der 6 dargestellt und wird in Verbindung mit dieser Figur erklärt. Anschließend wird bei S6 der Merker3 = 1 gesetzt, das heißt, das Druckbegrenzungsventil wird als geöffnet gesetzt. Danach wird der Programmablauf bei S14 fortgesetzt.
  • Wurde bei S2 erkannt, dass das Druckbegrenzungsventil bereits als geöffnet gesetzt wurde, Merker3 = 1, so wird bei S7 die Zeit t1 inkrementiert. Anschließend wird bei S8 geprüft, ob die Zeit t1 das erste Zeitlimit tLi1, zum Beispiel 3 Betriebsstunden, bereits überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, Abfrageergebnis S8: nein, wird der Programmablauf bei S10 fortgesetzt. Anderenfalls wird bei S9 der Gelbalarm als Warnung für den Betreiber gesetzt. Bei S10 wird dann geprüft, ob die Zeit t1 auch das zweite Zeitlimit tLi2, zum Beispiel 5 Betriebsstunden, schon überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, Abfrageergebnis S10: nein, so wird der Programmablauf bei S12 fortgesetzt. Anderenfalls wird bei S11 der Rotalarm gesetzt. Bei S12 wird geprüft, ob die Brennkraftmaschine steht. Ist dies nicht der Fall, so wird der Programmablauf bei S14 fortgesetzt. Anderenfalls wird bei S13 der Merker3 = 0 gesetzt, das heißt, das Druckbegrenzungsventil gilt als geschlossen. Bei S14 wird in einer Abfrage 1 folgendes geprüft: Wurde die Rücksetz-Taste betätigt (RS = 1) und liegt ein Gelb- oder Rotalarm vor und Motor steht (Mst = 1). Ist die Abfrage negativ, Abfrageergebnis S14: nein, so ist der Programmablauf beendet. Anderenfalls wird bei S15 die Zeit t1 und der Zähler Z auf 0 gesetzt. Dann ist der Programmablauf beendet.
  • Im Programm-Ablaufplan der 5 ist auch der Fall berücksichtigt, dass der Rail-Drucksensor im laufenden Betrieb ausfällt. In diesem Fall wird nach Durchlaufen von S1 und S2 dann bei S3 erkannt, dass die Startphase abgeschlossen ist, Abfrageergebnis S3: nein. Im Anschluss wird der Zähler Z bei S4 inkrementiert, der Zählerstand bei S5 geprüft und unmittelbar bei S6 der Merker3 = 1 gesetzt. Damit gilt das Druckbegrenzungsventil als geöffnet.
  • In der 6 ist das Unterprogramm UP dargestellt, über welches der Zähler Z abgeprüft wird. Der Zähler Z wird immer dann inkrementiert, wenn ein geöffnetes Druckbegrenzungsventil erkannt wird. Bei S1 wird abgeprüft, ob der Zähler Z größer/gleich als eine vorgebbare Anzahl nGELB, zum Beispiel 30, ist. Ist dies nicht der Fall, so wird mit S3 fortgefahren. Anderenfalls, Abfrageergebnis S1: ja, wird bei S2 der Gelbalarm zur Warnung des Betreibers initiiert. Anschließend wird bei S3 geprüft, ob der Zähler Z größer/gleich als eine vorgebbare Anzahl nROT, zum Beispiel 50, ist. Ist dies nicht der Fall, so ist das Unterprogramm beendet. Ist der Zähler hingegen größer/gleich als nROT, so wird bei S4 ein Rotalarm initiiert. Über den Rotalarm wird dem Betreiber angezeigt, dass das Druckbegrenzungsventil getauscht werden sollte. Danach ist das Unterprogramm beendet, es wird in das Hauptprogramm der 5 zurückgekehrt und dort bei S5 das Hauptprogramm fortgeführt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Kraftstofftank
    3
    Niederdruckpumpe
    4
    Saugdrossel
    5
    Hochdruckpumpe
    6
    Rail
    7
    Injektor
    8
    Einzelspeicher (optional)
    9
    Rail-Drucksensor
    10
    elektronisches Steuergerät (ECU)
    11
    Druckbegrenzungsventil, passiv
    12
    Raildruck-Regelkreis
    13
    Filter
    14
    Druckregler
    15
    Begrenzung
    16
    Pumpen-Kennlinie
    17
    Funktionsblock
  • 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 102006049266 B3 [0002]
    • DE 102006040441 B3 [0003]

Claims (7)

  1. Verfahren zur Überwachung eines passiven Druckbegrenzungsventils (11), über welches Kraftstoff aus dem Rail (6) eines Common-Railsystems in den Kraftstofftank (2) abgeleitet wird, bei dem mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors (9) vom Raildruck-Regelungsbetrieb in einen Notbetrieb gewechselt wird, wobei im Notbetrieb der Raildruck sukzessive bis zum Ansprechen des Druckbegrenzungsventils (11) erhöht wird, bei dem im Notbetrieb das Druckbegrenzungsventil (11) dann als geöffnet gesetzt wird, wenn zusätzlich die Startphase der Brennkraftmaschine als beendet erkannt wird, und bei dem ergänzend die Öffnungsdauer des Druckbegrenzungsventils (11) überwacht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsdauer überwacht wird, indem mit Setzen eines geöffneten Druckbegrenzungsventils (11) ein erstes Zeitlimit (tLi1) und ein zweites Zeitlimit (tLi2) für den Weiterbetrieb festgelegt werden, nach Ablauf des ersten Zeitlimits (tLi1) ein Gelbalarm zur Warnung des Betreibers initiiert wird und nach Ablauf des zweiten Zeitlimits (tLi2) ein Rotalarm als Empfehlung zum Tausch des Druckbegrenzungsventils (11) initiiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Öffnungsdauer nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine (1) gespeichert wird und nach einem Neustart der Brennkraftmaschine (1) weitergezählt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Neustart der Brennkraftmaschine (1) die gespeicherte Öffnungsdauer als maßgeblich zur Initiierung des Gelbalarms und des Rotalarms gesetzt wird, wenn das Druckbegrenzungsventil (11) erneut als geöffnet erkannt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Überwachung der Öffnungsdauer auch die Häufigkeit der Öffnungsvorgänge erfasst werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten Anzahl (nGELB) von Öffnungsvorgängen der Gelbalarm initiiert wird und bei einer zweiten Anzahl (nROT) von Öffnungsvorgängen der Rotalarm initiiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Normalbetrieb der Raildruck über eine niederdruckseitige Saugdrossel (4) als erstes Druckstellglied in einem Raildruck-Regelkreis geregelt wird und im Notbetrieb die Saugdrossel in einen vollständig geöffneten Zustand verbracht wird.
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