DE102017128192A1

DE102017128192A1 - Feststellen von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern bei Kraftstoofdrucksensoren

Info

Publication number: DE102017128192A1
Application number: DE102017128192.4A
Authority: DE
Inventors: Joseph Norman Ulrey; Ross Dykstra Pursifull; Christopher Arnold Woodring
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2018-05-30
Also published as: US20180148038A1; US10189466B2; CN108119251B; CN108119251A; RU2017137974A3; RU2017137974A

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines Drucksensors bereitgestellt, der stromabwärts von einer Saugpumpe in einem Kraftstoffsystem eines Fahrzeugs angeordnet ist. In einem Beispiel kann ein Verfahren Folgendes beinhalten: Durchführen von Rückkopplungsregelung der Saugpumpe auf Grundlage eines Ausgangs des Drucksensors, Überwachen des Drucksensorausgangs hinsichtlich Abflachung während der Anlegung der Spannungsimpulse und Einstellen des Betriebs des Kraftstoffsystems in Abhängigkeit davon, ob sich der Drucksensorausgang mindestens eine Schwellendauer lang abflacht, was einen innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehler angibt. Das Verfahren kann ferner dynamisches Ermitteln eines Solldrucks eines Druckentlastungsventils des Kraftstoffsystems und eines Kraftstoffdampfdrucks innerhalb des Kraftstoffsystems beinhalten, indem der Drucksensorausgang überwacht wird, während der Arbeitszyklus von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen eingestellt wird.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines Drucksensors, der stromabwärts von einer Kraftstoffsaugpumpe in einem Verbrennungsmotor angeordnet ist, und Einstellen des Kraftstoffsystembetriebs als Reaktion auf die Diagnose.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK/KURZDARSTELLUNG
Verbrennungsmotoren können ein Kraftstoffsystem mit einem Kraftstoffsystemverteiler zum Verteilen von Kraftstoff an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, bei denen es sich um Direkteinspritzvorrichtungen und/oder Einlasskanaleinspritzvorrichtungen handeln kann, beinhalten. In einem Kraftstoffsystem, das mit Direkteinspritzvorrichtungen arbeitet, führt eine Kraftstoffsaugpumpe einer Hochdruckkraftstoffpumpe Kraftstoff zu, die wiederum Kraftstoff mit einem hohen Einspritzdruck einem Kraftstoffverteiler bereitstellt. Der Kraftstoffverteiler ist an Direkteinspritzvorrichtungen gekoppelt, die den Kraftstoff direkt in Brennkammern des Verbrennungsmotors einspritzen. In einem Kraftstoffsystem, das mit Kraftstoffeinspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal arbeitet, führt eine Kraftstoffsaugpumpe Kraftstoff mit einem geringeren Einspritzdruck einem Kraftstoffverteiler zu. Der Kraftstoffverteiler ist an die Einlasskanaleinspritzvorrichtungen gekoppelt, die den Kraftstoff stromaufwärts von Einlasskanälen der Brennkammern in den Verbrennungsmotoreinlass einspritzen. In einem Kraftstoffsystem mit Kraftstoffeinspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal und Direkteinspritzung werden sowohl Einspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal als auch Direkteinspritzung von Kraftstoff durchgeführt.
Unabhängig von der Art des Kraftstoffsystems kann die Kraftstoffsaugpumpe gesteuert werden, um Kraftstoff während eines hier sogenannten kontinuierlichen Pumpenbetriebs oder Betriebs in dem kontinuierlichen Modus mit einem im Wesentlichen konstanten Förderdruck auszugeben, indem eine Spannung mit einem Arbeitszyklus von 100 % und einem Spannungspegel, der dem gewünschten konstanten Förderdruck entspricht, angelegt wird. Wenn sich der Kraftstoffflussbedarf ändert, kann der Spannungspegel auf einen anderen Pegel eingestellt und bei dem anderen Spannungspegel (bei einem Arbeitszyklus von 100 %) konstant oder im Wesentlichen konstant gehalten werden, was zu einer bzw. einem anderen, im Wesentlichen konstanten Drehzahl und Förderdruck der Saugpumpe führt. Im Gegensatz dazu kann die Kraftstoffsaugpumpe zudem gesteuert werden, um in einem hier sogenannten gepulsten Pumpenbetrieb oder Betrieb in einem gepulsten Modus intermittierende Impulse mit relativ hohem Druck auszugeben, wobei der Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannung weniger als 100 % beträgt. Während des gepulsten Pumpenbetriebs kann der Pegel der an die Saugpumpe angelegten Spannung zwischen einem ersten, höheren Pegel und einem zweiten, niedrigeren Pegel abwechseln, wobei der zweite, niedrigere Pegel sehr niedrig ist (z. B. etwas über 0 V). Während der Anlegung des ersten, höheren Spannungspegels an die Saugpumpe ist die Drehzahl der Saugpumpe hoch und der Förderdruck der Saugpumpe hoch, wohingegen während der Anlegung des zweiten, niedrigeren Spannungspegels an die Saugpumpe die Pumpendrehzahl der Saugpumpe sehr niedrig ist (z. B. auf einem Niveau etwas über null, was wünschenswert sein kann, um die Spannungszufuhr zu der Saugpumpe aufrechtzuerhalten, statt intermittierend Nullspannung bereitzustellen) und der Förderdruck der Saugpumpe sehr niedrig ist. Infolgedessen ähnelt der Förderdruck der Saugpumpe im Zeitablauf während des Betriebs im gepulsten Modus einer Sägezahnwelle, wobei die Zeitdauer zwischen einem Tal der Welle und einer benachbarten Spitze der Welle im Anschluss an das Tal proportional zu einer Anlegungsdauer von Spannung mit dem ersten, höheren Pegel ist und wobei die Zeitdauer zwischen einer Spitze der Welle und einem benachbarten Tal der Welle im Anschluss an die Spitze proportional zu einer Anlegungsdauer von Spannung mit dem zweiten, niedrigeren Pegel ist.
Im Gegensatz zum kontinuierlichen Pumpenbetrieb ist der gepulste Pumpenbetrieb, bei dem die Kraftstoffsaugpumpe nur während der Dauer jedes Impulses mit Energie versorgt wird, energieeffizienter. Ferner kann, wenn anstelle des kontinuierlichen Pumpenbetriebs der gepulste Pumpenbetrieb durchgeführt wird, die Langlebigkeit der Kraftstoffsaugpumpe verlängert werden, und Wartungskosten der Kraftstoffsaugpumpe können verringert werden.
Wenn der gepulste Pumpenbetrieb durchgeführt wird, kann die Steuerung des Verbrennungsmotors entweder eine Regelung der Pumpe mit offenem Regelkreis oder mit geschlossenem Regelkreis durchführen. Wenn Regelung mit offenem Regelkreis durchgeführt wird, können Spannungsimpulse, die eine vorbestimmte Impulsbreite (und somit einen vorbestimmten Arbeitszyklus) aufweisen, an die Saugpumpe angelegt werden, und ein gemessener oder abgeleiteter Druck stromabwärts von der Kraftstoffsaugpumpe (hier als Förderdruck der Saugpumpe bezeichnet) hat beeinflusst die Regelung nicht. Wenn im Gegensatz dazu eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis durchgeführt wird, wird der Förderdruck an die Steuerung rückgekoppelt und beeinflusst die Dauer von anschließenden an die Saugpumpe angelegten Hochspannungsimpulsen (sowie die Dauer der Intervalle zwischen den Hochspannungsimpulsen, wenn eine Spannung etwas über 0 V angelegt ist). In Beispielen, bei denen der Förderdruck durch einen Drucksensor gemessen wird, der Rückkopplung an die Steuerung bereitstellt, kann eine Beeinträchtigung des Drucksensors den Messwert des Drucksensors verschieben und dadurch dazu führen, dass der Förderdruck von einem gewünschten oder erwarteten Druck abweicht, was wiederum den Verbrennungsmotorbetrieb beeinträchtigen kann. Beispielsweise sind Fehler innerhalb des erwarteten Normalbereichs des Sensorausgangs (als innerhalb des Normalbereichs liegende Fehler bezeichnet) viel schwieriger zu erkennen als Fehler außerhalb des erwarteten Normalbereichs des Sensorausgangs (als außerhalb des Normalbereichs liegende Fehler bezeichnet). Die Erkennung von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern ist besonders kritisch, wenn der Sensor Rückkopplung zur Regelung des gepulsten Pumpenbetriebs mit geschlossenem Regelkreis bereitstellt, da der Fehler zu einer falschen Einstellung der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse führt.
Ein Ansatz zum Angehen der Erkennung von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern bei Kraftstoffdrucksensoren wird durch Stavnheim et al. in U.S. 6,526,948 B1 offenbart, das sich mit dem Diagnostizieren von Kraftstoffdrucksensoren befasst, die innerhalb des Normalbereichs „feststecken“. Darin tastet eine Steuerung mehrere Male ein Kraftstoffdrucksensorsignal ab, das Druckspitzen und -täler beinhaltet. Die Steuerung berechnet dann einen durchschnittlichen Druckwert und vergleicht die gemessenen Werte mit dem Durchschnitt. Falls ein gemessener Wert innerhalb eines Schwellenwerts von dem Durchschnittswert liegt, gibt dies an, dass der Drucksensor innerhalb des Normalbereichs feststeckt (das heißt, er reagiert nicht dynamisch auf Änderungen des Kraftstoffdrucks), und die Steuerung protokolliert einen Fehlercode. Bei einer gewissen Anzahl von protokollierten Fehlern leitet die Steuerung einen Algorithmus zur minimalen Kraftstoffzufuhr ein, der gerade ausreichend Kraftstoff zuführt, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug aus einer Gefahrenzone heraus oder zu einem Wartungszentrum gefahren wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei diesem Ansatz erkannt. Beispielsweise ist das vorstehend beschriebene Verfahren auf das Feststellen eines beeinträchtigten Drucksensors beschränkt, der nicht auf Druckschwankungen reagiert. Ein beeinträchtigter Drucksensor kann jedoch höhere oder geringere Werte als den tatsächlichen Druck messen, aber dennoch auf Druckschwankungen reagieren. Ferner kann durch Bereitstellen von gerade ausreichendem Kraftstoff, damit das Fahrzeug nach dem Feststellen einer Beeinträchtigung des Drucksensors aus der Gefahrenzone heraus oder zu einem Wartungszentrum gefahren wird, der gewünschte Fahrzeugbetrieb nicht zur Verfügung stehen, wenn der Drucksensor beeinträchtigt ist, was negative Auswirkungen auf die Fahrerzufriedenheit haben kann.
Um diese Probleme anzugehen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren von innerhalb des Normalbereichs liegenden Drucksensorfehlern und Einstellen des Kraftstoffsystembetriebs auf Grundlage der Diagnose festgestellt. In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors angegangen werden, das Folgendes umfasst: während des Betriebs einer Saugpumpe im gepulsten Modus Einstellen eines an die Saugpumpe angelegten Spannungspegels auf Grundlage eines Ausgangssignals eines Drucksensors stromabwärts von der Saugpumpe und Überwachen des Ausgangssignals hinsichtlich Abflachung; und als Reaktion auf eine Erkennung von Abflachung Angeben eines Drucksensorfehlers und Betreiben der Saugpumpe unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors. Auf diese Art und Weise können Fehler erkannt werden, die innerhalb des normalen Betriebsbereichs eines stromabwärts von einer Kraftstoffsaugpumpe angeordneten Drucksensors auftreten, und die Regelung der Kraftstoffsaugpumpe kann nach der Erkennung derartiger Fehler von Regelung mit geschlossenem Regelkreis auf Regelung mit offenem Regelkreis umgeschaltet werden. Während die Regelung der Saugpumpe mit offenem Regelkreis weniger kraftstoffeffizient sein kann als die Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis, hat dies womöglich keine wesentlichen Auswirkungen auf das Fahrverhalten.
Zur Sicherstellung der Genauigkeit der Regelung der Saugpumpe sowie der Diagnose der innerhalb des Normalbereichs liegenden Drucksensorfehler kann das Verfahren ferner dynamisches Ermitteln eines Solldrucks eines Druckentlastungsventils und eines Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems beinhalten. Dies kann Folgendes beinhalten: während des Betriebs des Verbrennungsmotors im stationären Zustand, wobei ein angeforderter Förderdruck einer Kraftstoffsaugpumpe unter einem ersten Schwellenwert liegt, Verringern eines Arbeitszyklus von an eine Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulsen, bis Abflachung eines Ausgangssignals eines Drucksensors stromabwärts von der Saugpumpe erkannt wird, und Speichern des Drucks, bei dem sich das Ausgangssignal abgeflacht hat, als Kraftstoffdampfdruck des Kraftstoffsystems; während des Betriebs des Verbrennungsmotors im stationären Zustand, wobei ein angeforderter Förderdruck der Kraftstoffsaugpumpe über einem zweiten Schwellenwert liegt, Erhöhen eines Arbeitszyklus von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen, bis Abflachung des Ausgangssignals des Drucksensors erkannt wird, Speichern des Drucks, bei dem sich das Ausgangssignal abgeflacht hat, als Solldruck eines Druckentlastungsventils; und Einstellen des Saugpumpenbetriebs auf Grundlage des gespeicherten Solldrucks und Kraftstoffdampfdrucks. Dynamisches Ermitteln der erwarteten physikalischen Maximal- und Minimalwerte des Kraftstoffsystems auf diese Art und Weise kann die Gesamtgenauigkeit der Regelung der Kraftstoffsaugpumpe verbessern und wiederum die Genauigkeit der Diagnose von Drucksensorfehlern verbessern.
In noch einem anderen Beispiel in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung kann die Saugpumpe mit einer robusten Regelstrategie mit geschlossenem Regelkreis gesteuert werden. Dies kann Folgendes beinhalten: während des gepulsten Betriebs einer Saugpumpe AUSschalten der Saugpumpe, wenn ein erfasster Förderdruck auf einen gewünschten Spitzendruck zunimmt oder eine AN-Zeit der Saugpumpe ein kalibriertes Maximum erreicht, und ANschalten der Saugpumpe, wenn entweder der erfasste Förderdruck auf einen gewünschten Taldruck abnimmt oder ein durch den Verbrennungsmotor aufgenommenes Volumen an Kraftstoff ein vorbestimmtes Volumen erreicht. Ein derartiger Betrieb kann vorteilhafterweise die Möglichkeit dessen reduzieren, dass die Saugpumpe bei einem Druck unter dem Solldruck „feststeckt“, wenn die Saugpumpe ANgeschaltet ist, da der Sensor zu niedrige Werte misst, oder bei einem Druck über dem Solldruck, wenn die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, da der Sensor zu hohe Werte misst. Optional kann die robuste Regelstrategie zudem Folgendes beinhalten: Kalibrieren eines Sensorausgangs nach dem Erkennen, dass die AN-Zeit der Saugpumpe ein kalibriertes Maximum erreicht hat oder dass das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff ein vorbestimmtes Volumen erreicht hat, sodass eine genaue Regelung der Saugpumpe auch dann durchgeführt werden kann, wenn der Sensor beeinträchtigt ist.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weitergehend beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
Figurenliste

1 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Zylinders in einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs.
2 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Kraftstoffsystems, das in dem Verbrennungsmotor aus 1 verwendet werden kann.
3A-3E zeigen Verläufe, die den erfassten Förderdruck einer Kraftstoffsaugpumpe in Abhängigkeit von der Zeit während des gepulsten Pumpenbetriebs der Kraftstoffsaugpumpe veranschaulichen.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines Drucksensors stromabwärts von einer Kraftstoffsaugpumpe und Steuern des Betriebs der Kraftstoffsaugpumpe als Reaktion auf die Diagnose veranschaulicht.
5A zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zur Regelung einer Kraftstoffsaugpumpe mit geschlossenem Regelkreis veranschaulicht.
5B zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zur Regelung einer Kraftstoffsaugpumpe mit geschlossenem Regelkreis in Übereinstimmung mit einer ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie veranschaulicht, die in Verbindung mit der Routine aus 5A durchgeführt werden kann.
5C zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zur Regelung einer Kraftstoffsaugpumpe mit geschlossenem Regelkreis in Übereinstimmung mit einer zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie veranschaulicht, die in Verbindung mit der Routine aus 5A durchgeführt werden kann.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Einstellen des Betriebs eines Kraftstoffsystems mit einer Steuerung zum Ermitteln eines Solldrucks eines Druckentlastungsventils und Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems veranschaulicht.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers beim Ausgang eines Drucksensors stromabwärts von einer Kraftstoffsaugpumpe veranschaulicht.
8 zeigt ein Kennfeld aus beispielhaften Verläufen von relevanten Signalen während der Einstellung des Betriebs eines Kraftstoffsystems mit einer Steuerung zum Ermitteln eines Solldrucks eines Druckentlastungsventils und Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems in Übereinstimmung mit der Routine aus 6.
9 zeigt ein Kennfeld aus beispielhaften Verläufen von relevanten Signalen, wenn ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler beim Ausgang eines Drucksensors stromabwärts von einer Kraftstoffsaugpumpe in Übereinstimmung mit der Routine aus 7 diagnostiziert wird, wobei der Fehler zu einer Abflachung der Täler des Drucksensorausgangssignals führt.
10 zeigt ein Kennfeld aus beispielhaften Verläufen von relevanten Signalen, wenn ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler beim Ausgang eines Drucksensors stromabwärts von einer Kraftstoffsaugpumpe in Übereinstimmung mit der Routine aus 7 diagnostiziert wird, wobei der Fehler zu einer Abflachung der Spitzen des Drucksensorausgangssignals führt.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zur robusten Regelung einer Kraftstoffsaugpumpe mit geschlossenem Regelkreis veranschaulicht.
12A-12D zeigen Kennfelder aus beispielhaften Verläufen von relevanten Signalen während der robusten Regelung einer Kraftstoffsaugpumpe mit geschlossenem Regelkreis ohne Kalibrierung des Sensorausgangs (12A und 12C) und mit Kalibrierung des Sensorausgangs (12B und 12D). In 12A-12B misst der Sensor zu niedrige Werte, wohingegen der Sensor in 12C-12D zu hohe Werte misst.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffsaugpumpe in einem Kraftstoffsystem eines Verbrennungsmotors, wie etwa des in 1 gezeigten Verbrennungsmotors, sowie Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines Drucksensors, der stromabwärts von der Kraftstoffsaugpumpe angeordnet ist, und Einstellen des Betriebs des Kraftstoffsystems als Reaktion auf die Diagnose. Wie in 2 gezeigt, kann das Kraftstoffsystem sowohl Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtungen als auch Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen und zugehörige Kraftstoffverteiler beinhalten. Die hier beschriebenen Verfahren und Systeme sind jedoch ebenso auf Kraftstoffsysteme anwendbar, die Einlasskanaleinspritzvorrichtungen beinhalten und keine Direkteinspritzvorrichtungen beinhalten, und auf Kraftstoffsysteme, die Direkteinspritzvorrichtungen beinhalten und keine Einlasskanaleinspritzvorrichtungen beinhalten, sowie auf Kraftstoffsysteme, die andere Arten von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhalten, die druckbeaufschlagten Kraftstoff aus einer Kraftstoffsaugpumpe aufnehmen. Die Saugpumpe kann in einem gepulsten Modus mit Rückkopplungsregelung mit geschlossenem Regelkreis (z. B. in Übereinstimmung mit der in 5A-5C gezeigten Routine) betrieben werden, in dem der Saugpumpe Spannungsimpulse zugeführt werden, bis ein gewünschter Kraftstoffdruck erreicht ist, der durch einen Drucksensor stromabwärts von der Saugpumpe gemessen wird. Ferner können ein Solldruck eines Druckentlastungsventils des Kraftstoffsystems und ein Kraftstoffdampfdruck innerhalb des Kraftstoffsystems an einer Steuerung des Verbrennungsmotors dynamisch ermittelt werden, indem der erfasste Druck stromabwärts von der Saugpumpe überwacht wird, während in Übereinstimmung mit der in 6 gezeigten Routine und dem in 8 gezeigten Kennfeld die an die Saugpumpe angelegte Spannung eingestellt wird (z. B. der Arbeitszyklus von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen eingestellt wird). Während der Anlegung von Spannungsimpulsen an die Saugpumpe kann das Ausgangssignal des Drucksensors stromabwärts von der Saugpumpe eine Sägezahnwellenform aufweisen, wofür ein Beispiel in 3A gezeigt ist. Während eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors kann sich die Sägezahnwellenform in Abhängigkeit von der Natur des innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers an ihren Spitzen oder Tälern abflachen, wie in 3B-3C gezeigt. Wie in 4 gezeigt, kann die Steuerung eine Routine durchführen, in der das Ausgangssignal des Drucksensors stromabwärts von der Saugpumpe während des gepulsten Pumpenbetriebs mit Regelung mit geschlossenem Regelkreis hinsichtlich Abflachung überwacht wird (z. B. in Übereinstimmung mit der in 7 gezeigten Routine). Als Reaktion auf eine Erkennung von Abflachung kann in Übereinstimmung mit den in 9 und 10 gezeigten Kennfeldern ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler des Drucksensors angegeben werden und die Steuerung von Pumpenbetrieb mit geschlossenem Regelkreis (wobei die Rückkopplung des Drucksensors in die Regelung der Saugpumpe einbezogen wird) auf Pumpenbetrieb mit offenem Regelkreis (wobei die Rückkopplung des Drucksensors nicht in die Regelung der Saugpumpe einbezogen wird) umgeschaltet werden. Alternativ kann die Saugpumpe in Übereinstimmung mit der robusten Regelstrategie mit geschlossenem Regelkreis betrieben werden, die in der Routine aus 11 gezeigt ist. Diese Strategie kann beinhalten, dass die Saugpumpe AUSgeschaltet wird, wenn sie eine kalibrierte maximale AN-Zeit lang ANgeschaltet war, selbst wenn der Drucksensorausgang einen gewünschten Spitzendruck noch nicht erreicht hat, und dass die Saugpumpe ANgeschaltet wird, wenn ein Volumen an Kraftstoff, das aufgenommen worden ist, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet war, ein vorbestimmtes Volumen erreicht, selbst wenn der Drucksensorausgang einen gewünschten Taldruck noch nicht erreicht hat, wie in 12A-12D gezeigt. Optional, wie in 12B und 12D gezeigt, kann der Drucksensorausgang kalibriert werden, wenn bestimmt worden ist, dass der Sensor zu hohe oder zu niedrige Werte misst, und der kalibrierte Drucksensorausgang kann den Drucksensorausgang in der Rückkopplungsregelung der Saugpumpe ersetzen.
In Bezug auf die in dieser detaillierten Beschreibung verwendeten Terminologie kann Kraftstoffeinspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal als PFI (port fuel injection) abgekürzt werden, während Direkteinspritzung als DI (direct injection) abgekürzt werden kann. Eine Hochdruckpumpe kann als HP-Pumpe (high pressure pump; alternativ HPP) oder als DI-Kraftstoffpumpe abgekürzt werden. Gleichermaßen kann eine Saugpumpe oder Kraftstoffsaugpumpe auch als Niederdruckpumpe (abgekürzt als LP-Pumpe oder LPP; low pressure pump) bezeichnet werden. Zudem kann der Kraftstoffverteilerdruck oder der Wert des Drucks von Kraftstoff innerhalb eines Kraftstoffverteilers als FRP (fuel rail pressure) abgekürzt werden. Der Direkteinspritzungskraftstoffverteiler kann auch als Hochdruckkraftstoffverteiler, der als HP-Kraftstoffverteiler abgekürzt werden kann, bezeichnet werden. Der Kürze halber wird der Solldruck des Druckentlastungsventils hier als Solldruck bezeichnet.
1 zeigt ein Beispiel für eine Brennkammer oder einen Zylinder des Verbrennungsmotors 10, der in einem Kraftfahrzeug 5 eingeschlossen sein kann. Der Verbrennungsmotor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 beinhaltet, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder 14 (hier auch als Brennkammer 14 bezeichnet) des Verbrennungsmotors 10 kann die Brennkammerwände 136 beinhalten, in denen der Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem (nicht gezeigt) an mindestens ein Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser (nicht gezeigt) über ein Schwungrad (nicht gezeigt) an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Verbrennungsmotors 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann über eine Reihe von Ansaugluftkanälen 142, 144 und 146 Ansaugluft aufnehmen. Die Ansaugluftkanäle 142, 144 und 146 können zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Verbrennungsmotors 10 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen können einer oder mehrere der Ansaugkanäle eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor, beinhalten. Zum Beispiel zeigt 1 den Verbrennungsmotor 10 mit einem Turbolader ausgelegt, der einen Verdichter 174, der zwischen den Ansaugluftkanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang eines Abgaskanals 158 angeordnet ist, beinhaltet. Der Verdichter 174 kann mindestens teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 angetrieben werden, wenn die Aufladevorrichtung als Turbolader ausgelegt ist. In anderen Beispielen, wie etwa wenn der Verbrennungsmotor 10 mit einem Kompressor versehen ist, kann die Abgasturbine 176 jedoch optional weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 durch mechanische Eingaben von einem Elektromotor oder dem Verbrennungsmotor angetrieben werden kann. Eine Drossel 162, die eine Drosselklappe 164 beinhaltet, kann entlang eines Ansaugkanals des Verbrennungsmotors bereitgestellt sein, um die Durchflussrate und/oder den Druck der Ansaugluft zu variieren, die den Zylindern des Verbrennungsmotors bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Drossel 162 stromabwärts von dem Verdichter 174 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, oder sie kann alternativ stromaufwärts von dem Verdichter 174 bereitgestellt sein.
