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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben einer elektronischen Kraftstoffpumpe.
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Stand der Technik
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In einer Einspritzanlage zum Fördern von Kraftstoff kann eine Kraftstoffpumpe mit zumindest einem Ventil eingesetzt werden. Betriebsparameter dieser Kraftstoffpumpe können in einer Kennlinie abgelegt sein und während eines Betriebs der Kraftstoffpumpe berücksichtigt werden.
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Ein Verfahren zum Bestimmen einer Charakteristik für ein Druckregelventil einer Einspritzanlage ist in der Druckschrift
DE 10 2010 031 570 A1 beschrieben. Dabei wird ein Strom des Kraftstoffs, der durch das Druckregelventil fließt, auf ein Minimum eingestellt und ein Steuerdruck des Kraftstoffs so lange reduziert, bis das Druckregelventil geöffnet wird. Außerdem wird mindestens ein Wert für die Charakteristik aus einer Differenz eines Werts für den Steuerdruck, bei dem sich das Druckregelventil öffnet, und einem Referenzwert für den Steuerdruck gebildet.
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Ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine ist aus der Druckschrift
DE 10 2010 000 897 A1 bekannt. Hierbei ist vorgesehen, dass eine für eine Hochdruckpumpe ermittelte Kennlinie, die das reale Verhalten der Hochdruckpumpe repräsentiert, berücksichtigt wird. Dabei kann die ermittelte Kennlinie eine Abweichung der Hochdruckpumpe von einer Referenzkennlinie und/oder eine Beziehung zwischen einem Aktivierungsstrom und einer geförderten Kraftstoffmenge beschreiben.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.
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Das vorgestellte Verfahren ist zum Betreiben einer elektronischen Kraftstoffpumpe geeignet, die als Komponente einer Einspritzanlage in einem Niederdruckbereich dieser Einspritzanlage zum Fördern von Kraftstoff angeordnet ist und demnach auch als elektronische Niederdruckpumpe und/oder Vorförderpumpe bezeichnet werden kann. Außerdem umfasst die Einspritzanlage eine Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff zwischen Niederdruckbereich und Hochdruckbereich, auf deren Niederdruckseite ein Überströmventil vorgesehen ist. Dieser Hochdruckpumpe als weitere Ausgestaltung einer Kraftstoffpumpe ist das Überströmventil zugeordnet.
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Bei dem Verfahren wird somit eine Lernfunktion verwirklicht, mittels derer die elektronische Kraftstoffpumpe bzw. das der Kraftstoffpumpe zugeordnete Steuergerät anhand zumindest einer Kennlinie echte Systemrandbedingungen bzw. reale Randbedingungen lernt. Reale Randbedingungen sind bspw. die Fördermenge der elektronischen Kraftstoffpumpe, Leistungsdruckabfälle, eine Pumpenschluckkennlinie usw. Das Verfahren dient dazu, die Überschussmenge bzw. Rücklaufmenge auf das erforderliche Maß zu reduzieren.
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Insbesondere kann anhand zumindest einer Pumpenkennlinie der elektronischen Kraftstoffpumpe ein Öffnungspunkt des Überstromventils detektiert werden, um eine Drehzahl für die elektronische Kraftstoffpumpe, die eine Mindestrücklaufmenge gewährleistet, zu bestimmen. Diese Drehzahl gewährleistet somit eine Mindestrücklaufmenge. Im Betrieb kann diese bestimmte Drehzahl als Offsetwert berücksichtigt werden.
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Bei dem vorgestellten Verfahren wird eine Lernfunktion verwendet, mit der die elektronische Kraftstoffpumpe der Einspritzanlage und/oder ein Steuergerät zum Kontrollieren eines Betriebs der elektronischen Kraftstoffpumpe anhand zumindest einer Kennlinie, d. h. anhand zumindest einer Kennlinie des Überströmventils, das in der Regel der Hochdruckpumpe zugeordnet ist, mindestens eine reale Randbedingung der Einspritzanlage lernen kann. Hierbei werden Betriebsparameter zum Beschreiben und/oder Definieren der mindestens einen Randbedingung abhängig von der mindestens einen Kennlinie, in der Regel abhängig von der zumindest einen Kennlinie des Überströmventils, ermittelt sowie in einem Speicher des Steuergeräts gespeichert und somit gelernt.
