DE102012021428B4 - Method for checking at least one component in a fuel system of an internal combustion engine and motor vehicle with a combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Komponente einer Kraftstoffanlage einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, bei welchem wenigstens ein Verlauf (16, 18, 20) eines zumin dest in einem Teilbereich der Kraftstoffanlage herrschenden Drucks eines Kraftstoffs der Verbrennungskraftmaschine über der Zeit erfasst und die Komponente in Abhängigkeit von dem erfassten Verlauf (16, 18, 20) überprüft wird, wobei der Verlauf (16, 18, 20) als ein Ist-Verlauf (18, 20) nach einem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine und während ein durch eine Fördereinrichtung bewirktes Fördern zumindest des sich in dem Teilbereich befindenden Kraftstoffs unterbleibt (S1) erfasst wird, mit dem Schritt: Vergleichen wenigstens eines in Abhängigkeit von dem Ist-Verlauf (18, 20) ermittelten Ist-Werts mit wenigstens einem Soll-Wert, welcher sich auf einen Soll-Verlauf (16) bezieht, der einen in einem funktionsfähigen Zustand der Komponente nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine temperaturbedingten und unter Ausbleiben des durch die Fördereinrichtung bewirkten Förderns zumindest des sich in dem Teilbereich befindenden Kraftstoffs stattfindenden Anstieg des Drucks über der Zeit charakterisiert (S2).The invention relates to a method for checking at least one component of a fuel system of an internal combustion engine for a motor vehicle, in which at least one curve (16, 18, 20) of a pressure of a fuel of the internal combustion engine prevailing in at least a partial area of the fuel system over time is recorded and the Component is checked as a function of the recorded course (16, 18, 20), the course (16, 18, 20) being an actual course (18, 20) after the internal combustion engine has been switched off and during a conveying effected by a conveyor at least the fuel in the sub-area is not detected (S1), with the step: comparing at least one actual value determined as a function of the actual curve (18, 20) with at least one setpoint value which relates to a setpoint -Verlauf (16) refers to the one in a functional state of the component after switching off the combustion engine temperature-related and with the failure of the delivery caused by the delivery device at least of the fuel located in the sub-region occurring rise in pressure characterized over time (S2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Komponente einer Kraftstoffanlage einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie einen Kraftwagen mit einer Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a method for checking at least one component of a fuel system of an internal combustion engine according to the preamble of
Aus dem Serienbau von Kraftwagen sind Verbrennungskraftmaschinen bekannt, welche jeweils wenigstens einen und üblicherweise eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern aufweisen. Jedem dieser Zylinder ist wenigstens ein Einspritzelement, welches üblicherweise auch als Injektor bezeichnet wird, zugeordnet. Mittels dieses Einspritzelements wird üblicherweise flüssiger Kraftstoff beispielsweise in Form von Benzin oder Diesel in den korrespondierenden Zylinder eingebracht. Es wird beispielsweise eine sogenannte Saugrohreinspritzung durchgeführt, bei welcher mittels des Einspritzelements der Kraftstoff stromauf des Brennraums in einen Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt und von in den Zylinder einströmender Luft in den Brennraum geführt wird. Ferner ist es auch bekannt, eine Direkteinspritzung durchzuführen, bei welcher der Kraftstoff mittels des Einspritzelements direkt in den korrespondierenden Zylinder und nicht stromauf des Zylinders eingespritzt wird.Internal combustion engines are known from the serial production of motor vehicles, which each have at least one and usually a plurality of combustion chambers in the form of cylinders. Each of these cylinders is associated with at least one injection element, which is also commonly referred to as an injector. By means of this injection element is usually liquid fuel introduced, for example in the form of gasoline or diesel in the corresponding cylinder. For example, a so-called intake manifold injection is carried out in which the fuel is injected upstream of the combustion chamber into an intake tract of the internal combustion engine by means of the injection element and is guided into the combustion chamber by air flowing into the cylinder. Furthermore, it is also known to carry out a direct injection, in which the fuel is injected by means of the injection element directly into the corresponding cylinder and not upstream of the cylinder.
