DE102016208088A1

DE102016208088A1 - Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems

Info

Publication number: DE102016208088A1
Application number: DE102016208088.1A
Authority: DE
Inventors: Volker Brendick; Markus Willimowski; Michael Hoffmann; Andreas Hastall; Thomas Mettal
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2017-11-16
Also published as: CN107448311A

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems, das eine Hochdruckpumpe und ein Druckbegrenzungsventil umfasst, dass überprüft wird, ob eine Leckage im Kraftstoffversorgungssystem vorliegt, dass der Druck im Kraftstoffversorgungssystem erhöht wird, bis das Druckbegrenzungsventil anspricht, dass anschließend nochmals überprüft wird, ob eine Leckage im Kraftstoffversorgungssystem vorliegt, dass die Zuordnung der Leckage zu einer Komponente davon abhängt, ob bei der erneuten Prüfung eine Leckage erkannt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm, ein maschinenlesbares Speichermedium, ein Steuergerät und ein Programmcode.
Aus der DE 199 13 477 A1 ist bereits ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems bekannt. Dort wird ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei dem die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge mittels eines Mengensteuerventils und einer nachgeordneten Hochdruckpumpe gesteuert und/oder geregelt wird. Der Ausgang der Hochdruckpumpe wird über ein Überdruckventil, das im Folgenden auch als Druckbegrenzungsventil bezeichnet wird, zu einem Niederdruckbereich zurückgeführt.
Üblicher Weise besitzen Hochdruckeinspritzsysteme ein solches Druckbegrenzungsventil, um einen unzulässigen hohen Druckanstieg zu vermeiden. Ein solcher unzulässiger Druckanstieg kann beispielsweise nach dem Abschalten auftreten, wenn sich der Kraftstoff erwärmt und sich Druck im System aufbaut. Ferner kann ein unzulässiger Druck im Fehlerfall, bei dauerhafter Vollförderung der Hochdruckpumpe auftreten. Häufig ist dieses Druckbegrenzungsventil in die Hochdruckpumpe baulich integriert. Dieses Druckbegrenzungsventil steuert die Kraftstoffmenge, entweder direkt in einen Niederdruckkreislauf oder in den Förderraum der Hochdruckpumpe. Der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils wird vorzugsweise so gewählt, dass einerseits ein Öffnen im Normalbetrieb verhindert wird, andererseits die Hochdruckeinspritzventile noch problemlos und mit guter Zumessgenauigkeit öffnen können.
In solchen Kraftstoffversorgungssystemen können an verschiedenen Stellen Leckagen auftreten. So kann über die Einspritzventile, wenn diese nicht vollständig schließen, Kraftstoff in den Brennraum gelangen. Dies wird als interne Leckage bezeichnet. Ferner kann eine externe Leckage, insbesondere an Verbindungsstellen, beispielsweise zwischen dem Rail und den Leitungen zu den Injektoren oder zwischen dem Rail und der Hochdruckpumpe auftreten. Ferner sind Leckagen innerhalb der Hochdruckpumpe möglich.
Das Druckbegrenzungsventil ist üblicherweise als Kugelventil ausgeführt. Der Leckageweg über dieses Kugelventil ist abhängig von der Lage der Kugel. Dies bedeutet, dass abhängig von der Lage der Kugel eine kleine Leckage vorliegt und das Druckbegrenzungsventil eine kleine Kraftstoffmenge ablässt.
Üblicherweise werden solche Leckagen von dem Steuergerät erkannt und entsprechende Maßnahmen eingeleitet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug bzw. die Brennkraftmaschine außer Betrieb gesetzt wird. Eine solche Leckage wird beispielsweise dadurch erkannt, dass der Verlauf des Drucks des Kraftstoffs im Hochdruckbereich
auf seinen Verlauf überprüft wird. So wird beispielsweise überprüft, ob in einem Betriebszustand, in dem die Hochdruckpumpe nicht fördert, der Kraftstoffdruck konstant ist. Fällt dieser ab, so wird eine Leckage erkannt.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, dass ein unzureichend schließendes Druckbegrenzungsventil sicher von einer anderen der oben genannten Leckage unterschieden werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass das Druckbegrenzungsventil geöffnet und anschließend geschlossen wird. Hierzu wird bei einer erkannten Leckage im Kraftstoffversorgungssystem der Druck im Kraftstoffversorgungssystem erhöht, bis das Druckbegrenzungsventil anspricht. Anschließend wird nochmals überprüft, ob eine Leckage im Kraftstoffversorgungssystem vorliegt, die Zuordnung der Leckage zu einer Komponente hängt davon ab, ob bei der erneuten Prüfung eine Leckage erkannt wird. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass das Druckbegrenzungsventil statistisch nicht in der gleichen Position schließt. Sollte tatsächlich eine Undichtigkeit am Druckbegrenzungsventil vorliegen, so kann dieses auf diese Weise mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit beseitigt werden, was mit einer anschließenden Dichtigkeitsprüfung nachgewiesen werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leckage dem Druckbegrenzungsventil zugeordnet wird, wenn bei der erneuten Prüfung keine Leckage erkannt wird. In diesem Fall hat das Druckbegrenzungsventil beim erneuten Schließen in einer dichten Position geschlossen. Weitere Maßnahmen mit Blick auf eine Leckage sind nicht nötig, da die Leckage durch das Öffnen und Schließen des Druckbegrenzungsventils beseitigt wurde.
