DE102020002818A1

DE102020002818A1 - Verfahren zum Überprüfen der Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors, Computerprogramm und computerlesbares Medium zum Ausführen der Verfahrensschritte, Steuervorrichtung, die zum Ausführen der Verfahrensschritte eingerichtet ist, und Fahrzeug mit der Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102020002818A1
Application number: DE102020002818.7A
Authority: DE
Inventors: Adam Berg
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-11-26
Also published as: SE1950597A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Steuervorrichtung (3; 500) zum Überprüfen der Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors (50), der in einem Kraftstoffsystem (4) eines Fahrzeugs (1) enthalten ist. In dem Verfahren werden zwei Sollwerte für den Kraftstoffdruck in zwei vorgegebenen Betriebszuständen ermittelt, und im nächsten Schritt werden die Istwerte bei den vorgegebenen Bedingungen gemessen. Die Sollwerte haben eine lineare Korrelation und die gemessenen Werte haben eine lineare Korrelation. Die lineare Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks wird mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts verglichen, und im Falle einer Abweichung werden Korrekturmaßnahmen aktiviert. Ein Computerprogramm, ein computerlesbares Medium und ein Fahrzeug werden ebenfalls beansprucht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zum Ausführen der Verfahrensschritte, eine Steuervorrichtung, die zum Ausführen der Verfahrensschritte eingerichtet ist, und ein Fahrzeug mit der Steuervorrichtung, wie in den beigefügten Patentansprüchen definiert.
STAND DER TECHNIK
Ein Verbrennungsmotor, wie etwa ein Dieselmotor oder ein Ottomotor, ist mit einem Kraftstoffsystem ausgestattet, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zum Einspritzsystem des Verbrennungsmotors zu transportieren. Das Kraftstoffsystem umfasst eine oder mehrere Kraftstoffförderpumpen, die mechanisch vom Verbrennungsmotor und/oder von einem Elektromotor angetrieben sein können. Die Kraftstoffpumpe erzeugt einen Kraftstoffstrom und -druck, um den Kraftstoff zum Einspritzsystem des Verbrennungsmotors zu transportieren, das den Kraftstoff dem Brennraum des Verbrennungsmotors zuführt.
Moderne Kraftstoffsysteme können mindestens eine elektrisch angetriebene Kraftstoffförderpumpe in einem Niederdruckkreis des Kraftstoffsystems aufweisen. Von einem Elektromotor angetriebene Kraftstoffpumpen können von einem Steuerungssystem des Fahrzeugs gesteuert werden und sind nicht vom Betrieb des Verbrennungsmotors abhängig. Es ist jedoch wichtig, dass die elektrischen Pumpen den richtigen Kraftstoffdruck liefern, da bei zu niedrigem Druck die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor über eine Hochdruckpumpe unterbrochen wird und der Verbrennungsmotor stoppt und das Kraftstoffsystem beschädigt werden kann. Wenn andererseits der Kraftstoffdruck zu hoch ist, besteht die Gefahr, dass die Hochdruckpumpe beschädigt wird. Um zu überprüfen, ob der richtige Kraftstoffdruck bereitgestellt wird, kann ein Drucksensor im Kraftstoffsystem vorgesehen sein, um den Kraftstoffdruck zu kontrollieren.
Es ist wichtig, dass der Drucksensor zuverlässige Informationen über den Kraftstoffdruck liefert. Daher muss die Funktionalität dieses Drucksensors überprüft werden können. Wenn der Drucksensor einen falschen Wert anzeigt, ist der Kraftstoffzufuhrdruck falsch. Im schlimmsten Fall kann dies zu schweren Schäden am Kraftstoffsystem führen, z. B. zu Schäden an den Lagern der Hochdruckpumpe, wobei es sich bei dieser um eine teure Komponente handelt. Daher besteht die Notwendigkeit, die Funktionalität des Drucksensors zu überprüfen, um dadurch Betriebsstörungen in einem Kraftstoffsystem eines Fahrzeugs zu verhindern. In den heutigen Kraftstoffsystemen wird normalerweise vor dem Starten des Verbrennungsmotors ein Plausibilitätstest (Test zur Überprüfung der korrekten Funktionalität) bei Atmosphärendruck durchgeführt. Es besteht jedoch ein Bedarf an genaueren Plausibilitätstests.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Wie oben erwähnt, wird in aktuellen Kraftstoffsystemen die Plausibilitätsprüfung nur an einem bekannten Druckpunkt durchgeführt, der bei Atmosphärendruck liegt, bevor der Verbrennungsmotor gestartet wird. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Verwendung von nur einem Punkt möglicherweise nicht immer dazu ausreicht, die Funktionalität des Drucksensors ordnungsgemäß zu überprüfen. Es besteht daher die Notwendigkeit, ein genaueres Prüfverfahren bereitzustellen. Gleichzeitig ist es wünschenswert, dass aufgrund von Gewichts- und Platzbeschränkungen die Menge der Bauteile in den Kraftstoffsystemen nicht erhöht wird. Darüber hinaus ist es wünschenswert, ein einfaches und robustes Prüfverfahren bereitzustellen.
Somit ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein genaues Verfahren zum Überprüfen der Funktionalität, d. h. einen Plausibilitätstest, eines Kraftstoffsystem-Drucksensors bereitzustellen, der in einem Kraftstoffsystem eines Fahrzeugs enthalten ist.