Um eine sehr gute Zerstäubung des Kraftstoffs zu realisieren, wird der Kraftstoff mittels einer Fördereinrichtung, insbesondere einer Pumpe, gefördert und unter einen hohen Druck gesetzt, mit welchem der Kraftstoff dann eingespritzt wird. Diese Förderung der Einspritzung des Kraftstoffs erfolgt dabei mittels einer Kraftstoffanlage der Verbrennungskraftmaschine, welche zumindest das Einspritzelement und die Fördereinrichtung als Komponenten der Kraftstoffanlage umfasst.In order to realize a very good atomization of the fuel, the fuel is conveyed by means of a conveyor, in particular a pump, and placed under a high pressure, with which the fuel is then injected. This promotion of the injection of the fuel takes place by means of a fuel system of the internal combustion engine, which comprises at least the injection element and the conveyor as components of the fuel system.
Es hat sich gezeigt, dass es über die Lebensdauer des Kraftwagens zu einem Verschleiß der Komponenten und insbesondere des Einspritzelements kommt. Dieser kann zu Defekten und/oder Undichtigkeiten des Einspritzelements führen, welche beispielsweise durch Abnutzung, Verschmutzung etc. entstehen können. Es ist daher wünschenswert, wenigstens eine der Komponenten der Kraftstoffanlage auf deren Funktionsfähigkeit zu überprüfen.It has been shown that wear of the components and in particular of the injection element occurs over the service life of the motor vehicle. This can lead to defects and / or leaks in the injection element, which can be caused for example by wear, contamination, etc. It is therefore desirable to check at least one of the components of the fuel system on their functionality.
Ein solches Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Komponente einer Kraftstoffanlage einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen ist beispielsweise der
Darüber hinaus offenbart die
Die
Der
Die
Schließlich geht aus der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Komponente einer Kraftstoffanlage einer Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art sowie einen Kraftwagen mit einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, welche eine einfache Überprüfung der wenigstens einen Komponente ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide a method for checking at least one component of a fuel system of an internal combustion engine of the type mentioned and a motor vehicle with an internal combustion engine, which allow a simple check of at least one component.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of
Bei einem solchen Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Komponente einer Kraftstoffanlage einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, wird wenigstens ein Verlauf eines zumindest in einem Teilbereich der Kraftstoffanlage herrschenden Drucks eines Kraftstoffs der Verbrennungskraftmaschine über der Zeit erfasst. Die wenigstens eine Komponente wird dabei in Abhängigkeit von dem erfassten Verlauf überprüft.In such a method for checking at least one component of a fuel system of an internal combustion engine for a motor vehicle, in particular a passenger car, at least one profile of a prevailing at least in a portion of the fuel system pressure of a fuel of the internal combustion engine over time is detected. The at least one component is checked as a function of the detected course.
Zur Realisierung einer besonders einfachen Überprüfung der Komponente auf ihre Funktionsfähigkeit ist es vorgesehen, dass der Verlauf als ein Ist-Verlauf nach einem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine während ein durch eine Fördereinrichtung bewirktes Fördern zumindest des sich in dem Teilbereich befindenden Kraftstoffs unterbleibt erfasst wird. Mit anderen Worten wird der Ist-Verlauf erfasst, während die Fördereinrichtung den Kraftstoff zumindest nicht durch den Teilbereich hindurchfördert den sich in dem Teilbereich befindenden Kraftstoff nicht unter Druck setzt. Die Fördereinrichtung, beispielsweise eine Pumpe, kann dabei deaktiviert sein.In order to realize a particularly simple check of the component for its functionality, it is provided that the course is recorded as an actual progression after stopping the internal combustion engine while conveyance caused by a conveyor at least of the fuel located in the partial area is not detected. In other words, the actual course is detected, while the conveying device does not pressurize the fuel, at least not through the partial area, because the fuel in the partial area is not pressurized. The conveyor, such as a pump, may be disabled.