Besonders vorteilhaft ist es wenn die Leckage einer anderen Komponente des Kraftstoffversorgungssystems zugeordnet wird, wenn bei der erneuten Prüfung eine Leckage erkannt wird. Dies bedeutet es wird eine Leckage erkannt, die durch öffnen und schließen des Druckbegrenzungsventils nicht beseitigt werden kann. Dies kann auch bedeuten, dass das Druckbegrenzungsventil derart defekt ist, dass keine Selbstheilung mehr möglich ist. In diesem Fall muss durch weitere Diagnosen der Fehler der entsprechenden Komponente zugeordnet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erneute Prüfung, ob eine Leckage im Kraftstoffversorgungssystem vorliegt, mehrmals erfolgt. Die bedeutet durch mehrmaliges Öffnen und Schließen des Druckbegrenzungsventils wird versucht dies in einer dichten Position zu schließen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen neuen Programmcode zusammen mit Verarbeitungsanweisungen zum Erstellen eines auf einem Steuergerät ablauffähigen Computerprogramms, insbesondere Sourcecode mit Kompilier- und/oder Verlinkungsanweisungen, wobei der Programmcode das Computerprogramm zur Ausführung aller Schritte eines der beschriebenen Verfahren ergibt, wenn er gemäß der Verarbeitungsanweisungen in ein ablauffähiges Computerprogramm umgewandelt wird, also insbesondere kompiliert und/oder verlinkt wird. Dieser Programmcode kann insbesondere durch Quellcode gegeben sein, welche beispielsweise von einem Server im Internet herunterladbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 die wesentlichen Elemente eines Kraftstoffversorgungssystems und
2 ein Flussdiagramm der erfindungsgemäßen Vorgehensweise.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 sind die wesentlichen Elemente eines Kraftstoffversorgungssystems dargestellt. Mit 100 ist ein Rail bezeichnet, in das von einer Hochdruckpumpe 110 Kraftstoff gefördert wird. Der Kraftstoff, der von der von der Hochdruckpumpe 110 gefördert wird, wird von einer Niederdruckpumpe 120 bereitgestellt, die diese Kraftstoffmenge einem Tank 130 entnimmt. Der Ausgang der Hochdruckpumpe 110 und der Eingang der Hochdruckpumpe ist mit über ein Druckbegrenzungsventil 140 verbindbar. Der Bereich zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe 110, dem hochdruckseitigen Ausgang des Druckbegrenzungsventils 140 und dem Rail 100 wird als Hochdruckbereich bezeichnet. Steigt der Druck im Rail 100 über einen Druck an, der dem Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 140 entspricht, so öffnet dieses Druckbegrenzungsventil 140 die Verbindung zwischen dem Rail und dem Niederdruckbereich zwischen der Hochdruckpumpe 110 und der Niederdruckpumpe 120. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass das Druckbegrenzungsventil 140 den Ausgang der Hochdruckpumpe mit dem Förderraum der Hochdruckpumpe verbindet.
In 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Einem ersten Schritte 200 wird überprüft, ob eine Leckage vorliegt. Solche Leckageerkennungen sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. Im einfachsten Fall wird lediglich überprüft, ob in einem Betriebszustand, in dem der Druck einen konstanten Wert annehmen müsste, dieser abfällt. Ist dies der Fall, so wird eine Leckage erkannt. Erkennt die Abfrage 200 keine Leckage, so erfolgt die Abfrage 200 nach einer gewissen Zeit erneut.