Der Abgaskrümmer 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase aus anderen Zylindern des Verbrennungsmotors 10 aufnehmen. Es ist gezeigt, dass der Abgassensor 128 stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung 178 an den Abgaskanal 158 gekoppelt ist. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnisses ausgewählt sein, wie zum Beispiel einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (universal exhaust gas oxygen sensor; Breitband- oder Weitbereichlambdasonde), einer Zweizustands-Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie dargestellt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (three way catalyst - TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln.
Jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Zum Beispiel ist der Zylinder 14 als mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156 beinhaltend gezeigt, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10, der den Zylinder 14 beinhaltet, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die in einem oberen Bereich des Zylinders angeordnet sind.
Das Einlassventil 150 kann über den Aktor 152 durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Gleichermaßen kann das Auslassventil 156 über den Aktor 154 durch die Steuerung 12 gesteuert werden. Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Aktoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der entsprechenden Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Position des Einlassventils 150 und Auslassventils 156 kann durch entsprechende Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Ventilaktoren können der Art mit elektrischer Ventilbetätigung oder der Art mit Nockenbetätigung oder einer Kombination daraus angehören. Die Einlass- und Auslassventilansteuerung können gleichzeitig gesteuert werden oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zur variablen Einlassnockenansteuerung, zur variablen Auslassnockenansteuerung, zur dualen unabhängigen variablen Nockenansteuerung oder zur festgelegten Nockenansteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere aus Systemen zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (variable cam timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (variable valve timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, zum Variieren des Ventilbetriebs verwenden. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung einschließlich CPS und/oder VCT gesteuertes Auslassventil beinhalten. In anderen Beispielen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilansteuerung gesteuert werden.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um das Volumenverhältnis zwischen dem Kolben 138 am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt handelt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis in dem Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es beispielsweise kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann bei der Verwendung einer Direkteinspritzung aufgrund ihrer Auswirkung auf das Verbrennungsmotorklopfen ebenfalls erhöht sein.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 eine Zündkerze 192 beinhalten, um die Verbrennung zu initiieren. Das Zündsystem 190 kann der Brennkammer 14 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA (spark advance) von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch weggelassen werden, wie etwa, wenn der Verbrennungsmotor 10 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch Kraftstoffeinspritzung initiieren kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen ausgelegt sein, um diesem Kraftstoff bereitzustellen. Als nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 14 derart gezeigt, dass er zwei Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und 170 beinhaltet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können dazu ausgelegt sein, aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff abzugeben. Wie nachstehend unter Bezugnahme auf 2 ausgeführt, kann das Kraftstoffsystem 8 eine(n) oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler beinhalten.
Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt ist, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Während die Einspritzvorrichtung 166 in 1 auf einer Seite des Zylinders 14 positioniert gezeigt ist, kann sie alternativ dazu oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa in der Nähe der Position der Zündkerze 192. Eine solche Position kann das Mischen und Verbrennen verbessern, wenn der Verbrennungsmotor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine geringere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann die Einspritzvorrichtung oberhalb und in der Nähe des Einlassventils angeordnet sein, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über eine Saugpumpe und/oder eine Hochdruckkraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler zugeführt werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, der der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 ist in einer Auslegung, die Einspritzung von Kraftstoff mit einer Düse pro Einlasskanal in den Einlasskanal stromaufwärts von dem Zylinder 14 bereitstellt, in dem Ansaugluftkanal 146 statt in dem Zylinder 14 angeordnet gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170 kann aus dem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals FPW-2, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangen wird, einspritzen. Es ist zu beachten, dass ein einziger elektronischer Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme verwendet werden kann oder wie dargestellt mehrere Treiber, zum Beispiel der elektronische Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und der elektronische Treiber 171 für Kraftstoffeinspritzvorrichtung 170, verwendet werden können.
In einem alternativen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 14 ausgelegt sein. In noch einem anderen Beispiel kann jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 als Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts von dem Einlassventil 150 ausgelegt sein. In noch weiteren Beispielen kann der Zylinder 14 nur eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die dazu ausgelegt ist, unterschiedliche Kraftstoffe in variierenden relativen Mengen als Kraftstoffgemisch aus den Kraftstoffsystemen aufzunehmen, und die ferner dazu ausgelegt ist, dieses Kraftstoffgemisch entweder als Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung direkt in den Zylinder oder als Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung stromaufwärts von den Einlassventilen einzuspritzen. Demnach versteht es sich, dass die hier beschriebenen Kraftstoffsysteme nicht durch die hier beispielhaft beschriebenen konkreten Auslegungen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beschränkt sein sollen.
Kraftstoff kann dem Zylinder während eines einzigen Zyklus des Zylinders durch beide Einspritzvorrichtungen zugeführt werden. Beispielsweise kann jede Einspritzvorrichtung einen Teil einer Kraftstoffgesamteinspritzung bereitstellen, der in dem Zylinder 14 verbrannt wird. Ferner können die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der von jeder Einspritzvorrichtung zugeführt wird, mit Betriebsbedingungen wie etwa Verbrennungsmotorlast, Klopfen und Abgastemperatur, wie hier nachfolgend beschrieben, variieren. Der mit einer Düse pro Einlasskanal eingespritzte Kraftstoff kann während eines Ereignisses mit geöffnetem Einlassventil, eines Ereignisses mit geschlossenem Einlassventil (z. B. im Wesentlichen vor dem Ansaugtakt) sowie während eines Betriebs bei sowohl offenem als auch geschlossenem Einlassventil zugeführt werden. Gleichermaßen kann direkt eingespritzter Kraftstoff zum Beispiel während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Ansaugtakts und teilweise während des Verdichtungstakts zugeführt werden. Demnach kann selbst bei einem einzigen Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus der Einlasskanal- und Direkteinspritzvorrichtung eingespritzt werden. Darüber hinaus können für ein einziges Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination daraus durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze etc. beinhalten. Es versteht sich, dass der Verbrennungsmotor 10 jede geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, beinhalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und abgebildet sind.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dazu gehören Unterschiede in Bezug auf die Größe; zum Beispiel kann eine Einspritzvorrichtung eine größere Einspritzöffnung als die andere aufweisen. Zu anderen Unterschieden gehören unter anderem unterschiedliche Spritzwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Zielausrichtungen, unterschiedliche Einspritzzeitpunkte, unterschiedliche Spritzeigenschaften, unterschiedliche Positionen etc. Darüber hinaus können in Abhängigkeit von dem Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzvorrichtungen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erzielt werden.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als nichtflüchtiger Festwertspeicherchip 110 zum Speichern ausführbarer Anweisungen gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) von einem Luftmassenstromsensor 122; der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; der Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor; und eines Krümmerabsolutdrucksignals (manifold absolute pressure - MAP) von einem Sensor 124. Das MAP-Signal kann dazu verwendet werden, eine Angabe von Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Ein Verbrennungsmotordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug mit nur einem Verbrennungsmotor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 einen Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 140 des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über das Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit bzw. von der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit bzw. von dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Das Getriebe 54 kann ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart sein. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen ausgelegt sein, darunter als ein Parallel-, Reihen- oder Reihen-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Leistung von einer Antriebsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen Maschine 52 nimmt elektrische. Die elektrische Maschine 52 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 58 bereitzustellen.
2 stellt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform des Kraftstoffsystems 8 aus 1 dar. Die Aktoren des Kraftstoffsystems 8 können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 12 aus 1, betrieben werden, um einige oder alle der unter Bezugnahme auf die in 4-7 abgebildeten beispielhaften Routinen beschriebenen Vorgänge durchzuführen.
Das Kraftstoffsystem 8 kann einem Verbrennungsmotor, wie etwa dem beispielhaften Verbrennungsmotor 10 aus 1, Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 202 bereitstellen. In der dargestellten Ausführungsform ist das Kraftstoffsystem ein PFDI-Kraftstoffsystem und beinhaltet somit einen ersten Niederdruckkraftstoffverteiler 240, der Kraftstoff an eine oder mehrere Einlasskanaleinspritzvorrichtungen 242 abgibt, und einen zweiten Hochdruckkraftstoffverteiler 250, der Kraftstoff an eine oder mehrere Direkteinspritzvorrichtungen 252 abgibt. In anderen Beispielen kann das Kraftstoffsystem 8 jedoch ein PFI- oder DI-Kraftstoffsystem sein. Beispielsweise kann der Kraftstoff eine oder mehrere Kohlenwasserstoffkomponenten beinhalten und zudem optional eine Alkoholkomponente beinhalten. Der Kraftstoff kann dem Kraftstofftank 202 über einen Kraftstoffeinfüllkanal 204 bereitgestellt werden.
Eine Kraftstoffsaugpumpe (LPP) 208 in Verbindung mit dem Kraftstofftank 202 kann dazu betrieben werden, Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 202 einem ersten Kraftstoffkanal 230 zuzuführen. Wie gezeigt, weist der erste Kraftstoffkanal 230 ein erstes Ende, das an den Ausgang der Saugpumpe gekoppelt ist, und ein zweites Ende, das an den ersten Kraftstoffverteiler gekoppelt ist, auf, sodass durch die LPP in den ersten Kraftstoffkanal gepumpter Kraftstoff dem ersten Kraftstoffverteiler 240 und somit den Einlasskanaleinspritzvorrichtungen 242 zugeführt werden kann. In einem Beispiel kann die LPP 208 elektrisch angetrieben und mindestens teilweise innerhalb des Kraftstofftanks 202 angeordnet sein. Wie gezeigt, kann ein Rückschlagventil 209 stromabwärts von einem Auslass der LPP 208 positioniert sein. Das Rückschlagventil 209 kann Kraftstofffluss aus dem LPP 208 zu dem ersten Kraftstoffkanal 230 ermöglichen, während es Kraftstofffluss in der Gegenrichtung aus dem ersten Kraftstoffkanal 230 zurück zu dem LPP 208 blockiert. Der Druck stromabwärts von dem Rückschlagventil 209 kann sich von dem Druck stromabwärts von dem LPP 208 und stromaufwärts von dem Rückschlagventil 209 unterscheiden; Bezugnahmen auf den Druck in dem ersten Kraftstoffkanal beziehen sich hier auf den Druck in dem ersten Kraftstoffkanal stromabwärts von dem Rückschlagventil 209.
Ein Druckentlastungsventil 211 kann in dem Kraftstoffsystem eingeschlossen sein, um Überdruck abzuleiten. In dem dargestellten Beispiel ist das Druckentlastungsventil 211 in einem Kanal 231 angeordnet, der ein erstes Ende, das an den ersten Kraftstoffkanal 230 gekoppelt ist, und ein zweites Ende, das an den Kraftstofftank 202 gekoppelt ist, aufweist, um zu ermöglichen, dass Kraftstoff in dem Fall, dass der Druck des Kraftstoffsystems einen Solldruck des Druckentlastungsventils übersteigt, aus dem ersten Kraftstoffkanal 230 zu dem Kraftstofftank 202 zurückströmt. Das Druckentlastungsventil kann ein passives Ventil sein, das sich in Abhängigkeit von einem Fluiddruck, dem es ausgesetzt ist, öffnet und schließt; alternativ kann das Druckentlastungsventil ein aktiv gesteuertes Ventil sein, und die Steuerung kann ein Signal an einen Aktor des Druckentlastungsventils senden, um das Ventil in Abhängigkeit von einem Fluiddruck, wie etwa dem Förderdruck des Kraftstoffsystems, zu öffnen oder zu schließen. Der Solldruck ist der Druck, bei dem sich das Druckentlastungsventil passiv öffnet (oder aktiv geöffnet wird), um Druck aus dem Kraftstoffsystem abzuleiten (z. B. durch Rückführen von Kraftstoff zu dem Kraftstofftank). Der Wert des Solldrucks kann durch die Geometrie des Druckentlastungsventils festgelegt sein oder durch einen Aktor des Druckentlastungsventils als Reaktion auf ein Signal von der Steuerung variiert werden.
Obwohl gezeigt ist, dass der erste Kraftstoffverteiler 240 Kraftstoff an vier Einlasskanaleinspritzvorrichtungen 242 abgibt, versteht es sich, dass der erste Kraftstoffverteiler 240 Kraftstoff an jede geeignete Anzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen abgeben kann. Als ein Beispiel kann der erste Kraftstoffverteiler 240 Kraftstoff an eine der Einlasskanaleinspritzvorrichtungen 242 für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors abgeben. In anderen Beispielen kann der erste Kraftstoffkanal 230 Kraftstoff über zwei oder mehr erste Kraftstoffverteiler an die Einlasskanaleinspritzvorrichtungen 242 abgeben. Wenn zum Beispiel die Zylinder des Verbrennungsmotors in einer V-artigen Auslegung ausgelegt sind, kann der erste Kraftstoffkanal zu zwei ersten Kraftstoffverteilern führen, von denen jeder Kraftstoff an jeweilige Einlasskanaleinspritzvorrichtungen angeben kann.
In dem dargestellten Beispiel zweigt sich stromaufwärts von dem ersten Kraftstoffverteiler ein zweiter Kraftstoffkanal 232 von dem ersten Kraftstoffkanal ab. Ein erstes Ende des zweiten Kraftstoffkanals ist stromaufwärts von dem ersten Kraftstoffverteiler an den ersten Kraftstoffkanal gekoppelt, während ein zweites Ende des zweiten Kraftstoffkanals an den zweiten Kraftstoffverteiler gekoppelt ist. Eine Direkteinspritzkraftstoffpumpe (HPP) 228, die durch die LPP 208 aus dem Kraftstofftank gepumpten Kraftstoff aufnimmt, ist in dem zweiten Kraftstoffkanal 232 angeordnet. In einem Beispiel kann die HPP 228 eine mechanisch angetriebene Verdrängerpumpe sein. Die HPP 228 kann über den zweiten Kraftstoffverteiler 250 mit den Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen 252 in Verbindung stehen. Durch die LPP 208 in den ersten Kraftstoffkanal 230 gepumpter Kraftstoff kann durch die HPP 228 aus dem ersten Kraftstoffkanal 230 in den zweiten Kraftstoffkanal 232 gepumpt werden und ferner durch die HPP-Pumpe 228 mit Druck beaufschlagt werden, bevor er zur direkten Einspritzung in den Verbrennungsmotor über die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen 252 zu dem ersten Kraftstoffverteiler 250 strömt. Der zweite Kraftstoffverteiler 250 kann ein Hochdruckkraftstoffverteiler sein; zum Beispiel kann Kraftstoff in dem zweiten Kraftstoffverteiler 250 mit einem höheren Druck gespeichert werden als dem Druck des in dem ersten Kraftstoffverteiler 240 gespeicherten Kraftstoffs, da an der HPP 228 die weitere Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs erfolgt.
Die verschiedenen Komponenten des Kraftstoffsystems 8 stehen mit einem Verbrennungsmotorsteuersystem, wie etwa der Steuerung 12, in Verbindung. Zum Beispiel kann die Steuerung 12 von verschiedenen Sensoren in Zusammenhang mit dem Kraftstoffsystem 8 zusätzlich zu den Sensoren, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben sind, Signale empfangen, die Betriebsbedingungen angeben. Zu den Signalen können Signale von einem oder mehreren Drucksensoren gehören, die in dem Kraftstoffsystem angeordnet sind, wie etwa den Drucksensoren 234, 235 und 236. Zu den Signalen kann ferner ein Signal von einem Kraftstofffüllstandssensor 206 gehören, das eine in dem Kraftstoff 202 gespeicherte Kraftstoffmenge angibt. Die Steuerung 12 kann zudem von einem oder mehreren Kraftstoffzusammensetzungssensoren zusätzlich zu oder als Alternative zu einer Angabe einer Kraftstoffzusammensetzung, die auf Grundlage eines Signals von einem Abgassensor (wie etwa dem Sensor 128 aus 1) abgeleitet ist, Signale empfangen, die die Kraftstoffzusammensetzung angeben. Zum Beispiel kann eine Angabe der Kraftstoffzusammensetzung des in dem Kraftstofftank 202 gespeicherten Kraftstoffs durch den Kraftstoffzusammensetzungssensor 210 bereitgestellt werden. Der Kraftstoffzusammensetzungssensor 210 kann ferner einen Kraftstofftemperatursensor umfassen. Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere Kraftstoffzusammensetzungssensoren an jeder geeigneten Stelle entlang der Kraftstoffkanäle zwischen dem Kraftstoffspeichertank und den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen bereitgestellt sein.
In dem in 2 gezeigten Beispiel umfasst das Kraftstoffsystem einen Drucksensor 236, der an den zweiten Kraftstoffverteiler 250 gekoppelt ist, und einen oder mehrere von einem Drucksensor 234, der an den ersten Kraftstoffkanal 230 gekoppelt ist, und einem Drucksensor 235, der an den ersten Kraftstoffverteiler 240 gekoppelt ist. Der Drucksensor 234 kann dazu verwendet werden, einen Kraftstoffleitungsdruck des ersten Kraftstoffkanals 230 stromabwärts von der Saugpumpe und somit den Förderdruck der Saugpumpe zu bestimmen. Der Drucksensor 235 kann dazu verwendet werden, das Druckniveau innerhalb des ersten Kraftstoffverteilers 240 zu messen. Der Drucksensor 236 kann dazu verwendet werden, das Druckniveau in dem zweiten Kraftstoffverteiler 250 zu messen. Die Positionen der in 2 gezeigten Drucksensoren sind lediglich zu Beispielzwecken und nicht einschränkend; anstelle von oder zusätzlich zu den dargestellten Drucksensoren können andere Drucksensoren in dem Kraftstoffsystem 8 positioniert sein, um den Druck an unterschiedlichen Stellen darin zu messen. Die verschiedenen erfassten Drücke können als Signale an die Steuerung 12 übermittelt werden. In einigen Beispielen können andere Arten von Sensoren an verschiedenen Stellen in dem Kraftstoffsystem 8 angeordnet sein, und Drücke innerhalb des Kraftstoffsystems können auf Grundlage des Ausgangs dieser Sensoren abgeleitet werden.
Im hier verwendeten Sinne bezieht sich der Ausdruck „Förderdruck“ auf den Kraftstoffdruck stromabwärts von der Saugpumpe, insbesondere stromabwärts von dem Rückschlagventil 209 in dem beispielhaften Kraftstoffsystem aus 2 und stromaufwärts von einer etwaigen DI-Pumpe oder anderen Art von Pumpe, die in dem System eingeschlossen sein kann. In einem Beispiel, bei dem das Kraftstoffsystem einen Drucksensor in dem ersten Kraftstoffkanal (z. B. den Drucksensor 234) beinhaltet und keinen Drucksensor in dem ersten Kraftstoffverteiler beinhaltet, bezieht sich der Förderdruck auf den in dem ersten Kraftstoffkanal gemessenen Druck. In einem Beispiel, bei dem das Kraftstoffsystem einen Drucksensor in dem ersten Kraftstoffverteiler (z. B. den Drucksensor 235) beinhaltet, aber keinen Drucksensor in dem ersten Kraftstoffkanal beinhaltet, bezieht sich der Förderdruck auf den Druck in dem ersten Kraftstoffverteiler. In einem Beispiel, bei dem das Kraftstoffsystem einen Drucksensor sowohl in dem ersten Kraftstoffkanal als auch in dem ersten Kraftstoffverteiler beinhaltet, kann sich der Förderdruck auf nur einen des Drucks in dem ersten Kraftstoffkanal und des Drucks in dem ersten Kraftstoffverteiler beziehen.
Die Steuerung 12 ist dazu ausgelegt, den Betrieb von jeder der LPP 208 und HPP 228 zu steuern, um eine Menge, einen Druck, einen Durchsatz etc. von dem Verbrennungsmotor zugeführten Kraftstoff einzustellen. Beispielsweise kann die Steuerung 12 eine Druckeinstellung, eine Pumpenhubmenge, einen Pumpenarbeitszyklusbefehl und/oder einen Kraftstoffdurchsatz der Kraftstoffpumpen zum Zuführen von Kraftstoff an unterschiedliche Stellen des Kraftstoffsystems variieren. Während sowohl Einspritzung mit einer Düse pro Einlasskanal als auch Direkteinspritzung kann die LPP 208 durch die Steuerung 12 gesteuert werden, um dem ersten Kraftstoffverteiler 240 und/oder der HPP 228 auf Grundlage des Drucks in einem oder mehreren des ersten Kraftstoffkanals, des ersten Kraftstoffverteilers und des zweiten Kraftstoffverteilers Kraftstoff zuzuführen. Ein Treiber, der elektronisch an die Steuerung 12 gekoppelt ist, kann dazu verwendet werden, ein Steuersignal an die LPP 208 zu senden, um den Ausgang (z. B. Drehzahl und/oder Förderdruck) der LPP 208 einzustellen. Während der Direkteinspritzung kann die Kraftstoffmenge, die den Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen über die HPP 228 zugeführt wird, eingestellt werden, indem der Ausgang der LPP 208 und HPP 228 eingestellt und koordiniert wird.
Die Steuerung 12 kann die LPP 208 dahingehend steuern, dass sie in einem kontinuierlichen Modus oder einem gepulsten Modus arbeitet. Gleichermaßen kann die Steuerung 12 die HPP 228 dahingehend steuern, dass sie in einem kontinuierlichen Modus oder einem gepulsten Modus arbeitet. Während des Betriebs der LPP 208 in dem kontinuierlichen Modus wird eine konstante Spannung ungleich null an die Saugpumpe angelegt, um dem ersten Kraftstoffverteiler 240 Kraftstoff mit einem konstanten Kraftstoffdruck zuzuführen. Der Betrieb der HPP 228 in dem kontinuierlichen Modus kann auf ähnliche Weise ausgeführt werden. Andererseits kann während des Betriebs der LPP 208 in dem gepulsten Modus die LPP aktiviert (d. h. ANgeschaltet) sein, aber ihr Nullspannung oder eine etwas größere Spannung als Nullspannung bereitgestellt werden. Dann können der LPP 208 Impulse mit höherer Spannung zugeführt werden. Während der Anlegung jedes Impulses mit höherer Spannung wird die der LPP zugeführte Spannung von einer niedrigeren positiven Spannung (z. B. 0 V oder im Wesentlichen 0 V) auf eine höhere positive Spannung (z. B. 8-12 V) erhöht, eine Dauer lang (z. B. 30-300 ms) bei der höheren Spannung gehalten und dann von der höheren Spannung zurück auf die niedrigere Spannung verringert.
In Übereinstimmung mit einer ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie ist ein Arbeitszyklus der Spannungsimpulse fest. Der Arbeitszyklus der Spannungsimpulse bestimmt die relative Dauer der Anlegung der niedrigeren Spannung und der höheren Spannung an die Saugpumpe (und somit die Impulsbreite der Impulse). In derartigen Fällen kann eine höhere Spannung, die der Saugpumpe zuzuführen ist, auf Grundlage des festen Arbeitszyklus (der die Dauer der Impulse mit höherer Spannung vorgibt) ausgewählt werden. Zum Beispiel kann die LPP 208 mit 8 V gepulst werden, wenn das Intervall zwischen den Impulsen mit höherer Spannung (während dessen die geringere Spannung zugeführt wird) zwischen 0 und 50 Millisekunden beträgt. Wenn alternativ das Intervall zwischen den Impulsen mit höherer Spannung zwischen 50 und 100 Millisekunden beträgt, kann die LPP 208 mit 10 V gepulst werden. In einem anderen Beispiel kann die LPP 208 mit 12 V gepulst werden, wenn das Intervall zwischen den Impulsen mit höherer Spannung zwischen 100 und 250 Millisekunden beträgt.
Im Gegensatz dazu wird die LPP in einer zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie ANgeschaltet (z. B. mit einer Hochspannung betrieben), wenn erfasst wird, dass ein gewünschter Talförderdruck erreicht worden ist, und AUSgeschaltet (z. B. mit einer Spannung nahe 0 V betrieben), wenn erfasst wird, dass ein gewünschter Spitzenförderdruck erreicht worden ist.
Der Betrieb der LPP in dem gepulsten Modus kann effektiv einen geringeren Energieverbrauch durch die LPP sicherstellen, während eine schnellere Reaktionszeit bereitgestellt wird, wenn die LPP betätigt wird. Ferner kann der Betrieb in dem gepulsten Modus die Langlebigkeit der LPP 208 verbessern. Der Betrieb der HPP 228 in dem gepulsten Modus kann auf ähnliche Weise ausgeführt werden.