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Im Rahmen des Verfahrens kann mindestens eine reale Randbedingung, d. h. eine reale Randbedingung oder mehrere reale Randbedingungen, gelernt werden. Zum Lernen der mindestens einen realen Randbedingung kann zumindest eine Kennlinie für eine von der elektronischen Kraftstoffpumpe geförderte Menge an Kraftstoff, zumindest eine Kennlinie für einen Leistungsabfall der elektronischen Kraftstoffpumpe und/oder zumindest eine Schluckkennlinie der Hochdruckpumpe verwendet werden. Dadurch kann eine überschüssige Menge an gefördertem Kraftstoff, der in Ausgestaltung in einen Kraftstofftank zurückfließt, auf ein erforderliches Maß reduziert werden, wodurch Energie eingespart und ein Ausstoß an Kohlendioxid (CO2) begrenzt werden kann.
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Bei einer Umsetzung des Verfahrens kann berücksichtigt werden, dass eine Drehzahl einer üblicherweise elektronisch kommutierten Kraftstoffpumpe (EC-EKP) aufgrund einer Ansteuerung jederzeit bekannt ist. Weiterhin ist eine Leistungsaufnahme der elektronischen Kraftstoffpumpe jederzeit aufgrund der Ansteuerung bekannt. Die zumindest eine Schluckkennlinie der Hochdruckpumpe ist prinzipiell bekannt, bspw. dann, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors und eine im Hochdruckbereich der Einspritzanlage geförderte Menge an Kraftstoff null sind, sowie für den Fall, dass eine Temperatur und eine Viskosität des Kraftstoffs bekannt sind. Die zumindest eine Schluckkennlinie der Hochdruckpumpe im Hochdruckbereich der Einspritzanlage ist vom Druck und der Temperatur abhängig sowie toleranzabhängig.
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Wird ausgehend von einer Drehzahl n = 0 des Verbrennungsmotors, z. B. vor einem Start eines Verbrennungsmotors, der die Einspritzanlage mit der elektronischen Kraftstoffpumpe aufweist, oder nach einem Abstellen des Verbrennungsmotors, in einer Stoppphase, bspw. bei einem automatischen Start-Stopp-Vorgang, die Drehzahl der elektronischen Kraftstoffpumpe variiert, z. B. langsam gesteigert oder langsam abgesenkt, kann durch Vergleich der Leistungsaufnahme mit der Drehzahl ein Öffnungspunkt des Überströmventils durch Suchen und Identifizieren eines Knicks im Verlauf der zumindest einen Schluckkennlinie der Hochdruckpumpe, die eine zurücklaufende Menge an Kraftstoff über einer Druckdifferenz darstellt, oder in einer Pumpenkennlinie der elektronischen Kraftstoffpumpe detektiert werden.
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Es ist somit möglich, mit zumindest einer zu lernenden Kennlinie und/oder der elektronisch kommutierten Kraftstoffpumpe (EC-EKP) echte bzw. reale Toleranzlagen von Komponenten, die in der Einspritzanlage verbaut sind, zu detektieren.
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Ein dabei detektierter Öffnungspunkt des Überströmventils im Niederdruckbereich, das der Hochdruckpumpe zugeordnet ist, kann mit einem Ausgleichswert (Offset) in einer Höhe von z. B. ca. 20 l/h versehen werden, wodurch sichergestellt wird, dass das Überströmventil in seinem vorgesehenen Arbeitsbereich betrieben wird. Mit dieser Vorgehensweise kann ein maximales Einsparpotential bzgl. einer Leistungsaufnahme und/oder eines Ausstoßes an CO2 an der elektronischen Kraftstoffpumpe (EKP) realisiert werden.