Der während dieses Zustands der Verbrennungskraftmaschine erfasste Verlauf charakterisiert somit das Verhalten, insbesondere eine Änderung und insbesondere einen Anstieg, des sich in dem Teilbereich befindenden Kraftstoffs, während die Verbrennungskraftmaschine abgestellt ist und während der sich im Teilbereich befindende Kraftstoff nicht gefördert wird. Mit anderen Worten werden der Kraftstoff und insbesondere sein Druck während des Erfassens des Verlaufs nicht durch einen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine und somit nicht durch wenigstens ein Einspritzelement der Kraftstoffanlage bewirkte Einspritzungen des Kraftstoffs beispielsweise in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine beeinträchtigt. Auch werden der Kraftstoff und insbesondere sein Druck während des Erfassens des Verlaufs in Form des Ist-Verlaufs nicht durch ein durch die Fördereinrichtung bewirktes Fördern des Kraftstoffs beeinträchtigt. Während des Erfassens wird der Kraftstoff bzw. der Verlauf seines Drucks vor allem durch die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine sowie – falls vorhanden – durch eine Fehlfunktion der wenigstens einen Komponente der Kraftstoffanlage beeinflusst.The course detected during this state of the internal combustion engine thus characterizes the behavior, in particular a change, and in particular an increase, of the fuel in the subarea while the internal combustion engine is switched off and during the fuel in the subarea is not conveyed. In other words, the fuel and in particular its pressure during the detection of the course are not affected by an operation of the internal combustion engine and thus not caused by at least one injection element of the fuel system injections of the fuel, for example, into a combustion chamber of the internal combustion engine. Also, the fuel and in particular its pressure during the detection of the course in the form of the actual course are not impaired by a conveyance of the fuel caused by the conveyor. During the detection, the fuel or the course of its pressure is influenced primarily by the temperature of the internal combustion engine and, if present, by a malfunction of the at least one component of the fuel system.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens ein in Abhängigkeit von dem Ist-Verlauf ermittelter Ist-Wert mit wenigstens einem Soll-Wert verglichen wird, wobei sich der Soll-Wert auf einen Soll-Verlauf bezieht. Der Soll-Verlauf charakterisiert dabei einen in einem funktionsfähigen Zustand der Komponente nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine temperaturbedingten und unter Ausbleiben des durch die Fördereinrichtung bewirkten Förderns zumindest des sich in dem Teilbereich befindenden Kraftstoffs stattfindenden Anstieg des Drucks des Kraftstoffs über der Zeit.According to the invention, it is provided that at least one actual value determined as a function of the actual course is compared with at least one setpoint value, wherein the setpoint value relates to a desired course. In this case, the set course characterizes a rise in the pressure of the fuel over time which takes place in a functional state of the component after switching off the internal combustion engine and, absent the conveyance caused by the conveyor, of at least the fuel located in the partial area.
Mit anderen Worten wird das durch den Ist-Verlauf bzw. den Ist-Wert charakterisierte Verhalten als ein Ist-Verhalten des Drucks des Kraftstoffs über der Zeit mit einem durch den Soll-Verlauf bzw. den Soll-Wert charakterisierten Soll-Verhalten des Drucks des Kraftstoffs verglichen, wobei die wenigstens eine Komponenten in Abhängigkeit von diesem Vergleich auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft wird.In other words, the behavior characterized by the actual course or the actual value is considered to be an actual behavior of the pressure of the fuel over time with a desired behavior of the pressure of the fuel that is characterized by the desired course or the desired value Fuel, the at least one component is checked in response to this comparison on their functioning.
Dem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bei funktionsfähiger Kraftstoffanlage und somit bei funktionsfähiger Komponente zu einem Anstieg des Drucks des Kraftstoffs in der Kraftstoffanlage kommt, ohne dass der Kraftstoff mittels der Fördereinrichtung gefördert und entsprechend unter Druck gesetzt wird. Dieser Druckanstieg ist temperaturbedingt, d. h. er resultiert aus einer Erwärmung des Kraftstoffs durch die warme Verbrennungskraftmaschine zeitlich nach deren Abstellen. Dieses Erwärmen des Kraftstoffs zeitlich nach dem Abstellen wird als sogenanntes Nachheizen bezeichnet, durch welches es also zu einem Druckanstieg kommt.The method is based on the finding that when the fuel system is functioning, and thus when the component is functioning, there is an increase in the pressure of the fuel in the fuel system, without the fuel being conveyed by means of the delivery device and being correspondingly pressurized. This pressure increase is due to temperature, d. H. it results from a heating of the fuel by the warm combustion engine in time after their shutdown. This heating of the fuel in time after shutdown is referred to as so-called reheating, through which there is thus an increase in pressure.
