DE102013221978A1 - Verfahren zur Überwachung eines Drucksensors einer Kraftstoffeinspritzanlage insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Überwachung eines Drucksensors einer Kraftstoffeinspritzanlage insbesondere eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Drucksensors (14) einer Kraftstoffzumessanlage einer Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffzumessanlage eine den Zufluss von Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher (13) steuernde Zumesseinheit (12) aufweist, wobei aus dem Hochdruckspeicher (13) Kraftstoff in Brennräume der Brennkraftmaschine zugemessen wird, wobei mit dem Hochdruckspeicher (13) ein Druckregelventil (15) verbunden ist, mittels dessen der Abfluss von Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher (13) in einen Niederdruckspeicher (16) geregelt wird, und wobei mittels des Drucksensors (14) der Druck in dem Hochdruckspeicher (13) gemessen wird, und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass bei geschlossenem Druckregelventil (15) die Bestromung des Druckregelventils (15) abgesenkt wird, bis sich das Druckregelventil (15) öffnet und einen Druckabfall im Hochdruckspeicher (13) bewirkt, und dass wenigstens ein von dem Drucksensor (14) erfasster Druckwert mit dem Druckabfall im Hochdruckspeicher (13) verglichen wird und aus dem Ergebnis des Vergleichs auf die Funktionsfähigkeit des Drucksensors (14) geschlossen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Drucksensors einer Kraftstoffzumessanlage einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder einer Steuereinrichtung abläuft, sowie ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Rechengerät oder einer Steuereinrichtung ausgeführt wird.
  • Stand der Technik
  • DE 10 2004 049 812 A1 offenbart eine hier betroffene Kraftstoffzumessanlage, insbesondere eine Kraftstoffeinspritzanlage eines Common-Rail-(CR-)Systems, sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb. Die Kraftstoffeinspritzanlage weist eine Hochdruckpumpe auf, welcher Kraftstoff über eine Zumesseinheit zugeführt wird und welche den zugeführten Kraftstoff mit Hochdruck in einen Kraftstoffspeicher (d.h. vorliegend das sogenannte „Rail“) pumpt. Mittels Einspritzventilen bzw. Injektoren wird Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher in Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt. Die vor der Hochdruckpumpe angeordnete Zumesseinheit regelt die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe und damit in den Kraftstoffspeicher (Rail). Zusätzlich ist am Kraftstoffspeicher ein Druckregelventil angeordnet, welches den Kraftstoffabfluss aus dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoffspeicher in ein Niederdrucksystem steuert. Dem Kraftstoffspeicher ist ferner ein Drucksensor, d.h. vorliegend ein Raildrucksensor, zugeordnet, mit dem der Kraftstoffdruck („Raildruck“) in dem Kraftstoffspeicher gemessen wird.
  • In einem CR-System wird ein genannter Raildrucksensor sowohl zur Regelung des Raildrucks als auch zur Bestimmung der in den jeweiligen Injektor einzuspritzenden Kraftstoffmenge eingesetzt. Die Auswertung des Sensorsignals erfolgt bekanntermaßen mittels einer Raildrucksensor-Kennlinie, in der Werte des Raildrucks über der elektrischen Spannung aufgetragen sind. Eine Fehlfunktion des Raildrucksensors beziehungsweise ein Driftverhalten im Betrieb und über die Lebensdauer des Raildrucksensors wirken sich negativ auf die Genauigkeit des einzustellenden Raildrucks und demnach auch nachteilig auf die Genauigkeit der eingespritzten Kraftstoffmenge aus.
  • Aufgrund des unmittelbaren Einflusses auf die Einspritzmenge wird ein Raildrucksensor als für eine Onboard-Diagnose (OBD) relevant eingestuft und muss daher entsprechend im Betrieb eines Kraftfahrzeugs überwacht werden. So ist in Ländern wie den USA die Bereitstellung einer solchen Funktionsprüfung eines Raildrucksensors sogar gesetzlich vorgeschrieben.
  • Im Stand der Technik sind zwei unterschiedliche Diagnoseverfahren für einen Raildrucksensor bekannt, und zwar ein Offset-Test sowie eine sogenannte APCV-Funktion (= Adaptive Pressure Control Valve).