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Das beschriebene Verfahren ist umso genauer, je besser weitere, sonstige Randbedingungen bekannt sind. In der Regel kann ein erster Lernvorgang bereits im Fahrzeugwerk nach einer Montage des Verbrennungsmotors durchgeführt werden, wenn bei einer Erstinbetriebnahme des Verbrennungsmotors eine Viskosität und eine Temperatur des Kraftstoffs möglichst genau bekannt sind. Weitere Lernvorgänge könnten z. B. bei Tankvorgängen durchgeführt werden, wobei es u. a. möglich ist, dass eine sich ggf. verändernde Viskosität des Kraftstoffs nachgewiesen und berücksichtigt wird, was ermöglicht, eine Ansteuerung der elektronischen Kraftstoffpumpe um einen Korrekturwert anzupassen.
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Demnach kann in weiterer Ausgestaltung bereits im Fahrzeugwerk ein erster einmaliger Lernvorgang durchgeführt werden, wenn bspw. bei einer Endkontrolle des Verbrennungsmotors mit einem bspw. als Durchflusssensor ausgebildeten Sensor eines Prüfstands eine von der Hochdruckpumpe über das Überströmventil rücklaufende Menge an Kraftstoff gemessen wird. Damit kann zusätzlich ein Abgleich einer Drehzahl der elektronischen Kraftstoffpumpe zu einer von der Hochdruckpumpe über das Überströmventil üblicherweise zurücklaufenden Menge an Kraftstoff erreicht werden.
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Eine Umsetzung des beschriebenen Verfahrens ist in jeder Kraftstoffeinspritzanlage möglich, die üblicherweise im Niederdruckbereich eine elektronisch kommutierte Kraftstoffpumpe sowie ein Überströmventil aufweist, das einer Hochdruckpumpe zugeordnet ist. Dabei ist eine derartige Zuordnung des Überstromventils zur Hochdruckpumpe nicht zwingend erforderlich. In der Regel ist ein derartiges Überstromventil vorhanden. Eine derartige elektronische Kraftstoffpumpe wird in der Regel von einem Steuergerät kontrolliert, das außerhalb der elektronischen Kraftstoffpumpe angeordnet oder als Komponente der elektronischen Kraftstoffpumpe ausgebildet sein kann. Mit diesem Steuergerät können auch Funktionen von anderen Komponenten der Einspritzanlage, bspw. von mindestens einem Ventil, von mindestens einem Druckregelventil, von einem Kraftstoffspeicher (Rail), von Einspritzventilen, von mindestens einer Drossel, von mindestens einer weiteren Kraftstoffpumpe und/oder von einer Zumesseinheit kontrolliert werden. Die zumindest eine im Rahmen des Verfahrens zu verwendende Kennlinie kann in dem Steuergerät gespeichert werden. Außerdem kann die mindestens eine Randbedingung, in der Regel mindestens ein Betriebsparameter dieser mindestens einen Randbedingung, der Einspritzanlage von dem Steuergerät gespeichert werden. Funktionen des Steuergeräts können softwaregestützt durchgeführt werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein erstes und ein zweites Diagramm mit Kennlinien zu Gesamtrücklaufmengen, die auch als Schluckkennlinien bezeichnet werden.
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2 zeigt ein zweites Diagramm mit einer Schluckkennlinie einer Hochdruckpumpe der Einspritzanlage, wobei die Schluckkennlinie bei der Ausführungsform des Verfahrens verwendet wird.
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3 zeigt ein drittes Diagramm mit einer Kennlinie der elektronischen Kraftstoffpumpe der Einspritzanlage, wobei die Kennlinie bei der Ausführungsform des Verfahrens verwendet wird.
