DE102019125271A1

DE102019125271A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems, Antriebssystem und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019125271A1
Application number: DE102019125271.7A
Authority: DE
Inventors: Mark Gotthardt; Lukas Kille
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems (1) eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Verbrennungsmotor (3), aufweisend die folgenden Schritte:- Identifizieren eines auslösenden Ereignisses mittels einer Steuerungsvorrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (2), und- Betreiben einer Hochdruckpumpe (5) des Kraftstoffeinspritzsystems (1) mittels der Steuerungsvorrichtung (4) derart, dass Kraftstoff von einem Hochdruckausgang (6) der Hochdruckpumpe (5) durch den Verbrennungsmotor (3) über eine Bypassleitung (7) zu einem Niederdruckeingang (8) der Hochdruckpumpe (5) gefördert wird.Erfindungsgemäß wird die Hochdruckpumpe (5) bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor (3) betrieben. Ferner betrifft die Erfindung ein Antriebssystem (14) für ein Kraftfahrzeug (2) sowie ein Kraftfahrzeug (2) mit einem Antriebssystem (14).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor. Ferner betrifft die Erfindung ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem.
Es ist bekannt, dass der Start eines Verbrennungsmotors unter Kaltstartbedingungen, also mit verhältnismäßig kaltem Verbrennungsmotor und/oder kaltem Kraftstoff, zu besonders hohen Emissionen führt. Um diese zusätzlichen Emissionen zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, gibt es unterschiedliche Lösungsansätze.
Zur Lösung dieses Problems sind beispielsweise elektrische Zusatzheizungen zum Vorwärmen des Kraftstoffs und/oder der Ansauglauft bekannt. Überdies sind aus den Druckschriften DE 10 2012 218 632 A1 und DE 10 2010 041 063 A1 Kraftstoffeinspritzsysteme mit einer Hochdruckpumpe bekannt, bei welchen Kraftstoff nach dem Start des Verbrennungsmotors mittels der Hochdruckpumpe in einem Kreislauf durch ein Common-Rail des Verbrennungsmotors förderbar ist. Auf diese Weise ist eine Vorwärmung des Kraftstoffs erzielbar. Hierfür weist das Kraftstoffeinspritzsystem eine Bypassleitung auf, dessen Eingangsende in Kraftstoffflussrichtung am Ende des Common-Rails und dessen Ausgangsende vor der Hochdruckpumpe angeordnet ist. Bei der DE 10 2010 041 063 A1 mündet die Bypassleitung in einen Saugbereich einer Niederdruckpumpe des Kraftstoffei nspritzsystems.
Bekannte Vorrichtungen und Verfahren zum Vorwärmen des Kraftstoffs haben den Nachteil, dass oftmals zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise elektrische Heizvorrichtungen vorgesehen sind. Dies wirkt sich negativ auf das Fahrzeuggewicht, den zur Verfügung stehenden Bauraum sowie die Herstellungskosten aus. Überdies haben einige bekannte Vorrichtungen und Verfahren zum Vorwärmen des Kraftstoffs den Nachteil, dass ein Vorwärmen des Kraftstoffs erst bei gestartetem Verbrennungsmotor möglich ist, da die Hochdruckpumpe mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, einem Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie einem Kraftfahrzeug zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, ein Antriebssystem und ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit welchen auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise beim Starten des Verbrennungsmotors Emissionen reduzierbar sind.
Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 8 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem sowie dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor gelöst. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Identifizieren eines auslösenden Ereignisses mittels einer Steuerungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs,
- Betreiben einer Hochdruckpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems mittels der Steuerungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs derart, dass Kraftstoff von einem Hochdruckausgang der Hochdruckpumpe durch den Verbrennungsmotor über eine Bypassleitung zu einem Niederdruckeingang der Hochdruckpumpe gefördert wird.

Erfindungsgemäß wird die Hochdruckpumpe bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor betrieben.
Die Steuerungsvorrichtung kann erfindungsgemäß beispielsweise als Teil einer Motorsteuerungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs zum Steuern des Verbrennungsmotors ausgebildet sein. Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise als Ottomotor ausgebildet, kann aber erfindungsgemäß auch als Dieselmotor ausgebildet sein. Mittels der Steuerungsvorrichtung ist die Hochdruckpumpe des Kraftfahrzeugs unabhängig von einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors steuerbar. Das bedeutet, dass die Hochdruckpumpe auch bei stehendem Verbrennungsmotor betreibbar ist.