Ein Pumpenelektronikmodul (Pump Electronics Module - PEM) der LPP 208 kann einem an die LPP gekoppelten Elektromotor elektrische Leistung zuführen. In einem Beispiel liest eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 12 aus 1, den Ausgang eines Kraftstoffdrucksensors ab, der den Förderdruck der LPP erfasst, und gibt einen Kraftstoffpumpenbefehl (Fuel Pump Command - FPC) an das PEM aus, der neben anderen Faktoren mit dem Ausgang des Kraftstoffdrucksensors variiert und auf dessen Grundlage bestimmt wird. Der FPC kann als 150-Hz-Arbeitszyklus codiert sein, der zum Beispiel den beabsichtigten Arbeitszyklus eines Feldeffekttransistors (FET) der LPP an das PEM übermittelt. Alternativ kann das PEM den FPC über eine serielle Schnittstelle übermitteln, wie etwa einen CAN-Bus oder LIN-Bus. Das PEM übernimmt den befohlenen FET-Arbeitszyklus und wendet den Arbeitszyklus mit einer Frequenz wie etwa 9,8 kHz auf den FET an. Dies führt dazu, dass eine effektive Spannung an den bürstenbehafteten Gleichstrommotor der Pumpe angelegt wird. Falls die Spannungszufuhr des Fahrzeugs bei 12 V liegt und die gewünschte effektive Spannung, die an die LPP anzulegen ist, bei 6 V liegt, kann der FET somit für 0,00005 Sekunden angeschaltet und für 0,00005 Sekunden ausgeschaltet werden (also mit einem Arbeitszyklus von 50 % betrieben werden). Der PEM-Strom weist einen gewissen Wert auf; der Pumpenmotorstrom ist im Allgemeinen ein Strom, der aufgrund der Stromzirkulation durch eine Diode, während der FET ausgeschaltet ist, im Durchschnitt größer als der durchschnittliche Strom des PEM ist. (Der Momentanstrom des PEM ist im Wesentlichen gleich dem Momentanstrom des Pumpenmotors, während der FET angeschaltet ist. Während der FET ausgeschaltet ist, beträgt der Momentanstrom des PEM null, aber der Strom durch die Induktivität des Elektromotors ist ein positiver Wert.) Das PEM bezieht seine elektrische Energie aus der Fahrzeugbatterie, bei der es sich um eine 12-V-Batterie handeln kann, sowie dem Lichtmaschinensystem des Fahrzeugs. Falls keine Maßnahmen zur „Stromformung“ oder für einen „Sanftanlauf“ ergriffen werden, liegt die Spitze des PEM-Stroms zum Beispiel bei 30 bis 35 Ampere. Indem jedoch nicht sofort eine volle Schrittspannung der vollen Batterie-/Lichtmaschinenspannung angelegt wird, kann der Spitzenwert dieses Einschaltstroms reduziert werden, z. B. auf das Niveau des stationären Stroms. Zum Beispiel kann die effektive an den Pumpenmotor angelegte Spannung derart geformt werden, dass die Spitze des Einschaltstroms unter 10 Ampere bleibt.
Wenn die LPP 208 in dem gepulsten Modus betrieben wird, kann bei dem Förderdruck ein Sägezahndruckmuster beobachtet werden, was unter Bezugnahme auf 3A-3C ausführlicher erörtert wird. Zum Beispiel kann der gepulste Modus einen schnellen Druckanstieg auf 6,5 bar erzeugen, auf den eine Abwärtsflanke bis zu 4,5 bar folgt, wenn Kraftstoff verbraucht wird. Während diese Druckänderung bei Direkteinspritzsystemen womöglich nicht verwendet wird, kann die Kenntnis des aktuellen Drucks in PFI-Systemen gewünscht sein.
In dem kontinuierlichen Betriebsmodus kann die Regelung der LPP (z. B. die Regelung des an die LPP angelegten Spannungspegels) eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage von Rückkopplung von einem oder mehreren Drucksensoren (z. B. den Drucksensoren 234, 235 und 236) oder eine Regelung mit offenem Regelkreis sein, die unabhängig von der Rückkopplung der Drucksensoren durchgeführt wird und diese nicht berücksichtigt. Gleichermaßen kann in dem gepulsten kontinuierlichen Betriebsmodus die Regelung der LPP (z. B. die Regelung des Spannungspegels und/oder Arbeitszyklus der an die LPP angelegten Impulse) eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage von Rückkopplung von einem oder mehreren Drucksensoren (z. B. den Drucksensoren 234, 235 und 236) oder eine Regelung mit offenem Regelkreis sein, die unabhängig von der Rückkopplung der Drucksensoren durchgeführt wird und diese nicht berücksichtigt. Wenn das Pulsen der LPP 208 unabhängig von der Rückkopplung durchgeführt wird, kann die LPP mit etwas höherer Leistung betrieben werden als erforderlich. Trotz der etwas höheren Leistung, die der LPP 208 während des Betriebs in dem gepulsten Modus ohne Rückkopplung bereitgestellt wird, kann die LPP jedoch in dem gepulsten Modus ohne Rückkopplung im Vergleich zum Leistungsverbrauch während des Betriebs der Saugpumpe in dem kontinuierlichen Modus effektiv erheblich geringere Leistung verbrauchen.
1-2 zeigen beispielhafte Auslegungen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, können sie in mindestens einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel aneinander anliegend bzw. zueinander benachbart sein. Beispielsweise können Komponenten, die in sich eine Fläche teilendem Kontakt zueinander liegen als in sich eine Fläche teilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei nur ein Raum dazwischen ist und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander dargestellt sind, relativ zueinander als solche bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in mindestens einem Beispiel als ein „Oberteil“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als ein „Unterteil“ der Komponente bezeichnet werden. Im hier verwendeten Sinne kann sich Oberteil/Unterteil, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein weiteres Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, als diese Formen (wie z. B. kreisförmig, gerade, eben, gebogen, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) aufweisend bezeichnet werden. Ferner können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in mindestens einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden.
3A-3E stellen Verläufe dar, die den erfassten und tatsächlichen Förderdruck einer Kraftstoffsaugpumpe (z. B. der LPP 208 aus 2) während des gepulsten Betriebs in Abhängigkeit von der Zeit veranschaulichen. 3A veranschaulicht eine Wellenform, die sowohl den erfassten als auch den tatsächlichen Druck während des gepulsten Betriebs darstellt, wenn ein Drucksensor, der den Förderdruck erfasst, ordnungsgemäß funktioniert. 3B veranschaulicht zwei Wellenformen, die den erfassten bzw. tatsächlichen Förderdruck während des gepulsten Betriebs mit der ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie darstellen, wenn der Drucksensor, der den Förderdruck erfasst, beeinträchtigt ist und zu hohe Werte misst. 3C veranschaulicht zwei Wellenformen, die den erfassten bzw. tatsächlichen Förderdruck während des gepulsten Betriebs mit der ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie darstellen, wenn der Drucksensor, der den Förderdruck erfasst, beeinträchtigt ist und zu niedrige Werte misst. 3D veranschaulicht zwei Wellenformen, die den erfassten bzw. tatsächlichen Förderdruck während des gepulsten Betriebs mit der zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie darstellen, wenn der Drucksensor, der den Förderdruck erfasst, beeinträchtigt ist und zu hohe Werte misst. 3E veranschaulicht zwei Wellenformen, die den erfassten bzw. tatsächlichen Förderdruck während des gepulsten Betriebs mit der zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie darstellen, wenn der Drucksensor, der den Förderdruck erfasst, beeinträchtigt ist und zu niedrige Werte misst.
Wie in 3A-3E gezeigt, führt eine Anlegung von Spannungsimpulsen an eine Kraftstoffsaugpumpe zu Förderdrücken, die eine Wellenform mit einem Sägezahnmuster erzeugen, wenn sie gegenüber der Zeit aufgetragen wird. In einigen Beispielen wird während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe in Übereinstimmung mit der ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie der Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Impulse (und optional der Pegel der Versorgungsspannung) derart ausgewählt (z. B. in die Steuerung vorprogrammiert, dynamisch an der Steuerung ermittelt oder an der Steuerung auf Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt), dass die Anlegung jedes Impulses von Versorgungsspannung an die Saugpumpe einen schnellen Anstieg des Förderdrucks erzeugt, bis ein gewünschter Spitzendruck erreicht ist. In Übereinstimmung mit der zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie wird jedoch eine vorbestimmte Hochspannung an die Saugpumpe angelegt, wenn erfasst wird, dass ein gewünschter Talförderdruck erreicht worden ist, wohingegen eine vorbestimmte Niederspannung (z. B. 0 V oder etwas mehr als 0 V) an die Saugpumpe angelegt wird, wenn erfasst wird, dass ein gewünschter Spitzenförderdruck erreicht worden ist, sodass der erfasste Förderdruck die Dauer jedes Impulses mit der höheren Spannung vorgibt. Es versteht sich, dass andere Rückkopplungsregelstrategien verwendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
In den in 3A-3E gezeigten Beispielen wurde der gewünschte Spitzendruck (durch die gestrichelte Linie 307 dargestellt) so gewählt, dass er unter einem Solldruck des Druckentlastungsventils (durch die gestrichelte Linie 302 dargestellt) liegt, und der gewünschte Taldruck (durch die gestrichelte Linie 305 dargestellt) wurde so gewählt, dass er über dem Dampfdruck des Kraftstoffs (durch die gestrichelte Linie 304 dargestellt) liegt. Der Solldruck und der Kraftstoffdampfdruck können den physikalischen Maximal- bzw. Minimaldruck des Kraftstoffsystems darstellen. Zum Beispiel handelt sich wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 erörtert bei dem Solldruck um den Druck, bei dem sich das Druckentlastungsventil öffnet, um Druck aus dem Kraftstoffsystem abzuleiten (z. B. durch Rückführen von Kraftstoff zu dem Kraftstofftank). Ferner liegt der Kraftstoff im thermodynamischen Gleichgewicht zwischen seiner Gas- und Flüssigphase vor, wobei der Kraftstoffdampf mit einem bestimmten Druck (z. B. Dampfdruck) vorliegt, der von der Kraftstoffzusammensetzung und -temperatur abhängt. In Abwesenheit von zusätzlicher Kraftstoffzufuhr durch die Saugpumpe, während Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen eingespritzt wird, nimmt der Förderdruck auf den Kraftstoffdampfdruck ab und kann nicht weiter abnehmen. Der Kraftstoffdampfdruck kann von nahe null Absolutdruck bei kalten Umgebungstemperaturen bis 600+ kPa Absolutdruck während Warmneustarts variieren. Der Kraftstoffdampfdruck ist der Minimaldruck, der in dem Kraftstoffsystem erlangt werden kann, solange flüssiger Kraftstoff in dem System vorhanden ist, was bei echten Fahrzeugen immer der Fall ist. Ungelöste Luft kann ebenfalls in der Leitung vorhanden sein, was den Druck etwas höher als der Kraftstoffdampfdruck macht, doch der Kraftstoffdampfdruck legt dennoch den Minimaldruck fest.
Das Antreiben des Saugpumpenmotors führt dazu, dass der Förderdruck derart zunimmt, dass der Förderdruck letztlich als Aufwärtsflanke erscheint, wenn er gegenüber der Zeit aufgetragen wird. Wenn der Saugpumpenmotor AUSgeschaltet ist und die an die Saugpumpe angelegte Spannung im Wesentlichen 0 V beträgt und der Kraftstoff mit einer konstanten Rate aus dieser Zone mit geringem Kraftstoffdruck heraus mit PFI eingespritzt oder mit DI gepumpt wird, erscheint der Förderdruck letztlich als Abwärtsflanke, wenn er gegenüber der Zeit aufgetragen wird. Falls der Kraftstoffverbrauch (über PFI-Einspritzungen oder DI-Pumpen) zunimmt, wird die Abwärtsflanke steiler und umgekehrt.
In dem in 3A gezeigten beispielhaften Diagramm 300 funktioniert die Rückkopplungsregelung der Saugpumpe ordnungsgemäß und der Drucksensor, der den Förderdruck erfasst, misst genaue Werte (er ist z. B. nicht beeinträchtigt). Da der Drucksensor genaue Werte misst, stellt der Signalausgang durch den Drucksensor genau den tatsächlichen Förderdruck dar. Dementsprechend stellt die Wellenform 306, die ein Sägezahnmuster aufweist, sowohl den Signalausgang durch den Drucksensor als auch den tatsächlichen Förderdruck dar. Wie gezeigt, weist die Wellenform 306 Spitzen 306a bei einem gewünschten Spitzendruck (durch die gestrichelte Linie 307 dargestellt) auf, der geringer als der Solldruck 302 des Druckentlastungsventils ist (wodurch eine Spanne zwischen dem Spitzendruck und dem Solldruck bereitgestellt wird). Ferner weist die Wellenform 306 Täler 306b bei einem Druck auf, der höher als der Kraftstoffdampfdruck 304 ist. In anderen Beispielen kann der gewünschte Spitzendruck jedoch gleich dem Solldruck festgelegt sein und/oder der Arbeitszyklus der Impulse kann derart festgelegt sein, dass die Täler der Wellenform gleich dem Kraftstoffdampfdruck sind.
Im Gegensatz dazu ist der Drucksensor in dem in 3B gezeigten beispielhaften Diagramm 320 beeinträchtigt und misst im Vergleich zu dem tatsächlichen Förderdruck (durch die Wellenform 308 dargestellt) zu hohe Werte (durch die Wellenform 309 dargestellt). In diesem Beispiel wird die erste beispielhafte Rückkopplungsregelstrategie durchgeführt. Dementsprechend weist die Wellenform 309 die gleiche Form wie die Wellenform 308 auf, doch sie ist in dem Diagramm nach oben verschoben, da die Steuerung die an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse als Reaktion auf den (höheren) erfassten Förderdruck einstellt. Konkret hat die Steuerung den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse relativ zu dem Arbeitszyklus, der bei einem genauen Sensormesswert ausgewählt worden wäre, auf einen geringeren Wert verringert. Infolgedessen wird nicht ausreichend Spannung zugeführt, damit der tatsächliche Förderdruck (Wellenform 308) den gewünschten Spitzendruck 307 erreicht, und der tatsächliche Förderdruck nimmt relativ zu dem Förderdruck während des Sensorbetriebs bei Nenndruck ab (z. B. wie durch die Wellenform 306 aus 3A dargestellt). Ferner hat in dem dargestellten Beispiel der tatsächliche Förderdruck in einem derartigen Ausmaß abgenommen, dass nach dem Anlegen eines Spannungsimpulses an die Saugpumpe während der Kraftstoffeinspritzung durch Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der Druck auf den Kraftstoffdampfdruck abnimmt und eine Dauer lang (z. B. bis er aufgrund der Anlegung des nächsten Spannungsimpulses wieder zuzunehmen beginnt) bei dem Kraftstoffdampfdruck verbleibt, sodass die Wellenform 308 an jedem Tal abgeflacht erscheint. Es kommt zu der Abflachung der Täler, da der tatsächliche Druck nicht unter den Kraftstoffdampfdruck 304 fallen kann, bei dem es sich um den physikalischen Minimalwert des Systems handelt. Diese Abflachung steht in Gegensatz zu der Druckeigenschaft des tatsächlichen Förderdrucks, wenn der Sensor ordnungsgemäß funktioniert, wobei der tatsächliche Förderdruck weiter abnimmt, bis der nächste Spannungsimpuls angelegt wird, was zu einem scharfen Übergang des Drucksignals von negativer Steigung zu positiver Steigung an dem Taldruck führt, sodass z. B. das Drucksignal weniger als eine Schwellendauer lang bei seinem Minimalwert verbleibt. Die normalen, spitzen Täler, die für die Wellenform 308 auftreten würden, falls der Druck unter den Kraftstoffdampfdruck abfallen könnte, sind durch gestrichelte Linien gezeigt. Ähnlich wie die Wellenform 308 erscheint die Wellenform 309 an jedem Tal abgeflacht, aber die Abflachung erfolgt an einem gemessenen Druck, der höher als der Kraftstoffdampfdruck ist, da der Sensor zu hohe Werte misst.
In dem in 3C gezeigten beispielhaften Diagramm 330 ist der Drucksensor in der Kraftstoffleitung beeinträchtigt und misst im Vergleich zu dem tatsächlichen Förderdruck (durch die Wellenform 310 dargestellt) zu niedrige Werte (durch die Wellenform 311 dargestellt). Hier wird erneut die erste beispielhafte Rückkopplungsregelstrategie durchgeführt. Dementsprechend weist die Wellenform 311 die gleiche Form wie die Wellenform 310 auf, doch sie ist in dem Diagramm nach unten verschoben. In diesem Fall stellt die Steuerung die an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse als Reaktion auf den (niedrigeren) erfassten Förderdruck ein, indem der Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse relativ zu dem Arbeitszyklus, der ausgewählt worden wäre, falls das durch den Drucksensor bereitgestellte Signal korrekt gewesen wäre, auf einen höheren Wert erhöht wird. Infolgedessen nimmt der tatsächliche Förderdruck (Wellenform 310) relativ zu dem Förderdruck während des Sensorbetriebs bei Nenndruck insgesamt zu (z. B. wie durch die Wellenform 306 aus 3A dargestellt). Daher wird der LPP 208 mehr Spannung zugeführt, als zum Erreichen des gewünschten Spitzendrucks erforderlich ist, was unerwünscht ist, da es den Wirkungsgrad senkt und den Leistungsverbrauch erhöht. Wie gezeigt, befinden sich die Spitzen der Wellenform 310 bei einem höheren Druck als der gewünschte Spitzendruck 307. Ferner hat in dem dargestellten Beispiel der tatsächliche Förderdruck in einem derartigen Ausmaß zugenommen, dass beim Anlegen eines Spannungsimpulses an die Saugpumpe der Druck auf den Solldruck des Druckentlastungsventils zunimmt. Die Spannung verbleibt dann eine Dauer lang (z. B. bis sie aufgrund der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen/das Pumpen durch die DI-Pumpe wieder abzunehmen beginnt), sodass die Wellenform 310 an jeder Spitze abgeflacht erscheint. Dies steht in Gegensatz zu der Druckeigenschaft des tatsächlichen Förderdrucks, wenn der Sensor ordnungsgemäß funktioniert, wobei der tatsächliche Förderdruck weiter zunimmt, bis Kraftstoff über die Einspritzung von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen verbraucht wird, was zu einem scharfen Übergang des Drucksignals von positiver Steigung zu negativer Steigung an dem Spitzendruck führt, sodass z. B. das Drucksignal weniger als eine Schwellendauer lang bei seinem Maximalwert verbleibt. Es kommt zu der Abflachung der Spitze, da der tatsächliche Druck den Solldruck 302 nicht übersteigen kann. Die normalen, nicht abgeflachten Spitzen, die auftreten würden, falls der Druck den Solldruck übersteigen könnte, sind durch gestrichelte Linien gezeigt. Ähnlich wie die Wellenform 310 erscheint die Wellenform 311 an jeder Spitze abgeflacht, aber die Abflachung erfolgt an einem gemessenen Druck, der niedriger als der Solldruck ist, da der Sensor zu niedrige Werte misst.
Im hier verwendeten Sinne bezieht sich „Abflachung“ des erfassten Förderdrucks und des tatsächlichen Förderdrucks auf ein Ereignis, bei dem die Druckwellenform von einer Steigung ungleich null zu einer Nullsteigung übergeht und mehr als eine Schwellendauer lang bei der Nullsteigung verbleibt (z. B. konstant bleibt). Zum Beispiel kann der erfasste Druck für ein Tal (wie in 3B gezeigt) von einer negativen Steigung zu einer Nullsteigung übergehen und dann zu einer positiven Steigung oder für eine Spitze (wie in 3C gezeigt) umgekehrt, wobei er in jedem Fall eine Schwellendauer lang bei der Nullsteigung verbleibt. Die Schwellendauer kann während der Herstellung des Verbrennungsmotors vorbestimmt und in nichtflüchtigem Speicher des Steuersystems gespeichert werden. Ferner kann die Schwellendauer proportional zu dem Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse und insbesondere geringer als die Dauer (Impulsbreite) jedes Spannungsimpulses sein. Das Abflachen der Druckwellenform kann alternativ als Abschneiden der Wellenform an den Spitzen und Tälern oder Plateaubildung der Wellenform an ihren Maximal- und Minimalwerten bezeichnet werden.
Während die in 3B-3C gezeigten beispielhaften Diagramme zu dem gepulsten Betrieb der LPP in Übereinstimmung mit der ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie gehörten, gehören die in 3D-3E gezeigten beispielhaften Diagramme zu dem gepulsten Betrieb der LPP in Übereinstimmung mit der zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie. In dem in 3D gezeigten beispielhaften Diagramm 340 ist der Drucksensor beeinträchtigt und misst im Vergleich zu dem tatsächlichen Förderdruck (durch die Wellenform 312 dargestellt) zu hohe Werte (durch die Wellenform 313 dargestellt). In diesem Beispiel wird die zweite beispielhafte Rückkopplungsregelstrategie durchgeführt. Zu Beginn des Verlaufs nimmt der Förderdruck ab, da nur eine Minimalspannung (z. B. etwas über 0) an die Saugpumpe angelegt ist, und es erfolgt Kraftstoffeinspritzung. Würde der Drucksensor ordnungsgemäß funktionieren, würde er korrekt erfassen, dass der tatsächliche Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht, und an diesem Punkt würde die Steuerung die an die Saugpumpe angelegte Spannung auf eine höhere Spannung erhöhen. Da der Drucksensor jedoch zu hohe Werte misst, erhöht die Steuerung die an die Saugpumpe angelegte Spannung nicht auf eine höhere Spannung, wenn der tatsächliche Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht; wie gezeigt, liegt der erfasste Förderdruck zu diesem Zeitpunkt noch über dem gewünschten Taldruck, und somit wird das Pulsen der Saugpumpe auf die höhere Spannung nicht ausgelöst. Der tatsächliche Förderdruck nimmt somit weiter ab, bis der erfasste Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht. In dem dargestellten Beispiel nimmt der tatsächliche Förderdruck aufgrund des Ausmaßes, in dem der Drucksensor zu hohe Werte misst, auf den Kraftstoffdampfdruck ab, bevor der erfasste Förderdruck auf den gewünschten Taldruck abgenommen hat. Wenn der tatsächliche Förderdruck den Kraftstoffdampfdruck erreicht, kann er nicht weiter abnehmen und bleibt somit konstant bei dem Kraftstoffdampfdruck. Der erfasste Förderdruck bleibt wie gezeigt ebenfalls konstant, aber bei einem höheren Wert. Da der höhere Wert größer als der gewünschte Taldruck ist, erhöht die Steuerung die an die Saugpumpe angelegte Spannung nicht auf eine höhere Spannung, und somit bleibt der tatsächliche Förderdruck bei dem Kraftstoffdampfdruck stecken. Dies kann dazu führen, dass der Verbrennungsmotor abgewürgt wird. Ein ähnliches Problem kann auftreten, falls der Kraftstoffdampfdruck höher als der an der Steuerung gespeicherte Kraftstoffdampfdruck ist. Falls zum Beispiel der tatsächliche Kraftstoffdampfdruck über den gewünschten Taldruck angestiegen ist (was aufgrund eines schnellen Anstiegs der Kraftstofftemperatur vorkommen kann), nimmt der erfasste Druck nicht auf den gewünschten Taldruck ab, selbst wenn der Drucksensor ordnungsgemäß funktioniert. Hier erhöht die Steuerung erneut nicht die an die LPP angelegte Spannung auf eine höhere Spannung, da sie darauf wartet, dass der Förderdruck auf den gewünschten Taldruck abnimmt, was zu einem Abwürgen des Verbrennungsmotors führen kann.
In dem in 3E gezeigten beispielhaften Diagramm 350 ist der Drucksensor beeinträchtigt und misst im Vergleich zu dem tatsächlichen Förderdruck (durch die Wellenform 314 dargestellt) zu niedrige Werte (durch die Wellenform 315 dargestellt). In diesem Beispiel wird die zweite beispielhafte Rückkopplungsregelstrategie durchgeführt. Zu Beginn des Verlaufs nimmt der Förderdruck ab, da nur eine Minimalspannung (z. B. etwas über 0) an die LPP angelegt ist, und es erfolgt Kraftstoffeinspritzung. Würde der Drucksensor ordnungsgemäß funktionieren, würde er korrekt erfassen, dass der tatsächliche Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht, und an diesem Punkt würde die Steuerung die an die LPP angelegte Spannung auf eine höhere Spannung erhöhen. Da der Drucksensor jedoch zu niedrige Werte misst, erhöht die Steuerung die an die LPP angelegte Spannung nicht auf eine höhere Spannung, wenn der erfasste Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht, was vorkommt, bevor der tatsächliche Förderdruck auf den gewünschten Taldruck abgenommen hat. Der tatsächliche Förderdruck erreicht somit nicht den gewünschten Taldruck und beginnt stattdessen als Reaktion darauf, dass die LPP auf die höhere Spannung gepulst wird, zuzunehmen. In dem dargestellten Beispiel nimmt der tatsächliche Förderdruck aufgrund des Ausmaßes, in dem der Drucksensor zu niedrige Werte misst, auf den Solldruck des Druckentlastungsventils zu, bevor der erfasste Förderdruck auf den gewünschten Spitzendruck zugenommen hat. Wenn der tatsächliche Förderdruck den Solldruck des Druckentlastungsventils erreicht, kann er nicht weiter zunehmen und bleibt somit konstant bei dem Solldruck des Druckentlastungsventils. Der erfasste Förderdruck bleibt wie gezeigt ebenfalls konstant, aber bei einem niedrigeren Wert. Da der niedrigere Wert niedriger als der gewünschte Spitzendruck ist, legt die Steuerung weiterhin die höhere Spannung an die LPP an, und somit bleibt der tatsächliche Förderdruck bei dem Solldruck des Druckentlastungsventils stecken. Dies führt unvorteilhafterweise zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch und reduzierter Langlebigkeit des Kraftstoffsystems, da der Förderdruck höher gehalten wird, als für die aktuellen Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen erforderlich ist.
In den vorstehend beschriebenen Beispielen für die Sensorbeeinträchtigung kann der Sensor (z. B. der Sensor 234 oder 235 aus 2) Werte innerhalb des Betriebsbereichs des Instruments messen, und der Fehler wird durch zuvor beschriebene Verfahren nicht erkannt. Im Gegensatz dazu kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung eine Abflachung der Wellenform des Förderdrucks (z. B. dass der Förderdruck länger als eine Schwellendauer konstant bleibt) eine Beeinträchtigung des Drucksensors auch dann angeben, wenn sich der Drucksensorausgang innerhalb seines normalen Betriebsbereichs befindet, wie hier näher beschrieben wird. Überdies kann die Erkennung derartiger Abflachung allein eine Beeinträchtigung des Drucksensors angeben, sodass die Erkennung von anderen Parametern (z. B. Größen des erfassten Förderdrucks) womöglich nicht notwendig ist. Dementsprechend kann die durchgeführte Regelung zur Drucksensordiagnose vorteilhafterweise vereinfacht werden.