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4 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel für eine Einspritzanlage sowie eine Ausführungsform der vorgestellten Anordnung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
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Ein in 1a gezeigtes erstes Diagramm sowie ein in 1b gezeigtes zweites Diagramm umfassen Kennlinien 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 für Gesamtrücklaufmengen, d. h. die Summe aus Überstromventil und Lager, wobei die Toleranzen u. a. aus dem Lager herrühren, von vier verschiedenen Einspritzanlagen, die in ihren Hochdruckbereichen vier unterschiedliche Kraftstoffpumpen, die als Hochdruckpumpen ausgebildet sind, aufweisen, die in den vier verschiedenen Einspritzanlagen für einen Verbrennungsmotor zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs zugeordnet sind.
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Beide Diagramme umfassen jeweils eine Abszisse 4, entlang der ein Druck von Kraftstoff, der über das Überströmventil aus jeweils einem Niederdruckbereich zu einem Kraftstofftank einer Einspritzanlage zurückfließt, aufgetragen ist, und eine Ordinate 6, entlang der eine Menge des zurückfließenden bzw. zurücklaufenden Kraftstoffs aufgetragen ist.
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Es ist hier vorgesehen, dass mit der elektronischen Kraftstoffpumpe in einem Niederdruckbereich einer der vier Einspritzanlagen Kraftstoff aus einem Kraftstofftank in einen Hochdruckbereich der Einspritzanlage zu einer der jeweils vorgesehenen Hochdruckpumpen mit unterschiedlichem Lagerspiel und dann ggf. über einen Kraftstoffspeicher zu Einspritzventilen der Einspritzanlage gefördert wird. Hierbei ist zu beachten, dass es sich vielmehr um Toleranzen einer einzigen Pumpenauslegung handelt.
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Dabei ist es je nach Betriebssituation möglich, dass eine von der elektrischen Kraftstoffpumpe geförderte Menge an Kraftstoff größer als eine letztendlich von den Einspritzventilen benötigte Menge an Kraftstoff ist. Eine sich hierbei ergebende überschüssige Menge an Kraftstoff wird über das Überströmventil, das mit der Hochdruckpumpe verbunden ist und/oder als Komponente der Hochdruckpumpe ausgebildet sein kann, wieder zurück zu dem Kraftstofftank gefördert.
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Die Kennlinien 21, 22, 23, 24 aus 1a stellen die druckabhängigen Gesamtrücklaufmengen, bei einer hohen Temperatur des Kraftstoffs dar, wohingegen die Kennlinien 25, 26, 27, 28 aus 1b die druckabhängigen Gesamtrücklaufmengen bei einer niedrigen Temperatur des Kraftstoffs darstellen.
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Eine erste Kennlinie 21, 25 in dem ersten und zweiten Diagramm ist von einer ersten Pumpe mit einem höchsten, maximalen Lagerspiel in einer ersten Einspritzanlage. Eine zweite Kennlinie 22, 26 in dem ersten und zweiten Diagramm ist von einer Pumpe mit einem zweithöchsten Lagerspiel in einer zweiten Einspritzanlage. Eine dritte Kennlinie 23, 27 in dem ersten und zweiten Diagramm ist von einer Pumpe mit einem zweitgeringsten Lagerspiel in einer dritten Einspritzanlage. Eine vierte Kennlinie 24, 28 in dem ersten und zweiten Diagramm ist von einer Pumpe mit einem geringsten, minimalen Lagerspiel in einer vierten Einspritzanlage.
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Bei der niedrigen Temperatur (1b) variieren die Mengen an Kraftstoff, die aus den Pumpen zurücklaufen, in Abhängigkeit des Drucks nur geringfügig, wohingegen die Mengen an zurücklaufendem Kraftstoff bei der hohen Temperatur (1a) mit zunehmendem Druck ebenfalls zunehmen und zudem stärker von einem Lagerspiel der verwendeten Hochdruckpumpen abhängig und somit exemplarspezifisch sind.