Weicht der Ist-Wert von dem Soll-Wert um einen vorgebbaren Schwellenwert ab, so kann daraus eine unerwünschte Funktion, insbesondere ein Defekt der wenigstens einen Komponente, abgeleitet werden. In der Folge kann dem Fahrer des Kraftwagens eine Fehlermeldung über die ermittelte Funktionsuntüchtigkeit der Komponente kommuniziert werden, so dass die Komponente repariert oder ausgetauscht werden kann. Dadurch kann ein effizienter und emissionsgünstiger Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden. Ferner kann durch diese Ermittlung der Fehlfunktion vermieden werden, dass Komponenten unnötigerweise repariert oder ausgetauscht werden.If the actual value deviates from the desired value by a predefinable threshold value, then an undesirable function, in particular a defect of the at least one component, can be derived therefrom. As a result, the driver of the motor vehicle an error message about the determined inoperability of the component can be communicated so that the component can be repaired or replaced. As a result, an efficient and low-emission operation of the internal combustion engine can be ensured. Further, by detecting the malfunction, components can be unnecessarily repaired or replaced.
Unter dem Vergleich des wenigstens einen Ist-Werts mit dem wenigstens einen Soll-Wert ist auch zu verstehen, dass der erfasste Ist-Verlauf mit dem Soll-Verlauf verglichen wird. Weicht der Ist-Verlauf um einen vorgebbaren Schwellenwert vom Soll-Verlauf ab, so kann auf die Funktionsuntüchtigkeit der Komponente rückgeschlossen werden.The comparison of the at least one actual value with the at least one desired value also means that the detected actual course is compared with the desired course. If the actual course deviates from the setpoint course by a predefinable threshold value, it is possible to draw conclusions about the inoperability of the component.
Zu einer solchen Abweichung kann es insbesondere dann kommen, wenn die wenigstens eine Komponente der Kraftstoffanlage eine Leckage, d. h. eine Undichtigkeit aufweist. Bei einer solchen Leckage steigt der Druck des Kraftstoffes nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine ohne, dass der Kraftstoff gefördert wird, langsamer bis zu einem vorgebbaren Wert, als es bei dem Soll-Verlauf der Fall ist oder erreicht diesen vorgebbaren Wert nicht. Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit, das Verhalten des Drucks des Kraftstoffs nach Abstellen der Verbrennungskraftmaschine unter Nicht-Durchführung einer Förderung des Kraftstoffs zu bewerten.Such a deviation may occur, in particular, if the at least one component of the fuel system is leaking, ie. H. has a leak. In such a leak, the pressure of the fuel increases after switching off the internal combustion engine, without the fuel is delivered, slower to a predetermined value, as it is the case in the desired course of the case or does not reach this predetermined value. The basis of the method according to the invention is thus to evaluate the behavior of the pressure of the fuel after switching off the internal combustion engine while not performing a delivery of the fuel.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren durchgeführt, wenn eine Temperatur der Verbrennungskraftmaschine einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Dies bedeutet, dass das Verfahren erst dann durchgeführt wird, wenn die Verbrennungskraftmaschine zeitlich vor dem Abstellen eine vorgebbare Temperatur erreicht hat, so dass beim Abstellen der Verbrennungskraftmaschine und während des Erfassens des Ist-Verlaufs, während der Kraftstoff nicht gefördert wird, Randbedingungen vorliegen, welche einen aussagefähigen und reproduzierbaren Vergleich mit dem Soll-Verlauf bzw. mit dem Soll-Wert erlauben. Dadurch kann eine besonders hohe Aussagegüte des Vergleichs realisiert werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the method is carried out when a temperature of the internal combustion engine exceeds a predefinable threshold. This means that the method is only performed when the internal combustion engine has reached a predeterminable time before parking, so that when stopping the internal combustion engine and during the detection of the actual course, while the fuel is not being conveyed, there are boundary conditions allow a meaningful and reproducible comparison with the desired course or with the target value. As a result, a particularly high quality statement of the comparison can be realized.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auch, den Grad, d. h. die Schwere der etwaigen Funktionsuntüchtigkeit der wenigstens einen Komponente zu ermitteln. Dabei ist die Schwere der Funktionsuntüchtigkeit umso größer, je größer der Ist-Verlauf vom Soll-Verlauf abweicht.The method according to the invention also makes it possible to determine the degree, i. H. to determine the severity of the eventual inoperability of the at least one component. The severity of the functional inactivity is greater, the greater the actual course deviates from the desired course.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Ist-Verlauf erfasst wird, während die abgestellte Verbrennungskraftmaschine infolge ihres dem Abstellen zeitlich vorangehenden Betriebs gegenüber ihrer Umgebung noch erwärmt ist. Mit anderen Worten weist die Verbrennungskraftmaschine während des Erfassens des Ist-Verlaufs eine Temperatur auf, welche höher als die Umgebungstemperatur ist. Infolge der gegenüber der Umgebungstemperatur höheren Temperatur der Verbrennungskraftmaschine liegen entsprechende Randbedingungen vor, wobei es aufgrund der hohen Temperatur der Verbrennungskraftmaschine bei funktionstüchtiger Komponente zu einem Anstieg des Drucks kommt bzw. kommen müsste.It has been found to be particularly advantageous if the actual course is detected, while the parked internal combustion engine is still heated relative to its environment as a result of its operation preceding the parking operation in terms of time. In other words, during the detection of the actual course, the internal combustion engine has a temperature that is higher than the ambient temperature. As a result of the relation to the ambient temperature higher temperature of the internal combustion engine corresponding boundary conditions are present, and it comes due to the high temperature of the internal combustion engine with a functional component to an increase in pressure or would have to come.