Mittels der Steuerungsvorrichtung wird das auslösende Ereignis identifiziert. Unter einem auslösenden Ereignis wird im Rahmen der Erfindung ein Ereignis verstanden, welches bei ruhendem Verbrennungsmotor stattfindet und Rückschlüsse auf ein potenziell bevorstehendes Starten des Verbrennungsmotors zulässt. Insbesondere eine Betätigung am Kraftfahrzeug durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise das Öffnen einer Tür, insbesondere einer Fahrertür, oder des Kofferraums, ein Setzen auf den Fahrersitz und/oder Beifahrersitz, ein Anschnallen oder dergleichen, können im Rahmen der Erfindung als auslösende Ereignisse verwendet werden. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass mehrere auslösende Ereignisse definiert sind, sodass aufgrund des Identifizierens bereits eines der auslösenden Ereignisse die Hochdruckpumpe betrieben wird. Ebenso kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass sich das auszulösende Ereignis aus einer Gruppe von mehreren Ereignissen zusammensetzt, wie beispielsweise ein Betätigen eines Funkschlüssels des Kraftfahrzeugs und ein Öffnen der Fahrertür, sodass erst bei Auftreten dieser Gruppe von Ereignissen das auszulösende Ereignis identifiziert wird.
Wenn das auslösende Ereignis identifiziert ist, betreibt die Steuerungsvorrichtung die Hochdruckpumpe derart, dass Kraftstoff in einem Kreislauf durch die Hochdruckpumpe und den Verbrennungsmotor gefördert wird. Hierfür ist die Bypassleitung vorgesehen, deren Bypasseingang vorzugsweise in Strömungsrichtung des Kraftstoffs am Ende des Verbrennungsmotors und deren Bypassausgang im Niederdruckeingang der Hochdruckpumpe angeordnet ist. An dem Bypasseingang ist vorzugsweise ein Ventil zum Öffnen und Verschließen der Bypassleitung angeordnet. Somit wird der aus dem Verbrennungsmotor herausgeförderte Kraftstoff nicht in den Tank des Kraftfahrzeugs, sondern wieder durch die Hochdruckpumpe in den Verbrennungsmotor gefördert. Hierbei wird der Kraftstoff durch Dissipation erwärmt.
Da bei stehendem Verbrennungsmotor kein oder nur wenig Kraftstoff in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, wird die in den Verbrennungsmotor eingeleitete Kraftstoffmenge vollständig bzw. zumindest zu 99% durch den Verbrennungsmotor durchgeleitet. Der aus dem Verbrennungsmotor ausströmende Kraftstoff wird vorzugsweise vollständig oder zumindest zwischen 95% und 100% über den Bypass der Hochdruckpumpe wieder zugeführt. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass nach dem Starten des Verbrennungsmotors weiterhin der komplette aus dem Verbrennungsmotor herausgeförderte Kraftstoff oder zumindest ein Teil hiervon durch den Bypass der Hochdruckpumpe zugeführt wird. Hierfür wird die Hochdruckpumpe vorzugsweise mit einer Überlast betrieben, sodass die Hochdruckpumpe mehr Kraftstoff fördert als vom Verbrennungsmotor benötigt wird. Dies ist insbesondere von einer Kraftstofftemperatur des Kraftstoffes und/oder einer Motortemperatur des Verbrennungsmotors abhängig. Mit steigender Kraftstofftemperatur und/oder Motortemperatur kann die Mehrförderung an Kraftstoff durch die Hochdruckpumpe wieder reduziert werden, insbesondere wenn die Kraftstofftemperatur einen SOLL-Wert erreicht hat.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor hat gegenüber herkömmlichen Verfahren den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Erwärmung des Kraftstoffes bei stehendem Verbrennungsmotor erzielbar ist. Durch das Identifizieren eines auslösenden Ereignisses mittels der Steuerungsvorrichtung wird die Hochdruckpumpe mittels der Steuerungsvorrichtung bereits zu einem Zeitpunkt betrieben, zu welchem ein Start des Verbrennungsmotors erst bevorsteht. Überdies ist durch das Identifizieren des auslösenden Ereignisses eine Zeitspanne, in welcher Kraftstoff bei stehendem Verbrennungsmotor mittels der Hochdruckpumpe durch den Verbrennungsmotor und die Bypassleitung gepumpt wird, weiter verlängerbar. Dies hat den Vorteil, dass der Kraftstoff beim Starten des Verbrennungsmotors eine höhere Temperatur als bei herkömmlichen Verfahren aufweist. Somit lassen sich schädliche Emissionen auf vorteilhafte Weise reduzieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass der Kraftstoff über die Bypassleitung an einer Niederdruckpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems vorbei zum Niederdruckeingang der Hochdruckpumpe gefördert wird. Demnach ist zum Fördern des Kraftstoffes mittels der Hochdruckpumpe ein Fördern des Kraftstoffes mittels der Niederdruckpumpe nicht erforderlich. Es kann vorgesehen sein, dass die Niederdruckpumpe lediglich solange verwendet wird, bis ausreichend Kraftstoff zum Fördern mittels der Hochdruckpumpe bereitgestellt ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Energieaufwand zur Durchführung des Verfahrens reduziert ist. Überdies ist somit ein unbeabsichtigtes zurückfördern von aufgewärmtem Kraftstoff in den Tank sowie eine Beimischung von kaltem Kraftstoff aus dem Tank vermeidbar.