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Die anhand einer der Kennlinien 21, 25 dargestellte Menge stellt einen Mindestbedarf und somit eine definierte Mindestrücklaufmenge an Kraftstoff dar, der ohne das beschriebene Verfahren nicht unterschritten werden darf. Bei Durchführung des Verfahrens wird eine an das jeweilige Exemplar der Hochdruckpumpe und an die jeweils herrschende Temperatur des Kraftstoffs angepasste Kennlinie 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 ausgewählt und zum Lernen der Randbedingungen eingesetzt. Da üblicherweise keine Sensorik vorhanden ist, um die tatsächlichen Mengen, die über das Überströmventil dem Rücklaufbereich zufließen, betriebsbegleitend zu messen, wird in Einspritzanlagen deutlich mehr Kraftstoff gefördert als erforderlich. Mit der Ausführungsform des vorgestellten Verfahrens können die vorgesehenen Kennlinie 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 deutlich präziser getroffen und somit eingehalten werden.
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Bei einer sogenannten Common-Rail-Einspritzanlage, die den genannten Kraftstoffspeicher umfasst, der als Common-Rail bezeichnet wird, werden die im Niederdruckbereich der Einspritzanlage eingesetzte elektronische Kraftstoffpumpe sowie die Hochdruckpumpe verwendet, die zur Druckregelung Ventile, üblicherweise mindestens ein Überströmventil und/oder Druckregelventil, aufweist. Ein derartiges Überströmventil kann einen Arbeitsbereich oberhalb einer Überströmmenge an Kraftstoff von z. B. rund 20 l/h haben. Weiterhin weisen die eingesetzten Hochdruckpumpen, z. B. aufgrund ihrer Gleitlager, toleranzbehaftete, exemplarspezifische Rücklaufmengen an Kraftstoff auf, die druck- und temperaturabhängig sind.
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Um Energie zu sparen, kann im Niederdruckbereich der Einspritzanlage die z. B. als Vorförderpumpe ausgebildete, elektronische Kraftstoffpumpe (EKP) gesteuert und teilweise auch abhängig von einem Druck des Kraftstoffs geregelt betrieben werden.
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Dabei wird die in der Kennlinie 21, 25 definierte Menge an gefördertem Kraftstoff fahrzeugseitig typischerweise immer eingehalten. Bei einer gesteuerten Einspritzanlage müssen zusätzliche Systemtoleranzen wie Druckverluste am Filter sowie eine Exemplarstreuung der elektronischen Kraftstoffpumpe vorgehalten werden, so dass real deutlich größere Mengen an Kraftstoff fließen, die z. B. 40 l/h oberhalb der Kennlinie 21, 25 liegen können. Daraus kann sich ergeben, dass trotz einer Steuerung unnötig große Mengen an Kraftstoff gefördert werden, was mit dem vorgesehenen Verfahren verhindert werden kann. In der Regel können die Kennlinien 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 aus den 1a und 1b auch als Schluckkennlinien bezeichnet werden.
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Das Diagramm aus 2 umfasst eine Abszisse 8, entlang der ein Druck des Kraftstoffs aufgetragen ist, der in der Einspritzanlage von der elektronischen Kraftstoffpumpe im Niederdruckbereich zu der Hochdruckpumpe sowie zu dem Überströmventil gefördert, d. h. vorgefördert wird. Entlang einer Ordinate 10 des Diagramms aus 2 ist eine von der Hochdruckpumpe über das Überströmventil und die Lager rücklaufende Menge an gefördertem Kraftstoff aufgetragen. Die Kennlinie 12, die auch als Schluckkennlinie bezeichnet werden kann, weist entlang ihres Verlaufs einen Knick 14, bspw. eine Unstetigkeit auf, die einen Öffnungspunkt des Überströmventils markiert.
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Das Diagramm aus 3 umfasst eine Abszisse 16, entlang der eine Drehzahl der elektronischen Kraftstoffpumpe im Niederdruckbereich aufgetragen ist. Alternativ kann auch eine Fördermenge aufgetragen sein, da Fördermenge und Drehzahl näherungsweise proportional zueinander sind. Entlang einer Ordinate 18 des Diagramms aus 3 ist eine Leistung der elektronischen Kraftstoffpumpe aufgetragen. Durch eine Pumpenkennlinie 20 des Diagramms aus 3 ist ein drehzahlabhängiger Verlauf der Leistung der elektronischen Kraftstoffpumpe dargestellt, wobei ein Knick 62 entlang des Verlaufs einen Öffnungspunkt des üblicherweise der Hochdruckpumpe zugeordneten Überströmventils der Hochdruckpumpe kennzeichnet, dieser Knick 62 entspricht dem Knick 14 in 2.