Nun wird auf 4 Bezug genommen, in der eine beispielhafte Routine 400 zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines stromabwärts von einer Kraftstoffsaugpumpe in einem Kraftstoffsystem angeordneten Drucksensors gezeigt ist. Anweisungen zum Ausführen der Routine 400 und der anderen hier offenbarten Routinen (z. B. der Routinen 500, 510, 530, 600, 700 und 1100) können durch eine Steuerung (wie etwa die Steuerung 12 aus 1) auf Grundlage von in nichtflüchtigem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Verbrennungsmotors, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1-2 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Beim Ausführen der hier offenbarten Routinen kann die Steuerung Signale an verschiedene Aktoren des Verbrennungsmotors senden, um den Betrieb des Verbrennungsmotors einzustellen, wie nachstehend beschrieben.
Bei 402 beinhaltet die Routine Durchführen von Rückkopplungsregelung von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen mit geschlossenem Regelkreis. Die Rückkopplungsregelung der Spannungsimpulse beinhaltet, dass die Steuerung Rückkopplung von einem Drucksensor stromabwärts von der Saugpumpe (z. B. dem Drucksensor 234 oder 235 aus 2) empfängt und die an die Saugpumpe angelegte Spannung auf Grundlage der Rückkopplung von dem Drucksensor einstellt (z. B. über eine Einstellung eines Aktors der Saugpumpe). Die Rückkopplungsregelung kann in Übereinstimmung mit der hier erörterten ersten oder zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie oder einer anderen Regelstrategie durchgeführt werden.
Bei 404 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines Drucksensors erfüllt sind. Zu den Eintrittsbedingungen kann gehören, dass ein Drucksensorausgang innerhalb eines vorbestimmten normalen Betriebsbereichs vorliegt. Falls zum Beispiel der Drucksensor derart beeinträchtigt ist, dass der Ausgang außerhalb des normalen Betriebsbereichs liegt (z. B. ein außerhalb des Normalbereichs liegender Drucksensorfehler), ist eine Diagnose von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern nicht notwendig. Wenn ein außerhalb des Normalbereichs liegender Fehler auftritt, kann ein entsprechendes OBD-Flag an der Steuerung gesetzt werden, und somit kann Bestimmen, ob die Eintrittsbedingungen für die Diagnose von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern erfüllt sind, beinhalten, dass die Steuerung den Status dieses OBD-Flags überprüft. Ferner kann zu den Eintrittsbedingungen Betrieb des Verbrennungsmotors im stationären Zustand gehören und/oder, dass die Temperatur des Verbrennungsmotors (z. B. Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur) einen Schwellenwert übersteigt. Falls die Eintrittsbedingungen nicht erfüllt sind, zum Beispiel aufgrund des Vorhandenseins eines außerhalb des Normalbereichs liegenden Sensorfehlers, endet die Routine. Andernfalls schreitet die Routine zu 406 fort.
Bei 406 beinhaltet die Routine Erfassen des Förderdrucks der Saugpumpe mit einem Drucksensor. Dazu kann kontinuierliches Erfassen des Förderdrucks der Saugpumpe während des gesamten Betriebs des Verbrennungsmotors gehören. Nach 406 schreitet die Routine zu 408 fort.
Bei 408 beinhaltet die Routine, dass die Steuerung den erfassten Förderdruck in Übereinstimmung mit der Routine aus 7, die nachstehend erörtert wird, zum Beispiel hinsichtlich Abflachung überwacht.
Falls bei 410 Abflachung erkannt wird, schreitet die Routine zu 412 fort und gibt einen innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehler des Drucksensors an. In einem Beispiel kann Angeben eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors beinhalten, dass die Steuerung ein OBD-Flag setzt. Ferner beinhaltet die Routine bei 412 Umschalten der Kraftstoffsaugpumpe von einem Regelungsschema mit geschlossenem Regelkreis auf ein Regelungsschema mit offenem Regelkreis, bei dem die Saugpumpe mittels einer Dauerspannung ungleich null mit Energie versorgt wird und Rückkopplung des Drucksensors nicht berücksichtigt wird. Das Umschalten auf die Saugpumpenregelung mit offenem Regelkreis ermöglicht es, dass das Kraftstoffsystem selbst dann weiterhin arbeitet, wenn der Drucksensor beeinträchtigt ist, obgleich mit einem geringeren Wirkungsgrad als beim Saugpumpenbetrieb mit geschlossenem Regelkreis, wenn der Drucksensor nicht beeinträchtigt ist. Nach 412 endet die Routine.
Falls zurück bei 410 keine Abflachung erkannt wird, schreitet die Routine zu 414 fort. Bei 414 hält die Steuerung die Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis aufrecht. Nach 414 endet die Routine 400.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5A eine beispielhafte Routine 500 zum Durchführen der Regelung einer Kraftstoffsaugpumpe mit geschlossenem Regelkreis gezeigt.
Bei 502 beinhaltet die Routine 500 Messen oder Schätzen der Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen (z. B. Kraftstoffzusammensetzung, Kraftstoffdurchsatz aus den Einspritzvorrichtungen und aktueller Förderdruck der Saugpumpe).
Bei 504 beinhaltet die Routine Bestimmen des Solldrucks und Kraftstoffdampfdrucks. In einem Beispiel können der Solldruck und Kraftstoffdampfdruck auf die nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschriebene Weise dynamisch durch die Steuerung ermittelt werden. In einem anderen Beispiel kann der Solldruck einen vorbestimmten Wert aufweisen, der in nichtflüchtigem Speicher der Steuerung gespeichert ist, wobei der vorbestimmte Wert auf Eigenschaften des Druckentlastungsventils (z. B. des Druckentlastungsventils 211 aus 2) sowie Eigenschaften des Kraftstoffsystems basiert, und der Kraftstoffdampfdruck kann in Abhängigkeit von der erfassten Kraftstofftemperatur und Kraftstoffzusammensetzung berechnet werden.
Bei 506 beinhaltet die Routine Bestimmen des gewünschten Spitzen- und Talförderdrucks der Saugpumpe. Der gewünschte Spitzenförderdruck ist ein gewünschter maximaler Ausgangsdruck der Saugpumpe, wohingegen der gewünschte Talförderdruck ein gewünschter minimaler Ausgangsdruck der Saugpumpe ist. Der gewünschte Spitzenförderdruck kann um eine vorbestimmte Spanne unter dem Solldruck liegen; gleichermaßen kann der gewünschte Talförderdruck um eine vorbestimmte Spanne über dem Kraftstoffdampfdruck liegen.
Bei 508 beinhaltet die Routine Durchführen von Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis, um den gewünschten Spitzen- und Talförderdruck zu erreichen, zum Beispiel in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie (siehe 5B), der hier beschriebenen zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie (siehe 5C) oder der hier beschriebenen dritten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie (siehe 11). Nach 508 endet die Routine.
5B zeigt eine beispielhafte Routine 510 zum Durchführen der hier beschriebenen ersten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie. Die Routine 510 kann in Verbindung mit der Routine 500 aus 5A zum Beispiel bei 508 durchgeführt werden.
Bei 512 beinhaltet die Routine Bestimmen der Größe von Impulsen einer Spannung ungleich null zum Anlegen an die Saugpumpe und des Arbeitszyklus der Impulse, der den in Routine 500 bei 506 bestimmten gewünschten Spitzen- und Talförderdruck herstellt. Zum Beispiel können die Spannung und/oder der Arbeitszyklus an der Steuerung über eine in nichtflüchtigem Speicher der Steuerung gespeicherte Lookup-Tabelle bestimmt werden, die in Anbetracht von Werten von Parametern, wie etwa Kraftstoffdampfdruck, Solldruck, gewünschtem Spitzen- und Talförderdruck der Saugpumpe, Kraftstoffeinspritzrate, DI-Pumprate etc., die angemessene Spannung und den angemessenen Arbeitszyklus angibt. Alternativ können die Spannung und/oder der Arbeitszyklus an der Steuerung über Funktionen bestimmt werden, die Werte von Parametern (z. B. Kraftstoffdampfdruck, Solldruck, gewünschtem Spitzen- und Talförderdruck, Kraftstoffeinspritzrate, DI-Pumprate etc.) als Eingaben erhalten und die angemessene Spannung und/oder den angemessenen Arbeitszyklus für die Impulse ausgeben. Die angegebene Spannung und der angegebene Arbeitszyklus können derart ausgewählt sein, dass jeder an die Saugpumpe angelegte Spannungsimpuls den Förderdruck auf den gewünschten Spitzendruck erhöht, und derart, dass der nächste Spannungsimpuls angelegt wird, sobald der Förderdruck von dem gewünschten Spitzendruck zu dem gewünschten Taldruck abnimmt. In einigen Beispielen wird während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe immer die gleiche effektive Spannung ungleich null angelegt, wohingegen der Arbeitszyklus der Impulse variiert wird, wenn sich die Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen ändern.
Bei 514 beinhaltet die Routine Anlegen von Spannungsimpulsen an die Saugpumpe, wobei die Impulse die Größe und den Arbeitszyklus aufweisen, die bei 512 bestimmt worden sind. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Signal an einen Aktor der Saugpumpe senden, der wiederum Spannungsimpulse mit der bestimmten Größe an die Arbeitspumpe mit dem bestimmten Arbeitszyklus anlegt.
Bei 516 beinhaltet die Routine Überwachen des Förderdrucks der Saugpumpe (z. B. mit einem Drucksensor wie etwa dem Drucksensor 234 oder 235 aus 2). Der Förderdruck der Saugpumpe kann über eine Dauer überwacht werden, wie etwa eine Dauer, die beginnt, wenn ein Spannungsimpuls angelegt wird, und endet, wenn der nächste Spannungsimpuls angelegt wird. Alternativ kann der Förderdruck der Saugpumpe während des gesamten Betriebs des Verbrennungsmotors kontinuierlich überwacht werden.
Bei 516 geht die Routine zu 518 über, um zu bestimmen, ob der erfasste Spitzen- und Talförderdruck innerhalb eines vorbestimmten Normalbereichs des gewünschten Spitzen- bzw. Talförderdrucks der Saugpumpe liegen (z. B. ungefähr gleich diesen sind). Bestimmen, ob der erfasste Spitzen- und Talförderdruck innerhalb des vorbestimmten Normalbereichs liegen, kann Folgendes beinhalten: Berechnen einer Differenz zwischen dem erfassten Spitzenförderdruck und dem gewünschten Spitzenförderdruck an der Steuerung und Vergleichen des Absolutwerts der Differenz mit einem Schwellenwert sowie Berechnen einer Differenz zwischen dem erfassten Talförderdruck und dem gewünschten Talförderdruck an der Steuerung und Vergleichen des Absolutwerts der Differenz mit einem Schwellenwert. Falls bei 514 bestimmt wird, dass der erfasste Spitzen- und Talförderdruck innerhalb des vorbestimmten Normalbereichs des gewünschten Spitzen- und Talförderdrucks liegen, schreitet die Routine zu 520 fort und die Steuerung hält den aktuellen Betrieb aufrecht (führt z. B. weiterhin Regelung der Kraftstoffsaugpumpe mit geschlossenem Regelkreis ohne Einstellung des Arbeitszyklus/der Spannung der Impulse durch). Im Anschluss an 520 kehrt die Routine 500 zurück.
Falls jedoch bei 518 bestimmt wird, dass der erfasste Spitzen- und Talförderdruck nicht ungefähr gleich dem gewünschten Spitzen- und Talförderdruck sind, schreitet die Routine zu 518 fort. Bei 518 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob der erfasste Spitzen- und Talförderdruck größer als der gewünschte Spitzen- bzw. Talförderdruck sind (z. B. um mehr als eine vorbestimmte Menge größer sind).
Falls der erfasste Spitzen- und Talförderdruck größer als der gewünschte Spitzen- bzw. Talförderdruck sind, schreitet die Routine zu 524 fort und der Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Impulse wird verringert. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Signal an einen Aktor der Saugpumpe senden, um den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse zu verringern. Die Verringerung des Arbeitszyklus kann in einigen Beispielen so durch die Steuerung ausgewählt werden, dass sie proportional zu der Differenz zwischen dem erfassten Spitzen- und Talförderdruck und dem gewünschten Spitzen- und Talförderdruck ist. Auf diese Art und Weise kann die Steuerung die Gesamtmenge der an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannung verringern, wodurch der Förderdruck der Saugpumpe verringert wird. Im Anschluss an 524 kehrt die Routine zurück.
Falls zurück bei 522 stattdessen bestimmt wird, dass der erfasste Spitzen- und Talförderdruck niedriger als der gewünschte Spitzen- bzw. Talförderdruck sind, schreitet die Routine zu 526 fort und der Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Impulse wird erhöht. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Signal an einen Aktor der Saugpumpe senden, um den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse zu erhöhen. Die Erhöhung des Arbeitszyklus kann in einigen Beispielen so durch die Steuerung ausgewählt werden, dass sie proportional zu der Differenz zwischen dem erfassten Spitzen- und Talförderdruck und dem gewünschten Spitzen- und Talförderdruck ist. Auf diese Art und Weise kann die Steuerung die Gesamtmenge der an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannung erhöhen, wodurch der Spitzen- und Talförderdruck der Saugpumpe erhöht werden. Im Anschluss an 526 kehrt die Routine zurück.
In einigen Beispielen kann die Routine 500 während der Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf iterative Weise durchgeführt werden, was es der Steuerung ermöglicht, die an die Kraftstoffsaugpumpe angelegte Spannungsmenge kontinuierlich einzustellen, wenn der gewünschte Spitzen- und Talförderdruck variieren.
5C zeigt eine beispielhafte Routine 530 zum Durchführen der hier beschriebenen zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie. Die Routine 530 kann in Verbindung mit der Routine 500 aus 5A zum Beispiel bei 508 durchgeführt werden.
Bei 532 beinhaltet die Routine Bestimmen eines höheren und niedrigeren Spannungspegels, die während des gepulsten Betriebs an die Saugpumpe anzulegen sind. Der höhere Spannungspegel kann ein vorbestimmter Spannungspegel sein, der den Förderdruck schnell auf den gewünschten Spitzendruck steigert (z. B. 8-12 V), wohingegen der niedrigere Spannungspegel ein vorbestimmter Spannungspegel sein kann, der niedrig genug ist, damit die Saugpumpe mit Energie versorgt bleibt (z. B. größer als 0 V und niedriger als 0,3 V), und der den Kraftstoffdruck nicht wesentlich erhöht. Wenn der höhere Spannungspegel an die Saugpumpe angelegt ist, kann die Saugpumpe als in einem ANgeschalteten Zustand betrachtet werden, doch wenn dagegen der niedrigere Spannungspegel an die Saugpumpe angelegt ist, kann die Saugpumpe als in einem AUSgeschalteten Zustand betrachtet werden, obwohl immer noch ein minimales Ausmaß an Spannung angelegt ist.
Nach 532 geht die Routine zu 534 über und die Steuerung legt die vorbestimmte höhere Spannung an die Saugpumpe an.
Nach 534 geht die Routine zu 536 über und die Steuerung bestimmt, ob der erfasste Förderdruck gleich dem gewünschten Spitzenförderdruck ist. Falls nicht, überwacht die Routine den erfassten Förderdruck weiter, bis er gleich dem gewünschten Spitzenförderdruck ist. Falls der Drucksensor fehlerhaft funktioniert und zu niedrige Werte misst, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3E erörtert, kann dies dazu führen, dass der erfasste Förderdruck nie den gewünschten Spitzenförderdruck erreicht. In diesem Fall würde die Routine bei 534 feststecken und die Kraftstoffökonomie und Langlebigkeit des Kraftstoffsystems würden negativ beeinflusst.
Sobald die Steuerung bestimmt, dass der erfasste Förderdruck gleich dem gewünschten Spitzenförderdruck ist, geht die Routine zu 538 über und die Steuerung bestimmt, ob der erfasste Förderdruck gleich dem gewünschten Talförderdruck ist. Falls nicht, überwacht die Routine den erfassten Förderdruck weiter, bis er gleich dem gewünschten Talförderdruck ist. Falls der Drucksensor fehlerhaft funktioniert und zu hohe Werte misst, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3D erörtert, kann dies dazu führen, dass der erfasste Förderdruck nie den gewünschten Talförderdruck erreicht. In diesem Fall würde die Routine bei 538 feststecken und der Verbrennungsmotor könnte möglicherweise aufgrund des Mangels an angemessenem Kraftstoffdruck abgewürgt werden.
Es versteht sich, dass die Durchführung der Routine 530 durch die Steuerung unterbrochen und/oder ausgesetzt werden kann, um auf eine andere Regelstrategie für das Kraftstoffsystem umzuschalten oder den Verbrennungsmotor auszuschalten.
6 zeigt eine beispielhafte Routine 600 zum Bestimmen des Solldrucks (z. B. des physikalischen Maximaldrucks in dem Kraftstoffsystem für aktuelle Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen) und des Kraftstoffdampfdrucks (z. B. des physikalischen Minimaldrucks des Kraftstoffsystems für aktuelle Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen). In Übereinstimmung mit der Routine 600 kann die Steuerung eine Bestimmung des Solldrucks während Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen einleiten, bei denen der gewünschte Spitzen- und Talförderdruck der Saugpumpe relativ hoch sind. Ferner kann die Steuerung eine Bestimmung des Kraftstoffdampfdrucks einleiten, wenn der gewünschte Spitzen- und Talförderdruck der Saugpumpe relativ niedrig sind. Auf diese Art und Weise kann dynamisches Ermitteln des Solldrucks und Kraftstoffdampfdrucks während des Verbrennungsmotorbetriebs intermittierend auf eine Weise durchgeführt werden, die sich Schwankungen des gewünschten Spitzen- und Talförderdrucks der Saugpumpe zunutze macht, um aktive Einstellungen des Verbrennungsmotorbetriebs in Zusammenhang mit dem Durchführen des dynamischen Ermittelns zu minimieren.
Bei 602 beginnt die Routine durch Messen und/oder Schätzen der Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen, zum Beispiel auf die vorstehend für die Routine 500 bei 502 beschriebene Weise.
Bei 604 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob der Verbrennungsmotor im stationären Zustand arbeitet und aufgewärmt ist. Es kann zum Beispiel bestimmt werden, dass der Verbrennungsmotor im stationären Zustand arbeitet, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl mindestens eine Schwellendauer lang im Wesentlichen konstant bleibt. Ferner kann bestimmt werden, dass der Verbrennungsmotor aufgewärmt ist, falls bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotortemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist (z. B. auf Grundlage eines Ausgangs eines Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatursensors). Die Routine 600 kehrt zurück, falls der Verbrennungsmotor nicht aufgewärmt ist und sich nicht im Betrieb im stationären Zustand befindet. Falls andernfalls der Verbrennungsmotor aufgewärmt ist und im stationären Zustand arbeitet, schreitet die Routine zu 606 fort.
Bei 606 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Solldrucks erfüllt sind. In einem Beispiel gehört zu den Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Solldrucks, dass der Spitzenförderdruck größer als ein Schwellenwert ist und/oder der Talförderdruck größer als ein Schwellenwert ist. In einem anderen Beispiel gehört zu den Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Solldrucks, dass die Verbrennungsmotorlast größer als ein Schwellenwert ist. Falls bei 606 bestimmt wird, dass die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Solldrucks nicht erfüllt sind, geht die Routine zu 608 über, um zu bestimmen, ob die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks erfüllt sind, was nachstehend ausführlicher erläutert wird. Falls andernfalls die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Solldrucks bei 606 erfüllt sind, geht die Routine zu 610 über.
Bei 610 beinhaltet die Routine Erhöhen des Arbeitszyklus von an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulsen, bis sich der erfasste Förderdruck der Pumpe abflacht. Abflachung kann in Übereinstimmung mit der Routine 700 aus 7 bestimmt werden, die nachstehend erörtert wird. Abflachung des erfassten Förderdrucks stellt dar, dass an eine physikalische Grenze des Kraftstoffsystems gestoßen wird. In diesem Beispiel ist die physikalische Grenze der Solldruck. Der Druck in dem Kraftstoffsystem kann diesen Druck nicht übersteigen; wenn der Druck in dem Kraftstoffsystem den Solldruck erreicht, öffnet sich das Druckentlastungsventil und Kraftstoff strömt zu dem Kraftstofftank zurück. Das Druckentlastungsventil bleibt offen, bis der Druck in dem Kraftstoffsystem auf den Solldruck abnimmt, wobei sich das Druckentlastungsventil zu diesem Zeitpunkt schließt.
Bei 612 beinhaltet die Routine Festlegen des Solldrucks auf den Druck, bei dem Abflachung auftrat. Auf diese Art und Weise ermittelt die Steuerung den höchstmöglichen Förderdruck. Da der Kraftstoffdrucksensor zum Beispiel verstopfen oder anderweitig beeinträchtigt werden kann, kann sich dieser Wert mit der Zeit ändern. Daher ist es von Vorteil, dass die Steuerung diesen Wert periodisch neu ermittelt. Beispielsweise kann die Kenntnis des Maximaldrucks des Systems der Steuerung dabei helfen, innerhalb des Normalbereichs liegende Drucksensorfehler zu unterscheiden, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 7 ausführlich beschrieben. Darüber hinaus kann die Kenntnis des Solldrucks mit hoher Genauigkeit der Steuerung ermöglichen, den gewünschten Spitzenförderdruck so festzulegen, dass er um eine geringe Spanne (z. B. 20 kPa) unter dem Solldruck liegt. Falls in einem nicht einschränkenden Beispiel bestimmt wird, dass der Solldruck 650 kPa beträgt, kann der gewünschte Spitzenförderdruck auf 630 kPa festgelegt werden. Demnach kann der Arbeitszyklus der an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulse zum Erreichen des gewünschten Spitzenförderdrucks reduziert werden, wodurch die Kraftstoffökonomie verbessert wird.
Nach 612 geht die Routine zu 614 über. Bei 614 beinhaltet die Routine Zurückkehren zu normaler Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis (z. B. durch Ausführen der Routine 500 aus 5A). Zum Beispiel kann hierzu gehören, dass die Steuerung einen Arbeitszyklus der Saugpumpenaktivierung bestimmt, der den Spitzenförderdruck auf den gewünschten Spitzenförderdruck einstellt, und einen Aktor der Saugpumpe steuert, um den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse auf den bestimmten Arbeitszyklus einzustellen. Die Einstellung kann Verringern des Arbeitszyklus der Spannungsimpulse der Saugpumpe beinhalten, sodass der Förderdruck unter dem Solldruck bleibt. Nach 614 schreitet die Routine zu 608 fort.
Bei 608 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks erfüllt sind. In einem Beispiel gehört zu den Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks, dass der Spitzenförderdruck niedriger als ein Schwellenwert ist und/oder der Talförderdruck niedriger als ein Schwellenwert ist. In einem anderen Beispiel gehört zu den Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks, dass die Verbrennungsmotorlast geringer als ein Schwellenwert ist. Falls bei 608 bestimmt wird, dass die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks nicht erfüllt sind, endet die Routine 600. Falls andernfalls die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks erfüllt sind, geht die Routine zu 616 über.
Bei 616 beinhaltet die Routine Verringern des Arbeitszyklus der an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulse, bis sich der Förderdruck der Pumpe abflacht (z. B. laut Messung durch die Drucksensoren 234 oder 235 aus 2). Abflachung kann in Übereinstimmung mit der Routine 700 aus 7 bestimmt werden, die nachstehend erörtert wird. Abflachung des erfassten Förderdrucks stellt dar, dass an eine physikalische Grenze des Kraftstoffsystems gestoßen wird. In diesem Beispiel ist die physikalische Grenze der Kraftstoffdampfdruck.
Bei 618 beinhaltet die Routine Festlegen des Kraftstoffdampfdrucks auf den Druck, bei dem wie bei 616 bestimmt Abflachung auftritt. Auf diese Art und Weise ermittelt die Steuerung den niedrigsten Förderdruck, der für das Kraftstoffsystem möglich ist. Die Kraftstofftemperatur kann während des Fahrzeugbetriebs schwanken, wodurch der Kraftstoffdampfdruck geändert wird. Das Bestimmen des Kraftstoffdampfdrucks in Übereinstimmung mit der Routine 600 kann genauer sein als die Berechnung des Kraftstoffdampfdrucks auf Grundlage der erfassten oder abgeleiteten Kraftstoffzusammensetzung und -temperatur. Die Kenntnis des Kraftstoffdampfdrucks zu einem gegebenen Zeitpunkt mit hoher Genauigkeit kann ermöglichen, dass das Kraftstoffsystem mit einem geringen Druck über dem Kraftstoffdampfdruck arbeitet, ohne dass die Gefahr besteht, die gewünschte Druckspanne zwischen dem Dampfdruck und dem Einspritzdruck aufgrund von Temperaturschwankung zu verlieren. Zum Beispiel könnte dieses Verfahren anstelle des Ausgleichsverfahrens für heiße Einspritzvorrichtungen verwendet werden, wobei weniger Kraftstoff zugemessen wird als beabsichtigt, da mit einem größeren Druck (z. B. 50 oder 100 kPa) über dem Kraftstoffdampfdruck gearbeitet wird. Ferner kann die Kenntnis des Minimaldrucks des Systems der Steuerung dabei helfen, innerhalb des Normalbereichs liegende Drucksensorfehler zu unterscheiden, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 7 näher beschrieben.