  • Bei dem Offset-Test wird überprüft, ob die genannte Sensorkennlinie einen Offset-Fehler aufweist. Dabei wird das Raildrucksignal in vorgegebenen Betriebszuständen mit zu erwartenden Werten verglichen und in Abhängigkeit von dem Vergleich ein fehlerhaftes Raildrucksignal erkannt. Ein solcher Offset-Test kann jedoch nur in Betriebszuständen der Brennkraftmaschine bzw. des CR-Systems durchgeführt werden, in denen der Kraftstoff im Rail völlig entspannt ist, d.h. nur bei abgestellter bzw. abgeschalteter Brennkraftmaschine. Dieser Test hat zusätzlich den Nachteil, dass eine Funktionsprüfung nur in einem sehr eingeschränkten Betriebsbereich des Raildrucksensors, und zwar nahe dem Nullpunkt der genannten Raildrucksensor-Kennlinie, sowie nur zu Zeitpunkten durchführbar ist, zu denen der Raildruck bereits vollständig abgebaut ist, z.B. vor dem Start der Brennkraftmaschine oder im nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine erfolgenden Nachlauf.
  • Mittels der genannten APCV-Funktion kann die Sensorkennlinie adaptiert werden. Hierzu wird bei Vorliegen(quasi-)stationärer Betriebsbedingungen und aktiviertem Druckregelventil der zum Einstellen des gewünschten Raildrucks notwendige, an dem Druckregelventil vorliegende Ist-Strom gemessen und mit einem erwarteten Soll-Strom verglichen. Das Verhältnis beider Ströme wird dann als Apdaptionswert gespeichert. Um eine hohe Genauigkeit der Adaption zu erreichen, muss dieses Verfahren bei möglichst hohen Raildrücken durchgeführt werden, welche in der Regel nur bei sehr hohen Lastzuständen der Brennkraftmaschine erreicht werden. Darüber hinaus kann die APCV-Funktion bei einem bei CR-Systemen üblichen Zwei-Steller-Ansatz mit Druckregelventil nur dann durchgeführt werden, wenn das CR-System im Regelmodus ist, welcher üblicherweise nur kurz nach dem Start der Brennkraftmaschine zu Zwecken einer Kraftstoffheizung aktiv ist. Da die vollständige Toleranzkette des CR-Systems bzw. der Raildruckregelung zudem in die Überwachungsgrenzen der APCV-Funktion für den ungünstigsten Fall einzurechnen ist, führt dies zu einer großen Ungenauigkeit bzw. relativ großen Toleranzen in Bezug auf das Überwachungsergebnis.
  • Zusätzlich ergibt sich eine weitere, relativ große Toleranz bei der Ansteuerung des Druckregelventils an sich, und zwar aufgrund der genannten, zugrundeliegenden Raildrucksensor-Kennlinie. Denn die Kennlinie wird dadurch erstellt, dass man bei vollem Durchfluss von Kraftstoff durch die genannte Hochdruckpumpe über eine bestimmte Bestromung des Druckregelventils einen entsprechenden Raildruck einstellt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Funktion eines Drucksensors einer hier betroffenen Kraftstoffzumessanlage dadurch zu überwachen bzw. zu überprüfen, dass die Bestromung eines zunächst geschlossenen Druckregelventils solange abgesenkt wird, bis sich das Druckregelventil öffnet und Druck abgebaut wird. Dabei liegt der technische Effekt zugrunde, dass durch das Öffnen des Druckregelventils ein messbares bzw. auswertbares Stromsignal erzeugt wird. Das Stromsignal wird insbesondere durch den durch das Öffnen des Druckregelventils verursachten, rückinduzierten elektrischen Strom hervorgerufen.
  • Der durch das bevorzugt kurzzeitige Öffnen des Druckregelventils bedingte Abfluss von Kraftstoff bewirkt eine (kurzzeitige) Absenkung des hydraulischen Drucks im Kraftstoffspeicher bzw. Hochdruckspeicher. Anhand des durch das gemessene Stromsignal bekannten, genauen Öffnungszeitpunktes des Druckregelventils kann diese Druckabsenkung mit vom Drucksensor gelieferten Druckwerten verglichen werden und dadurch die Funktonsfähigkeit des Drucksensors überprüft bzw. plausibilisiert werden.