Bleibt dieser Druckanstieg aus oder ist er geringer als bei dem Soll-Verlauf, so kann dadurch auf besonders einfache Weise auf eine Funktionsuntüchtigkeit der Komponente rückgeschlossen werden. Das Verfahren ermöglicht eine besonders einfache und unaufwändige Überprüfung der Komponente, da lediglich wenigstens ein Sensor zum Erfassen des Drucks des Kraftstoffs, jedoch keine anderweitigen Sensoren vorgesehen sind. Darüber hinaus ist auch der Betrieb der Fördereinrichtung nicht vorgesehen und nicht erforderlich.If this increase in pressure remains or is lower than in the desired course, it can be deduced in a particularly simple way to a malfunction of the component. The method allows a particularly simple and inexpensive inspection of the component, since only at least one sensor for detecting the pressure of the fuel, but no other sensors are provided. In addition, the operation of the conveyor is not provided and not required.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als der Ist-Wert ein Gradient des Ist-Verlaufs verwendet. Anhand dieses Gradienten als Ist-Gradient kann ein besonders einfach durchzuführender Vergleich stattfinden. Dabei wird beispielsweise als der Soll-Wert ein Soll-Gradient des Soll-Verlaufs verwendet. Die Gradienten charakterisieren dabei sehr gut das jeweilige Verhalten des Drucks des Kraftstoffs nach Abstellen der Verbrennungskraftmaschine vor dem Hintergrund des jeweiligen Funktionszustands der Komponente und somit der Kraftstoffanlage.In a particularly advantageous embodiment of the invention, a gradient of the actual profile is used as the actual value. On the basis of this gradient as an actual gradient, a comparison that is particularly easy to perform can take place. In this case, for example, a target gradient of the target profile is used as the desired value. The gradients characterize very well the respective behavior of the pressure of the fuel after switching off the internal combustion engine against the background of the respective functional state of the component and thus the fuel system.
Zur Realisierung einer besonders hohen Güte des Verfahrens wird als der Ist-Wert ein Maximalwert des Ist-Verlaufs verwendet und als Ist-Maximalwert mit einem Soll-Maximalwert des Soll-Verlaufs verglichen. Insbesondere ist es dabei möglich, die Zeit zu erfassen, bis der Ist-Verlauf den Ist-Maximalwert erreicht hat und mit einem Druckwert des Soll-Verlaufs zu vergleichen, den der Soll-Verlauf nach dieser Zeit erreicht hat. Weist die Kraftstoffanlage eine Leckage auf, so ist der Ist-Maximaldruck nach der erfassten Zeit wesentlich geringer als der Druckwert des Soll-Verlaufs nach der gleichen Zeit.To realize a particularly high quality of the method, a maximum value of the actual profile is used as the actual value and compared as the actual maximum value with a desired maximum value of the desired profile. In particular, it is possible to record the time until the actual course has reached the actual maximum value and to compare it with a pressure value of the desired course that the set course has reached after this time. If the fuel system has a leak, then the actual maximum pressure after the detected time is much lower than the pressure value of the desired course after the same time.
Mittels des Verfahrens ist es auf besonders einfache Weise möglich, als die Komponente wenigstens ein Einspritzelement zum Einspritzen des Kraftstoffs in einen Brennraum, insbesondere einen Zylinder, der Verbrennungskraftmaschine zu überprüfen. Zusätzliche Sensoren sind nicht vorgesehen.By means of the method, it is possible in a particularly simple manner to check as the component at least one injection element for injecting the fuel into a combustion chamber, in particular a cylinder, of the internal combustion engine. Additional sensors are not provided.
