DE102017210065A1 - Method for operating a feed pump of a fuel metering system - Google Patents

Method for operating a feed pump of a fuel metering system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Förderpumpe eines Kraftstoffzumesssystems, wobei das Kraftstoffzumesssystem auf Fehler überwacht wird, wobei bei Vorliegen eines Fehlers die Förderpumpe derart betrieben wird, dass die Förderpumpe Kraftstoff absaugt.The invention relates to a method for operating a feed pump of a fuel metering system, wherein the fuel metering system is monitored for errors, wherein in the presence of a fault, the feed pump is operated such that the feed pump sucks fuel.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.The invention is based on a method according to the preamble of independent claim 1.

Aus der DE 10 2011 005 592 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bekannt. Dabei wird Kraftstoff von einer Förderpumpe über eine Zumesseinheit einer Hochdruckpumpe zugeführt. Tritt ein Fehler der Zumesseinheit auf, so wird die Förderpumpe zur Steuerung des Raildrucks verwendet. Abhängig von der Abweichung zwischen dem Ist- und dem Sollraildruck wird die Dauer der Ansteuerung der Förderpumpe vorgegeben.From the DE 10 2011 005 592 For example, a method for operating an internal combustion engine is known. In this case, fuel is supplied from a feed pump via a metering unit of a high-pressure pump. If an error of the metering unit occurs, the feed pump is used to control the rail pressure. Depending on the deviation between the actual and the setpoint pressure, the duration of the activation of the feed pump is specified.

Ferner sind Einrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen im Fehlerfall, insbesondere bei einem erhöhten Raildruck, ein Druckabbau erzielt werden kann. So kann beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen sein, das derart ausgestaltet ist, dass es bei einem bestimmten Druck die Verbindung zwischen dem Rail und dem Niederdruckbereich freigibt und dabei ein Druckabbau gewährleistet wird. Ferner kann ein Druckregelventil vorgesehen sein, mit dem ebenfalls durch entsprechendes Ansteuern dieses Druckregelventils ein Druckabbau im Rail möglich ist.Furthermore, devices and methods are known in which in the event of a fault, in particular at an increased rail pressure, a pressure reduction can be achieved. Thus, for example, a pressure relief valve may be provided, which is designed such that it releases the connection between the rail and the low-pressure region at a certain pressure and thereby a pressure reduction is ensured. Furthermore, a pressure control valve may be provided, with which a pressure reduction in the rail is also possible by correspondingly driving this pressure control valve.

Bei Einfachsystemen, bei denen weder ein Druckbegrenzungsventil noch ein Druckregelventil vorgesehen ist und die Druckregelung lediglich über die Zumesseinheit erfolgt, ist vorgesehen, dass im Fall eines Fehlers Kraftstoff zum Druckabbau in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, um eine Überdrucksituation zu vermeiden. Damit keine ungewollte Beschleunigung verursacht wird, findet die Einspritzung in den Ausschiebetakt der jeweiligen Zylinder statt. Der unverbrannte Kraftstoff gelangt über den Auslass in den Abgasnachbehandlungstrakt.In simple systems in which neither a pressure relief valve nor a pressure control valve is provided and the pressure control is carried out only via the metering unit, it is provided that in the case of an error fuel for pressure reduction is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine to avoid an overpressure situation. So that no unwanted acceleration is caused, the injection takes place in the Ausschiebetakt the respective cylinder. The unburned fuel enters the exhaust aftertreatment tract via the outlet.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass diese Einspritzungen zur Druckbegrenzung zeitlich kurz gehalten werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Förderpumpe derart betrieben wird, dass sie Kraftstoff absaugt und diesen wieder in den Tank zurück fördert.The inventive method with the features of the independent claim has the advantage that these injections can be kept short in time to limit the pressure. This is inventively achieved in that the feed pump is operated so that it sucks fuel and this promotes back into the tank.

