DE102018211002A1 - Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckpumpe - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckpumpe in einem Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit einem Niederdrucksystem aufweisend die Niederdruckpumpe und einem Hochdrucksystem aufweisend eine Hochdruckpumpe, bei dem über die Niederdruckpumpe der Hochdruckpumpe Kraftstoff zugeführt wird, und bei dem die Niederdruckpumpe gesteuert betrieben wird, indem eine Fördermenge (Qsoll) der Niederdruckpumpe eingestellt wird, wobei basierend auf Toleranzbereichen im Kraftstoffversorgungssystem ein in Betracht zu ziehender Druckbereich für einen von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitzustellenden Zulaufdruck ermittelt wird, wobei ein aktueller Istwert (pist) des von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitgestellten Drucks ermittelt wird, und wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) angepasst wird, wenn der aktuelle Istwert (pist) des Drucks außerhalb des ermittelten Druckbereichs liegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckpumpe in einem Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
  • Stand der Technik
  • In modernen Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen können in Kraftstoffniederdrucksystemen, d.h. im Niederdruckbereich der Kraftstoffversorgung, meist elektrische Kraftstoffpumpen, insbesondere in Form sog. Vorförder- oder Niederdruckpumpen verwendet werden, mittels welchen der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einer Hochdruckpumpe gefördert wird.
  • Aus der DE 10 2013 207 372 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen bzw. elektronischen Kraftstoffpumpe in einem Kraftstoffversorgungssystem bekannt, bei dem diese Kraftstoffpumpe basierend auf einer Kennlinie eines Überdruckventils in diesem Kraftstoffversorgungssystem angesteuert wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckpumpe sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben einer Niederdruckpumpe wie beispielsweise einer elektrischen bzw. elektronischen Kraftstoffpumpe in einem Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit einem Niederdrucksystem aufweisend die Niederdruckpumpe und einem Hochdrucksystem aufweisend eine Hochdruckpumpe, bei dem über die Niederdruckpumpe der Hochdruckpumpe Kraftstoff zugeführt wird.
  • Während eine solche Niederdruckpumpe an sich sowohl gesteuert, indem eine Fördermenge der Niederdruckpumpe in Abhängigkeit von wenigstens einer Führungsgröße, wie z. B. Kraftstofftemperatur und Einspritzmenge, eingestellt wird, als auch geregelt, indem über eine von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitzustellende Fördermenge der Druck auf einen Sollwert geregelt wird, betrieben werden kann, wird die Niederdruckpumpe im vorliegend vorgeschlagenen Verfahren gesteuert betrieben. Der Sollwert wird üblicherweise systemspezifisch und betriebspunktabhängig berechnet, um die geforderten Betriebsrandbedingungen der Komponenten sicherzustellen.
  • Sowohl bei den Niederdruckpumpen als auch bei den Hochdruckpumpen kann es zu gewissen Toleranzen bei der Fertigung bzw. einer gewissen Exemplarstreuung kommen. So kann es bei Niederdruckpumpen zu Toleranzen bei der Fördermenge und bei Hochdruckpumpen zu Toleranzen bei der Drosselwirkung durch z.B. unterschiedliche Lagerspiele kommen. Um beim gesteuerten Betrieb alle Toleranzbereiche abzudecken, kann ein Vorsteuerwert bzw. ein Offset für die Fördermenge vorgegeben werden, der selbst bei der schlechtest möglichen Kombination von Niederdruckpumpe und Hochdruckpumpe (d.h. eine Niederdruckpumpe, die eine maximal nach unten abweichende Fördermenge hat, und eine Hochdruckpumpe, die eine maximal nach oben abweichende Drosselwirkung hat) eine ausreichende Fördermenge bereitstellt.
  • Dies führt jedoch bei den meisten solchen Kraftstoffversorgungssystemen entsprechend zu einer höheren Fördermenge der Niederdruckpumpe als eigentlich benötigt und somit zu einem unnötigen Leistungsbedarf.