Erkennt die Abfrage 200, dass eine Leckage vorliegt, wird in Schritt 210 der Druck im Hochdruckbereich erhöht. Bei einem System mit einem Mengensteuerventil wird dies dadurch erreicht, dass dieses derart angesteuert wird, dass eine maximale Förderung von Kraftstoff erfolgt. Dies erfolgt solange, bis das Druckbegrenzungsventil öffnet. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Vollförderung für eine bestimmte Zeit erfolgt, nach der das Druckbegrenzungsventil üblicher Weise öffnet. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass überwacht wird, ob das Druckbegrenzungsventil öffnet. Anschließend wird in Schritt 215 wieder zur normalen Ansteuerung übergegangen, so dass das Druckbegrenzungsventil wieder schließt. Die anschließende Abfrage 220 überprüft, ob eine Leckage vorliegt. Erkennt die Abfrage 220, dass eine Leckage vorliegt, so wird in Schritt 240 erkannt, dass das Druckbegrenzungsventil nicht ursächlich ist für die Leckage. Anschließend in Schritt 250 werden weitere Prüfungen durchgeführt, um die Leckage einer anderen Komponente zuzuordnen bzw. um einen Notfahrbetrieb einzuleiten. Erkennt die Abfrage 220 jedoch, dass keine Leckage vorliegt, so wird in Schritt 230 erkannt, dass das Druckbegrenzungsventil ursächlich für die Undichtigkeit war. Weitere Maßnahmen werden nicht eingeleitet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass bei einer erkannten Undichtigkeit in Abfrage 220 erneut in Schritt 210 eine Erhöhung des Drucks erfolgt, um das Druckbegrenzungsventil erneut zu öffnen. Dies bedeutet, es wird mehrmals versucht durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils dieses in eine Position zu bringen, damit es dicht ist.
Erfindungsgemäß wird bei einer erkannten Undichtigkeit im Hochdruckbereich der Druck solange erhöht, bis das Druckbegrenzungsventil öffnet. Das Druckbegrenzungsventil wird dabei nicht aktiv durch eine Ansteuerung des Druckbegrenzungsventils geöffnet, sondern das Druckbegrenzungsventil öffnet passiv auf Grund des Drucks im Kraftstoffsystem. Nach dem Öffnen des Druckbegrenzungsventils wird der Druck reduziert und es erfolgt eine erneute Prüfung auf eine Undichtigkeit im Hochdruckbereich. Ist das Hochdruckbereich dicht, ist darauf zu schließen, dass das Druckbegrenzungsventil undicht war. Eine Tauschaktion oder weitere Fehlersuche ist nicht erforderlich, da der Fehler geheilt werden konnte. Ist das System nach dem Öffnen des Druckbegrenzungsventils nicht dicht, so kann der Vorgang wiederholt werden, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass das Ventil in eine andere Lage geschlossen hat. Nach einer ausreichenden Anzahl an Stichproben ohne anschließende Dichtheit des Systems erkennt die Steuereinheit, dass der Fehler nicht im Druckbegrenzungsventil liegt und es werden weitere Diagnoseschritte zur Lokalisierung des Fehlers ergriffen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19913477 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems, das eine Hochdruckpumpe und ein Druckbegrenzungsventil umfasst, wobei bei einer erkannten Leckage im Kraftstoffversorgungssystem der Druck im Kraftstoffversorgungssystem erhöht wird, bis das Druckbegrenzungsventil anspricht, dass anschließend nochmals überprüft wird, ob eine Leckage im Kraftstoffversorgungssystem vorliegt, und dass die Zuordnung der Leckage zu einer Komponente abhängig davon erfolgt, ob bei der erneuten Prüfung eine Leckage erkannt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage dem Druckbegrenzungsventil zugeordnet wird, wenn bei der erneuten Prüfung keine Leckage erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage einer anderen Komponente des Kraftstoffversorgungssystems zugeordnet wird, wenn bei der erneuten Prüfung eine Leckage erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erneute Prüfung, ob eine Leckage im Kraftstoffversorgungssystem vorliegt, mehrmals erfolgt.
Computerprogramm, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 5 gespeichert ist.
Steuergerät, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
Programmcode zusammen mit Verarbeitungsanweisungen zum Erstellen eines auf einem Steuergerät ablauffähigen Computerprogramms, wobei der Programmcode das Computerprogramm nach Anspruch 5 ergibt, wenn sie gemäß der Verarbeitungsanweisungen in ein ablauffähiges Computerprogramm umgewandelt werden.