Durch das aktive Absaugen des Niederdruckkreises im Fehlerfall, kann vermieden werden, dass Einspritzungen in den Brennraum zum Druckabbau für einen längeren Zeitraum erfolgen. Diese Druckabsenkung im Niederdruckbereich wird durch eine rückwärts fördernde Förderpumpe gewährleistet. Dadurch, dass der Druckabbau auch im Fehlerfall schnell gewährleistet werden kann, kann auf Druckbegrenzungsventile und Druckregelventile verzichtet werden. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Kostenersparnis beim Gesamtsystem.By actively sucking the low-pressure circuit in the event of a fault, it can be avoided that injections into the combustion chamber take place for pressure reduction for a longer period of time. This pressure reduction in the low pressure range is ensured by a backward-promoting pump. The fact that the pressure reduction can be guaranteed quickly even in the event of a fault, can be dispensed with pressure relief valves and pressure control valves. This results in a considerable cost savings in the overall system.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Fehler erkannt wird, wenn ein Raildruck unplausible Werte annimmt und/oder ein Schwellwert überstiegen wird. Damit ist eine einfache und sichere Erkennung von Fehlern möglich.It is particularly advantageous if an error is detected when a rail pressure assumes implausible values and / or a threshold value is exceeded. This allows a simple and reliable detection of errors.

Ein Defekt der Zumesseinheit kann einfach und sicher dadurch erkannt werden, wenn ausgehend von der Spannung und/oder dem Strom, der an einer Zumesseinheit anliegt oder bzw. durch die Zumesseinheit fließt, ein Fehler erkannt wird. Ferner kann ein Fehler anhand einer Regelabweichung einer Raildruckregelung erkannt werden. Ein Fehler wird beispielsweise erkannt, wenn die Regelabweichung einen bestimmten Wert übersteigt.A defect of the metering unit can be detected simply and safely by detecting an error starting from the voltage and / or the current applied to a metering unit or flowing through the metering unit. Furthermore, an error based on a control deviation of a rail pressure control can be detected. An error is detected, for example, if the control deviation exceeds a certain value.

Wenn zusätzliche Einspritzungen in die Brennräume der Brennkraftmaschine erfolgen, die keinen Beitrag zum Drehmoment liefern, kann der Druckabbau im Fehlerfall beschleunigt werden.If additional injections are made in the combustion chambers of the internal combustion engine, which do not contribute to the torque, the pressure reduction can be accelerated in the event of a fault.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen neuen Programmcode zusammen mit Verarbeitungsanweisungen zum Erstellen eines auf einem Steuergerät ablauffähigen Computerprogramms, insbesondere Sourcecode mit Compilier- und/oder Verlinkungsanweisungen, wobei der Programmcode das Computerprogramm zur Ausführung aller Schritte eines der beschriebenen Verfahren ergibt, wenn er gemäß der Verarbeitungsanweisungen in ein ablauffähiges Computerprogramm umgewandelt wird, also insbesondere kompiliert und/oder verlinkt wird. Dieser Programmcode kann insbesondere durch Quellcode gegeben sein, welche beispielsweise von einem Server im Internet herunterladbar ist.In a further aspect, the invention relates to a new program code together with processing instructions for creating a computer program executable on a control unit, in particular source code with compilation and / or linking instructions, the program code giving the computer program for carrying out all the steps of one of the described methods, if he the processing instructions are converted into an executable computer program, that is in particular compiled and / or linked. This program code can be given in particular by source code, which can be downloaded for example from a server on the Internet.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in er Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 sind die wesentlichen Elemente eines Kraftstoffzumesssystems dargestellt. Ein Kraftstofftank 9 ist über eine Saugleitung 4, eine Förderpumpe 5 und eine Niederdruckleitung 7 mit einer nicht näher erläuterten Hochdruckpumpe 3 verbunden. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Förderpumpe 5 auch in dem Kraftstofftank 9 angeordnet sein, wobei die Saugleitung 4 entsprechend nicht vorhanden ist. Die Förderpumpe 5 ist als Elektrokraftstoffpumpe ausgeführt. Der Förderpumpe 5 wird ein Stellsignal 26 von einem Steuergerät 20 zugeführt. An der Hochdruckpumpe 3 ist über eine Hochdruckleitung 11 ein Hochdruckspeicher 13, der auch als Rail bezeichnet wird, angeschlossen. Eine Zumesseinheit 14 mit einer Betätigungseinrichtung 15 ist hydraulisch im Verlauf der Niederdruckleitung 7 zwischen der Förderpumpe 5 und der Hochdruckpumpe 3 angeordnet. Diese Zumesseinheit 14 wird über ein Signal 28 von dem Steuergerät 20 angesteuert.In the 1 the essential elements of a fuel metering system are shown. A fuel tank 9 is via a suction line 4 , a pump 5 and a low pressure line 7 with an unspecified high-pressure pump 3 connected. In an embodiment not shown, the feed pump 5 also in the fuel tank 9 be arranged, the suction line 4 accordingly does not exist. The pump 5 is designed as an electric fuel pump. The delivery pump 5 becomes a control signal 26 from a controller 20 fed. At the high pressure pump 3 is via a high pressure line 11 a high-pressure accumulator 13 , which is also referred to as Rail, connected. A metering unit 14 with an actuating device 15 is hydraulic in the course of the low pressure line 7 between the feed pump 5 and the high pressure pump 3 arranged. This metering unit 14 will have a signal 28 from the controller 20 driven.