  • Die Überprüfung kann nur qualitativ oder aber auch quantitativ erfolgen. So kann bei einer quantitativen Auswertung des zeitlichen Verlaufs des gemessenen Stromsignals die Güte des Überprüfungsergebnisses bzw. die Plausibilisierungsgüte dadurch verbessert werden, dass zusätzlich zur Auswertung des Zeitpunkts der Öffnung des Druckregelventils auch die Dauer der Öffnung des Druckregelventils ausgewertet wird, z.B. durch zeitgenaue Erhöhung der Bestromung des Druckregelventils, um dieses nach erfasstem Öffnungszustand schnellstmöglich wieder zu schließen, um in den normalen Betriebsmodus des Druckregelventils zurückzukehren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher eine mittelbare Überwachung oder Plausibilisierung eines hier betroffenen Drucksensors, und zwar mittelbar über das Öffnungsverhalten eines Druckregelventils, und ist dadurch insbesondere unabhängig von der jeweiligen Betriebsart einer vorliegenden Druckregelung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt, im Gegensatz zu einer eingangs genannten Kennlinie, das Öffnungsverhalten des Druckregelventils, welches ebenfalls durch eine Kennlinie charakterisiert sein kann. Denn jedes Druckregelventil weist herstellungsbedingte Exemplarstreuungen und/oder durch die Betriebsdauer bedingte Streuungen auf. Diese erfordern die Anwendung eines bestimmten Offsets des Ansteuerstroms, mit dem ein Druckregelventil beaufschlagt werden muss, damit es sicher schließt. Um z.B. einen Schließdruck von 2000 bar halten zu können, benötigt das Druckregelventil einen Druck von 2000bar + x bar an Schließoffset, wobei letzterer in einen Strom umgerechnet wird. Dieses Schließoffset ist je nach Hersteller umd Typ des Druckregelventils geringer als die bereits genannte Kennlinie. Dabei ist die Öffnungstoleranz erheblich geringer als die genannte Kennlinien-Toleranz im aktiven Steuer- und/oder Regelbetrieb des Druckregelventils.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich zudem der Öffnungszeitpunkt eines zuvor geschlossenen Druckregelventils im gesamten Arbeitsbereich des Druckregelventils bzw. dem gesamten Druckbereich des Kraftstoffzumesssystems ermitteln, d.h. bei einem CR-System vom minimalen Raildruck bis zum maximalen Raildruck, wobei sich eine direkte Abhängigkeit zwischen dem am Druckventil aktuell anliegenden Druck und dem aktuell anliegenden Schließdruck des Druckregelventils ergibt. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit eines hier betroffenen Drucksensors, d.h eines Raildrucksensors im Falle eines CR-Systems, mit höherer Genauigkeit plausibilisiert werden, als dies mit den bekannten Verfahren, z.B. der eingangs genannten APCV-Funktion, möglich ist.
  • Die Erfindung kann in einem druckbetriebenen Kraftstoffzumesssystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem hochdruckbetriebenen CR-Einspritzsystem, zur Anwendung kommen. Es versteht sich jedoch, dass das Verfahren auch außerhalb der üblichen Kraftfahrzeugtechnik, z.B. in speziellen Nutzfahrzeugen, in Wasserfahrzeugen, oder in der chemischen Verfahrenstechnik, mit den hierin beschriebenen Vorteilen eingesetzt werden kann.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer hier betroffenen Kraftstoffeinspritzanlage gemäß dem Stand der Technik, bei der das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist.
  • 2a, b zeigen an einem hier betroffenen Druckregelventil gemessene elektrische Stromverläufe zur Veranschaulichung des rückinduzierten Stroms bei einem Öffnungsvorgang des Druckregelventils.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Ablaufdiagramms.
  • 4 zeigt schematisch den Verlauf einer pulsweitenmodulierten Steuerspannung zum Betrieb eines hier betroffenen Druckregelventils, zur Veranschaulichung des erfindungsgemäß angewendeten Strommessverfahrens.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • In der 1 ist eine Kraftstoffeinspritzanlage 10 einer Brennkraftmaschine dargestellt, wobei es sich bevorzugt um eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzanlage einer Diesel-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug handelt. Die Kraftstoffeinspritzanlage 10 weist eine Pumpe 11, insbesondere eine Hochdruckpumpe auf, der der Kraftstoff über eine Zumesseinheit 12 zugeführt wird. Die Pumpe 11 ist ausgangsseitig mit einem Kraftstoffspeicher 13 verbunden, in dem der Kraftstoff unter einem Druck gespeichert wird. In nicht dargestellter Weise ist der Kraftstoffspeicher 13 mit Einspritzventilen verbunden, über die der Kraftstoff in Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Mit dem Kraftstoffspeicher 13 ist ein Druckregelventil 15 verbunden bzw. an diesem angeordnet, mittels dessen das Abfließen von Kraftstoff aus dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoffspeicher (d.h. Hochdruckspeicher) 13 in einen nur schematisch angedeuteten Niederdruckspeicher 16 geregelt erfolgt, wodurch der Druck im Kraftstoffspeicher 13 regelbar ist. Zur Regelung des Drucks im Kraftstoffspeicher 13, d.h. zur Ermittlung eines Ist-Werts des Drucks, ist dem Kraftstoffspeicher 13 ein Drucksensor 14 zugeordnet, insbesondere ein eingangs genannter Raildrucksensor (RDS), mit dem der Druck in dem Kraftstoffspeicher 13 gemessen wird.