Alternativ oder zusätzlich ist es besonders einfach möglich, als die Komponente ein Druckbegrenzungsventil der Kraftstoffanlage zu überprüfen. Ist beispielsweise der Ist-Maximaldruck des Ist-Verlaufs größer als ein Soll-Maximaldruck des Soll-Verlaufs, so kann dadurch auf eine Funktionsuntüchtigkeit des Druckbegrenzungsventils rückgeschlossen werden, da das Druckbegrenzungsventil nicht öffnet und den Druck begrenzt. Dies ist beispielsweise der Fall bei einem klemmenden Druckbegrenzungsventil, so dass ein vorgebbarer, maximaler Öffnungsdruck überschritten wird. Alternatively or additionally, it is particularly easy to check as the component of a pressure relief valve of the fuel system. If, for example, the actual maximum pressure of the actual curve is greater than a desired maximum pressure of the desired curve, this can be used to infer a failure of the pressure relief valve, because the pressure relief valve does not open and limits the pressure. This is for example the case with a clamping pressure relief valve, so that a predefinable, maximum opening pressure is exceeded.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Teilbereich zumindest Teil eines Hochdruckkreises der den Hochdruckkreis und einen Niederdruckkreis umfassenden Kraftstoffanlage. Mit anderen Worten umfasst die Kraftstoffanlage einen Hochdruckkreis und einen Niederdruckkreis, wobei im Niederdruckkreis der Kraftstoff mit einem gegenüber dem Hochdruckkreis geringeren Druck gefördert wird. Mittels des Verfahrens ist es somit möglich, auf besonders einfache Weise die Komponenten und insbesondere deren Dichtigkeit im Hochdruckkreis zu überprüfen. Dadurch sind Leckagen des Einspritzelements besonders einfach ermittelbar. Zum Überprüfen der Komponente ist es dabei nicht erforderlich, die Fördereinrichtung zu betreiben.In a further advantageous embodiment of the invention, the subregion is at least part of a high-pressure circuit of the fuel system comprising the high-pressure circuit and a low-pressure circuit. In other words, the fuel system includes a high-pressure circuit and a low-pressure circuit, wherein in the low-pressure circuit, the fuel is conveyed with a relation to the high-pressure circuit lower pressure. By means of the method, it is thus possible to check the components and in particular their tightness in the high-pressure circuit in a particularly simple manner. As a result, leaks of the injection element are particularly easy to determine. To check the component, it is not necessary to operate the conveyor.
Zur Erfindung gehört auch ein Kraftwagen mit einer Verbrennungskraftmaschine, einer Kraftstoffanlage und einer Steuereinrichtung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftwagens anzusehen und umgekehrt. Bei dem Kraftwagen kann die wenigstens eine Komponente besonders einfach auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden, so dass unnötige Reparaturen sowie ein unnötiger Austausch von Komponenten der Kraftstoffanlage vermieden werden können. Darüber hinaus können etwaige Fehlfunktionen der Kraftstoffanlage sicher ermittelt werden, so dass ein effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mit einem nur geringen Kraftstoffverbrauch und mit nur geringen Emissionen gewährleistet werden kann.The invention also includes a motor vehicle with an internal combustion engine, a fuel system and a control device, which is designed for carrying out the method according to the invention. Advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the motor vehicle according to the invention and vice versa. In the motor vehicle, the at least one component can be checked for its functionality in a particularly simple manner, so that unnecessary repairs and unnecessary replacement of components of the fuel system can be avoided. In addition, any malfunctions of the fuel system can be safely determined, so that an efficient operation of the internal combustion engine with only low fuel consumption and with only low emissions can be ensured.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Die Einspritzelemente, welche üblicherweise auch als Injektoren bezeichnet werden, sind mit dem den Einspritzelementen gemeinsamen Kraftstoffverteiler fluidisch verbunden. Der Kraftstoffverteiler dient dazu, den flüssigen Kraftstoff unter hohem Druck zu speichern und auf die Einspritzelemente zu verteilen. Um den Kraftstoff zu fördern und unter den hohen Druck zu setzen, umfasst die Kraftstoffanlage eine Fördereinrichtung in Form einer Hochdruckpumpe. Der Kraftstoffverteiler, die Einspritzelemente und die Hochdruckpumpe sind dabei einem sogenannten Hochdruckkreis der Kraftstoffanlage zugeordnet, welche auch einen sogenannten Niederdruckkreis aufweist. Dem Niederdruckkreis ist eine Pumpe zugeordnet, welche den Kraftstoff im Niederdruckkreis fördert. Der im Niederdruckkreis geförderte Kraftstoff weist dabei einen geringeren Druck als im Hochdruckkreis auf. Der Hochdruckkreis ist somit ein Teilbereich der Kraftstoffanlage, während der Niederdruckkreis ein weiterer Teilbereich ist.The injection elements, which are also commonly referred to as injectors, are fluidically connected to the fuel distributor common to the injection elements. The fuel rail serves to store the liquid fuel under high pressure and distribute it to the injection elements. To promote the fuel and put under the high pressure, the fuel system includes a conveyor in the form of a high-pressure pump. The fuel distributor, the injection elements and the high pressure pump are assigned to a so-called high pressure circuit of the fuel system, which also has a so-called low pressure circuit. The low pressure circuit is assigned a pump, which promotes the fuel in the low pressure circuit. The fuel delivered in the low pressure circuit has a lower pressure than in the high pressure circuit. The high-pressure circuit is thus part of the fuel system, while the low-pressure circuit is another sub-area.