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4 zeigt in schematischer Darstellung einige Komponenten einer Einspritzanlage 30, nämlich einen Kraftstofftank 32, eine in einem Niederdruckbereich der Einspritzanlage angeordnete elektronische Kraftstoffpumpe 41 als Vorförderpumpe, ein Überströmventil 36 der Einspritzanlage 30, das hier einer Hochdruckpumpe 34 zugeordnet ist, sowie einen der Hochdruckpumpe 34 nachgeschalteten Kraftstoffspeicher 38, der wiederum mit mehreren Einspritzventilen 40 verbunden ist, über die in Brennkammern eines nicht weiter dargestellten Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs Kraftstoff einzuspritzen ist. Der Niederdruckbereich umfasst die Komponenten 36, 42 und 46. Der Hochdruckbereich umfasst die Komponenten 38, 40 und 44.
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Bei einem Betrieb der Einspritzanlage 30 wird Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 32 von der drehzahlsteuerbaren, elektronischen Kraftstoffpumpe 41 aus dem Niederdruckbereich über eine erste Kraftstoffleitung 42 zu der sich in Betrieb befindenden Hochdruckpumpe 34 gefördert. Weiterhin wird der Kraftstoff ausgehend von dieser Hochdruckpumpe 34 über eine zweite Kraftstoffleitung 44 zu dem Kraftstoffspeicher 38 gefördert, in dem der Kraftstoff unter Druck gespeichert und den Einspritzventilen 40 bereitgestellt wird. In dieser Ausgestaltung ist die elektronische Kraftstoffpumpe 41 u. a. zum Transportieren von Kraftstoff ausgebildet. Die Hochdruckpumpe 34 ist u. a. dazu ausgebildet, für den Kraftstoff einen Druck aufzubauen und/oder zu erhöhen, so dass der Kraftstoff in dem Kraftstoffspeicher 38 einen zur Einspritzung über die Einspritzventile 40 erforderlichen Druck aufweist. Sowohl die Hochdruckpumpe 34 als auch die elektronische Kraftstoffpumpe dienen dazu, den Kraftstoffdruck zu erhöhen und Kraftstoff zu fördern.
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Überschüssiger Kraftstoff wird weiterhin über das Überströmventil 36 über eine dritte Kraftstoffleitung 46 wieder zurück zu dem Kraftstofftank 32 gefördert.
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Zum Kontrollieren und demnach zum Steuern und/oder zum Regeln mindestens einer Funktion mindestens einer der dargestellten Komponenten der Einspritzanlage 30 ist ein in 4 ebenfalls dargestelltes Steuergerät 48 vorgesehen. Dabei kann dieses Steuergerät 48 in möglicher Ausgestaltung auch als Komponente der elektrischen Kraftstoffpumpe 41 ausgebildet sein.
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Unabhängig von einer konkreten physischen Anordnung des Steuergeräts 48 weist dieses einen Speicher 50 auf, in dem zumindest eine im Rahmen des Verfahrens zu verwendende Kennlinie 52, bei der es sich um eine der anhand der 1 bis 3 vorgestellten Kennlinien 12, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 oder insbesondere die Pumpenkennlinie 20 handeln kann, gespeichert ist.
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In der Regel wird der Knick 14 aus 2 und/oder der Knick 62 aus 3 gelernt, insbesondere die Position des Knicks 14, 62 bezogen auf die Drehzahl. Dies ist dann am einfachsten durchzuführen, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors Null ist oder im Schubbetrieb nichts eingespritzt wird. Die Drehzahl, die eine Mindestrücklaufmenge gewährleistet, liegt oberhalb des Knicks und
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kann als Offsetwert bei der Ansteuerung der elektronischen Kraftstoffpumpe verwendet werden.