Bei 620 beinhaltet die Routine Zurückkehren zu normaler Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis (z. B. durch Ausführen der Routine 500 aus 5A). Zum Beispiel kann hierzu gehören, dass die Steuerung einen Arbeitszyklus der Saugpumpenaktivierung bestimmt, der den Spitzenförderdruck auf den gewünschten Spitzenförderdruck einstellt, und einen Aktor der Saugpumpe steuert, um den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse auf den bestimmten Arbeitszyklus einzustellen. Die Einstellung kann Erhöhen des Arbeitszyklus der Spannungsimpulse der Saugpumpe beinhalten, sodass der Förderdruck über dem Kraftstoffdampfdruck bleibt. Nach 620 kehrt die Routine zurück.
7 zeigt eine beispielhafte Routine 700 zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers bei Kraftstoffdrucksensoren. Ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler kann auftreten, wenn der Ausgang des Drucksensors innerhalb eines erwarteten Normalbereichs liegt (z. B. ist die Sensorausgangsspannung ungleich null und eine Überprüfung laut Industrienorm auf außerhalb des Normalbereichs liegende Werte gibt nicht an, dass der Ausgang außerhalb des Normalbereichs liegt). Wenn ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler auftritt, entspricht der Ausgang des Drucksensors einem Druck, der höher oder niedriger als der tatsächliche Förderdruck ist, aber dennoch innerhalb eines normalen Druckbereichs des Kraftstoffsystems liegt.
Bei 702 beinhaltet die Routine Bestimmen einer Schwellendauer, für die der erfasste Druck während des ordnungsgemäßen Sensorbetriebs konstant bleibt. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3A-3E erörtert, schwankt zum Beispiel während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe der Förderdruck in einem Sägezahnmuster, das scharfe Spitzen und Täler beinhaltet. Bei der Schwellendauer kann es sich um eine längste Dauer handeln, für die erwartet wird, dass der Druck für aktuelle Betriebsbedingungen bei einem Spitzen- oder Taldruck bleibt. Die Schwellendauer kann empirisch bestimmt werden, z. B. während der Herstellung des Fahrzeugs, und in nichtflüchtigem Speicher der Steuerung gespeichert werden, z. B. in einer Lookup-Tabelle, die Schwellendauern speichert, die unterschiedlichen Betriebsbedingungen wie etwa unterschiedlichen Impulsbreiten der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse entsprechen. Wie nachstehend unter Bezugnahme auf 9 erörtert, kann die Schwellendauer zu einem gegebenen Zeitpunkt wesentlich geringer sein als die Impulsbreite der zu diesem Zeitpunkt an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse.
Bei 704 beinhaltet die Routine Überwachen des erfassten Förderdrucks (z. B. laut Messung durch den Sensor 234 oder 235 aus 2). In einigen Beispielen kann das Überwachen angehalten werden, sobald der erfasste Förderdruck länger als die Schwellendauer konstant bleibt, selbst wenn es vor dem Ende der Anlegung des ersten Spannungsimpulses während des Überwachens dazu kommt. In anderen Beispielen kann das Überwachen während der Anlegung einer vorbestimmten Anzahl von Spannungsimpulsen an die Saugpumpe unabhängig davon durchgeführt werden, ob der erfasste Förderdruck länger als die Schwellendauer konstant bleibt, bevor alle der vorbestimmten Anzahl von Spannungsimpulsen angelegt worden sind. Die vorbestimmte Anzahl kann ein, zwei, drei oder eine beliebige andere Anzahl von Spannungsimpulsen sein.
Bei 706 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob der erfasste Förderdruck länger als eine Schwellendauer, z. B. die bei 702 bestimmte Schwellendauer, konstant geblieben ist. In einigen Beispielen erzeugt der Umstand, dass der erfasste Förderdruck länger als die Schwellendauer konstant bleibt, eine Unterbrechung. Als Reaktion auf eine Bestimmung, dass der erfasste Förderdruck länger als die Schwellendauer konstant geblieben ist, geht die Routine zu 708 über und die Steuerung gibt einen innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehler an (z. B. indem sie ein OBD-Flag setzt). Im Anschluss an Schritt 708 kehrt die Routine zurück.
Falls zurück bei 706 der erfasste Druck während des Überwachens nicht länger als eine Schwellendauer konstant bleibt, schreitet die Routine zu 710 fort und die Steuerung gibt an, dass kein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler des Drucksensors vorliegt (z. B. indem sie kein OBD-Flag setzt). Im Anschluss an 710 kehrt die Routine zurück.
Nun wird unter Bezugnahme auf 8 ein beispielhaftes Kennfeld 800 gezeigt, das relevante Signale während des dynamischen Ermittelns des Solldrucks und Kraftstoffdrucks eines Kraftstoffsystems z. B. in Übereinstimmung mit der Routine 600 aus 6 veranschaulicht. Das Kennfeld 800 stellt den Solldruck bei Verlauf 802, den Kraftstoffdampfdruck bei Verlauf 804, den gewünschten (z. B. befohlenen) Förderdruck bei Verlauf 806, die an die Saugpumpe angelegte Spannung bei Verlauf 808, den erfassten Förderdruck der Saugpumpe bei Verlauf 810, die Verbrennungsmotorlast bei Verlauf 812 und die Verbrennungsmotortemperatur bei Verlauf 814 dar. Für alle vorstehenden Verläufe stellt die X-Achse die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der X-Achse von links nach rechts zunimmt. Die Y-Achse jedes einzelnen Verlaufs entspricht dem angegebenen Parameter, wobei der Wert von unten nach oben zunimmt. Zusätzlich gilt, dass die Linie 816 einen ersten, höheren Schwellenwert für die Verbrennungsmotorlast darstellt, die Linie 818 einen zweiten, niedrigeren Schwellenwert für die Verbrennungsmotorlast darstellt und die Linie 820 einen Schwellenwert für die Verbrennungsmotortemperatur darstellt.
Das erwartete physikalische Verhalten des Kraftstoffsystems lautet, dass der Solldruck 802 des Druckentlastungsventils über die Lebensdauer hinweg konstant ist. Im Gegensatz dazu hängt der Kraftstoffdampfdruck 804 von der Kraftstoffzusammensetzung ab und ist eng an die Kraftstofftemperatur geknüpft. Somit ändert er sich erheblich, wenn sich das Fahrzeug beim Betrieb aufwärmt. Zwischen der Spezifikation der Kraftstoffzusammensetzung und Ausgestaltungsmaßnahmen wird jedoch erwartet, dass der maximale Kraftstoffdampfdruck auf einen Worst-Case-Wert beschränkt ist. Im Normalbetrieb ist der gewünschte Spitzendruck so festgelegt, dass er unter dem Solldruck 802 des Druckentlastungsventils liegt, und der gewünschte Taldruck so festgelegt, dass er über dem Kraftstoffdampfdruck 804 liegt. Um die Werte von jedem festzustellen, kann die Steuerung dieses Normalziel jedoch vorsätzlich missachten.
Zwischen t0 und t1 kann die Kraftstoffsaugpumpe mit einem Regelungsschema mit geschlossenem Regelkreis betrieben werden, z. B. in Übereinstimmung mit der Routine 500 aus 5A. Die Steuerung, wie etwa die Steuerung 12 aus 1, sendet ein Signal an einen Aktor der Saugpumpe, der den Aktor dazu veranlasst, Impulse einer Spannung ungleich null mit einem Arbeitszyklus, der eine gewünschte Förderdruckeigenschaft 806 herstellt, an die Saugpumpe anzulegen. Wie gezeigt, kann die gewünschte Förderdruckeigenschaft 806 mit der Verbrennungsmotorlast variieren. Die mit Energie versorgenden, an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse zum Erlangen der gewünschten Förderdruckeigenschaft 806 sind bei Verlauf 808 gezeigt. Der Förderdruck der Kraftstoffsaugpumpe, der durch einen Sensor (z. B. den Drucksensor 234 oder 235 aus 2) gemessen wird und bei Verlauf 810 veranschaulicht ist, nimmt als Reaktion auf die Anlegung der Spannung an die Saugpumpe zu. Zwischen den mit Energie versorgenden Impulsen, wenn Nullspannung an die Saugpumpe angelegt ist, nimmt der Förderdruck der Saugpumpe aufgrund von Kraftstoffverbrauch durch den Verbrennungsmotor ab.
Es kann günstig sein, den Kraftstoffdampfdruck und Solldruck dynamisch zu ermitteln, um die Kraftstoffökonomie zu maximieren, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 6 ausführlich beschrieben. Um zum dynamischen Ermitteln entweder des Kraftstoffdampfdrucks oder des Solldrucks überzugehen, muss sich der Verbrennungsmotor jedoch im Betrieb im stationären Zustand befinden und aufgewärmt sein, und die entsprechenden Eintrittsbedingungen müssen erfüllt sein. In dem in Kennfeld 800 gezeigten Beispiel arbeitet der Verbrennungsmotor zwischen t0 und t1 im stationären Zustand, und somit bleibt die Verbrennungsmotorlast 812 im Wesentlichen konstant. Ferner ist die Verbrennungsmotortemperatur 814 höher als der durch die gestrichelte Linie 820 dargestellte Schwellenwert, was angibt, dass der Verbrennungsmotor aufgewärmt ist. Darüber hinaus liegt die Verbrennungsmotorlast über dem ersten, höheren Schwellenwert 816. Daher sind bei t1 die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Solldrucks erfüllt. In anderen Beispielen kann es jedoch sein, dass zusätzliche Eintrittsbedingungen erfüllt sein müssen, bevor der Solldruck ermittelt wird.
Zwischen t1 und t2 des Kennfelds 800 ermittelt die Steuerung den Solldruck 802, bei dem es sich um den maximalen Förderdruck handelt, der aufgrund des Vorhandenseins des Druckentlastungsventils in dem Kraftstoffsystem möglich ist. Um den maximalen Förderdruck zu bestimmen, erhöht die Steuerung wie gezeigt bei t1 den Arbeitszyklus der an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulse 808. Diese Erhöhung erfolgt nicht als Reaktion auf eine Änderung von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen (z. B. einer Zunahme der Verbrennungsmotorlast) oder eine Zunahme des gewünschten (z. B. angeforderten oder befohlenen) Förderdrucks; stattdessen wird die Erhöhung allein zum Zwecke der Bestimmung des maximalen Förderdrucks des Kraftstoffsystems durchgeführt, der dem Solldruck des Druckentlastungsventils entspricht. Obwohl zum Beispiel die Verbrennungsmotorlast 812 zwischen Zeitpunkt t0 und t1 im Wesentlichen konstant bleibt, erhöht die Steuerung dennoch den Arbeitszyklus der an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulse, um das dynamische Ermitteln des Solldrucks durchzuführen.
Wenn der erfasste Förderdruck 810 den Solldruck 802 erreicht, entwickelt die Wellenform des erfassten Förderdrucks eine Eigenschaft einer abgeflachten Spitze. In dem dargestellten Beispiel erreicht der Förderdruck den Soll druck während der Anlegung des ersten Spannungsimpulses, der eine erhöhte Impulsbreite aufweist. In anderen Beispielen kann jedoch die Steigerung des Arbeitszyklus inkrementell durchgeführt werden, sodass der erfasste Förderdruck den Solldruck erst erreicht, wenn mehrere Spannungsimpulse angelegt worden sind, was die Steilheit der Zunahme des Drucks, der den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zugeführt wird, vorteilhaft reduziert. Ferner stellt inkrementelles Steigern des Arbeitszyklus die Erkennung von abgeflachten Spitzen bereit, während die Zunahme des Förderdrucks minimiert wird, sodass der Förderdruck bei den aktuellen Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen näher an dem optimalen Förderdruck bleibt.
In dem Kennfeld 800 beträgt der Solldruck 650 kPa und die Wellenform des erfassten Förderdrucks flacht sich bei 650 kPa eine nicht triviale Dauer lang ab (bleibt konstant). Dieser konkrete Solldruck ist lediglich ein Beispiel; der Solldruck variiert in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Druckentlastungsventils und Kraftstoffsystems.
In dem dargestellten Beispiel überwacht die Steuerung weiterhin den erfassten Förderdruck, nachdem Abflachung erkannt worden ist; konkret wird ein weiterer Spannungsimpuls angelegt, nachdem ein Falls von Abflachung erfasst worden ist, sodass sich das Förderdrucksignal an der Spitze zwei Mal abflacht. Das Anlegen von einem oder mehreren zusätzlichen Spannungsimpulsen mit einer erhöhten Impulsbreite relativ zu der nominellen Impulsbreite selbst nach dem Erkennen eines ersten Falls von Abflachung kann insofern vorteilhaft sein, als dass es eine falsch-positive Erkennung von Abflachung reduzieren kann (z. B. wenn es zu einer Anomalie kommt, die zu einer vorübergehenden Abflachung des Signals für den erfassten Förderdruck führt, das nicht den tatsächlichen Solldruck angibt). In anderen Beispielen kann die Steuerung jedoch den Vorgang zum Ermitteln des Solldrucks beenden, sobald Abflachung erkannt wird, und den gespeicherten Solldruck auf den Druck aktualisieren, bei dem es zu Abflachung kam. Dies kann die Zeitdauer begrenzen, während der die an die Saugpumpe angelegte Spannung durch die Steuerung erhöht wird, um das Ermitteln durchzuführen, und daher die Kraftstoffökonomie verbessern.
Nach der Erkennung der Abflachung der Wellenform des erfassten Förderdrucks vergleicht die Steuerung den Druck, bei dem sich der erfasste Förderdruck abgeflacht hat, mit einem zuvor bestimmten Solldruck, der in nichtflüchtigem Speicher gespeichert ist. Da der Solldruck im Zeitablauf Änderungen unterliegt (z. B. wenn das Druckentlastungsventil verstopft oder wenn sich andere Parameter des Kraftstoffsystems ändern), kann es wünschenswert sein, den Solldruck periodisch neu zu ermitteln; zu diesem Zweck kann die Routine 600 während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe intermittierend oder optional kontinuierlich durchgeführt werden. In anderen Beispielen kann die Routine 600 nur dann durchgeführt werden, wenn der gepulste Betrieb der Saugpumpe eingeleitet wird.
Bei t2 beendet die Steuerung den Prozess zum Ermitteln des Solldrucks und schaltet den Betrieb der Saugpumpe wieder auf das in Routine 500 aus 5A beschriebene Regelungsschema mit geschlossenem Regelkreis um. Zum Beispiel kann die Steuerung wie gezeigt den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse 808 auf einen Wert verringern, der aktuelle Verbrennungsmotorbetriebsparameter widerspiegelt (z. B. den gleichen Wert, der von Zeitpunkt t0 bis t1 angelegt ist).
Zwischen t2 und t3 nimmt die Verbrennungsmotorlast 812 auf ein Niveau ab, das geringer als der zweite Schwellenwert 818 ist. Die Abnahme der Verbrennungsmotorlast kann aufgrund einer Änderung des Verbrennungsmotorbetriebs (z. B. eines Übergangs zum Leerlaufbetrieb oder einer Abwärtsfahrt des Fahrzeugs) auftreten. Ferner ist die Verbrennungsmotortemperatur 814 höher als der durch die gestrichelte Linie 820 dargestellte Schwellenwert, was angibt, dass der Verbrennungsmotor aufgewärmt ist. Daher sind bei t3 die Eintrittsbedingungen zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks erfüllt. In anderen Beispielen kann es jedoch sein, dass zusätzliche Eintrittsbedingungen erfüllt sein müssen, bevor der Kraftstoffdampfdruck ermittelt wird. Da der Kraftstoffdampfdruck von der Kraftstofftemperatur in dem Kraftstoffsystem abhängig ist, kann zu den Eintrittsbedingungen zum Beispiel gehören, dass die Kraftstofftemperatur mindestens eine Schwellendauer lang im Wesentlichen konstant bleibt.
Nach dem Bestimmen, dass die Eintrittsbedingungen bei t3 erfüllt sind, verändert die Steuerung den Betrieb der Saugpumpe, um den Kraftstoffdampfdruck zu ermitteln, indem der Arbeitszyklus der an die Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulse 808 verringert wird. Diese Verringerung erfolgt nicht als Reaktion auf eine Änderung von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen (z. B. einer Abnahme der Verbrennungsmotorlast) oder eine Abnahme des gewünschten (z. B. angeforderten oder befohlenen) Förderdrucks; stattdessen wird die Verringerung allein zum Zwecke der Bestimmung des maximalen Förderdrucks des Kraftstoffsystems durchgeführt, der dem Solldruck des Druckentlastungsventils entspricht. Obwohl zum Beispiel die Verbrennungsmotorlast 812 von dem Zeitraum unmittelbar vor t3 bis t3 im Wesentlichen konstant bleibt, verringert die Steuerung bei t3 dennoch den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse, um das dynamische Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks durchzuführen.
Wenn der Förderdruck 810 den Kraftstoffdampfdruck 804 erreicht, entwickelt die Wellenform des erfassten Förderdrucks eine Eigenschaft eines abgeflachten Tals. In dem dargestellten Beispiel erreicht der Förderdruck den Kraftstoffdampfdruck nach der Anlegung des ersten Spannungsimpulses, der eine verringerte Impulsbreite aufweist, und vor der Anlegung eines zweiten Spannungsimpulses, der eine verringerte Impulsbreite aufweist. In anderen Beispielen kann jedoch die Verringerung des Arbeitszyklus inkrementell durchgeführt werden, sodass der erfasste Förderdruck den Kraftstoffdampfdruck erst erreicht, wenn mehrere Spannungsimpulse angelegt worden sind, was die Steilheit der Abnahme des Drucks, der den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zugeführt wird, vorteilhaft reduziert. Ferner stellt inkrementelles Verringern des Arbeitszyklus die Erkennung von abgeflachten Tälern bereit, während die Abnahme des Förderdrucks minimiert wird, sodass der Förderdruck bei den aktuellen Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen näher an dem optimalen Förderdruck bleibt.
In dem Kennfeld 800 beträgt der Kraftstoffdampfdruck 300 kPa und die Wellenform des erfassten Förderdrucks flacht sich bei 300 kPa eine nicht triviale Dauer lang ab (bleibt konstant). Dieser konkrete Kraftstoffdampfdruck ist lediglich ein Beispiel; der Kraftstoffdampfdruck variiert in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Kraftstoffsystems (z. B. Kraftstofftemperatur). Daher kann es von Vorteil sein, den Kraftstoffdampfdruck periodisch neu zu ermitteln.
In dem dargestellten Beispiel überwacht die Steuerung weiterhin den erfassten Förderdruck, nachdem Abflachung erkannt worden ist; konkret wird ein weiterer Spannungsimpuls angelegt, nachdem ein Fall von Abflachung erfasst worden ist, sodass sich das Förderdrucksignal an dem Tal zwei Mal abflacht. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf das Ermitteln des Solldrucks erörtert, kann das Anlegen von einem oder mehreren zusätzlichen Spannungsimpulsen mit einer verringerten Impulsbreite relativ zu der nominellen Impulsbreite selbst nach dem Erkennen eines ersten Falls von Abflachung insofern vorteilhaft sein, als dass es eine falsch-positive Erkennung von Abflachung reduzieren kann (z. B. wenn es zu einer Anomalie kommt, die zu einer vorübergehenden Abflachung des Signals für den erfassten Förderdruck führt, das nicht den tatsächlichen Kraftstoffdampfdruck angibt). In anderen Beispielen kann die Steuerung jedoch den Vorgang zum Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks beenden, sobald Abflachung erkannt wird, und den gespeicherten Kraftstoffdampfdruck auf den Druck aktualisieren, bei dem es zu Abflachung kam. Dies kann die Zeitdauer begrenzen, während der der Förderdruck von dem angeforderten Förderdruck modifiziert wird, um das Ermitteln durchzuführen und damit den Verbrennungsmotorbetrieb zu verbessern.
Nach der Erkennung der Abflachung der Wellenform des erfassten Förderdrucks speichert die Steuerung den Druck, bei dem sich der erfasste Förderdruck abgeflacht hat, als Kraftstoffdampfdruck in nichtflüchtigem Speicher. Die Routine 600 kann während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe intermittierend oder optional kontinuierlich durchgeführt werden, um die Genauigkeit der Regelung mit geschlossenem Regelkreis zu verbessern. In anderen Beispielen kann die Routine 600 nur dann durchgeführt werden, wenn der gepulste Betrieb der Saugpumpe eingeleitet wird.
Nach dem Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks schaltet die Steuerung den Betrieb der Saugpumpe wieder auf das in Routine 500 aus 5A beschriebene Regelungsschema mit geschlossenem Regelkreis um. Zum Beispiel kann die Steuerung den Arbeitszyklus der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse 808 auf einen Wert einstellen, der aktuelle Verbrennungsmotorbetriebsparameter widerspiegelt (z. B. die aktuelle Eigenschaft des gewünschten Förderdrucks der Saugpumpe, der durch den Verlauf 806 dargestellt ist).
Während das Kennfeld 800 das dynamische Ermitteln des Solldrucks veranschaulicht, auf das kurz darauf das dynamische Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks folgt, ist diese Ereignisfolge lediglich beispielhaft. Das dynamische Ermitteln des Solldrucks kann jederzeit durchgeführt werden, wenn die entsprechenden Eintrittsbedingungen (darunter Verbrennungsmotorlast über dem ersten, höheren Schwellenwert) erfüllt sind, und gleichermaßen kann das dynamische Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks jederzeit durchgeführt werden, wenn die entsprechenden Eintrittsbedingungen (darunter Verbrennungsmotorlast unter dem zweiten, niedrigeren Schwellenwert) erfüllt sind.
In Beispielen, bei denen das Fahrzeug, in dem das Kraftstoffsystem eingeschlossen ist, ein Hybridfahrzeug ist, kann die Verbrennungsmotorlast erhöht oder verringert werden, wenn es erwünscht ist, den Solldruck oder Kraftstoffdampfdruck zu ermitteln, auch wenn die Verbrennungsmotorlast nicht in dem angemessenen Normalbereich liegt (z. B. über dem ersten, höheren Schwellenwert oder unter dem zweiten, niedrigeren Schwellenwert), indem dem Verbrennungsmotor über die elektrische Maschine und die Batterie ein Ausmaß an Last hinzugegeben oder entzogen wird. Statt zu warten, bis die Verbrennungsmotorlast den ersten, höheren Schwellenwert übersteigt, um den Solldruck zu ermitteln, kann die Verbrennungsmotorlast zum Beispiel über den ersten, höheren Schwellenwert hinaus erhöht werden, und die überschüssige Verbrennungsmotorleistung kann über die elektrische Maschine (die in einem Generatormodus arbeitet) in elektrische Energie umgewandelt und in der Energiespeichervorrichtung gespeichert werden. Umgekehrt kann, statt zu warten, bis die Verbrennungsmotorlast unter den zweiten, niedrigeren Schwellenwert fällt, um den Kraftstoffdampfdruck zu ermitteln, die Verbrennungsmotorlast unter den zweiten, niedrigeren Schwellenwert verringert werden, und die Batterie und elektrische Maschine (die in einem Elektromotormodus arbeitet) können den Fahrzeugrädern ergänzendes Drehmoment bereitstellen, sodass den Fahrzeugrädern trotz der Abnahme der Verbrennungsmotorlast nach wie vor das angeforderte Drehmoment bereitgestellt wird.
Ferner kann in Beispielen, bei denen das Fahrzeug, in dem das Kraftstoffsystem eingeschlossen ist, ein Hybridfahrzeug ist und die robuste Rückkopplungsregelstrategie durchgeführt wird, ein Volumen an Kraftstoff überwacht werden, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist. Falls das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, ein vorbestimmtes Volumen erreicht, bevor sich ein Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Taldruck verringert hat, kann die Saugpumpe ANgeschaltet werden, der Wert des Ausgangssignals des Drucksensors kann als erster gespeicherter Wert gespeichert werden und dynamisches Ermitteln eines Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems kann angefordert werden. Falls das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, wie vorstehend erörtert eine erwartete Menge für die aktuellen Betriebsbedingungen übersteigt, doch der gewünschte Taldruck noch nicht erreicht worden ist, gibt dies an, dass entweder der Sensor ungenau misst oder sich der Kraftstoffdampfdruck geändert hat (z. B. über den gewünschten Taldruck hinaus angestiegen ist). Um festzustellen, welches dieser Probleme vorliegt, kann die Steuerung dynamisches Ermitteln des Kraftstoffdampfdrucks durchführen, indem der Kraftstoffverteilerdruck reduziert wird, bis er nicht weiter reduziert werden kann. Um dies ohne Einbußen beim gewünschten Verbrennungsmotorbetrieb während Bedingungen auszuführen, bei denen das angeforderte Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors über einem Schwellenwert liegt, kann der Elektromotor/Generator dazu verwendet werden, Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors zu ergänzen. Falls somit ein angefordertes Fahrzeugraddrehmoment über einem ersten Schwellenwert liegt, kann die Steuerung Signale an Aktoren senden, um eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mechanisch an den Elektromotor/Generator zu koppeln und die Verbrennungsmotorlast zu verringern, bis das Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine erste Schwellendauer lang konstant bleibt, während elektrische Energie mit dem Elektromotor/Generator in Drehmoment umgewandelt wird und das Drehmoment den Fahrzeugrädern bereitgestellt wird. Der Druck, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, kann dann als aktualisierter Kraftstoffdampfdruck gespeichert werden, und falls der aktualisierte Kraftstoffdampfdruck geringer als der erste gespeicherte Wert ist, kann die Steuerung angeben, dass der Drucksensor zu hohe Werte misst. In diesem Fall kann anschließend eine Kalibrierung des Sensorausgangs durchgeführt werden, wobei die Differenz zwischen dem aktualisierten Kraftstoffdampfdruck und dem ersten gespeicherten Wert berücksichtigt werden kann. Andernfalls kann die Steuerung angeben, dass der Drucksensor korrekte Werte misst und nicht beeinträchtigt ist, und anschließende Rückkopplungsregelung der Saugpumpe auf Grundlage des aktualisierten Kraftstoffdampfdrucks durchführen.