Über die Lebensdauer des Kraftwagens kann es zu Undichtigkeiten, sogenannten Leckagen, der Einspritzelemente infolge von Abnutzung, Verschmutzung und/oder anderweitigen Einflüssen kommen. Diese Leckagen können den effizienten und somit kraftstoffverbrauchs- sowie emissionsgünstigen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine beeinträchtigen. Um nun eine solche Beeinträchtigung zu vermeiden oder gering zu halten, ist das anhand von
Im Rahmen des Verfahrens wird ein Verlauf des im Hochdruckkreis herrschenden Drucks des flüssigen Kraftstoffs über der Zeit erfasst und die Einspritzelemente werden in Abhängigkeit von dem erfassten Verlauf überprüft.As part of the method, a profile of the pressure of the liquid fuel prevailing in the high-pressure circuit is detected over time, and the injection elements are checked as a function of the detected profile.
Dazu wird in einem ersten Schritt S1 des Verfahrens der Verlauf als ein Ist-Verlauf zeitlich nach einem Abstellen der zeitlich zuvor noch aktivierten Verbrennungskraftmaschine – während die durch die Hochdruckpumpe bewirkte Förderung des sich im Hochdruckkreis befindenden Kraftstoffs unterbleibt – erfasst. Mit anderen Worten wird der Ist-Verlauf nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine und somit bei stehender Verbrennungskraftmaschine erfasst, während sich die Hochdruckpumpe nicht im Betrieb befindet. Unter stehender bzw. abgestellter Verbrennungskraftmaschine ist zu verstehen, dass in den Zylindern keine Verbrennungsvorgänge stattfinden und dass sich ein Kurbeltrieb umfassend Zylinder, Pleuel und eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine nicht relativ zu einem Kurbelgehäuse bewegt. Ferner ist unter abgestellter bzw. stehender Verbrennungskraftmaschine insbesondere zu verstehen, dass mittels der Einspritzelemente keine Einspritzungen des Kraftstoffs durchgeführt werden, d. h. dass Einspritzungen des Kraftstoffs unterbleiben.For this purpose, in a first step S1 of the method, the course is recorded as an actual course in time after a shutdown of the previously still activated internal combustion engine - while the pumping of the high pressure pump is prevented by the high pressure pump. In other words, the actual course is detected after stopping the internal combustion engine and thus when the internal combustion engine, while the high-pressure pump is not in operation. Under standing or parked internal combustion engine is to be understood that take place in the cylinders no combustion processes and that a crank mechanism comprising cylinder, connecting rod and a crankshaft of the internal combustion engine does not move relative to a crankcase. Furthermore, under shutdown or stationary internal combustion engine is to be understood in particular that by means of the injection elements no injections of the fuel are carried out, d. H. that injections of the fuel are omitted.
Die Durchführung des Verfahrens wird dabei begonnen, d. h. der erste Schritt S1 wird durchgeführt, wenn die Verbrennungskraftmaschine vor dem Abstellen eine vorgebbare Temperatur erreicht hat und sich infolge ihres dem Abstellen zeitlich vorangegangenen gefeuerten Betriebs gegenüber der Umgebung deutlich erwärmt hat.The process is started, d. H. the first step S1 is performed when the internal combustion engine has reached a predeterminable temperature before shutdown and has significantly warmed up to the environment as a result of its being fired in advance of the shutdown.