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Kraftstoff derart durch den Verbrennungsmotor gefördert wird, dass der Kraftstoff beim Fördern durch den Verbrennungsmotor durch einen Common-Rail des Verbrennungsmotors gefördert wird. Herkömmliche Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung weisen ein Common-Rail auf, durch welches mittels der Hochdruckpumpe Kraftstoff förderbar ist. Einspritzventile sind fluidkommunizierend am Common-Rail angebunden, um je nach Bedarf Kraftstoff aus dem Common-Rail in die jeweiligen Zylinder einzuspritzen. Bei stehendem Verbrennungsmotor und geschlossenen Einspritzventilen strömt der von der Hochdruckpumpe geförderte Kraftstoff durch den Common-Rail sowie die Bypassleitung und wird hierbei aufgrund der Dissipation mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise erwärmt.
Weiter bevorzugt wird der Kraftstoff über ein Druckregelventil in die Bypassleitung eingelassen. Das Druckregelventil ist vorzugsweise am Bypasseingang der Bypassleitung angeordnet. Weiter bevorzugt ist das Druckregelventil direkt am Auslass des Common-Rails angeordnet. Das Druckregelventil ist vorzugsweise gemäß einem PCV Ventil ausgebildet. Mittels des Druckregelventils ist die durch die Bypassleitung geförderte Kraftstoffmenge mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise steuerbar.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Identifizieren des auslösenden Ereignisses mittels eines Türöffnungssensors und/oder eines Sitzkontaktsensors und/oder einer Steuerung einer Temperierungsvorrichtung, insbesondere einer Klimaanlage, Gebläsevorrichtung, Kühlvorrichtung, Heizvorrichtung, Standheizung oder dergleichen. Der Türöffnungssensor ist vorzugsweise der Türöffnungssensor einer Fahrertür des Kraftfahrzeugs. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Türöffnungssensor an einer anderen Tür des Kraftfahrzeugs und/oder einer Kofferraumklappe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen sind Türöffnungssensoren bereits vorhanden, insbesondere zum Aktivieren einer Leuchtvorrichtung sowie zum Ausgeben eines Alarms bei gestartetem Verbrennungsmotor, dass die Kofferraumklappe oder eine Tür nicht richtig geschlossen ist. Somit ist der Einsatz zusätzlicher Türöffnungssensoren nicht erforderlich. Der Sitzkontaktsensor ist zum Detektieren einer auf einen Sitz des Kraftfahrzeugs, insbesondere den Fahrersitz, wirkenden Gewichtskraft ausgebildet. Vorzugsweise ist der Sitzkontaktsensor auch zum Detektieren einer auf einen vom Fahrersitz verschiedenen Sitz des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Wenn sich eine Person auf den Sitz setzt, wird dies vom Sitzkontaktsensor detektiert und kann erfindungsgemäß als auslösendes Ereignis identifiziert werden. In der Steuerung der Temperierungsvorrichtung sind beispielsweise geplante Betriebsdaten der Temperierungsvorrichtung abgelegt. Hieraus ist ein Zeitpunkt ermittelbar, zu welchem das Kraftfahrzeug voraussichtlich verwendet werden soll. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerung der Temperierungsvorrichtung ausgebildet, einen Steuerungsbefehl über eine Fernsteuerung zu empfangen und dies als auslösendes Ereignis zu identifizieren und/oder an eine andere Steuerungsvorrichtung weiterzuleiten. Die Verwendung dieser Sensoren hat den Vorteil, dass das auslösende Ereignis mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere den Fahrer, bewirkbar ist, wobei sich der Benutzer nicht bewusst sein muss, durch ihre Handlung das auslösende Ereignis bewirkt zu haben. Das Identifizieren des auslösenden Ereignisses erfolgt somit durch aktives Überwachen des Verhaltens des Benutzers des Kraftfahrzeugs. Der Benutzer kann das auslösende Ereignis demnach unbewusst initiieren und muss hierfür keinen zusätzlichen Befehl ausgeben.