  • Die gesamte Kraftstoffeinspritzanlage 10 wird von einem nicht näher dargestellten Steuergerät gesteuert und/oder geregelt. Hierzu weist das Steuergerät einen Computer mit einem elektrischen Speichermedium auf, insbesondere mit einem Flash-Memory. Auf dem Speichermedium ist ein Computerprogramm abgespeichert, das auf dem Computer ablauffähig ist. Dieses Computerprogramm ist dazu geeignet, die Kraftstoffeinspritzanlage 10 zu beeinflussen und damit die erwünschte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.
  • Zusätzlich zu der Kraftstoffeinspritzanlage 10 ist in der 1 auch ein Verfahren 20 zum Betreiben dieser Kraftstoffeinspritzanlage 10 in der Form eines Blockschaltbilds dargestellt. Dieses Verfahren 20 wird von dem Steuergerät ausgeführt. Gegebenenfalls können Teile des Verfahrens 20 auch mit Hilfe von analogen Elektronikbausteinen realisiert sein.
  • Von dem Drucksensor 14 wird ein dem Ist-Druck ID in dem Kraftstoffspeicher 13 entsprechendes Signal erzeugt und an einen Vergleicher 21 gegeben. Dort wird der Ist-Druck ID mit einem Soll-Druck SD verglichen. Der Differenzdruck DD wird an drei Regler weitergegeben, und zwar an einen P-Regler 22 (Proportionalregler), einen D-Regler 23 (Differentialregler) und an einen I-Regler 24 (Integralregler). Die Ausgänge dieser drei Regler werden von einem Addierer 25 zu einem Steuerwert DS für einen erwünschten Kraftstoffdurchfluss aufaddiert. Dieser erwünschte Kraftstoffdurchfluss soll dann von der Zumesseinheit 12 der Pumpe 11 und damit dem Kraftstoffspeicher 13 zugeführt werden.
  • Weiterhin ist ein erstes Vorsteuersignal V1 vorgesehen, das über einen ersten Addierer 26 zu dem Steuerwert DS hinzuaddiert wird, sowie ein Vorsteuerkennfeld 27, das ausgangsseitig ein zweites Vorsteuersignal V2 liefert, welches über einen zweiten Addierer 28 zu dem Steuerwert DS für den Kraftstoffdurchfluss hinzuaddiert wird. Als Eingangssignale sind dem Vorsteuerkennfeld 27 die aktuelle Einspritzmenge q und die aktuelle Drehzahl n zugeführt.
  • Der Steuerwert DS für den erwünschten Kraftstoffdurchfluss wird einer Kennlinie 29 zugeführt, die die Zumesseinheit 12 repräsentiert. Mit Hilfe dieser Kennlinie 29 wird aus dem Steuerwert DS derjenige Steuerwert SS für einen Strom ermittelt, mit dem die Zumesseinheit 12 angesteuert werden muss, um den erwünschten Kraftstoffdurchfluss zu erzeugen. Dieser Steuerwert SS stellt einen Sollwert für einen nachgeordneten Stromregler 30 dar. Von diesem Stromregler 30 wird dann die Zumesseinheit 12 mit dem dem Steuerwert SS entsprechenden Strom beaufschlagt. Der tatsächlich über die Zumesseinheit 12 fließende Strom wird von einem Sensor 31 gemessen und als Ist-Wert IW an einen Vergleicher 32 gegeben. Dort wird der Ist-Wert IW von dem Steuerwert SS abgezogen. Die Differenz beaufschlagt dann den Stromregler 30.
  • Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines in der 1 gezeigten Drucksensors 14 wird das nachfolgend beschriebene Plausibilisierungsverfahren angewendet. Das Verfahren beruht auf einer möglichst genauen Ermittlung des Öffnungszeitpunktes eines in 1 gezeigten Druckregelventils 15. Dabei wird sich insbesondere zunutze gemacht, dass beim Öffnen des Druckregelventils in der Treiberspule bzw. -wicklung des Druckregelventils kurzzeitig ein elektrischer (Induktions-)Strom induziert bzw. rückinduziert wird. Diese kurzzeitige Stromänderung wird erkannt und aus dieser auf ein sich öffnendes Druckregelventil geschlossen, wobei das Öffnen dadurch erfolgt, dass der an dem Druckregelventil anliegende Raildruck größer als der durch das Druckregelventil eingestellte Schließdruck ist.
  • Der genannte, beim Öffnungsvorgang des Druckregelventils rückinduzierte Strom wird anhand der in den 2a und 2b gezeigten Messkurve veranschaulicht.
  • 2a zeigt einen an einem Druckregelventil gemessenen elektrischen Stromverlauf IDRV in der Einheit MilliAmpere [mA] als Ist-Wert 200 des Stroms sowie einen vorgegebenen Soll-Wert 225 des Stroms. In dem durch Strichelung hervorgehobenen Zeitfenster 223 ergibt sich ein kurzzeitiger Stromanstieg 220 des Ist-Werts 200, welcher bei dem hierin beschriebenen Verfahren als Grundlage für die Bestimmung des genauen Öffnungszeitpunkts des Druckregelventils dient.
  • In 2a sind die sich sowohl beim Öffnen und als auch beim nachfolgenden Schließen des Druckregelventils 15 ergebenden Stromverläufe dargestellt. Der gezeigte peakförmige Anstieg 203 ergibt sich durch das Öffnen des Druckregelventils 15, wohingegen der leichtere Unterschwinger 205 aus dem durch den Strompeak verursachten Regeleingriff des Stromreglers resultiert. Beim Schließen des Druckregelventils 15 ergibt sich durch entsprechende Rückinduktion zunächst ein peakförmiger Unterschwinger 210 und ein nachfolgender, ebenfalls durch einen genannten Eingriff des Stromreglers bedingter, leichterer Überschwinger 215.
  • 2b zeigt eine Ausschnittvergrößerung des in 2a gezeigten Bereichs 223 des Stromanstiegs 220 sowie des Soll-Werts 225. Aufgrund der relativ hohen Messausflösung lässt sich aus dieser Messkurve der Zeitpunkt t1 der Öffnung des Druckregelventils 15 sehr genau ermitteln, welcher in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der vorliegenden Zeitskala t [s] bei etwa t1 = 6,5 s liegt. Die Zeitdauer ∆tA = t2 – t1 des kurzzeitigen Stromanstiegs 220 beträgt hier nur etwa 0,05 s. Diese Zeitdaten zeigen, dass die erfindungsgemäße Erkennung des Öffnens des Druckregelventils 15 über einen elektrischen Pfad (rückinduzierter Strom) schneller als die Detektion über einen hydraulischen Pfad (z.B. über vom Raildrucksensor gelieferte Werte) ist. Daher erkennt man anhand der elektrischen Größen schneller, dass sich das Druckregelventil 15 öffnet.
  • Die genannte mittelbare Überprüfung bzw. Überwachung der Funktion des Drucksensors 14 erfolgt anhand des in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs (bzw. Routine), welcher die Funktionstüchtigkeit des Drucksensors 14 auf der Grundlage des am Druckregelventil 15 gemessenen, rückinduzierten Stroms plausibilisiert. Anhand des so indirekt ermittelten genauen Öffnungszeitpunktes des Druckregelventils 15 wird der dadurch verursachte Druckabfall im Rail mit vom Drucksensor 14 gelieferten Ist-Werten plausibilisiert. Die Ursache für den Druckabfall liegt darin, dass bei einem in 1 gezeigten CR-System beim Öffnen des Druckregelventils 15 Kraftstoff in das Niederdrucksystem 16 abfließt, wodurch sich der Raildruck absenkt. Die Plausibilisierung kann ausschließlich zeitbezogen erfolgen, d.h. durch Vergleich des ermittelten Zeitpunkts des Öffnens des Druckregelventils mit den vom Drucksensor gelieferten Druckwerten, welche zu dem genannten Zeitpunkt eine entsprechende Druckänderung aufzeigen sollten.
  • Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Routine wird zunächst geprüft 300, ob das Druckregelventil 15 geschlossen ist. Ist dies nicht der Fall, wird wieder an den Anfang der Routine zurückgesprungen. Wird festgestellt, dass das Druckregelventil 15 geschlossen ist, wird im nachfolgenden Schritt 305 ein vom Drucksensor 14 gelieferter erster IST-Druckwert ID#1 erfasst und zwischengespeichert.
  • Im nachfolgenden Schritt 310 wird die Bestromung des Druckregelventils 15 um einen empirisch vorgegebenen Differenzwert abgesenkt. Danach wird geprüft 315, ob die genannte (nachfolgend noch im Detail beschriebene) Strommessung einen rückinduzierten (Peak-)strom erfasst hat. Ist dies nicht der Fall, wird wieder zu Schritt 310 zurückgesprungen und die Bestromung des Druckregelventils mit der genannten Schrittweite entsprechend weiter abgesenkt bzw. verringert. Ergibt nach einer solchen weiteren Absenkung der Bestromung der Prüfschritt 315, dass ein rückinduzierter Peakstrom gemessen wurde, wird im nachfolgenden Schritt 320 ein wiederum vom Drucksensor 14 gelieferter zweiter IST-Druckwert ID#2 erfasst und ggf. ebenso zwischengespeichert.
  • In Prüfschritt 325 werden nun die beiden Werte ID#1 und ID#2 verglichen. Ergibt die Prüfung, dass der Wert von ID#2, z.B. innerhalb eines empirisch vorgebbaren Schwellenwerts, größer als der Wert von ID#1 ist, was bedeutet, dass die Bedingung in Schritt 325 erfüllt ist, wird zu Schritt 330 übergegangen und einer Diagnoseeinheit (z.B. OBD-Einheit) oder dergleichen signalisiert, dass der Drucksensor 14 voll funktionsfähig ist. Andernfalls wird zu Schritt 325 übergegangen, in dem eine Fehlfunktion des Drucksensors 14 signalisiert wird.
  • Abschließend wird in Schritt 340 die Bestromung des Druckregelventils 15 wieder auf den ursprünglichen Stromwert (d.h. vor Beginn der Routine) angehoben, um das Druckregelventil für den Normalbetrieb wieder zu schließen.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der beschriebenen Plausibilisierung kann vorgesehen sein, dass der rückinduzierte Peakstrom, wie oben beschrieben, detaillierter ausgewertet wird, wodurch sich die Plausibilisierungsgüte verbessern lässt.
  • Das beschriebene Verfahren kann vorteilhafterweise in allen möglichen Betriebszuständen eines zugrundeliegenden Kraftstoffzumesssystems (z.B. CR-Systems), in denen das Druckregelventil geschlossen ist, und somit über den gesamten im Rail zur Verfügung stehenden Druckbereich angewendet bzw. ausgeführt werden, da bei jedem Druck der Betriebsstrom (bzw. Steuerstrom) für das Druckregelventil in der beschriebenen Weise solange abgesenkt werden kann, bis ein beschriebenes Öffnungssignal des Druckregelventils gemessen bzw. erfasst wird. Danach kann der Betriebsstrom des Druckregelventils wieder schnell angehoben werden, womit die kurzzeitige Stromabsenkung aufgrund der schnellen Erkennung des Öffnens keinen nennenswerten Einfluß bzw. negative Auswirkungen auf den aktuell vorliegenden Raildruck bzw. das Einspritzverhalten des CR-Systems hat.
  • Die beschriebene kurzzeitige, für das Öffnen des Druckregelventils signifikante Stromänderung, bevorzugt ein Stromanstieg, lässt sich durch das nachfolgend anhand der 4 beschriebene Verfahren zur Strommessung an einer induktiven Last ermitteln. In 4 ist schematisch ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Spannungsignal 400 als Funktion der Zeit t dargestellt. Die beiden Signalflanken 405, 410 des PWM-Signals werden in dem Ausführungsbeispiel bei der Strommessung zugrundegelegt, wobei eine erste Strommessung 415 an der abfallenden Flanke 405 und eine zweite Strommessung 420 an der ansteigenden Flanke 410 erfolgt.
  • Die Strommessung wird insbesondere zeitlich synchron an den beiden Flanken 405, 410 des PWM-Signals 400 durchgeführt und aus den gewonnenen Stromwerten, welche einem minimalen Strom sowie einem maximalen Strom entsprechen, ein Mittelwert gebildet. Der sich ergebende Mittelwert wird als rückinduzierter Stromwert angenommen.