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird daher zunächst basierend auf Toleranzbereichen im Kraftstoffversorgungssystem ein in Betracht zu ziehender Druckbereich für einen von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitzustellenden Zulaufdruck ermittelt. Bei einem solchen Zulaufdruck handelt es sich um einen solchen Wert des Drucks, der nötig ist, um die Hochdruckpumpe ordnungsgemäß betreiben zu können, d.h. um beispielsweise eine nötige Druckdifferenz bzw. einen nötigen Druckabfall über die Hochdruckpumpe sicherstellen zu können. Dieser Druckbereich wird also einerseits insbesondere durch einen mindestens bzw. minimal notwendigen Wert des Zulaufdrucks und andererseits durch einen maximal bzw. höchstens notwendigen Wert des Zulaufdrucks begrenzt. Für die Toleranzbereiche im Kraftstoffversorgungssystem werden vorzugweise Toleranzbereiche bei der Niederdruckpumpe und/oder bei der Hochdruckpumpe und/oder bei einer Druckermittlung berücksichtigt. Denkbar sind jedoch auch Toleranzbereiche bei anderen Komponenten und/oder bei der Ermittlung von Werten. Diese (zulässigen) Toleranzen sind für ein konkretes Kraftstoffversorgungssystem vorgegeben und daher bekannt. Es werden nämlich nur Bauteile verwendet, deren maßgebliche Größen innerhalb der vorgegebenen Toleranzbereiche liegen.
  • Der Druckbereich für den von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitzustellenden Zulaufdruck wird zweckmäßigerweise basierend auf wenigstens einem Kennfeld, insbesondere zwei oder mehreren Kennfeldern, ermittelt. Denkbar sind auch Kennlinien anstatt Kennfeldern. Es kann also insbesondere ein Kennfeld für den minimal notwendigen Wert und ein Kennfeld für den maximal notwendigen Wert verwendet werden. Solche Kennfelder können dabei in einer ausführenden Recheneinheit hinterlegt sein. Die Kennfelder oder Kennlinien können beispielsweise über Kraftstofftemperatur, Drehzahl oder Einspritzmenge oder Hochdruckfördermenge aufgespannt sein.
  • Dieser minimal notwendige Wert wird dabei insbesondere für eine Hochdruckpumpe mit minimaler Drosselwirkung (d.h. mit einer Drosselwirkung am unteren Toleranzbereich bzw. einem Durchfluss am oberen Toleranzbereich) benötigt, z.B. um neben ausreichender Kühlmenge weitere funktions- und robustheitsrelevante Randbedingungen einzuhalten. Entsprechend ergibt sich der maximal notwendige Wert insbesondere für eine Hochdruckpumpe mit maximaler Drosselwirkung (d.h. mit einer Drosselwirkung am oberen Toleranzbereich bzw. einem Durchfluss am unteren Toleranzbereich), um ausreichend Kühlmenge sicher zu stellen.
  • Weiterhin wird ein aktueller Istwert des von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitgestellten Drucks ermittelt. Dies kann insbesondere unter Verwendung eines geeigneten Drucksensors, beispielsweise an geeigneter Stelle im Kraftstoffversorgungssystem, erfolgen. Wenn nun der aktuelle Istwert des Drucks außerhalb des ermittelten Druckbereichs liegt, so wird die eingestellte Fördermenge angepasst. Die Soll-Fördermenge kann dabei initial auf einen mindestens benötigten Wert eingestellt werden, der beispielsweise einer für die Hochdruckpumpe benötigten Kühlmenge entspricht und von einer Niederdruckpumpe mit minimaler Fördermenge bereitgestellt wird. Die Fördermenge der Niederdruckpumpe kann dabei insbesondere über eine Drehzahlregelung, insbesondere über einen unterlagerten Drehzahlregelkreis, eingestellt werden.