Vorzugsweise erfolgt das Identifizieren des auslösenden Ereignisses mittels eines Funkschlüsselsystems und/oder eines Eingabeinterfaces. Bei einem Funkschlüssel ist hierfür vorzugsweise eine zusätzliche Taste und/oder Tastenkombination oder dergleichen vorgesehen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass als auslösendes Ereignis ein Drücken einer Taste eines Funkschlüssels, insbesondere einer Entriegelungstaste, über eine vordefinierte Mindestdauer identifiziert wird. Das Eingabeinterface kann beispielsweise als Start/Stopp-Taste des Kraftfahrzeugs oder dergleichen ausgebildet sein. Es kann beispielsweise in den Einstellungen des Bordcomputers vorgegeben sein, dass ein kurzes Drücken der Start/Stopp-Taste bzw. ein Drücken der Start/Stopp-Taste über eine vordefinierte Mindestdauer bei kaltem Kraftstoff als auslösendes Ereignis identifiziert wird. Das Identifizieren des auslösenden Ereignisses beruht somit auf einer aktiven Betätigung durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise sichergestellt ist, dass ein Benutzer des Kraftfahrzeugs ein beabsichtigtes Starten des Verbrennungsmotors bewusst angeben und somit eine Vorwärmung des Kraftstoffs mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vor dem Starten des Verbrennungsmotors initiieren kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Hochdruckpumpe eine von einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors entkoppelbare, hybridisierte Hochdruckpumpe verwendet. Eine derartige Hochdruckpumpe ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2016 107 966 A1 bekannt.
Vorzugsweise weist die Hochdruckpumpe ein Gehäuse eines Pumpenelements und ein mit dem Pumpenelement in Verbindung stehendes Pumpengehäuse auf, wobei in dem Gehäuse des Pumpenelements ein Pumpenkolben beweglich angeordnet ist, der über einen Rollenstößel mit einem Nocken einer in dem Pumpengehäuse gelagerten Pumpennockenwelle zusammenwirkt. Zur Beeinflussung einer Drehzahl der Pumpennockenwelle steht die Hochdruckpumpe vorzugsweise mit einem Planetenradgetriebe in Wirkverbindung. Alternativ sind in dem Gehäuse des Pumpenelementes beispielsweise ein Saugventil und vorzugsweise ein das Saugventil ansteuerndes Ansteuerventil angeordnet, wodurch an einem Kraftstoffaustrittselement der Hochdruckpumpe eine kavitationsfreie Regelung eines Volumenstromes des Kraftstoffs bewirkbar ist. Die Hochdruckpumpe ist vorzugsweise elektrisch betreibbar. Eine derartige Hochdruckpumpe hat den Vorteil, dass der Kraftstoff mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise durch den Verbrennungsmotor und die Bypassleitung förderbar ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Antriebssystem weist einen Verbrennungsmotor mit einem Kraftstoffeinspritzsystem auf, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem ein Common-Rail zum Bereitstellen von Kraftstoff an Einspritzventilen des Verbrennungsmotors, eine Hochdruckpumpe zum Fördern von Kraftstoff zum Common-Rail, eine Bypassleitung zum Rückführen von Kraftstoff vom Common-Rail zur Hochdruckpumpe und eine Steuerungsvorrichtung zum Identifizieren eines auslösenden Ereignisses sowie zum Steuern der Hochdruckpumpe aufweist. Erfindungsgemäß ist die Hochdruckpumpe ausgebildet, mittels der Steuerungsvorrichtung unabhängig von einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors betrieben zu werden.