Beim Betrieb des Kraftstoffzumesssystems fördert die Förderpumpe 5 Kraftstoff vom Kraftstofftank 9 in die Niederdruckleitung 7. Die Hochdruckpumpe 3 fördert den Kraftstoff in den Hochdruckspeicher 13. Die Zumesseinheit 15 bestimmt dabei die der Hochdruckpumpe 3 zugeführte Kraftstoffmenge. Eine Messung des Drucks innerhalb des Hochdruckspeichers 13 wird durch ein Drucksensor 16 an dem Hochdruckspeicher 13 vorgenommen. Dieser Wert wird ebenfalls dem Steuergerät 20 zugeleitet. Über das Stellsignal 28 lässt sich die Öffnung der Zumesseinheit 14 beeinflussen.When operating the fuel metering system promotes the feed pump 5 Fuel from the fuel tank 9 in the low pressure line 7 , The high pressure pump 3 conveys the fuel into the high-pressure accumulator 13 , The metering unit 15 determines the high-pressure pump 3 amount of fuel supplied. A measurement of the pressure within the high pressure accumulator 13 is through a pressure sensor 16 at the high pressure accumulator 13 performed. This value is also the control unit 20 fed. About the control signal 28 can be the opening of the metering unit 14 influence.

Im Normalbetrieb wird der vom Sensor 16 gemessene Istdruck im Rail mit einem Sollwert verglichen und abhängig von dem Vergleich wird dann die Zumesseinheit 14 entsprechend angesteuert, damit eine entsprechende Kraftstoffmenge zur Hochdruckpumpe gelangt. Bei einer Fehlfunktion der Zumesseinheit 14 kann nun der Fall eintreten, dass das in der Zumesseinheit verbaute Element 15 nicht ordnungsgemäß funktioniert, und die Zumesseinheit immer die maximal mögliche Kraftstoffmenge der Hochdruckpumpe 3 zuleitet. Dies führt zu einem starken Druckanstieg im Rail 13. Ein solcher starker Druckanstieg muss sicher vermieden werden.In normal operation, that of the sensor 16 measured actual pressure in the rail compared with a target value and depending on the comparison then the metering unit 14 triggered accordingly, so that a corresponding amount of fuel reaches the high-pressure pump. In case of malfunction of the metering unit 14 can now be the case that the element installed in the metering unit 15 not working properly, and the metering unit always the maximum possible amount of fuel of the high pressure pump 3 feeds. This leads to a strong pressure increase in the rail 13 , Such a strong increase in pressure must be safely avoided.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass bei einem solchen Fehler die Förderpumpe 5 derart betrieben wird, dass sie den Kraftstoff aus der Niederdruckleitung 7 absaugt und wieder zurück in den Tank 9 fördert. Dies wird bei einer elektrisch betriebenen Förderpumpe dadurch erreicht, dass diese invers betrieben wird. D. h. die Förderpumpe läuft rückwärts.According to the invention it is now provided that in such an error, the feed pump 5 operated so that it takes the fuel from the low pressure line 7 sucks and back into the tank 9 promotes. This is achieved in an electrically operated feed pump in that it is operated inversely. Ie. the feed pump runs backwards.