Gleichermaßen kann während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe eine AN-Zeit der Saugpumpe überwacht werden; falls die AN-Zeit der Saugpumpe eine kalibrierte maximale AN-Zeit erreicht, bevor das Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Spitzendruck zugenommen hat, kann die Saugpumpe AUSgeschaltet werden, der Wert des Ausgangssignals des Drucksensors als zweiter gespeicherter Wert gespeichert werden und dynamisches Ermitteln eines Solldrucks des Druckentlastungsventils angefordert werden. Falls die Saugpumpe wie vorstehend erörtert eine kalibrierte maximale AN-Zeit lang ANgeschaltet bleibt, doch der gewünschte Spitzendruck noch nicht erreicht worden ist, gibt dies an, dass entweder der Sensor ungenau misst oder sich der Solldruck des Druckentlastungsventils geändert hat (z. B. von dem gespeicherten Wert abgenommen hat). Um festzustellen, welches dieser Probleme vorliegt, kann die Steuerung dynamisches Ermitteln des Solldrucks durchführen, indem der Kraftstoffverteilerdruck erhöht wird, bis er nicht weiter erhöht werden kann. Um dies ohne Einbußen beim gewünschten Verbrennungsmotorbetrieb während Bedingungen auszuführen, bei denen das angeforderte Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors unter einem Schwellenwert liegt, kann der Elektromotor/Generator dazu verwendet werden, überschüssiges Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors zu absorbieren. Falls somit ein angefordertes Fahrzeugraddrehmoment unter einem zweiten Schwellenwert liegt, kann die Steuerung Signale an Aktoren senden, um die Kurbelwelle mechanisch an den Elektromotor/Generator zu koppeln, die Verbrennungsmotorlast zu erhöhen, bis das Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine zweite Schwellendauer lang konstant bleibt, während ein Teil des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor/Generator in elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Energie an der Batterie gespeichert wird, und den Druck, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als aktualisierter Solldruck zu speichern. Falls der aktualisierte Solldruck größer als der zweite gespeicherte Wert ist, kann die Steuerung angeben, dass der Drucksensor zu niedrige Werte misst. In diesem Fall kann anschließend eine Kalibrierung des Sensorausgangs durchgeführt werden, wobei die Differenz zwischen dem aktualisierten Solldruck und dem zweiten gespeicherten Wert berücksichtigt werden kann. Andernfalls kann die Steuerung angeben, dass der Drucksensor korrekte Werte misst und nicht beeinträchtigt ist, und anschließende Rückkopplungsregelung der Saugpumpe auf Grundlage des aktualisierten Solldrucks durchführen.
9 zeigt ein beispielhaftes Kennfeld 900, das relevante Signale zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines Drucksensors, der den Förderdruck einer Saugpumpe erfasst, z. B. in Übereinstimmung mit der Routine 700 aus 7 veranschaulicht. Das Kennfeld 900 zeigt den befohlenen Förderdruck der Saugpumpe bei Verlauf 902, die an die Saugpumpe angelegte Spannung bei Verlauf 904, den erfassten Förderdruck bei Verlauf 906, eine Angabe dessen, ob Eintrittsbedingungen erfüllt worden sind, bei Verlauf 912 und eine Angabe eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers bei Verlauf 916. Zusätzlich ist der Solldruck symbolisch als die gestrichelte Linie 908 dargestellt und der Kraftstoffdampfdruck symbolisch als die gestrichelte Linie 910 dargestellt. Für alle Vorstehenden stellt die X-Achse die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der X-Achse von links nach rechts zunimmt. Die Y-Achse der Verläufe 902, 904 und 906 entspricht dem angegebenen Parameter, wobei der Wert von unten nach oben zunimmt.
Von t0 bis t1 führt die Steuerung Regelung von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen mit geschlossenem Regelkreis durch (z. B. in Übereinstimmung mit der hier beschriebenen ersten oder zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie). Wie bei Verlauf 904 gezeigt, weisen die angelegten Spannungsimpulse eine Impulsbreite 905 auf. Der gepulste Betrieb erzeugt wie bei Verlauf 906 gezeigt eine Wellenform für den erfassten Förderdruck mit einer Sägezahnform. Vor t1 sind die Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors nicht erfüllt. Zum Beispiel liegt die Verbrennungsmotortemperatur unter einem Schwellenwert, der Verbrennungsmotor arbeitet nicht im stationären Zustand und/oder andere Eintrittsbedingungen sind nicht erfüllt. Ferner wird während dieses Zeitraums ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler des Drucksensors nicht angegeben (z. B. wird kein OBD-Flag gesetzt, das einen innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehler des Drucksensors angibt).
Zu Zeitpunkt t1 gibt die Steuerung wie bei Verlauf 912 gezeigt an, dass die Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors erfüllt worden sind (z. B. als Reaktion auf gemessene und/oder abgeleitete Signale für Werte für Verbrennungsmotorlast, Verbrennungsmotortemperatur etc. darstellen). Als Reaktion auf diese Angabe leitet die Steuerung eine Routine zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors ein, wie etwa die Routine 700 aus 7. Dies kann beinhalten, dass zunächst eine Schwellendauer bestimmt wird, für die der erfasste Förderdruck während des ordnungsgemäßen Sensorbetriebs konstant bleibt. In dem Kennfeld 900 ist eine beispielhafte Schwellendauer bei 918 gezeigt. Die Schwellenwert kann optional an der Steuerung in Abhängigkeit von der Impulsbreite bestimmt werden, z. B. als Bruchteil der Impulsbreite. Zum Beispiel kann die Steuerung eine logische Bestimmung einer angemessenen Schwellendauer für aktuelle Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors und Kraftstoffsystems auf Grundlage von Logikregeln in Abhängigkeit von der Impulsbreite vornehmen. In dem dargestellten Beispiel ist die Schwellendauer 918 kleiner als die Impulsbreite 905. Es versteht sich, dass die Schwellendauer wesentlich kleiner als die Impulsbreite sein kann (z. B. weniger als 1/100 der Impulsbreite), ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Von t1 bis t2 führt die Steuerung die Diagnoseroutine durch Überwachen des erfassten Förderdrucks durch, um zu bestimmen ob er länger als die Schwellendauer konstant bleibt (z. B. sich abflacht). Wie bei Verlauf 906 gezeigt, arbeitet der Sensor bis kurz vor t2 innerhalb des Normalbereichs mit dem erwarteten Sägezahnausgang. Kurz vor t2 beginnt jedoch ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler des Sensors aufzutreten; bei t2 ist der erfasste Förderdruck die Schwellendauer lang konstant geblieben. In diesem Beispiel erfolgt die Abflachung am Tal der Wellenform, was angibt, dass der Drucksensor zu hohe Werte misst. Beim Durchführen der Diagnose kann die Steuerung jedoch die Größe des Drucks, bei dem es zur Abflachung kommt, ignorieren und somit nicht zwischen Abflachung des Tals und der Spitze unterscheiden (z. B. wird die Diagnose unabhängig von der Größe des Drucks, bei dem das erfasste Signal konstant bleibt, durchgeführt). Ein derartiger Betrieb kann die Regelstrategie vorteilhaft vereinfachen.
Nach dem Erkennen bei t2, dass der erfasste Förderdruck die Schwellendauer lang konstant geblieben ist, gibt die Steuerung einen innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehler des Drucksensors an, wie bei Verlauf 916 gezeigt ist. Ferner schaltet die Steuerung bei t2 von Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis, wobei Spannungsimpulse an die Saugpumpe angelegt werden, auf Regelung der Saugpumpe mit offenem Regelkreis um, wobei eine Dauerspannung ungleich null an die Saugpumpe angelegt wird. Wie zum Beispiel bei Verlauf 904 gezeigt, wird mit Beginn bei t2 eine Dauerspannung ungleich null an die Saugpumpe angelegt. Als Reaktion auf die Anlegung der Dauerspannung ungleich null steigert sich der erfasste Förderdruck auf einen Druck, der höher als ein durchschnittlicher Druck der Sägezahnwellenform ist, und bleibt dann bei diesem Druck im Wesentlichen konstant (unter Annahme einer konstanten Kraftstoffeinspritzrate). Der Förderdruck kann jedoch als Reaktion auf Varianz der Kraftstoffeinspritzrate, die während des Betriebs der Kraftstoffpumpe mit offenem Regelkreis vorkommt, variieren. Durch Umschalten auf Regelung der Saugpumpe mit offenem Regelkreis, wenn ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler des Drucksensors festgestellt wird, stützt sich die Steuerung nicht mehr auf die ungenaue Rückkopplung von dem Drucksensor. Dies verbessert wiederum die Robustheit der Regelung der Saugpumpe und reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass den Verbrennungsmotorzylindern eine unangemessene Kraftstoffmenge zugeführt wird.
Bei dem in dem Kennfeld 900 gezeigten Beispiel wird ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler des Drucksensors angegeben, sobald der erfasste Förderdruck die Schwellendauer lang konstant geblieben ist. Bei anderen Beispielen, wie etwa dem in dem Kennfeld 1000 aus 10 gezeigten Beispiel, kann die Steuerung den erfassten Förderdruck während der Anlegung von mehreren Spannungsimpulsen weiter überwachen, um sicherzustellen, dass die erfasste Abflachung kein Zufall ist.
Nun wird unter Bezugnahme auf 10 ein weiteres beispielhaftes Kennfeld 1000 gezeigt, das relevante Signale zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers eines Drucksensors, der den Förderdruck einer Saugpumpe erfasst, z. B. in Übereinstimmung mit der Routine 700 aus 7 veranschaulicht. Das Kennfeld 1000 zeigt den befohlenen Förderdruck der Saugpumpe bei Verlauf 1002, die an die Saugpumpe angelegte Spannung bei Verlauf 1004, den erfassten Förderdruck bei Verlauf 1006, eine Angabe dessen, ob Eintrittsbedingungen erfüllt worden sind, bei Verlauf 1012 und eine Angabe eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers bei Verlauf 1016. Zusätzlich ist der Solldruck symbolisch als die gestrichelte Linie 1008 dargestellt und der Kraftstoffdampfdruck symbolisch als die gestrichelte Linie 1010 dargestellt. Für alle Vorstehenden stellt die X-Achse die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der X-Achse von links nach rechts zunimmt. Die Y-Achse der Verläufe 1002, 1004 und 1006 entspricht dem angegebenen Parameter, wobei der Wert von unten nach oben zunimmt.
Von t0 bis t1 führt die Steuerung Regelung von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen mit geschlossenem Regelkreis durch, wie vorstehend in Bezug auf das Kennfeld 900 beschrieben. Während die in dem Kennfeld 900 gezeigte Regelung mit geschlossenem Regelkreis jedoch in Übereinstimmung mit entweder der ersten oder zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie durchgeführt wird, ist die in dem Kennfeld 1000 gezeigte Regelung mit geschlossenem Regelkreis zum Beispiel nicht mit der zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie vereinbar (da die Regelung nicht „feststeckt“, wenn der gewünschte Spitzendruck aufgrund von Abflachung nicht erreicht wird). In anderen Beispielen kann jedoch ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler erkannt werden, wenn während der Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis in Übereinstimmung mit der zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie Abflachung an der Spitze auftritt.
Vor t1 sind Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors nicht erfüllt, und es wird kein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler angegeben. Wie bei Verlauf 1006 gezeigt, tritt jedoch ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler auf, was durch die Abflachung der Spitzen des erfassten Drucksignals nachgewiesen ist.
Zu Zeitpunkt t1 gibt die Steuerung wie bei Verlauf 912 gezeigt an, dass die Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors erfüllt worden sind, und leitet eine Routine zum Diagnostizieren eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers ein, wie etwa die Routine 700 aus 7. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf das Kennfeld 900 erörtert, kann dies beinhalten, dass zunächst eine Schwellendauer bestimmt wird, für die der erfasste Förderdruck während des ordnungsgemäßen Sensorbetriebs konstant bleibt; eine beispielhafte Schwellendauer ist bei 1018 gezeigt. In dem dargestellten Beispiel ist die Schwellendauer 1018 kleiner als die Impulsbreite 1005 der an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse.
Von t1 bis t2 führt die Steuerung die Diagnoseroutine durch Überwachen des erfassten Förderdrucks durch, um zu bestimmen ob er länger als die Schwellendauer konstant bleibt (z. B. sich abflacht). Wie vorstehend angeführt, tritt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Diagnoseroutine eingeleitet wird, ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler auf; nach der Anlegung des ersten Spannungsimpulses, der während der Diagnoseroutine angelegt wird, steigt der erfasste Förderdruck und flacht sich dann ab, wobei er länger als die Schwellendauer 1018 konstant bleibt. Während die Steuerung bei der in dem Kennfeld 900 gezeigten beispielhaften Diagnoseroutine einen innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehler angibt, sobald Abflachung für die Schwellendauer erkannt wird, zeigt das Kennfeld 1000 eine beispielhafte Diagnoseroutine, bei der die Steuerung wartet, bis mehrere einzelne Fälle von Abflachung erkannt worden sind, bevor ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler angegeben wird. Konkret gibt die Steuerung in dem dargestellten Beispiel einen innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehler erst an, als der erfasste Förderdruck ein drittes Mal für die Schwellendauer konstant bleibt, was bei t2 erfolgt. Dieses Beispiel ist nicht einschränkend; bei anderen Beispielen kann die Steuerung mit dem Angeben eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers warten, bis Abflachung ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr Mal aufgetreten ist. Alternativ kann eine weitere Routine zum Erkennen von Abflachung des Signals für den erfassten Druck durch die Steuerung durchgeführt werden, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Nach dem Angeben des innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers wie in dem Kennfeld 900 schaltet die Steuerung von Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Regelung der Saugpumpe mit offenem Regelkreis um. Wie zum Beispiel bei Verlauf 1004 gezeigt, wird nach t2 eine Dauerspannung ungleich null an die Saugpumpe angelegt. Wie gezeigt, wird die Dauerspannung erst angelegt, wenn der erfasste Förderdruck von dem abgeflachten Spitzendruck um ein gewisses Ausmaß abgenommen hat; ein derartiger Betrieb kann angemessen sein, da der gewünschte Förderdruck während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe niedriger als der Spitzendruck sein kann. In anderen Beispielen kann die Dauerspannung jedoch angelegt werden, sobald der innerhalb des Normalbereichs liegende Fehler erkannt wird, oder die Spannung kann auf die Dauerspannung gesteigert werden oder es kann eine andere Strategie zum Übergehen von dem gepulsten Betrieb zu dem kontinuierlichen Betrieb der Saugpumpe verwendet werden. Auf jeden Fall steigert sich der erfasste Förderdruck als Reaktion auf die Anlegung der Dauerspannung ungleich null auf einen Druck, der höher als ein durchschnittlicher Druck der Sägezahnwellenform ist, und bleibt dann bei diesem Druck im Wesentlichen konstant (unter Annahme einer konstanten Kraftstoffeinspritzrate). Der Förderdruck kann jedoch als Reaktion auf Varianz der Kraftstoffeinspritzrate, die während des Betriebs der Kraftstoffpumpe mit offenem Regelkreis vorkommt, variieren.
Die Routine 700 und die Kennfelder 900 und 1000 gehören zu einer Diagnose eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Drucksensorfehlers und entsprechenden Einstellung der Saugpumpenregelung von Regelung mit geschlossenem Regelkreis auf Regelung mit offenem Regelkreis. Alternativ kann statt des Übergangs zu einer Regelung der Saugpumpe mit offenem Regelkreis, wenn ein innerhalb des Normalbereichs liegender Drucksensorfehler auftritt, eine beispielhafte Rückkopplungsregelstrategie eingesetzt werden, die hier als robuste Regelung bezeichnet wird.
11 zeigt eine beispielhafte Routine 1100 zum Durchführen einer robusten Regelung einer Kraftstoffsaugpumpe in Übereinstimmung mit der dritten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie. Diese robuste Regelstrategie kann vorteilhaft ermöglichen, dass eine Rückkopplungsregelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis selbst im Fall von Beeinträchtigung des Drucksensors oder einer Zunahme des Kraftstoffdampfdrucks, die nicht durch die Steuerung erkannt worden ist, fortdauert, während Abwürgen und übermäßiger Kraftstoffverbrauch minimiert werden. Die Routine 1100 kann in Verbindung mit der Routine 500 aus 5A zum Beispiel bei 508 durchgeführt werden.
Bei 1102 beinhaltet die Routine ANschalten der Saugpumpe. Wie vorstehend in Bezug auf die Routine 530 erörtert, kann dazu zum Beispiel gehören, dass die Steuerung einen Aktor der Saugpumpe dazu einstellt, einen vorbestimmten höheren Spannungspegel an die Saugpumpe anzulegen, der den Förderdruck schnell auf den in der Routine 500 bestimmten gewünschten Spitzendruck (z. B. 8-12 V) erhöht.
Nach 1102 geht die Routine zu 1104 über und die Steuerung bestimmt, ob der erfasste Förderdruck niedriger als der gewünschte Spitzenförderdruck ist. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Signal von einem Drucksensor empfangen, das den Förderdruck angibt, und diesen erfassten Förderdruck mit dem gespeicherten Wert des zuvor bestimmten gewünschten Spitzenförderdrucks vergleichen. Falls die Antwort bei 1104 JA lautet, was angibt, dass entweder der Förderdruck noch nicht den gewünschten Spitzendruck erreicht hat oder der Sensorausgang ungenau ist, geht die Routine zu 1106 über.
Bei 1106 bestimmt die Steuerung, ob die Zeitdauer, für die die Saugpumpe bereits ANgeschaltet ist, weniger als ein kalibrierter Maximalwert ist. Der kalibrierte Maximalwert kann ein vorbestimmter Wert sein, der in dem Speicher gespeichert ist, oder alternativ während der Ausführung der Routine 1100 in Abhängigkeit von verschiedenen Verbrennungsmotorbetriebsparametern (z. B. Kraftstoffverbrauchsrate, Verbrennungsmotordrehzahl, an die Saugpumpe angelegter Spannungspegel etc.) an der Steuerung bestimmt werden. Der kalibrierte Maximalwert stellt die maximale Dauer dar, für die die Saugpumpe während Bedingungen, bei denen eine Beeinträchtigung des Drucksensors oder ein anderer Fehler verhindert, dass der erfasste Förderdruck den gewünschten Spitzendruck erreicht, in dem ANgeschalteten Zustand verbleiben sollte. Falls die Antwort bei 1106 JA lautet, kehrt die Routine zu 1104 zurück. Falls andernfalls die Antwort bei 1106 NEIN lautet, was angibt, dass die Saugpumpe bereits mindestens die kalibrierte maximale Dauer lang ANgeschaltet ist, kehrt die Routine zu 1102 zurück, oder sie geht optional zu 1108 über.
Bei 1108 kalibriert die Steuerung den Ausgang des Drucksensors, um eine genauere Angabe des tatsächlichen Förderdrucks zu erzeugen. Wenn die Saugpumpe mindestens die kalibrierte maximale Dauer lang ANgeschaltet bleibt, kann dies aufgrund von Abflachung des Signals von dem Sensor erfolgen, was widerspiegelt, dass der tatsächliche Förderdruck gleich dem Solldruck des Druckentlastungsventils ist. Derartige Abflachung kann zum Beispiel in Übereinstimmung mit dem Verfahren aus 7 bestimmt werden. In einer beispielhaften Kalibrierungsstrategie geht die Steuerung nach der Bestimmung, dass die Saugpumpe die kalibrierte maximale Dauer lang ANgeschaltet geblieben ist, dazu über, zu bestimmen, ob der erfasste Förderdruck länger als eine Schwellendauer konstant geblieben ist (z. B. sich abgeflacht hat). Falls ja, bestimmt die Steuerung danach einen Druckversatz als Differenz zwischen dem Solldruck des Druckentlastungsventils und dem Druck, bei dem sich der erfasste Förderdruck abgeflacht hat, und kalibriert den Ausgang des Drucksensors durch Addieren des Versatzes zu dem erfassten Förderdruck. Somit kann der zu einem gegebenen Zeitpunkt an der Steuerung erzeugte kalibrierte Förderdruck gleich der Summe aus dem Versatz und dem aktuell erfassten Förderdruck sein. Der kalibrierte Förderdruck kann dann in der durch die Steuerung durchgeführten Rückkopplungsregelung den erfassten Förderdruck ersetzen, was die Genauigkeit der Saugpumpenregelung vorteilhaft verbessern kann und dadurch die Kraftstoffökonomie verbessern kann. Diese beispielhafte Kalibrierungsstrategie ist in 12B veranschaulicht, die nachstehend erörtert wird, und ist angemessen, wenn der Drucksensor durchweg zu niedrige Werte misst. Es können jedoch andere Verfahren zur Kalibrierung des erfassten Förderdrucks durchgeführt werden, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Nach 1108 geht die Routine zu 1110 über. Falls die Antwort bei 1104 ferner NEIN lautet, was angibt, dass der erfasste Förderdruck den gewünschten Spitzenförderdruck erreicht hat, geht die Routine zu 1110 über. Bei 1110 beinhaltet die Routine AUSschalten der Saugpumpe. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Routine 530 erörtert, kann dazu zum Beispiel gehören, dass die Steuerung einen Aktor der Saugpumpe dazu einstellt, einen vorbestimmten niedrigeren Spannungspegel an die Saugpumpe anzulegen, der niedrig genug ist, um die Saugpumpe mit Energie versorgt zu halten (z. B. größer als 0 V und niedriger als 0,3 V), und den Kraftstoffdruck nicht wesentlich erhöht. In anderen Beispielen kann zum AUSschalten der Saugpumpe jedoch gehören, dass die Steuerung einen Aktor der Saugpumpe dazu einstellt, 0 V an die Saugpumpe anzulegen. Der vorbestimmte niedrigere Spannungspegel kann zum Beispiel über Ausführung der Routine 500 bestimmt werden. Durch AUSschalten der Saugpumpe, wenn die AN-Dauer der Saugpumpe die kalibrierte maximale Dauer erreicht hat, und zwar unabhängig davon, ob der erfasste Förderdruck den Spitzenförderdruck erreicht hat, kann der gepulste Betrieb der Saugpumpe fortdauern, selbst wenn der Drucksensor beeinträchtigt ist. Falls der Sensor zum Beispiel beeinträchtigt ist und zu niedrige Werte misst, kann der erfasste Förderdruck unverändert auf einem Niveau bleiben, das unter dem gewünschten Spitzendruck liegt, wenn normale Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis (z. B. die Routine aus 5C) durchgeführt wird, da die Regelstrategie die Saugpumpe erst AUSschalten kann, wenn der gewünschte Spitzendruck erreicht worden ist. Im Gegensatz dazu setzt die robuste Regelstrategie der Routine 1100 die Saugpumpenregelung „zurück“, wenn die Saugpumpe die kalibrierte maximale AN-Zeit erreicht hat, und zwar unabhängig davon, ob der Förderdruck den gewünschten Spitzenförderdruck erreicht hat.
Nach 1110 geht die Routine zu 1112 über und die Steuerung bestimmt einen beabsichtigten Druckabfall ΔP zwischen dem Spitzendruck und dem Taldruck sowie eine Systemsteifigkeit S. Der beabsichtigte Druckabfall ΔP stellt das gewünschte Ausmaß dar, in dem der Förderdruck während des Zeitraums abnimmt, der beginnt, wenn die Saugpumpe AUSgeschaltet wird, und endet, wenn die Saugpumpe wieder ANgeschaltet wird, und kann zum Beispiel gleich der Differenz zwischen dem gewünschten Spitzendruck und dem gewünschten Taldruck sein. Die Systemsteifigkeit S kann das Kompressionsmodul des Fluids innerhalb des Kraftstoffsystems (z. B. Kraftstoff oder Kraftstoff und Luft) darstellen. Das Kompressionsmodul kann von der Dichte des Fluids innerhalb des Kraftstoffsystems abhängig sein und kann durch die Gleichung = $ρ \frac{d P}{d ρ}$
dargestellt sein, wobei ρ die Dichte des Fluids in dem Kraftstoffsystem ist, P der Druck in dem Kraftstoffsystem (z. B. der Förderdruck) ist. Der Wert von S kann an der Steuerung über eine Lookup-Tabelle erlangt werden, die an der Steuerung in Speicher gespeichert ist, oder kann alternativ an der Steuerung in Abhängigkeit von aktuell erfassten Parameterwerten wie etwa erfasstem Förderdruck sowie bekannten Abmessungen des Kraftstoffsystems (z. B. dem Volumen eines Kraftstoffkanals innerhalb des Kraftstoffsystems), die an der Steuerung in Speicher gespeichert sind, berechnet werden. Da sich die Gleichung auf die Änderungsrate des erfassten Förderdrucks stützt statt auf die Größe des erfassten Förderdrucks, kann es bemerkenswerterweise möglich sein, S selbst dann genau zu bestimmen, wenn der Drucksensorausgang aufgrund von Beeinträchtigung versetzt ist.