  • Es ist anzumerken, dass das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel ein bei der Ansteuerung des Druckregelventils zugrundeliegende Steuerspannungssignal verwendet, welches den beschriebenen Steuerstrom durch die Spule des Druckregelventils bewirkt. Dieses Spannungssignal liegt z.B. in einem Steuergerät des CR-Systems vor und kann daher entsprechend ausgelesen werden, um die sich ergebenden Ströme an den beschriebenen Spannungsflanken 405, 410 auszuwerten.
  • Mit dem beschriebenen Verfahren kann eine Plausibilisierung eines Drucksensors eines hier betroffenen Kraftstoffzumesssystems mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden, wobei zudem für die Plausibilisierung ein Betriebsbereich zugänglich ist, der vom Stand der Technik, z.B. der genannten APCV-Funktion, nicht abgedeckt wird.
  • Das beschriebene Verfahren kann entweder in Form eines Steuerprogramms in einem bestehenden Steuergerät zur Steuerung einer Brennkraftmaschine realisiert werden oder in Form einer entsprechenden Steuereinheit.
  • 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 102004049812 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Überwachung eines Drucksensors (14) einer Kraftstoffzumessanlage einer Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffzumessanlage eine den Zufluss von Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher (13) steuernde Zumesseinheit (12) aufweist, wobei aus dem Hochdruckspeicher (13) Kraftstoff in Brennräume der Brennkraftmaschine zugemessen wird, wobei mit dem Hochdruckspeicher (13) ein Druckregelventil (15) verbunden ist, mittels dessen der Abfluss von Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher (13) in einen Niederdruckspeicher (16) geregelt wird, und wobei mittels des Drucksensors (14) der Druck in dem Hochdruckspeicher (13) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenem Druckregelventil (15) die Bestromung des Druckregelventils (15) abgesenkt wird, bis sich das Druckregelventil (15) öffnet und einen Druckabfall im Hochdruckspeicher (13) bewirkt, und dass wenigstens ein von dem Drucksensor (14) erfasster Druckwert mit dem Druckabfall im Hochdruckspeicher (13) verglichen wird und aus dem Ergebnis des Vergleichs auf die Funktionsfähigkeit des Drucksensors (14) geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen des Druckregelventils (15) durch einen rückinduzierten elektrischen Strom ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabfall im Hochdruckspeicher (13) durch das Öffnen des Druckregelventils (15) und den dadurch abfließenden Kraftstoff in den Niederdruckspeicher (16) verursacht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine von dem Drucksensor (14) gelieferte Druckwert mit der Druckänderung im Hochdruckspeicher (13) zeitlich verglichen wird und aus dem Ergebnis des zeitlichen Vergleichs auf die Funktionsfähigkeit des Drucksensors (14) geschlossen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich des wenigstens einen von dem Drucksensor (14) gelieferten Druckwertes mit der Druckänderung im Hochdruckspeicher (13) die zeitliche Dauer der Öffnung des Druckregelventils (15) zugrunde gelegt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte, welche ausgeführt werden, nachdem festgestellt wurde, dass das Druckregelventil (15) geschlossen ist: – Erfassen wenigstens eines von dem Drucksensor (14) gelieferten ersten Druckwertes; – Absenken der Bestromung des Druckregelventils (15) um einen vorgegebenen Wert; – Durchführen einer Strommessung an dem Druckregelventil (15); – Prüfen, ob anhand der Strommessung an dem Druckregelventil (15) eine Stromänderung festgestellt wird; – Im Falle einer festgestellten Stromänderung, Erfassen wenigstens eines von dem Drucksensor (14) gelieferten zweiten Druckwertes; – Vergleichen der wenigstens zwei erfassten Druckwerte; – Schließen auf die Funktionsfähigkeit des Drucksensors (14), in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der genannten Schritte die Bestromung des Druckregelventils (15) wieder angehoben wird, um das Druckregelventil (15) wieder zu schließen.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Prüfens, ob eine Stromänderung erfolgt ist, und/oder der Schritt des Vergleichens der wenigstens zwei erfassten Druckwerte, auf der Grundlage vorgegebener Schwellenwerte erfolgen.
  9. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
  10. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programm auf einem Rechengerät oder einem Steuergerät ausgeführt wird.
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