Hierzu wird das Kraftstoffzumesssystem auf Fehler überwacht. Ein entsprechender Fehler wird vorzugsweise dadurch erkannt, dass das Drucksignal des Sensors 16 ausgewertet wird. Beispielsweise kann ein Fehler dann erkannt werden, wenn der Raildruck größer als ein Schwellwert und/oder wenn der Raildruck schneller als erwartet ansteigt. Das heißt ein Fehler wird dann erkannt, wenn der Raildruck unplausible Werte annimmt und/oder einen Schwellenwert übersteigt.For this purpose, the fuel metering system is monitored for errors. A corresponding error is preferably detected by the fact that the pressure signal of the sensor 16 is evaluated. For example, an error can be detected if the rail pressure is greater than a threshold and / or if the rail pressure increases faster than expected. This means that an error is detected when the rail pressure assumes implausible values and / or exceeds a threshold value.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ausgehend von der Spannung, die an der Zumesseinheit 14 anliegt, und dem Strom, der durch die Zumesseinheit 14 fließt, eine Fehlfunktion der Zumesseinheit erkannt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die verschiedenen Signale, beispielsweise des Stroms und/oder der Spannung und der Raildruck miteinander plausibilisiert werden. Wobei ausgehend von dem Vergleich der Signale ein Fehler erkannt wird.Furthermore, it can be provided that, starting from the voltage applied to the metering unit 14 is applied, and the current passing through the metering unit 14 flows, a malfunction of the metering unit is detected. It is particularly advantageous if the various signals, for example the current and / or the voltage and the rail pressure, are made plausible with one another. Where starting from the comparison of the signals an error is detected.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn zusätzlich noch Einspritzungen in die Brennräume der Brennkraftmaschine durchgeführt werden, um einen schnellen Druckabbau zu erzielen. Ein weiterer Druckaufbau wird durch das Rückwärtsfördern der Förderpumpe sicher vermieden.It is also particularly advantageous if injections are additionally carried out in the combustion chambers of the internal combustion engine in order to achieve a rapid pressure reduction. A further pressure build-up is reliably avoided by the backward conveying of the feed pump.

Fördert die Hochdruckpumpe im Fehlerfall unkontrolliert Kraftstoff und steigt der Raildruck über ein Schwellwert an, werden Einspritzungen in die Brennräume ausgelöst. Gleichzeitig beginnt die Förderpumpe rückwärts zu drehen und evakuiert so den Niederdruckbereich. In der Folge kann die Hochdruckpumpe keinen weiteren Kraftstoff mehr in das Rail fördern.If, in the event of a fault, the high-pressure pump delivers uncontrolled fuel and the rail pressure rises above a threshold value, injections into the combustion chambers are triggered. At the same time, the feed pump starts to turn backwards and thus evacuates the low pressure area. As a result, the high-pressure pump can no longer promote further fuel in the rail.

Durch diese Vorgehensweise kann die Anzahl der Einspritzungen in die Brennkraftmaschine im Fehlerfall deutlich reduziert werden.By this procedure, the number of injections into the internal combustion engine can be significantly reduced in the event of a fault.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011005592 [0002]DE 102011005592 [0002]

Claims (8)

Verfahren zum Betreiben einer Förderpumpe eines Kraftstoffzumesssystems, wobei das Kraftstoffzumesssystem auf Fehler überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Fehlers die Förderpumpe derart betrieben wird, dass die Förderpumpe Kraftstoff absaugt.Method for operating a feed pump of a Kraftstoffzumesssystems, wherein the fuel metering system is monitored for errors, characterized in that in the presence of a fault, the feed pump is operated such that the feed pump sucks fuel. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehler erkannt wird, wenn ein Raildruck unplausible Werte annimmt und/oder ein Schwellwert übersteigt.Method according to Claim 1 , characterized in that an error is detected when a rail pressure assumes implausible values and / or exceeds a threshold value. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Spannung und/oder dem Strom, der an einer Zumesseinheit anliegt oder bzw. durch die Zumesseinheit fließt, ein Fehler erkannt wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that, starting from the voltage and / or the current which is applied to a metering unit or flows through the metering unit, an error is detected. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Einspritzungen in die Brennräume der Brennkraftmaschine erfolgen, die keinen Beitrag zum Drehmoment liefern.Method according to one of the preceding claims, characterized in that additional injections are made in the combustion chambers of the internal combustion engine, which provide no contribution to the torque. Computerprogramm, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.Computer program that is designed to perform all the steps of one of the methods according to one of Claims 1 to 4 perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 5 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer program is based Claim 5 is stored. Steuergerät, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.Control unit, which is designed to perform all the steps of one of the methods according to one of Claims 1 to 4 perform. Programmcode zusammen mit Verarbeitungsanweisungen zum Erstellen eines auf einem Steuergerät ablauffähigen Computerprogramms, wobei der Programmcode das Computerprogramm nach Anspruch 5 ergibt, wenn er gemäß der Verarbeitungsanweisungen in ein ablauffähiges Computerprogramm umgewandelt wird.Program code, along with processing instructions for creating a computer program executable on a controller, wherein the program code retrieves the computer program Claim 5 when converted into an executable computer program according to the processing instructions.
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