  • Damit können nun Fälle auftreten, in denen ein nötiger Zulaufdruck bzw. ein Zulaufdruckbereich zunächst nicht erreicht wird, jedoch erfolgt hierbei dann eine entsprechende Anpassung. Entsprechend kann die eingestellte Fördermenge erhöht werden, wenn der aktuelle Istwert des Druckes unterhalb des mindestens notwendigen Wertes des Zulaufdrucks liegt, und/oder die eingestellte Fördermenge kann reduziert werden, wenn der aktuelle Istwert des Druckes oberhalb eines maximal notwendigen Wertes des Zulaufdrucks liegt.
  • Insgesamt ist damit ein gesteuerter Betrieb der Niederdruckpumpe möglich, bei dem einerseits der nötige Zulaufdruck erreicht wird, andererseits aber auch keine unnötige Leistung vorgehalten wird.
  • Vorzugsweise wird die eingestellte Fördermenge dabei gesteuert, insbesondere schrittweise, angepasst. Alternativ ist dies auch möglich, wenn die eingestellte Fördermenge durch Regelung, z.B. zeitweise Druckregelung, angepasst wird. In beiden Fällen ist eine genaue und gezielte Anpassung möglich.
  • Außerdem ist es bevorzugt, wenn die eingestellte Fördermenge weiterhin in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kraftstoffs angepasst wird. Die Kraftstofftemperatur kann beispielsweise durch einen üblicherweise vorhandenen Temperatursensor im Kraftstoffkreislauf, z.B. im Zu- oder Rücklauf der Hochdruckpumpe, gemessen werden. Damit kann eine noch genauere Einstellung der Fördermenge erfolgen, was eine weitere Erhöhung der Effizienz bedeutet.
  • Solche neuen Werte wie beispielsweise eine angepasste Fördermenge, ggf. innerhalb einer Kennlinie, wie sie im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens ermittelt bzw. angepasst werden, können dann entsprechend auch in einer ausführenden Recheneinheit, dort beispielsweise in einem Speicher hinterlegt werden. Vorzugsweise kann dies umfassen, dass die für eine aktuelle Temperatur sich ergebende Fördermenge nach der Erhöhung bzw. Reduzierung und/oder die Differenz zur ursprünglichen Fördermenge gespeichert werden und zu einem späteren Zeitpunkt in Abhängigkeit von der dann vorherrschenden Temperatur als vorzubelegende Fördermenge bzw. vorzubelegender Offset zur Fördermenge verwendet werden. Aus den gespeicherten Werten kann nötigenfalls insbesondere durch Extra- oder Interpolation ein Wert für die dann vorherrschende Temperatur ermittelt werden, falls hierfür kein Speicherwert vorliegt.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs oder einer Kraftstoffpumpe, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch einen Teil eines Kraftstoffversorgungssystems mit einer Niederdruckpumpe, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann.
    • 2 zeigt in einem Diagramm einen Arbeitsbereich für Niederdruckpumpe und Hochdruckpumpe, wie er sich im Rahmen eines nicht erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt.
    • 3 zeigt in einem Diagramm einen Arbeitsbereich für Niederdruckpumpe und Hochdruckpumpe, wie er sich im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt.
    • 4 zeigt schematisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in bevorzugter Ausführungsform.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In 1 ist schematisch und beispielhaft ein Teil eines Kraftstoffversorgungssystems 100 einer Brennkraftmaschine 150 mit einer hier als elektrische Kraftstoffpumpe ausgebildeten Niederdruckpumpe 120 gezeigt, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann. Dabei wird Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 110 mittels der Niederdruckpumpe 120 über zwei Filter 111 und 112 zu einer Hochdruckpumpe 130 gefördert.