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Weiterhin kann die mindestens eine Randbedingung anhand zumindest einer Kennlinie 20, 52 der elektronischen Kraftstoffpumpe 41, die eine Leistung der elektronischen Kraftstoffpumpe 41 in Abhängigkeit einer Drehzahl der elektronischen Kraftstoffpumpe 41 darstellt, gelernt werden kann.
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Ein erster Lernvorgang zum Lernen der mindestens einen Randbedingung anhand der vorgestellten Kennlinie 20 kann bei einer Erstinbetriebnahme der Einspritzanlage 30 durchgeführt werden.
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Aus der Kennlinie 20 kann abgeleitet werden, wann das Überströmventil 36 geöffnet und wann dieses geschlossen wird bzw. ist, wodurch ein Öffnungspunkt des Überströmventils 36 erfasst werden kann. Die Kennlinien 21 bis 28 und 12 sind exemplarische Kennlinien zur Erklärung des Verhaltens der Hochdruckpumpe 34. Diese sind nicht explizit im Steuergerät 48 abgelegt. Es ist bislang lediglich abgelegt, dass die Ist-Rücklaufmenge oberhalb der Kennlinien 21 bzw. 25 liegen muss. Nunmehr ist es möglich, die Einspritzanlage für andere Toleranzlagen auch unterhalb der Kennlinien 21 und 25 zu betreiben, da der Öffnungszeitpunkt des Überstromventils 36 detektiert werden kann.
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Die Anordnung zum Betreiben der zum Fördern von Kraftstoff ausgebildeten elektronischen Kraftstoffpumpe 41 weist das Steuergerät 48 auf, das dazu ausgebildet ist, anhand einer Kennlinie 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 52 des Überströmventils 36 mindestens eine Randbedingung der Einspritzanlage 30 zu lernen und die hier als Vorförderpumpe im Niederdruckbereich ausgebildete Kraftstoffpumpe 41 unter Berücksichtigung der mindestens einen Randbedingung zu kontrollieren. Hierbei kann das Steuergerät 48 als Komponente der Kraftstoffpumpe 34 ausgebildet sein.
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Im Schubbetrieb des Verbrennungsmotors oder im Stillstand, wenn die zumindest eine Schluckkennlinie ermittelt wird, wird der Verbrennungsmotor nicht befeuert und keine Einspritzung durchführt. In diesem Fall schluckt die Hochdruckpumpe 34 nur eine von einem Niederdruckbereich der Einspritzanlage 30 benötigte Menge an Kraftstoff, die von einer Temperatur und einem Druck des Kraftstoffs abhängig ist. Die in dieser Betriebssituation benötigte Menge an Kraftstoff ist davon abhängig, wieviel Kraftstoff durch mindestens eine Öffnung der Hochdruckpumpe 34 fließt. Die mindestens eine Öffnung kann durch das geöffnete Überströmventil 36, mindestens eine Drossel und/oder durch mindestens eine Lagerstelle der Hochdruckpumpe 34 bereitgestellt werden.
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Randbedingungen, die im Rahmen des Verfahrens gelernt werden können, sind eine Temperatur, eine Viskosität und/oder ein Druck des Kraftstoffs sowie Toleranzen der elektronischen Kraftstoffpumpe 41 und/oder der Hochdruckpumpe 34. Die vorgesehenen Randbedingungen können gemessen und über eine Lernfunktion üblicherweise in einem Speicher des Steuergeräts 48 gespeichert und gelernt werden, wobei bspw. Korrelationen und/oder Zusammenhänge zwischen Kennlinien 12, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 52 und den Randbedingungen analysiert werden können. Bei Durchführung des Verfahrens ist festzustellen, wann das Überströmventil 36 geöffnet und wann dieses geschlossen ist, was beim Lernen der Randbedingungen berücksichtigt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010031570 A1 [0003]
- DE 102010000897 A1 [0004]