Nach 1112 geht die Routine zu 1114 über und die Steuerung bestimmt ein Volumen V an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, das einen Übergang des Zustands der Saugpumpe von AUS zu AN auslösen sollte. V kann an der Steuerung in Abhängigkeit von ΔP und S bestimmt werden, zum Beispiel in einem nicht einschränkenden Beispiel über die Gleichung = $\frac{Δ P}{S} .$
Das bestimmte Volumen V stellt das Volumen an Kraftstoff dar, das bei Aufnahme durch den Verbrennungsmotor (z. B. über Kraftstoffeinspritzung) ab dem Zeitpunkt, wenn sich der Förderdruck an dem gewünschten Spitzendruck befindet, angesichts der aktuellen Steifigkeit S des Kraftstoffsystems den Förderdruck von dem gewünschten Spitzendruck auf den gewünschten Taldruck reduzieren sollte. Falls das Volumen V an Kraftstoff durch den Verbrennungsmotor aufgenommen worden ist, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, wobei der Förderdruck bei dem gewünschten Spitzendruck lag, und der erfasste Förderdruck dennoch weiterhin größer als der gewünschte Taldruck ist, kann dies angeben, dass der Drucksensor beeinträchtigt ist (z. B. zu hohe Werte misst) oder der Kraftstoffdampfdruck höher als der an der Steuerung gespeicherte Wert ist.
Nach 1114 geht die Routine zu 1116 über und die Steuerung bestimmt, ob der erfasste Förderdruck größer als der gewünschte Talförderdruck ist. Falls die Antwort bei 1116 NEIN lautet, was angibt, dass der erfasste Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht hat, kehrt die Routine zu 1102 zurück, um die Saugpumpe ANzuschalten, und es wird ein weiterer Spannungsimpuls an die Saugpumpe angelegt. Es versteht sich jedoch, dass die Routine 1100 jederzeit unterbrochen werden kann (z. B. über eine Systemunterbrechung), um die robuste Rückkopplungsregelung der Saugpumpe zu beenden.
Falls die Antwort bei 1116 andernfalls JA lautet, geht die Routine zu 1118 über und die Steuerung bestimmt, ob das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wurde, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, größer als das bei 1114 bestimmte Volumen V ist. Das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wurde, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, kann gleich der Menge an Kraftstoff sein, die während des Zeitraums, der beginnt, als die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, und nach der Ausführung von 1118 endet, durch das Kraftstoffsystem in den Verbrennungsmotor eingespritzt wurde, und kann an der Steuerung in Abhängigkeit von erfassten Werten und/oder in Speicher gespeicherten Daten hinsichtlich der Regelung der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen während des betreffenden Zeitraums bestimmt werden.
Falls die Antwort bei 1118 NEIN lautet, kehrt die Routine zu 1116 zurück. Falls die Antwort bei 1118 andernfalls JA lautet, kehrt die Routine zu 1102 zurück oder geht optional zu 1120 über, bevor sie zu 1102 zurückkehrt.
Bei 1120 kalibriert die Steuerung den Ausgang des Drucksensors, der den Förderdruck erfasst, um eine genauere Angabe des tatsächlichen Förderdrucks zu erzeugen. Wenn das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen worden ist, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, größer als das Volumen V ist, kann es dazu aufgrund von Abflachung des Signals von dem Sensor kommen, das widerspiegelt, dass der tatsächliche Förderdruck gleich dem Kraftstoffdampfdruck ist. Derartige Abflachung kann zum Beispiel in Übereinstimmung mit dem Verfahren aus 7 bestimmt werden. In einer beispielhaften Kalibrierungsstrategie geht die Steuerung nach der Bestimmung, dass das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen worden ist, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, größer als das Volumen V ist, dazu über, zu bestimmen, ob die erfasste Zufuhr länger als eine Schwellendauer konstant geblieben ist (z. B. sich abgeflacht hat). Falls ja, bestimmt die Steuerung danach einen Druckversatz als Differenz zwischen dem Druck, bei dem sich der erfasste Förderdruck abgeflacht hat, und dem Kraftstoffdampfdruck, und kalibriert den Ausgang des Drucksensors durch Subtrahieren des Versatzes von dem erfassten Förderdruck. Somit kann der zu einem gegebenen Zeitpunkt an der Steuerung erzeugte kalibrierte Förderdruck gleich dem aktuell erfassten Förderdruck abzüglich des Versatzes sein. Der kalibrierte Förderdruck kann dann in der durch die Steuerung durchgeführten Rückkopplungsregelung den erfassten Förderdruck ersetzen, was den Verbrennungsmotorbetrieb vorteilhaft verbessern kann, indem die Wahrscheinlichkeit eines Abwürgens aufgrund von niedrigem Kraftstoffverteilerdruck reduziert wird. Diese beispielhafte Kalibrierungsstrategie ist in 12D veranschaulicht, die nachstehend erörtert wird, und ist angemessen, wenn der Drucksensor durchweg zu hohe Werte misst.
Nach 1120 kehrt die Routine zu 1102 zurück oder endet optional, falls die Steuerung die robuste Rückkopplungsregelung der Saugpumpe z. B. aufgrund von Abschaltung des Verbrennungsmotors beendet. Durch Zurückkehren zu 1102 und ANschalten der Saugpumpe, wenn das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff ein vorgegebenes Niveau erreicht, und zwar unabhängig davon, ob der erfasste Förderdruck auf den gewünschten Talförderdruck abgenommen hat, kann der gepulste Betrieb der Saugpumpe fortdauern, selbst wenn der Drucksensor beeinträchtigt ist. Falls der Sensor zum Beispiel beeinträchtigt ist und zu hohe Werte misst, kann der erfasste Förderdruck unverändert auf einem Niveau bleiben, das über dem gewünschten Taldruck liegt, wenn normale Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis (z. B. die Routine aus 5C) durchgeführt wird, da die Regelstrategie die Saugpumpe erst ANschalten kann, wenn der gewünschte Taldruck erreicht worden ist. Im Gegensatz dazu setzt die robuste Regelstrategie der Routine 1100 die Saugpumpenregelung „zurück“, wenn eine gewisse Menge an Kraftstoff durch den Verbrennungsmotor aufgenommen worden ist, und zwar unabhängig davon, ob der Förderdruck den gewünschten Spitzenförderdruck erreicht hat. Derartige Regelung kann vorteilhafterweise Abwürgen des Verbrennungsmotors aufgrund von unzureichendem Kraftstoffförderdruck reduzieren.
Es versteht sich, dass in dem Fall, dass Kalibrierung des erfassten Förderdrucks während der Ausführung der Routine 1100 während eines gegebenen Betriebszeitraums eingeleitet wird, der kalibrierte Förderdruck den erfassten Förderdruck bei anschließenden Iterationen der Routine 1100 während dieses Betriebszeitraums ersetzen kann. In Abhängigkeit von der Genauigkeit des kalibrierten Förderdrucks kann eine weitere Kalibrierung während der anschließenden Ausführung der Routine 1100 nicht notwendig sein. Falls sich die Beeinträchtigung des Drucksensors alternativ verschärft, kann weitere Kalibrierung durchgeführt werden.
12A-12D zeigen beispielhafte Kennfelder, die relevante Signale während der Regelung der Saugpumpe in Übereinstimmung mit der dritten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie z. B. in Übereinstimmung mit der Routine 1100 aus 11 veranschaulichen. Der Einfachheit halber gilt in den dargestellten Kennfeldern, dass der Verbrennungsmotor im stationären Zustand arbeitet, Kraftstoff mit einer konstanten Rate durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird und die Größe jedes an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulses gleich ist.
Zunächst wird auf 12A Bezug genommen, die ein beispielhaftes Kennfeld 1200 zeigt, das die an die Saugpumpe angelegte Spannung bei Verlauf 1202, den tatsächlichen Förderdruck der Saugpumpe bei Verlauf 1204 und den erfassten Förderdruck der Saugpumpe bei Verlauf 1206 darstellt. Für alle diese Verläufe stellt die X-Achse die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der X-Achse von links nach rechts zunimmt. Die Y-Achse jedes einzelnen Verlaufs entspricht dem angegebenen Parameter, wobei der Wert von unten nach oben zunimmt. Zusätzlich gilt, dass die Linie 1208 den (tatsächlichen) Solldruck des Druckentlastungsventils darstellt, die Linie 1210 den gewünschten Spitzenförderdruck darstellt, die Linie 1212 den gewünschten Talförderdruck darstellt und die Linie 1214 den (tatsächlichen) Kraftstoffdampfdruck darstellt.
Kurz nach t0 erreicht der erfasste Förderdruck den gewünschten Talförderdruck 1212; als Reaktion darauf schaltet die Steuerung die Saugpumpe AN (z. B. durch Senden eines Signals an einen Aktor der Saugpumpe). Der Drucksensor, der den Förderdruck erfasst, misst jedoch zu niedrige Werte; der erfasste Förderdruck ist um ein erstes Ausmaß niedriger als der tatsächliche Förderdruck. Dementsprechend wird die Saugpumpe ANgeschaltet, wenn der tatsächliche Förderdruck höher als der gewünschte Talförderdruck ist. Hier ist das erste Ausmaß zufällig kleiner als die Differenz zwischen dem Solldruck des Druckentlastungsventils und dem gewünschten Spitzendruck. Wenn der erfasste Förderdruck den gewünschten Spitzendruck erreicht, hat der tatsächliche Förderdruck demnach noch nicht den Solldruck des Druckentlastungsventils erreicht. Als Reaktion auf das Erkennen, dass der erfasste Förderdruck den gewünschten Spitzendruck erreicht hat, schaltet die Steuerung die Saugpumpe AUS. Bevor sie AUSgeschaltet wurde, war die Saugpumpe eine AN-Zeit 1216 lang ANgeschaltet, die kürzer als eine kalibrierte maximale AN-Zeit 1218 der Saugpumpe ist. Nachdem die Saugpumpe ausgeschaltet worden ist, nimmt der tatsächliche Förderdruck mit einer Rate ab, die der Rate entspricht, mit der Kraftstoff aus dem Kraftstoffsystem durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird.
Bei t1 wird der Drucksensor weiter beeinträchtigt und beginnt noch niedrigere Werte zu messen, sodass der erfasste Förderdruck um ein zweites Ausmaß niedriger als der tatsächliche Förderdruck ist, wobei das zweite Ausmaß größer als das erste Ausmaß ist. Das zweite Ausmaß ist zufällig größer als die Differenz zwischen dem Solldruck des Druckentlastungsventils und dem gewünschten Spitzendruck. Der erfasste Förderdruck nimmt bei t2 auf den gewünschten Taldruck zu, bevor der tatsächliche Förderdruck auf den gewünschten Taldruck abgenommen hat (da der Drucksensor zu niedrige Werte misst). Hier schaltet die Steuerung die Saugpumpe bei t2 erneut AN, nachdem erkannt wurde, dass der erfasste Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht hat.
Bei t3 erreicht der tatsächliche Förderdruck den Solldruck des Druckentlastungsventils, was das Druckentlastungsventil dazu veranlasst, sich zu öffnen und übermäßigen Kraftstoffdruck abzuleiten. Da jedoch die Differenz zwischen dem tatsächlichen Förderdruck und dem erfassten Förderdruck größer als die Differenz zwischen dem Solldruck des Druckentlastungsventils und dem gewünschten Spitzenförderdruck ist, hat der erfasste Förderdruck den gewünschten Spitzendruck bei t2 noch nicht erreicht. Dementsprechend bleibt die Saugpumpe ANgeschaltet, der tatsächliche Förderdruck bei dem aktuellen Solldruck des Druckentlastungsventils konstant (flacht sich ab) und der erfasste Förderdruck bei einem Druck, der unter dem gewünschten Spitzendruck liegt, konstant (flacht sich ab).
Bei t4 erkennt die Steuerung, dass die Saugpumpe die kalibrierte maximale AN-Zeit 1218 lang ANgeschaltet geblieben ist, und schaltet die Saugpumpe als Reaktion darauf AUS, wie vorstehend in Bezug auf die Routine 1100 erörtert. Obwohl der erfasste Förderdruck nicht den gewünschten Spitzendruck erreicht hat, gibt die Länge der Zeit, seit der die Saugpumpe ANgeschaltet ist, ohne den gewünschten Spitzenwert zu erreichen, dementsprechend an, dass der Ausgang des Sensors ungenau sein kann, und die Steuerung schaltet die Saugpumpe AUS, sodass der gepulste Betrieb fortgesetzt werden kann. Ein derartiger Betrieb steht im Gegensatz zu der hier erörterten zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie, bei der die Saugpumpe AUSgeschaltet wird, wenn der erfasste Förderdruck den gewünschten Spitzendruck erreicht, was dazu führen kann, dass die Saugpumpe weiterhin ANgeschaltet ist, obwohl der tatsächliche Förderdruck den gewünschten Spitzendruck überstiegen und den Solldruck des Druckentlastungsventils erreicht hat.
Nach t4 schaltet die Steuerung die Saugpumpe weiterhin AN, wenn der erfasste Förderdruck auf den gewünschten Taldruck abgenommen hat, und schaltet die Saugpumpe weiterhin AUS, wenn die kalibrierte maximale AN-Zeit erreicht worden ist. Da das Ausmaß, in dem der Sensor zu niedrige Werte misst, nach t4 konstant bleibt, bleibt die Saugpumpe wie gezeigt jedes Mal, wenn ein Spannungsimpuls angelegt wird, die kalibrierte maximale AN-Zeit 1218 lang ANgeschaltet. Obwohl der Sensor beeinträchtigt ist und zu niedrige Werte misst, ermöglicht die robuste Rückkopplungsregelstrategie somit, dass der gepulste Betrieb der Saugpumpe durchgeführt wird, wodurch die Kraftstoffökonomie verbessert wird.
12B zeigt ein beispielhaftes Kennfeld 1240, das die gleichen Signale veranschaulicht wie das Kennfeld 1200 und zudem den Saugpumpenbetrieb in Übereinstimmung mit der dritten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie darstellt. In dem Kennfeld 1240 leitet die Steuerung jedoch bei t3 nach der Erkennung, dass die Saugpumpe die kalibrierte maximale AN-Zeit lang ANgeschaltet geblieben ist, eine Kalibrierung des Ausgangs des Drucksensors ein. Der Verlauf 1242 stellt den kalibrierten Drucksensorausgang dar.
In dem dargestellten Beispiel bestimmt die Steuerung den kalibrierten Drucksensorausgang durch Addieren eines Versatzes 1244 zu dem erfassten Förderdruck, der gleich der Differenz zwischen dem Solldruck des Druckentlastungsventils und dem Druck ist, bei dem sich der erfasste Förderdruck zwischen t2 und t3 abflachte. Ab t3 wird die Rückkopplungsregelung auf Grundlage des kalibrierten Drucksensorausgangs 1242 durchgeführt statt des erfassten Förderdrucks 1206. Wenn der erfasste Förderdruck bei t4 den gewünschten Taldruck erreicht, schaltet die Steuerung die Saugpumpe dementsprechend nicht AN; stattdessen bleibt die Saugpumpe AUSgeschaltet, bis der kalibrierte Drucksensorausgang bei t5 den gewünschten Taldruck erreicht. Gleichermaßen wird die Saugpumpe AUSgeschaltet, sobald der kalibrierte Drucksensorausgang bei t6 den gewünschten Spitzendruck erreicht, obwohl der erfasste Förderdruck noch nicht den gewünschten Spitzendruck erreicht hat. Wie gezeigt entspricht der kalibrierte Drucksensorausgang 1242 ab t3 stark dem tatsächlichen Förderdruck 1204, sodass die Saugpumpe trotz des fehlerhaften Ausgangs des Drucksensors genau und effizient geregelt werden kann.
12C zeigt ein beispielhaftes Kennfeld 1260, das die gleichen Signale veranschaulicht wie das Kennfeld 1200 und zudem den Saugpumpenbetrieb in Übereinstimmung mit der dritten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie darstellt. Während jedoch die Kennfelder 1200 und 1240 den Saugpumpenbetrieb während Sensorbeeinträchtigung veranschaulichen, die dazu führt, dass der Sensor zu niedrige Werte misst, veranschaulicht das Kennfeld 1260 den Saugpumpenbetrieb während Sensorbeeinträchtigung, die dazu führt, dass der Sensor zu hohe Werte misst. Das Kennfeld 1260 veranschaulicht zusätzlich bei Verlauf 1262 das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff und stellt beispielhafte Werte für den tatsächlichen Förderdruck und erfassten Förderdruck bereit. Konkret beträgt in dem dargestellten nicht einschränkenden Beispiel der gewünschte Talförderdruck 400 kPa und er gewünschte Spitzenförderdruck 600 kPa.
Kurz nach t0 hat der erfasste Förderdruck auf den gewünschten Taldruck abgenommen, und somit schaltet die Steuerung die Saugpumpe AN. Da der Sensor zu hohe Werte misst, ist der tatsächliche Förderdruck zu diesem Zeitpunkt um ein erstes Ausmaß niedriger als der gewünschte Taldruck. Hier ist das erste Ausmaß zufällig kleiner als die Differenz zwischen dem gewünschten Taldruck und dem Kraftstoffdampfdruck. Wenn der erfasste Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht, hat der tatsächliche Förderdruck demnach noch nicht den Kraftstoffdampfdruck erreicht, und somit haben sich die Signale nicht abgeflacht. Nachdem die Saugpumpe ANgeschaltet worden ist, nimmt der tatsächliche Förderdruck mit einer Rate ab, die der Größe der an die Saugpumpe angelegten Spannung entspricht.
Bei t1 erreicht der erfasste Förderdruck den gewünschten Spitzendruck, und als Reaktion darauf schaltet die Steuerung die Saugpumpe AUS. Da der Drucksensor zu hohe Werte misst, hat der tatsächliche Förderdruck noch nicht den gewünschten Spitzendruck erreicht. Dementsprechend ist der Förderdruck niedriger als der angeforderte Förderdruck für den aktuellen Verbrennungsmotorbetrieb.
Bei t2 wird der Drucksensor weiter beeinträchtigt und beginnt noch höhere Werte zu messen, sodass der erfasste Förderdruck um ein zweites Ausmaß höher als der tatsächliche Förderdruck ist, wobei das zweite Ausmaß größer als das erste Ausmaß ist. Das zweite Ausmaß ist zufällig größer als die Differenz zwischen dem gewünschten Taldruck und dem Kraftstoffdampfdruck. Der tatsächliche Förderdruck nimmt etwas vor t2 auf den gewünschten Taldruck ab und erreicht dann bei t2 den Kraftstoffdampfdruck, was dazu führt, dass sich das Signal abflacht. Da der Drucksensor zu hohe Werte misst und da das zweite Ausmaß größer als die Differenz zwischen dem gewünschten Taldruck und dem Kraftstoffdampfdruck ist, flacht sich der erfasste Förderdruck bei einem Druck ab, der höher als der gewünschte Taldruck ist. Da der erfasste Förderdruck den gewünschten Taldruck nicht erreicht hat, schaltet die Steuerung die Saugpumpe nicht AN, und der tatsächliche Förderdruck bleibt bei dem Kraftstoffdampfdruck. Würde sich dies zu lange fortsetzen, könnte der Verbrennungsmotor abgewürgt werden.
Um ein Abwürgen zu verhindern, überwacht die Steuerung wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Routine 1100 erörtert das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff und vergleicht es mit einem Volumen V an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, das einen Übergang des Zustands der Saugpumpe von AUS zu AN auslösen sollte. Wie vorstehend angeführt, kann das Volumen V gleich dem Quotienten des beabsichtigten Druckabfalls ΔP zwischen dem gewünschten Spitzendruck und dem gewünschten Taldruck und einer Systemsteifigkeit S sein. In dem dargestellten Beispiel beträgt der beabsichtigte Druckabfall ΔP 200 kPa und die Systemsteifigkeit S beträgt 100 kPa/cc, und das Volumen V beträgt somit 2 cc. Beispielshalber gibt der Verlauf 1262 an, dass bei t1 2 cc Kraftstoff aufgenommen wurden, bei t4 4 cc Kraftstoff aufgenommen wurden und so weiter; dies ist lediglich veranschaulichend und stellt keine tatsächlichen kumulativen Mengen an aufgenommenem Kraftstoff dar, die im Laufe des Verbrennungsmotorbetriebs auftreten würden. In anderen Beispielen kann die Steuerung das aufgenommene Volumen an Kraftstoff V jedes Mal, wenn die Saugpumpe AUSgeschaltet wird, auf 0 zurücksetzen.
Bei t1, als die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, lag das aufgenommene Volumen an Kraftstoff bei 2 cc. Bei t4 hat das aufgenommene Volumen an Kraftstoff 4 cc erreicht, und somit sind 2 cc Kraftstoff aufgenommen worden, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde. Da das Volumen V zum Auslösen eines Übergangs des Zustands der Saugpumpe auf 2 cc festgelegt ist, schaltet die Steuerung die Saugpumpe bei t4 AN. Obwohl der erfasste Förderdruck nicht den gewünschten Spitzendruck erreicht hat, wird die Saugpumpe dementsprechend ANgeschaltet, sobald das Volumen V aufgenommen worden ist, sodass der gepulste Betrieb fortgesetzt werden kann. Ein derartiger Betrieb steht im Gegensatz zu der hier erörterten zweiten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie, bei der die Saugpumpe wieder ANgeschaltet wird, wenn der erfasste Förderdruck den gewünschten Taldruck erreicht, was dazu führen kann, dass die Saugpumpe weiterhin AUSgeschaltet ist, obwohl der tatsächliche Förderdruck den Kraftstoffdampfdruck erreicht hat.
Nach t4 schaltet die Steuerung die Saugpumpe weiterhin AUS, wenn der erfasste Förderdruck auf den gewünschten Spitzendruck zugenommen hat, und schaltet die Saugpumpe AN, wenn das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen worden ist, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, 2 cc erreicht. Obwohl der Sensor beeinträchtigt ist und zu hohe Werte misst, ermöglicht die robuste Rückkopplungsregelstrategie somit, dass der gepulste Betrieb der Saugpumpe durchgeführt wird, wodurch die Kraftstoffökonomie verbessert wird.
12D zeigt ein beispielhaftes Kennfeld 1280, das die gleichen Signale veranschaulicht wie das Kennfeld 1260 und zudem den Saugpumpenbetrieb in Übereinstimmung mit der dritten beispielhaften Rückkopplungsregelstrategie darstellt. In dem Kennfeld 1280 leitet die Steuerung jedoch nach der Erkennung, dass das Volumen V an Kraftstoff, das aufgenommen worden ist, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, eine Kalibrierung des Ausgangs des Drucksensors ein. Der Verlauf 1282 stellt den kalibrierten Drucksensorausgang dar.
In dem dargestellten Beispiel bestimmt die Steuerung den kalibrierten Drucksensorausgang durch Subtrahieren eines Versatzes 1284 von dem erfassten Förderdruck, der gleich der Differenz zwischen dem Druck, bei dem sich der erfasste Förderdruck zwischen t3 und t4 abflachte, und dem Kraftstoffdampfdruck ist. Ab t4 wird die Rückkopplungsregelung auf Grundlage des kalibrierten Drucksensorausgangs 1282 durchgeführt statt des erfassten Förderdrucks 1206. Wenn der erfasste Förderdruck bei t5 den gewünschten Spitzendruck erreicht, schaltet die Steuerung die Saugpumpe dementsprechend nicht AN; stattdessen bleibt die Saugpumpe AUSgeschaltet, bis der kalibrierte Drucksensorausgang bei t6 den gewünschten Spitzendruck erreicht. Gleichermaßen wird die Saugpumpe AUSgeschaltet, sobald der kalibrierte Drucksensorausgang bei t7 den gewünschten Taldruck erreicht, obwohl der erfasste Förderdruck noch nicht den gewünschten Taldruck erreicht hat. Wie gezeigt entspricht der kalibrierte Drucksensorausgang 1282 ab t4 stark dem tatsächlichen Förderdruck 1204, sodass die Saugpumpe trotz des fehlerhaften Ausgangs des Drucksensors genau und effizient geregelt werden kann.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung beinhaltet ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor während des Betriebs einer Saugpumpe im gepulsten Modus Einstellen eines an die Saugpumpe angelegten Spannungspegels auf Grundlage eines Ausgangssignals eines Drucksensors stromabwärts von der Saugpumpe und Überwachen des Ausgangssignals hinsichtlich Abflachung; und als Reaktion auf eine Erkennung von Abflachung Angeben eines Drucksensorfehlers und Betreiben der Saugpumpe unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors. In einem ersten Beispiel für das Verfahren umfasst Überwachen des Ausgangssignals hinsichtlich Abflachung Vergleichen einer Zeitdauer, während der eine Steigung des Ausgangssignals null beträgt, mit einer Schwellendauer. Ein zweites Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei Betreiben der Saugpumpe unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors Folgendes umfasst: Betreiben der Saugpumpe in einem kontinuierlichen Modus, in dem eine Dauerspannung ungleich null an die Saugpumpe angelegt wird. Ein drittes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Betreiben der Saugpumpe unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors Folgendes umfasst: Betreiben der Saugpumpe in einem gepulsten Modus, in dem der an die Saugpumpe angelegte Spannungspegel nicht auf Grundlage des Ausgangssignals des Drucksensors eingestellt wird. Ein viertes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Einstellen des an die Saugpumpe angelegten Spannungspegels auf Grundlage des Ausgangssignals des Drucksensors Einstellen eines Arbeitszyklus der Spannungsimpulse auf Grundlage des Ausgangssignals umfasst. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Einstellen des Arbeitszyklus auf Grundlage des Ausgangssignals Folgendes umfasst: Erhöhen des Arbeitszyklus, wenn ein Spitzendruck des Ausgangssignals niedriger als ein gewünschter Spitzendruck ist, und Erhöhen des Arbeitszyklus, wenn der Spitzendruck größer als der gewünschte Spitzendruck ist. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Einstellen des an die Saugpumpe angelegten Spannungspegels auf Grundlage des Ausgangssignals des Drucksensors Folgendes umfasst: Anlegen einer ersten, höheren Spannung an die Saugpumpe, wenn das Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Taldruck abnimmt, und Anlegen einer zweiten, niedrigeren Spannung an die Saugpumpe, wenn das Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Spitzendruck zunimmt. Ein siebtes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei der Drucksensorfehler ein innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler ist, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: als Reaktion darauf, dass das Ausgangssignal über einen erwarteten Betriebsbereich des Drucksensors zunimmt oder unter diesen abnimmt, Angeben eines außerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors und Betreiben der Saugpumpe unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors.