  • In der von einem Hochdrucksystem 145 umfassten Hochdruckpumpe 130 wird der Kraftstoff beispielsweise wie dargestellt über ein Mengensteuerventil 131 und ein Einlassventil 136 oder alternativ auch von einem elektrisch betätigten Einlassventil einem in einem Triebwerksraum 132 und dort in einem Zylinder angeordneten Kolben 135 zugeführt. Der Kolben 135 ist an eine Welle der Brennkraftmaschine 150 gekoppelt und wird über diese angetrieben. Über ein Auslassventil 137 kann der Kraftstoff beispielsweise einem (hier nicht dargestellten) Hochdruckspeicher zugeführt werden.
  • Weiterhin sind ein Überströmventil 133 sowie beispielhaft zwei leckagebehaftete Lagerstellen 134 und 138 gezeigt, über welche Kraftstoff über einen Rücklauf 146 in den Kraftstofftank 110 zurückfließt. Über das Überströmventil 133 kann über die abgeströmte Kraftstoffmenge ein gewünschter Druckwert eingestellt werden. Weiterhin ist eine in das Überströmventil 133 integrierte Kühldrossel 139 vorgesehen, über die Kraftstoff mit geringem Volumenstrom zur Kühlung der Hochdruckpumpe 130 fließen kann.
  • Alternativ kann die Kühldrossel 139 auch parallel zum Überströmventil 133 angeordnet sein, sodass dauerhaft Kraftstoff mit geringem Volumenstrom zur Kühlung der Hochdruckpumpe 130 fließen kann.
  • Die Niederdruckpumpe 120 befindet sich in einem Niederdrucksystem 140 des Kraftstoffversorgungssystems 100. Das Niederdrucksystem 140 umfasst u. a. einen Drucksensor 141, den Kraftstofftank 110, die Filter 111, 112, die Niederdruckpumpe 120, das Überströmventil 133, die Kühldrossel 139 und Kraftstoffleitungen in Zu- und Rücklauf. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass das Niederdrucksystem 140 auch teilweise durch das Gehäuse der Hochdruckpumpe 130 und deren Lager 134 und 138, beispielsweise zu deren Schmierung und/oder Kühlung, führen kann.
  • Der Kraftstoffpumpe 120 ist eine als Pumpensteuergerät ausgebildete Recheneinheit 170 zugeordnet, welche zur Steuerung und/oder Regelung der Niederdruckpumpe 120 vorgesehen ist und dazu über eine entsprechende Ausstattung wie beispielswiese einen Mikrocontroller, Messtechnik und eine geeignete Software verfügt.
  • Weiterhin kann ein hier nicht gezeigtes Motorsteuergerät vorgesehen sein, an welches das Pumpensteuergerät 170 datenübertragend angebunden ist und das im Zuge der Steuerung der Brennkraftmaschine, die über das Kraftstoffversorgungssystem 100 mit Kraftstoff versorgt wird, entsprechende Befehle wie beispielsweise eine Drehzahl oder einen Volumenstrom bzw. eine Fördermenge an das Pumpensteuergerät 170 gibt, so dass die Kraftstoffpumpe 120 wie gewünscht angesteuert wird.
  • In 2 sind in einem Diagramm Toleranzbereiche für eine Niederdruckpumpe und eine Hochdruckpumpe und der sich daraus bei einem nicht erfindungsgemäßen Verfahren ergebende Arbeitsbereich dargestellt. Hierzu ist eine Durchlassmenge K bzw. Fördermenge Q pro Zeit über einem Druck p aufgetragen. Während sich eine Durchlassmenge K auf eine Hochdruckpumpe und deren Drosselwirkung bezieht, bezieht sich die Fördermenge Q auf eine von einer Niederdruckpumpe bereitstellbare Kraftstoffmenge.
  • Mit Kmin und Kmax sind dabei Kennlinien bzw. Verläufe von Durchlassmengen von Hochdruckpumpen über einem von der Niederdruckpumpe für die Hochdruckpumpe bereitgestellten Druck (sog. Zulaufdruck) p für eine Drosselwirkung am unteren Toleranzbereich (d.h. sehr geringe Drosselwirkung, Kmin) und für eine Drosselwirkung am oberen Toleranzbereich (d.h. sehr hohe Drosselwirkung, Kmax ) gezeigt.