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird wenigstens ein in Abhängigkeit von dem Ist-Verlauf ermittelter Ist-Wert mit wenigstens einem Soll-Wert verglichen. Der Soll-Wert bezieht sich dabei auf einen Soll-Verlauf, d. h. der Soll-Wert ist ein Wert des Soll-Verlaufs. Der Soll-Verlauf charakterisiert einen in einem funktionsfähigen Zustand der Einspritzelemente nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine temperaturbedingten und unter Ausbleiben des durch die Hochdruckpumpe bewirkten Förderns des sich in dem Hochdruckkreis befindenden Kraftstoffs stattfindenden Anstieg des Drucks über der Zeit.In a second step S2 of the method, at least one actual value determined as a function of the actual course is compared with at least one setpoint value. The target value refers to a desired course, d. H. the target value is a value of the desired course. The desired course characterizes a temperature-induced in a functional state of the injection elements after the shutdown of the internal combustion engine and taking place, caused by the high-pressure pump conveying the located in the high-pressure circuit fuel increase in pressure over time.
Dem Verfahren liegt die Idee zugrunde, dass es bei dichten Einspritzelementen und somit bei funktionstüchtiger Kraftstoffanlage nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine zu einem temperaturbedingten Anstieg des Drucks des Kraftstoffs im Hochdruckkreis kommt, ohne dass der Kraftstoff mittels der Hochdruckpumpe im Hochdruckkreis gefördert und somit unter Druck gesetzt wird. Dies ist der Fall, da der Kraftstoff durch die betriebswarme Verbrennungskraftmaschine erwärmt und dadurch expandiert wird.The method is based on the idea that there is a temperature-related increase in the pressure of the fuel in the high-pressure circuit in dense injection elements and thus in functional fuel system after stopping the engine without the fuel is promoted by the high-pressure pump in the high-pressure circuit and thus pressurized , This is the case because the fuel is heated by the operating warm combustion engine and thereby expanded.
Auch der erfasste Ist-Verlauf bezieht sich auf die Zeitspanne vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1. In Abhängigkeit von dem erfassten Ist-Verlauf wird beispielsweise in einem Teilbereich der Zeitspanne ein Gradient des Ist-Verlaufs ermittelt. Der Gradient charakterisiert dabei die Änderung des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Teilbereichs und ist ein Ist-Gradient. Dieser Ist-Gradient wird mit einem Soll-Gradienten des Soll-Verlaufs innerhalb des gleichen zeitlichen Teilbereichs verglichen. Stimmt der Ist-Gradient mit dem Soll-Gradienten überein oder weicht der Ist-Gradient beispielsweise innerhalb vorgebbarer Grenzen von dem Soll-Gradienten ab, so kann dadurch auf dichte und somit funktionstüchtige Einspritzelemente rückgeschlossen werden.The detected actual course also relates to the time span from time t 0 to time t 1 . Depending on the detected actual course, a gradient of the actual course is determined, for example, in a subregion of the time span. The gradient characterizes the change in the pressure of the fuel within the subarea and is an actual gradient. This actual gradient is compared with a desired gradient of the desired course within the same temporal subarea. If the actual gradient coincides with the desired gradient, or if the actual gradient deviates from the desired gradient, for example within predeterminable limits, this can be used to deduce dense and thus functional injection elements.
Ist der Ist-Gradient jedoch geringer als der Soll-Gradient, und befindet sich diese Abweichung außerhalb der vorgebbaren Grenzen, so kann dadurch auf Undichtigkeiten der Einspritzelemente rückgeschlossen werden. Dies ist der Fall, da es aufgrund der Undichtigkeiten gegenüber dem Soll-Verlauf zu einem langsameren oder zu gar keinem Druckanstieg kommt. Dadurch sind die Undichtigkeiten lediglich mittels eines im Hochdruckkreis vorgesehenen Drucksensors erfassbar, ohne dass die Verbrennungskraftmaschine aktiviert sein müsste und ohne dass der Kraftstoff im Hochdruckkreis gefördert werden müsste.However, if the actual gradient is lower than the desired gradient, and if this deviation is outside the predefinable limits, this can be used to infer leakages in the injection elements. This is the case because there is a slower or no pressure increase due to the leaks compared to the desired course. As a result, the leaks can only be detected by means of a pressure sensor provided in the high-pressure circuit, without the internal combustion engine having to be activated and without the fuel having to be conveyed in the high-pressure circuit.
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