Ferner kann in Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung ein zusätzliches Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors Folgendes umfassen: während des Betriebs des Verbrennungsmotors im stationären Zustand, wobei ein angeforderter Förderdruck einer Kraftstoffsaugpumpe unter einem ersten Schwellenwert liegt, Verringern eines Arbeitszyklus von an eine Kraftstoffsaugpumpe angelegten Spannungsimpulsen, bis Abflachung eines Ausgangssignals eines Drucksensors stromabwärts von der Saugpumpe erkannt wird, und Speichern des Drucks, bei dem sich das Ausgangssignal abgeflacht hat, als Kraftstoffdampfdruck des Kraftstoffsystems; während des Betriebs des Verbrennungsmotors im stationären Zustand, wobei ein angeforderter Förderdruck der Kraftstoffsaugpumpe über einem zweiten Schwellenwert liegt, Erhöhen eines Arbeitszyklus von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen, bis Abflachung des Ausgangssignals des Drucksensors erkannt wird, Speichern des Drucks, bei dem sich das Ausgangssignal abgeflacht hat, als Solldruck eines Druckentlastungsventils; und Einstellen des Saugpumpenbetriebs auf Grundlage des gespeicherten Solldrucks und Kraftstoffdampfdrucks.
In einem ersten Beispiel für das zusätzliche Verfahren umfasst Einstellen des Saugpumpenbetriebs auf Grundlage des gespeicherten Solldrucks und Kraftstoffdampfdrucks Einstellen eines gewünschten Spitzenförderdrucks der Saugpumpe, sodass er um ein erstes vorbestimmtes Ausmaß niedriger als der gespeicherte Solldruck ist, und Einstellen eines gewünschten Taldrucks der Saugpumpe, sodass er um ein zweites vorbestimmtes Ausmaß größer als der gespeicherte Kraftstoffdampfdruck ist. Ein zweites Beispiel für das zusätzliche Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei Einstellen des Betriebs der Saugpumpe auf Grundlage des gespeicherten Solldrucks und Kraftstoffdampfdrucks ferner Folgendes umfasst: während des Betriebs der Saugpumpe in einem gepulsten Modus Anlegen einer ersten, höheren Spannung an die Saugpumpe jedes Mal, wenn das Ausgangssignal des Drucksensors auf den gewünschten Taldruck abnimmt, und Anlegen einer zweiten, niedrigeren Spannung an die Saugpumpe jedes Mal, wenn das Ausgangssignal des Drucksensors auf den gewünschten Spitzendruck zunimmt. Ein drittes Beispiel für das zusätzliche Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Einstellen des Saugpumpenbetriebs auf Grundlage des gespeicherten Solldrucks und Kraftstoffdampfdrucks Folgendes umfasst: Bestimmen eines Arbeitszyklus von Spannungsimpulsen, der bei Anlegung an die Saugpumpe ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Maximalwert bei dem gewünschten Spitzenförderdruck und einen Minimalwert bei dem gewünschten Talförderdruck aufweist, und Anlegen von Spannungsimpulsen an die Saugpumpe mit dem bestimmten Arbeitszyklus. Ein viertes Beispiel für das zusätzliche Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei der angeforderte Förderdruck der Kraftstoffsaugpumpe direkt proportional zu der Verbrennungsmotorlast ist. Ein fünftes Beispiel für das zusätzliche Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner während des Anlegens von Spannungsimpulsen an die Saugpumpe mit dem bestimmten Arbeitszyklus Überwachen des Ausgangssignals des Drucksensors hinsichtlich Abflachung und als Reaktion auf eine Erkennung von Abflachung Angeben eines Drucksensorfehlers und Betreiben der Saugpumpe unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors. Ein sechstes Beispiel für das zusätzliche Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, wobei Betreiben der Saugpumpe unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors Folgendes umfasst: Betreiben der Saugpumpe in einem kontinuierlichen Modus, in dem eine Dauerspannung ungleich null an die Saugpumpe angelegt wird, oder Betreiben der Saugpumpe in einem gepulsten Modus, in dem die an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulse nicht auf Grundlage des Ausgangssignals des Drucksensors eingestellt werden.
Außerdem umfasst in Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung ein Hybridfahrzeug einen Antriebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor/Generator, eine Batterie und ein Getriebe, das an Fahrzeugräder gekoppelt ist; ein Kraftstoffsystem, umfassend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffsaugpumpe, einen Drucksensor, der stromabwärts von einem Ausgang der Saugpumpe in dem Kraftstoffsystem angeordnet ist, und ein Druckentlastungsventil; eine Steuerung, die nichtflüchtigen Speicher mit darin gespeicherten Anweisungen beinhaltet, die durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion auf eine Anforderung von dynamischem Ermitteln eines Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe, wobei das angeforderte Fahrzeugraddrehmoment über einem ersten Schwellenwert liegt, mechanisches Koppeln einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an den Elektromotor/Generator, Verringern der Verbrennungsmotorlast, bis ein Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine erste Schwellendauer lang konstant bleibt, während elektrische Energie mit dem Elektromotor/Generator in Drehmoment umgewandelt wird und das Drehmoment den Fahrzeugrädern bereitgestellt wird, und Speichern des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als Kraftstoffdampfdruck. In einem ersten Beispiel für das Hybridfahrzeug umfasst die Steuerung ferner Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion auf eine Anforderung von dynamischem Ermitteln eines Solldrucks des Druckentlastungsventils während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe, wobei das angeforderte Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors unter einem ersten Schwellenwert liegt, mechanisches Koppeln der Kurbelwelle an den Elektromotor/Generator, Erhöhen der Verbrennungsmotorlast, bis das Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine zweite Schwellendauer lang konstant bleibt, während ein Teil des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor/Generator in elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Energie an der Batterie gespeichert wird, und Speichern des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als Solldruck. Ein zweites Beispiel für das Hybridfahrzeug beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: während Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage eines Ausgangssignals des Drucksensors durchgeführt wird, Überwachen des Ausgangssignals; als Reaktion darauf, dass das Ausgangssignal mindestens eine Schwellendauer lang konstant bleibt, Angeben eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers und Umschalten von Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Regelung mit offenem Regelkreis, wobei der Saugpumpenbetrieb unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors eingestellt wird. Ein drittes Beispiel für das Hybridfahrzeug beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei die Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch den Prozessor zum Umschalten von Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Regelung mit offenem Regelkreis ausführbar sind, wobei der Saugpumpenbetrieb unabhängig von dem Ausgangssignal des Drucksensors eingestellt wird, Anweisungen zum Anlegen einer Dauerspannung ungleich null an die Saugpumpe umfassen. Ein viertes Beispiel für das Hybridfahrzeug beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: nach dem Speichern des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als Kraftstoffdampfdruck Einstellen eines Arbeitszyklus von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen auf Grundlage einer gewünschten Druckspanne zwischen dem Kraftstoffdampfdruck und dem Förderdruck der Saugpumpe.
Darüber hinaus umfasst in Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors während des gepulsten Betriebs einer Saugpumpe AUSschalten der Saugpumpe, wenn ein erfasster Förderdruck auf einen gewünschten Spitzendruck zunimmt oder eine AN-Zeit der Saugpumpe ein kalibriertes Maximum erreicht, und ANschalten der Saugpumpe, wenn entweder der erfasste Förderdruck auf einen gewünschten Taldruck abnimmt oder ein durch den Verbrennungsmotor aufgenommenes Volumen an Kraftstoff ein vorbestimmtes Volumen erreicht. Ein erstes Beispiel für dieses Verfahren umfasst Bestimmen des vorbestimmten Volumens in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem gewünschten Spitzendruck und dem gewünschten Taldruck und einer Steifigkeit des Kraftstoffsystems. Ein zweites Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei das vorbestimmte Volumen gleich dem Quotienten der Differenz zwischen dem gewünschten Spitzendruck und dem gewünschten Taldruck und der Steifigkeit des Kraftstoffsystems festgelegt ist. Ein drittes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner Bestimmen der Steifigkeit des Kraftstoffsystems in Abhängigkeit von einer Dichte von Fluid innerhalb des Kraftstoffsystems. Ein viertes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner als Reaktion darauf, dass die AN-Zeit der Saugpumpe das kalibrierte Maximum erreicht, Angeben eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors und Einleiten einer Kalibrierung des erfassten Förderdrucks, wobei die Kalibrierung Addieren eines Versatzes zu dem erfassten Förderdruck beinhaltet. Ein fünftes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei der Versatz gleich der Differenz zwischen einem Solldruck eines Druckentlastungsventils und dem erfassten Förderdruck, wenn die AN-Zeit das kalibrierte Maximum erreicht hat, ist. Ein sechstes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner als Reaktion darauf, dass das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff das vorbestimmte Volumen erreicht, Angeben eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors und Einleiten einer Kalibrierung des erfassten Förderdrucks, wobei die Kalibrierung Subtrahieren eines Versatzes von dem erfassten Förderdruck beinhaltet. Ein siebtes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei der Versatz gleich der Differenz zwischen dem erfassten Förderdruck, wenn das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff das vorbestimmte Volumen erreicht hat, und einem Kraftstoffdampfdruck des Kraftstoffsystems ist.
Noch ein weiteres Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung beinhaltet während des Durchführens von Regelung einer Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage eines Ausgangssignals eines Drucksensors, der stromabwärts von der Saugpumpe angeordnet ist, Überwachen des Ausgangssignals; als Reaktion darauf, dass das Ausgangssignal mindestens eine erste Schwellendauer lang konstant bleibt, während die Saugpumpe ANgeschaltet ist, AUSschalten der Saugpumpe, Kalibrieren des Ausgangssignals auf Grundlage des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant blieb, und Durchführen von anschließender Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage des kalibrierten Ausgangssignals; als Reaktion darauf, dass das Ausgangssignal mindestens eine zweite Schwellendauer lang konstant bleibt, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, ANschalten der Saugpumpe, Kalibrieren des Ausgangssignals auf Grundlage des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant blieb, und Durchführen von anschließender Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage des kalibrierten Ausgangssignals. Ein erstes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet, wobei Kalibrieren des Ausgangssignals auf Grundlage des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant blieb, während die Saugpumpe ANgeschaltet war, Addieren eines ersten Versatzes zu dem Ausgangssignal umfasst, wobei der erste Versatz gleich der Differenz zwischen einem Solldruck eines Druckentlastungsventils und dem Druck, bei dem das Ausgangssignal konstant blieb, während die Saugpumpe ANgeschaltet war, ist. Ein zweites Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei Kalibrieren des Ausgangssignals auf Grundlage des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant blieb, während die Saugpumpe AUSgeschaltet war, Subtrahieren eines zweiten Versatzes von dem Ausgangssignal umfasst, wobei der zweite Versatz gleich der Differenz zwischen dem Druck, bei dem das Ausgangssignal konstant blieb, während die Saugpumpe AUSgeschaltet war, und einem Kraftstoffdampfdruck des Kraftstoffsystems ist. Ein drittes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner Bestimmen der ersten Schwellendauer durch Subtrahieren einer AN-Zeit der Saugpumpe, bevor das Ausgangssignal den Druck erreichte, bei dem es konstant blieb, von einer kalibrierten maximalen AN-Zeit. Ein viertes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner Bestimmen der zweiten Schwellendauer auf Grundlage einer aktuellen Rate der Kraftstoffaufnahme durch den Verbrennungsmotor und einer Differenz zwischen einem vorbestimmten Volumen an Kraftstoff und einem Volumen an Kraftstoff, das durch die Saugpumpe aufgenommen worden ist, seitdem die Saugpumpe AUSgeschaltet wurde, bevor das Ausgangssignal den Druck erreichte, bei dem es konstant blieb. Ein fünftes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei das vorbestimmte Volumen an Kraftstoff in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen einem gewünschten Spitzenförderdruck und einem gewünschten Talförderdruck und einer Steifigkeit des Kraftstoffsystems bestimmt wird. Ein sechstes Beispiel für dieses Verfahren beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, wobei das vorbestimmte Volumen gleich dem Quotienten der Differenz zwischen dem gewünschten Spitzendruck und dem gewünschten Taldruck und der Steifigkeit des Kraftstoffsystems festgelegt ist und wobei die Steifigkeit des Kraftstoffsystems in Abhängigkeit von einer Dichte von Fluid innerhalb des Kraftstoffsystems bestimmt wird.
Zusätzlich umfasst in Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung ein Hybridfahrzeug einen Antriebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor/Generator, eine Batterie und ein Getriebe, das an Fahrzeugräder gekoppelt ist; ein Kraftstoffsystem, umfassend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffsaugpumpe, einen Drucksensor, der stromabwärts von einem Ausgang der Saugpumpe in dem Kraftstoffsystem angeordnet ist, und ein Druckentlastungsventil; und eine Steuerung, die nichtflüchtigen Speicher mit darin gespeicherten Anweisungen beinhaltet, die durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: während des gepulsten Betriebs einer Saugpumpe Überwachen eines Volumens an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist; falls das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, ein vorbestimmtes Volumen erreicht, bevor ein Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Taldruck abgenommen hat, ANschalten der Saugpumpe, Speichern des Werts des Ausgangssignals des Drucksensors als erster gespeicherter Wert und Anfordern von dynamischem Ermitteln eines Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems; falls ein angefordertes Fahrzeugraddrehmoment über einem ersten Schwellenwert liegt, mechanisches Koppeln einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an den Elektromotor/Generator, Verringern der Verbrennungsmotorlast, bis das Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine erste Schwellendauer lang konstant bleibt, während elektrische Energie mit dem Elektromotor/Generator in Drehmoment umgewandelt wird und das Drehmoment den Fahrzeugrädern bereitgestellt wird, und Speichern des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als aktualisierter Kraftstoffdampfdruck; und falls der aktualisierte Kraftstoffdampfdruck kleiner als der erste gespeicherte Wert ist, Angeben, dass der Drucksensor zu hohe Werte misst. In einem ersten Beispiel für das Hybridfahrzeug umfasst die Steuerung ferner Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe Überwachen einer AN-Zeit der Saugpumpe; falls die AN-Zeit der Saugpumpe eine kalibrierte maximale AN-Zeit erreicht, bevor das Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Spitzendruck zugenommen hat, AUSschalten der Saugpumpe, Speichern des Werts des Ausgangssignals des Drucksensors als zweiter gespeicherter Wert und Anfordern von dynamischem Ermitteln eines Solldrucks des Druckentlastungsventils; falls das angeforderte Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors unter einem zweiten Schwellenwert liegt, mechanisches Koppeln der Kurbelwelle an den Elektromotor/Generator, Erhöhen der Verbrennungsmotorlast, bis das Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine zweite Schwellendauer lang konstant bleibt, während ein Teil des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor/Generator in elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Energie an der Batterie gespeichert wird, und Speichern des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als aktualisierter Solldruck; und falls der aktualisierte Solldruck größer als der zweite gespeicherte Wert ist, Angeben, dass der Drucksensor zu niedrige Werte misst. Ein zweites Beispiel für das Hybridfahrzeug beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Drucksensor zu hohe Werte misst, Einleiten einer Kalibrierung des Ausgangssignals des Drucksensors, wobei die Kalibrierung Subtrahieren eines ersten Versatzes von dem Ausgangssignal des Drucksensors beinhaltet. Ein drittes Beispiel für das Hybridfahrzeug beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Drucksensor zu niedrige Werte misst, Einleiten einer Kalibrierung des Ausgangssignals des Drucksensors, wobei die Kalibrierung Addieren eines zweiten Versatzes zu dem Ausgangssignal des Drucksensors beinhaltet. Ein viertes Beispiel für das Hybridfahrzeug beinhaltet optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: Festlegen des ersten Versatzes gleich der Differenz zwischen dem ersten gespeicherten Wert und dem aktualisierten Kraftstoffdampfdruck und Festlegen des zweiten Versatzes gleich der Differenz zwischen dem aktualisierten Solldruck und dem zweiten gespeicherten Wert.
In Übereinstimmung mit den hier offenbarten Verfahren und Systemen können innerhalb des Normalbereichs liegender Fehler eines Drucksensors, der den Förderdruck einer Saugpumpe misst, genau erkannt werden. Als Reaktion auf Erkennung eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors kann die Saugpumpenregelung von einer Regelstrategie mit geschlossenem Regelkreis, wobei ein Arbeitszyklus von an die Saugpumpe angelegten Spannungsimpulsen auf Grundlage von Rückkopplung von dem Drucksensor eingestellt wird, auf eine Regelstrategie mit offenem Regelkreis, wobei die an die Saugpumpe angelegte Spannung unabhängig von Rückkopplung von dem Drucksensor ist, umgeschaltet werden. Bemerkenswerterweise kann die Erkennung von innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlern Erkennung von Abflachung von erfasstem Druck ohne Berücksichtigung der Größe des erfassten Drucks beinhalten, was die technische Wirkung aufweist, dass eine Beeinträchtigung des Drucksensors selbst dann festgestellt wird, wenn der Drucksensor innerhalb seines erwarteten Betriebsbereichs arbeitet, und was die Komplexität der Regelung vorteilhafterweise reduzieren kann. Ferner kann das Umschalten von Regelung mit geschlossenem Regelkreis auf Regelung der Saugpumpe mit offenem Regelkreis nach der Erkennung eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers ermöglichen, dass das Kraftstoffsystem trotz der fehlerhaften Funktion des Drucksensors weiterhin einen befohlenen Förderdruck bereitstellt. Alternativ kann in Übereinstimmung mit den hier offenbarten Verfahren und Systemen eine robuste Rückkopplungsregelstrategie durchgeführt werden, die ermöglicht, dass gepulster Betrieb der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis selbst dann fortdauert, wenn Abflachung des Drucksensorausgangs angegeben hat, dass der Sensor beeinträchtigt ist.
In einer anderen Darstellung kann ein Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung Folgendes beinhalten: Einstellen des Betriebs einer Kraftstoffsaugpumpe eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors mit einer Steuerung zum dynamischen Ermitteln eines Solldrucks eines Druckentlastungsventils in dem Kraftstoffsystem und eines Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems; Einstellen des Betriebs der Saugpumpe zum Aufrechterhalten einer ersten gewünschten Spanne zwischen einem maximalen Förderdruck und dem Solldruck und einer zweiten gewünschten Spanne zwischen einem minimalen Förderdruck und dem Kraftstoffdampfdruck; und Überwachen des Förderdrucks mit einem Drucksensor, der stromabwärts von der Saugpumpe angeordnet ist, hinsichtlich einer Abweichung von einer erwarteten Steigung des erfassten Förderdrucksignals. Zu der Abweichung kann gehören, dass das Signal länger als eine vorbestimmte Schwellendauer eine Steigung von null aufweist.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem programmiert wird, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen und weitere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
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

US 6526948 B1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors, umfassend: während des gepulsten Betriebs einer Saugpumpe AUSschalten der Saugpumpe, wenn ein erfasster Förderdruck auf einen gewünschten Spitzendruck zunimmt oder eine AN-Zeit der Saugpumpe ein kalibriertes Maximum erreicht, und ANschalten der Saugpumpe, wenn entweder der erfasste Förderdruck auf einen gewünschten Taldruck abnimmt oder ein durch den Verbrennungsmotor aufgenommenes Volumen an Kraftstoff ein vorbestimmtes Volumen erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bestimmen des vorbestimmten Volumens in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem gewünschten Spitzendruck und dem gewünschten Taldruck und einer Steifigkeit des Kraftstoffsystems.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das vorbestimmte Volumen gleich dem Quotienten der Differenz zwischen dem gewünschten Spitzendruck und dem gewünschten Taldruck und der Steifigkeit des Kraftstoffsystems festgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Bestimmen der Steifigkeit des Kraftstoffsystems in Abhängigkeit von einer Dichte von Fluid innerhalb des Kraftstoffsystems.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend als Reaktion darauf, dass die AN-Zeit der Saugpumpe das kalibrierte Maximum erreicht, Angeben eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors und Einleiten einer Kalibrierung des erfassten Förderdrucks, wobei die Kalibrierung Addieren eines Versatzes zu dem erfassten Förderdruck beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Versatz gleich der Differenz zwischen einem Solldruck eines Druckentlastungsventils und dem erfassten Förderdruck, wenn die AN-Zeit das kalibrierte Maximum erreicht hat, ist.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Durchführen von anschließender Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage des erfassten Förderdrucks nach der Kalibrierung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend als Reaktion darauf, dass das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff das vorbestimmte Volumen erreicht, Angeben eines innerhalb des Normalbereichs liegenden Fehlers des Drucksensors und Einleiten einer Kalibrierung des erfassten Förderdrucks, wobei die Kalibrierung Subtrahieren eines Versatzes von dem erfassten Förderdruck beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Versatz gleich der Differenz zwischen dem erfassten Förderdruck, wenn das durch den Verbrennungsmotor aufgenommene Volumen an Kraftstoff das vorbestimmte Volumen erreicht hat, und einem Kraftstoffdampfdruck des Kraftstoffsystems ist.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Durchführen von anschließender Regelung der Saugpumpe mit geschlossenem Regelkreis auf Grundlage des erfassten Förderdrucks nach der Kalibrierung.
Hybridfahrzeug, umfassend: einen Antriebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor/Generator, eine Batterie und ein Getriebe, das an Fahrzeugräder gekoppelt ist; ein Kraftstoffsystem, umfassend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffsaugpumpe, einen Drucksensor, der stromabwärts von einem Ausgang der Saugpumpe in dem Kraftstoffsystem angeordnet ist, und ein Druckentlastungsventil; und eine Steuerung, die nichtflüchtigen Speicher mit darin gespeicherten Anweisungen beinhaltet, die durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: während des gepulsten Betriebs einer Saugpumpe Überwachen eines Volumens an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist; falls das Volumen an Kraftstoff, das durch den Verbrennungsmotor aufgenommen wird, während die Saugpumpe AUSgeschaltet ist, ein vorbestimmtes Volumen erreicht, bevor ein Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Taldruck abgenommen hat, ANschalten der Saugpumpe, Speichern des Werts des Ausgangssignals des Drucksensors als erster gespeicherter Wert und Anfordern von dynamischem Ermitteln eines Kraftstoffdampfdrucks des Kraftstoffsystems; falls ein angefordertes Fahrzeugraddrehmoment über einem ersten Schwellenwert liegt, mechanisches Koppeln einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an den Elektromotor/Generator, Verringern der Verbrennungsmotorlast, bis das Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine erste Schwellendauer lang konstant bleibt, während elektrische Energie mit dem Elektromotor/Generator in Drehmoment umgewandelt wird und das Drehmoment den Fahrzeugrädern bereitgestellt wird, und Speichern des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als aktualisierter Kraftstoffdampfdruck; und falls der aktualisierte Kraftstoffdampfdruck kleiner als der erste gespeicherte Wert ist, Angeben, dass der Drucksensor zu hohe Werte misst.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: während des gepulsten Betriebs der Saugpumpe Überwachen einer AN-Zeit der Saugpumpe; falls die AN-Zeit der Saugpumpe eine kalibrierte maximale AN-Zeit erreicht, bevor das Ausgangssignal des Drucksensors auf einen gewünschten Spitzendruck zugenommen hat, AUSschalten der Saugpumpe, Speichern des Werts des Ausgangssignals des Drucksensors als zweiter gespeicherter Wert und Anfordern von dynamischem Ermitteln eines Solldrucks des Druckentlastungsventils; falls das angeforderte Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors unter einem zweiten Schwellenwert liegt, mechanisches Koppeln der Kurbelwelle an den Elektromotor/Generator, Erhöhen der Verbrennungsmotorlast, bis das Ausgangssignal des Drucksensors mindestens eine zweite Schwellendauer lang konstant bleibt, während ein Teil des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor/Generator in elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Energie an der Batterie gespeichert wird, und Speichern des Drucks, bei dem das Ausgangssignal konstant bleibt, als aktualisierter Solldruck; und falls der aktualisierte Solldruck größer als der zweite gespeicherte Wert ist, Angeben, dass der Drucksensor zu niedrige Werte misst.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Drucksensor zu hohe Werte misst, Einleiten einer Kalibrierung des Ausgangssignals des Drucksensors, wobei die Kalibrierung Subtrahieren eines ersten Versatzes von dem Ausgangssignal des Drucksensors beinhaltet.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: als Reaktion auf eine Angabe, dass der Drucksensor zu niedrige Werte misst, Einleiten einer Kalibrierung des Ausgangssignals des Drucksensors, wobei die Kalibrierung Addieren eines zweiten Versatzes zu dem Ausgangssignal des Drucksensors beinhaltet.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind und durch einen Prozessor zu Folgendem ausführbar sind: Festlegen des ersten Versatzes gleich der Differenz zwischen dem ersten gespeicherten Wert und dem aktualisierten Kraftstoffdampfdruck und Festlegen des zweiten Versatzes gleich der Differenz zwischen dem aktualisierten Solldruck und dem zweiten gespeicherten Wert.