Die Steuerungsvorrichtung kann erfindungsgemäß beispielsweise als Teil einer Motorsteuerungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs zum Steuern des Verbrennungsmotors ausgebildet sein. Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise als Ottomotor ausgebildet, kann aber erfindungsgemäß auch als Dieselmotor ausgebildet sein. Mittels der Steuerungsvorrichtung ist die Hochdruckpumpe des Kraftfahrzeugs unabhängig von einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors steuerbar. Das bedeutet, dass die Hochdruckpumpe auch bei stehendem Verbrennungsmotor betreibbar ist.
Ferner ist die Steuerungsvorrichtung vorzugsweise ausgebildet, das auslösende Ereignis zu identifizieren. Unter einem auslösenden Ereignis wird im Rahmen der Erfindung ein Ereignis verstanden, welches bei ruhendem Verbrennungsmotor stattfindet und Rückschlüsse auf ein potenziell bevorstehendes Starten des Verbrennungsmotors zulässt. Insbesondere eine Betätigung am Kraftfahrzeug durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise das Öffnen einer Tür, insbesondere einer Fahrertür, oder des Kofferraums, ein Setzen auf den Fahrersitz und/oder Beifahrersitz, ein Anschnallen oder dergleichen, können im Rahmen der Erfindung als auslösende Ereignisse verwendet werden. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass mehrere auslösende Ereignisse definierbar sind, sodass aufgrund des Identifizierens bereits eines der auslösenden Ereignisse durch die Steuerungsvorrichtung die Hochdruckpumpe mittels der Steuerungsvorrichtung betreibbar ist. Ebenso kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das auszulösende Ereignis aus einer Gruppe von mehreren Ereignissen zusammensetzbar ist, wie beispielsweise ein Betätigen eines Funkschlüssels des Kraftfahrzeugs und ein Öffnen der Fahrertür, sodass erst bei Auftreten dieser Gruppe von Ereignissen das auszulösende Ereignis mittels der Steuerungsvorrichtung identifizierbar ist.
Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, in Abhängigkeit des Identifizierens des auslösenden Ereignisses die Hochdruckpumpe derart zu betreiben, dass Kraftstoff in einem Kreislauf durch die Hochdruckpumpe und den Verbrennungsmotor gefördert wird. Hierfür ist die Bypassleitung vorgesehen, deren Bypasseingang vorzugsweise in Strömungsrichtung des Kraftstoffs am Ende des Verbrennungsmotors und deren Bypassausgang im Niederdruckeingang der Hochdruckpumpe angeordnet ist. An dem Bypasseingang ist vorzugsweise ein Ventil zum Öffnen und Verschließen der Bypassleitung angeordnet. Somit ist der aus dem Verbrennungsmotor herausgeförderte Kraftstoff zumindest teilweise nicht in den Tank des Kraftfahrzeugs, sondern wieder durch die Hochdruckpumpe in den Verbrennungsmotor förderbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Antriebssystem gegenüber herkömmlichen Antriebssystemen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Erwärmung des Kraftstoffes bei stehendem Verbrennungsmotor erzielbar ist. Durch die Möglichkeit des Identifizierens eines auslösenden Ereignisses mittels der Steuerungsvorrichtung ist die Hochdruckpumpe bereits zu einem Zeitpunkt betreibbar, zu welchem ein Start des Verbrennungsmotors erst bevorsteht. Hierdurch ist eine Zeitspanne, in welcher Kraftstoff bei stehendem Verbrennungsmotor mittels der Hochdruckpumpe durch den Verbrennungsmotor und die Bypassleitung gepumpt wird, verlängerbar. Dies hat den Vorteil, dass der Kraftstoff beim Starten des Verbrennungsmotors eine höhere Temperatur als bei herkömmlichen Antriebssystemen aufweisen kann. Somit lassen sich schädliche Emissionen auf vorteilhafte Weise reduzieren.