  • Außerdem sind mit Qmax und Qmin Fördermengen für einen vorgegebenen Steuerwert (Sollfördermenge) für Niederdruckpumpen am oberen Toleranzbereich (d.h. hohe Fördermenge, Qmax ) und am unteren Toleranzbereich (d.h. geringe Fördermenge, Qmin ) gezeigt. Entsprechend gibt ΔQ einen Toleranzbereich der Niederdruckpumpen an. Mit QK ist außerdem eine minimal nötige Fördermenge zur ausreichenden Kühlung einer Hochdruckpumpe gezeigt.
  • Damit nun - bei herkömmlicher Betriebsweise - jede Eventualität hinsichtlich der Toleranzbereiche abgedeckt ist, muss bei der Einstellung einer Fördermenge zum Betrieb der Niederdruckpumpe ein solcher Wert (für die erwähnte Sollfördermenge) eingestellt werden bzw. muss ein so großer Vorsteuerwert oder Offset eingestellt werden, wie er sich aus einem Schnittpunkt der Linien Qmin und Kmin ergibt. Die Lage des erforderlichen Schnittpunkts zwischen Qmin und Kmin kann dabei einerseits durch eine mindestens erforderliche Kühlmenge QK oder andererseits auch durch einen mindestens erforderlichen Druck pmin bestimmt sein. Nur so wird sichergestellt, dass auch bei einer Niederdruckpumpe am unteren Toleranzbereich und einer Hochdruckpumpe mit Drosselwirkung am unteren Toleranzbereich ein ordnungsgemäßer Betrieb möglich ist.
  • Insgesamt ergibt sich damit ein Arbeitsbereich für die Kombination aus Niederdruckpumpe und Hochdruckpumpe, wie er in 2 schraffiert zwischen den erwähnten Linien gezeigt ist. Dies bedeutet jedoch, dass ein Großteil der Niederdruckpumpen mit unnötig hoher Leistung betrieben wird, da die die meisten Niederdruckpumpen und Hochdruckpumpen eben nicht am unteren Toleranzbereich liegen.
  • In 3 sind in einem Diagramm Toleranzbereiche für eine Niederdruckpumpe und eine Hochdruckpumpe dargestellt, wie sie im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Hierzu ist, wie auch in 2, eine Durchlassmenge K bzw. Fördermenge Q pro Zeit über einem Druck p aufgetragen.
  • Mit Kmin und Kmax sind erneut Kennlinien bzw. Verläufe von Durchlassmengen von Hochdruckpumpen über einem von der Niederdruckpumpe für die Hochdruckpumpe bereitgestellten Druck (sog. Zulaufdruck) p für eine Drosselwirkung am unteren Toleranzbereich (d.h. sehr geringe Drosselwirkung, Kmin ) und für eine Drosselwirkung am oberen Toleranzbereich (d.h. sehr hohe Drosselwirkung, Kmax) gezeigt.
  • Außerdem sind auch hier mit Qmax und Qmin Fördermengen für Niederdruckpumpen am oberen Toleranzbereich (d.h. hohe Fördermenge, Qmax ) und am unteren Toleranzbereich (d.h. geringe Fördermenge, Qmin) gezeigt. Entsprechend gibt auch hier ΔQ einen Toleranzbereich der Niederdruckpumpen an. Die mit QK bezeichnete minimal nötige Fördermenge zur ausreichenden Kühlung einer Hochdruckpumpe entspricht hier Qmin .
  • Mit pmin und pmax sind außerdem ein mindestens notwendiger Wert des Zulaufdrucks sowie ein maximal notwendiger Wert des Zulaufdrucks gezeigt, wie sie sich aufgrund der Toleranzbereiche von Niederdruckpumpe und Hochdruckpumpe ergeben, damit der von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitzustellende Druck für den ordnungsgemäßen Betrieb der Hochdruckpumpe ausreichend ist. Mit diesen beiden Werten des Zulaufdrucks ergibt sich damit ein zugehöriger Druckbereich Δp.