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Antriebssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem gelöst, wobei das Antriebssystem als erfindungsgemäßes Antriebssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie zu einem Antriebssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Erwärmung des Kraftstoffes bei stehendem Verbrennungsmotor erzielbar ist. Durch die Möglichkeit des Identifizierens eines auslösenden Ereignisses mittels der Steuerungsvorrichtung ist die Hochdruckpumpe bereits zu einem Zeitpunkt betreibbar, zu welchem ein Start des Verbrennungsmotors erst bevorsteht. Hierdurch ist eine Zeitspanne, in welcher Kraftstoff bei stehendem Verbrennungsmotor mittels der Hochdruckpumpe durch den Verbrennungsmotor und die Bypassleitung gepumpt wird, verlängerbar. Dies hat den Vorteil, dass der Kraftstoff beim Starten des Verbrennungsmotors eine höhere Temperatur als bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen aufweisen kann. Somit lassen sich schädliche Emissionen auf vorteilhafte Weise reduzieren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, ein erfindungsgemäßes Antriebssystem sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

1 in einem Diagramm ein erfindungsgemäßes Antriebssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
2 in einer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, und
3 in einem Ablaufdiagramm ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem 14 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schematisch in einem Diagramm abgebildet. Das Antriebssystem 14 weist einen Verbrennungsmotor 3 mit einem Motorblock 17, mehreren Einspritzventilen 15 und einem Common-Rail 10 zum Versorgen der Einspritzventile 15 mit Kraftstoff auf. Zudem weist das Antriebssystem 14 ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 mit einem Kraftstofftank 16 zum Speichern von Kraftstoff, einer Niederdruckpumpe 9 und einer Hochdruckpumpe 5 auf. Die Niederdruckpumpe 9 ist zum Fördern von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 16 zu einem Niederdruckeingang 8 der Hochdruckpumpe 5 ausgebildet. Die Hochdruckpumpe 5 ist zum Fördern des Kraftstoffes über einen Hochdruckausgang 6 der Hochdruckpumpe 5 zum Common-Rail 10 des Verbrennungsmotors 3 ausgebildet. Der Common-Rail 10 und die Einspritzventile 15 sind sowohl Bestandteil des Kraftstoffeinspritzsystems 1 als auch des Verbrennungsmotors 3.
An einem Kraftstoffauslass 18 des Common-Rails 10 ist ein Druckregelventil 11 angeordnet. An das Druckregelventil 11 ist eine Rückführleitung 19 zum Rückführen von Kraftstoff in den Kraftstofftank 16 sowie eine Bypassleitung 7 zum Rückführen von Kraftstoff an den Niederdruckeingang 8 der Hochdruckpumpe 5 angeordnet. Mittels des Druckregelventils 11 ist der Kraftstofffluss somit auf Rückführleitung 19 und Bypassleitung 7 aufteilbar. Vorzugsweise ist das Druckregelventil 11 ausgebildet, wahlweise die Rückführleitung 19 oder die Bypassleitung 7 komplett abzuriegeln. Zum Steuern der Hochdruckpumpe 5 und vorzugsweise der Niederdruckpumpe 9 sowie zum Identifizieren des auslösenden Ereignisses weist das Kraftstoffeinspritzsystem 1 eine Steuerungsvorrichtung 4 auf.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schematisch in einer Seitenansicht. Das Kraftfahrzeug 2 weist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem 14 auf. Das Antriebssystem 14 ist vorzugsweise gemäß dem Antriebssystem 14 aus 1 ausgebildet. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Antriebssystem 14 einen oder mehrere Türöffnungssensoren 12 zum Detektieren eines Öffnungszustands einer Tür des Kraftfahrzeugs 2 sowie einen oder mehrere Sitzkontaktsensoren 13 zum Detektieren einer Last, insbesondere einer Person, auf einem Sitz des Kraftfahrzeugs 2. Auf diese Weise sind mittels des Türöffnungssensors 12 und des Sitzkontaktsensors 13 auslösende Ereignisse für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens detektierbar, welche mittels der Steuerungsvorrichtung 14 (vgl. 1) detektierbar sind.
In 3 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schematisch in einem Ablaufdiagramm dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird mittels der Steuerungsvorrichtung 4 des Kraftfahrzeugs 2 ein auslösendes Ereignis, wie beispielsweise das Aufschließen des Kraftfahrzeugs 2, das Öffnen der Fahrertür, das Benutzen des Fahrersitzes, das manuelle Betätigen einer Eingabevorrichtung des Kraftfahrzeugs 2 oder dergleichen, mittels der Steuerungsvorrichtung 4 bei stehendem Verbrennungsmotor 3 identifiziert. In einem zweiten Verfahrensschritt 200 wird mittels der Steuerungsvorrichtung 4 des Kraftfahrzeugs 2 die Hochdruckpumpe 5 des Kraftstoffeinspritzsystems 1 derart betrieben, dass Kraftstoff von dem Hochdruckausgang 6 der Hochdruckpumpe 5 durch den Verbrennungsmotor 3 über die Bypassleitung 7 zu dem Niederdruckeingang 8 der Hochdruckpumpe 5 gefördert wird. Dies erfolgt zunächst bei stehendem Verbrennungsmotor 3. Auf diese Weise wird der Kraftstoff bereits bei stehendem Verbrennungsmotor 3 erwärmt, sodass der Kraftstoff beim Starten des Verbrennungsmotors 3 eine höhere Temperatur als bei herkömmlichen Verfahren aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Kraftstoffei nspritzsystem
2: Kraftfahrzeug
3: Verbrennungsmotor
4: Steuerungsvorrichtung
5: Hochdruckpumpe
6: Hochdruckausgang
7: Bypassleitung
8: Niederdruckeingang
9: Niederdruckpumpe
10: Common-Rail
11: Druckregelventil
12: Türöffnungssensor
13: Sitzkontaktsensor
14: Antriebssystem
15: Einspritzventil
16: Kraftstofftank
17: Motorblock
18: Kraftstoffauslass
19: Rückführleitung
100: erster Verfahrensschritt
200: zweiter Verfahrensschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012218632 A1 [0003]
DE 102010041063 A1 [0003]
DE 102016107966 A1 [0019]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems (1) eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Verbrennungsmotor (3), aufweisend die folgenden Schritte: - Identifizieren eines auslösenden Ereignisses mittels einer Steuerungsvorrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (2), und - Betreiben einer Hochdruckpumpe (5) des Kraftstoffeinspritzsystems (1) mittels der Steuerungsvorrichtung (4) derart, dass Kraftstoff von einem Hochdruckausgang (6) der Hochdruckpumpe (5) durch den Verbrennungsmotor (3) über eine Bypassleitung (7) zu einem Niederdruckeingang (8) der Hochdruckpumpe (5) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (5) bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor (3) betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff über die Bypassleitung (7) an einer Niederdruckpumpe (9) des Kraftstoffeinspritzsystems (1) vorbei zum Niederdruckeingang (8) der Hochdruckpumpe (5) gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff derart durch den Verbrennungsmotor (3) gefördert wird, dass der Kraftstoff beim Fördern durch den Verbrennungsmotor (3) durch einen Common-Rail (10) des Verbrennungsmotors (3) gefördert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff über ein Druckregelventil (11) in die Bypassleitung (7) eingelassen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren des auslösenden Ereignisses mittels eines Türöffnungssensors (12) und/oder eines Sitzkontaktsensors (13) und/oder einer Steuerung einer Temperierungsvorrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren des auslösenden Ereignisses mittels eines Funkschlüsselsystems und/oder eines Eingabeinterfaces erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hochdruckpumpe (5) eine von einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors (3) entkoppelbare, hybridisierte Hochdruckpumpe (5) verwendet wird.
Antriebssystem (14) für ein Kraftfahrzeug (2), aufweisend einen Verbrennungsmotor (3) mit einem Kraftstoffeinspritzsystem (1), wobei das Kraftstoffeinspritzsystem (1) ein Common-Rail (10) zum Bereitstellen von Kraftstoff an Einspritzventilen (15) des Verbrennungsmotors (3), eine Hochdruckpumpe (5) zum Fördern von Kraftstoff zum Common-Rail (10), eine Bypassleitung (7) zum Rückführen von Kraftstoff vom Common-Rail (10) zur Hochdruckpumpe (5) und eine Steuerungsvorrichtung (4) zum Identifizieren eines auslösenden Ereignisses sowie zum Steuern der Hochdruckpumpe (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (5) ausgebildet ist, mittels der Steuerungsvorrichtung (4) unabhängig von einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors (3) betrieben zu werden.
Antriebssystem (14) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (14) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (2) mit einem Antriebssystem (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (14) als Antriebssystem (14) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 ausgebildet ist.