  • Der mindestens erforderliche Druck pmin kann dabei aufgrund funktions- oder robustheitsbedingter Faktoren bei der Hochdruckpumpe nach unten hin derart limitiert sein, dass bei minimaler Drosselwirkung höhere Kühlmengen resultieren, als die zur reinen Kühlung erforderliche Fördermenge QK . Der maximal erforderliche Druck pmax liegt unter Berücksichtigung der Toleranzen für die Druckermittlung so hoch, dass auch bei einer Hochdruckpumpe mit maximaler Drosselwirkung und grenztoleranzlagiger Druckermittlung die notwendige Mindestkühlmenge QK sichergestellt wird.
  • Ein Arbeitsbereich, der sich gemäß dem in Bezug auf 2 beschriebenen Verfahren ergeben würde, würde auch hier durch die Linien Kmin , Kmax , Qmin und Qmax begrenzt. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann dieser Arbeitsbereich jedoch auf den hier schraffiert dargestellten Bereich verkleinert werden. Dieser Bereich ist hierbei zusätzlich durch die Linien pmin und pmax begrenzt. Mittels zweier Pfeile ist dabei eine Anhebung bzw. Reduzierung der Fördermenge angedeutet, wie sie nachfolgend im Rahmen der Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben werden soll.
  • In 4 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in bevorzugter Ausführungsform dargestellt. Nach einem Start des Verfahrens in Schritt 400 kann zunächst in einem Schritt 410 initial eine Fördermenge Qsoll berechnet werden, insbesondere kann es sich dabei um die für die Hochdruckpumpe benötigte Kühlmenge QK handeln, wie sie auch in 3 gezeigt ist. An sich könnte dann sogleich zum Schritt 420 übergegangen werden, nämlich einen mit dieser berechneten Fördermenge gesteuerten Betrieb der Niederdruckpumpe. Jedoch kann dazwischen eine Korrektur bzw. Anpassung dieser berechneten Fördermenge vorgenommen werden, wie mit Schritt 470 gezeigt und nachfolgend erläutert.
  • In einem Schritt 415 werden, beispielsweise initial oder einmalig, denkbar ist aber auch wiederholt oder kontinuierlich, der mindestens notwendige Wert des Zulaufdrucks pmin sowie der maximal notwendige Wert des Zulaufdrucks pmax berechnet bzw. ermittelt, wie sie in 3 dargestellt sind.
  • Soll nun im Rahmen einer Überprüfung gemäß Schritt 425 eine Anpassung der eingestellten Fördermenge vorgenommen werden, so wird zunächst, beispielsweise mittels des erwähnten Sensors bzw. Drucksensors, ein aktueller Istwert pist des von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitgestellten Drucks ermittelt.
  • In einem Schritt 430 wird der Istwert pist zunächst mit dem mindestens notwendigen Wert des Zulaufdrucks pmin verglichen. Ist der Istwert pist größer als pmin (oder ggf. zumindest gleich pmin ) so wird zu Schritt 435 übergegangen, in dem der Istwert pist mit dem maximal notwendigen Wert des Zulaufdrucks pmax verglichen wird. Ist der Istwert pist nicht größer als pmax, so bedeutet dies, dass der Istwert pist innerhalb des durch pmin und pmax gebildeten Druckbereichs liegt und somit, wie in Bezug auf 3 zu sehen, keine Anpassung der Fördermenge nötig ist, wie in Schritt 438 zu sehen ist.
  • Wird in Schritt 430 jedoch festgestellt, dass der Istwert pist nicht größer als pmin ist, so wird in Schritt 440 eine Erhöhung bzw. Anhebung der Fördermenge vorgenommen, beispielsweise um einen vorgegebenen Wert.
  • Wird in Schritt 435 festgestellt, dass der Istwert pist größer als pmax ist, so wird in Schritt 445 eine Reduzierung der Fördermenge vorgenommen, beispielsweise um einen vorgegebenen Wert.
  • In einem Schritt 450 kann dann eine Aufsummierung der einzelnen Anpassungsschritte der Fördermenge erfolgen und anschließend in Schritt 470 zur Korrektur der Sollfördermenge verwendet werden.
  • Vorzugsweise erfolgt ein Einlernen einer sich ergebenden Anpassung (die bei einer vorausgehenden „n“-Entscheidung auch null sein kann) in einem (optionalen) Schritt 460 zur späteren Verwendung in dem Schritt 470. Die Speicherung erfolgt in Abhängigkeit von einer oder mehreren zweckmäßigen Einflussgrößen, wie z.B. der Kraftstofftemperatur.
  • Auf diese Weise kann also durch Anpassung der einzustellenden Fördermenge der in 3 schraffiert gezeigte Arbeitsbereich erreicht werden, was - in vielen Fällen - zu einer Reduzierung oder gar Vermeidung unnötiger Leistung der Niederdruckpumpe führt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013207372 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckpumpe (120) in einem Kraftstoffversorgungssystem (100) einer Brennkraftmaschine (150) mit einem Niederdrucksystem (140) aufweisend die Niederdruckpumpe (120) und einem Hochdrucksystem (145) aufweisend eine Hochdruckpumpe (130), bei dem über die Niederdruckpumpe (120) der Hochdruckpumpe (130) Kraftstoff zugeführt wird, und bei dem die Niederdruckpumpe (120) gesteuert betrieben wird, indem eine Fördermenge (Qsoll) der Niederdruckpumpe eingestellt wird, wobei basierend auf Toleranzbereichen (ΔQ) im Kraftstoffversorgungssystem ein in Betracht zu ziehender Druckbereich (Δp) für einen von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitzustellenden Zulaufdruck ermittelt wird, wobei ein aktueller Istwert (pist) des von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitgestellten Drucks ermittelt wird, und wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) angepasst wird, wenn der aktuelle Istwert (pist) des Drucks außerhalb des ermittelten Druckbereichs (Δp) liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fördermenge (Qsoll) initial auf einen mindestens benötigten Wert eingestellt wird, der insbesondere eine für die Hochdruckpumpe benötigte Kühlmenge (QK) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) gesteuert, insbesondere schrittweise, angepasst wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) durch Regelung angepasst wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) weiterhin in Abhängigkeit von einer Temperatur des Kraftstoffs angepasst wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) erst dann angepasst wird, wenn der aktuelle Istwert (pist) des Drucks für eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des ermittelten Druckbereichs (Δp) liegt
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) erhöht wird, wenn der aktuelle Istwert (pist) des Druckes unterhalb eines mindestens notwendigen Wertes (pmin) des Solldrucks liegt, und/oder wobei die eingestellte Fördermenge (Qsoll) reduziert wird, wenn der aktuelle Istwert (pist) des Druckes oberhalb eines maximal notwendigen Wertes (pmax) des Solldrucks liegt.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für die Toleranzbereiche im Kraftstoffversorgungssystem Toleranzbereiche bei der Niederdruckpumpe und/oder bei der Hochdruckpumpe und/oder bei einer Druckermittlung berücksichtigt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der in Betracht zu ziehende Druckbereich (Δp) für den von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe bereitzustellenden Zulaufdruck basierend auf wenigstens einem Kennfeld, insbesondere zwei Kennfeldern, ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fördermenge (Qsoll) der Niederdruckpumpe über eine Drehzahlregelung, insbesondere über einen unterlagerten Drehzahlregelkreis, eingestellt wird.
  11. Recheneinheit (170), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
  12. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (170) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (170) ausgeführt wird.
  13. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 12.
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