Es ist ferner ein Ziel, ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zum Überprüfen der Funktionalität des Drucksensors des Kraftstoffsystems bereitzustellen, die keine wesentlichen Änderungen an den vorhandenen Kraftstoffsystemen erfordern.
Es ist ein weiteres Ziel, ein einfaches und robustes Verfahren zum Überprüfen der Funktionalität des Kraftstoffsystemdrucksensors bereitzustellen.
Die obigen Ziele werden durch ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Medium, eine Steuervorrichtung und ein Fahrzeug erreicht, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.
Insbesondere werden die Ziele durch ein Verfahren zum Prüfen der Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors, der in einem Kraftstoffsystem eines Fahrzeugs enthalten ist, erreicht, wobei das Kraftstoffsystem dazu eingerichtet ist, Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zu liefern, und mindestens eine Förderpumpe und einen Drucksensor aufweist, der dazu eingerichtet ist, den Kraftstoffdruck stromaufwärts des Verbrennungsmotors zu messen. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Bestimmen eines ersten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen ersten Sollwert hat, und eines zweiten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen zweiten Sollwert hat, wobei der erste Sollwert vom zweiten Sollwert verschieden ist und wobei der erste und der zweite Sollwert eine lineare Korrelation aufweisen;
- Messen eines ersten Kraftstoffdrucks in dem ersten vorgegebenen Betriebszustand und eines zweiten Kraftstoffdrucks in dem zweiten vorgegebenen Betriebszustand mittels des Drucksensors, wobei der erste und der zweite gemessene Kraftstoffdruck eine lineare Korrelation zueinander aufweisen;
- Vergleichen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts, und
- Aktivieren von Korrekturmaßnahmen bei Abweichungen zwischen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks und der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts.

Durch das vorliegende Verfahren werden die Robustheit und Genauigkeit des Plausibilitätstests verbessert, da zwei Messpunkte für die vordefinierten Drücke bereitgestellt werden. Die beiden Messpunkte werden auf einfache Weise bereitgestellt, ohne dass weitere Sensoren oder Komponenten eingebaut werden müssen, was ein Vorteil ist.
Gemäß einer Variante der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren in einem Kraftstoffsystem durchgeführt werden, in dem die Förderpumpe eine elektrische Niederdruckpumpe ist, die dazu eingerichtet ist, Kraftstoff aus einem Kraftstofftank einer Hochdruckpumpe zuzuführen. Die Hochdruckpumpe kann sich stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe befinden und ist dazu eingerichtet, dem Verbrennungsmotor Kraftstoff zuzuführen. Das vorliegende Verfahren kann die Genauigkeit der elektrischen Niederdruckpumpe verbessern.
Das Verfahren kann durchgeführt werden, während sich die elektrische Niederdruckpumpe in einem nicht betriebsbereiten Modus befindet. In diesem Fall umfasst das Verfahren ferner das Aktivieren der Hochdruckpumpe, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu saugen und den Kraftstoff dem Verbrennungsmotor vor dem Messschritt zuzuführen. Auf diese Weise kann der Sensorplausibilitätstest auf verschiedene Arten durchgeführt werden, was beispielsweise bei einem Ausfall der elektrischen Niederdruckpumpe vorteilhaft sein kann.
Das Verfahren kann das Einstellen des ersten und des zweiten Sollwerts gemäß einer Alterszuordnung der elektrischen Förderpumpe umfassen. Mit Alterszuordnung ist gemeint, dass das Alter der Pumpe beim Bestimmen der Sollwerte für Pumpendrehzahl, bereitgestellten Kraftstoffdruck und das Verhältnis davon berücksichtigt wird. Der Wirkungsgrad der elektrischen Niederdruckpumpen kann abnehmen, wenn die Pumpe älter wird, und dieser Wirkungsgradabfall kann einem bekannten Weg folgen. Daher ist es vorteilhaft, das Alter der Pumpe bei der Bestimmung der Sollwerte zu berücksichtigen.
Das Kraftstoffsystem kann ferner eine Kraftstofffilteranordnung umfassen, die sich stromaufwärts der Hochdruckpumpe und stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe befinden kann. Der Drucksensor kann mit der Kraftstofffilteranordnung oder mit der Hochdruckpumpe verknüpft, d. h. verbunden oder kombiniert sein. Der Schritt des Messens des ersten und des zweiten Kraftstoffdrucks kann somit an der Kraftstofffilteranordnung oder an einem Einlass zur Hochdruckpumpe durchgeführt werden. Somit gibt das Messen den Kraftstoffdruck auf der Druckseite der Kraftstoffpumpe an.
Bei dem Verfahren kann der erste vorgegebene Betriebszustand ein Zustand sein, bevor die Förderpumpe aktiviert wird, wobei der erste Sollwert einem Atmosphärendruck entspricht. Auf diese Weise kann bereits vor Aktivierung des Kraftstoffsystems eine Angabe der Funktionalität des Drucksensors erhalten werden.
Bei dem Verfahren kann der zweite vorgegebene Betriebszustand ein Zustand sein, in dem die Förderpumpe Kraftstoff mit maximaler Kapazität zuführt, wobei der zweite Sollwert einem Kraftstoffdruck entspricht, der durch die maximale Kapazität der Förderpumpe erhalten wird. Somit kann die Funktionalität des Drucksensors über den gesamten Arbeitsbereich der Pumpe überprüft werden.
Im Fall von Abweichungen können die Korrekturmaßnahmen das Kalibrieren des Sensors und/oder das Kompensieren der Kraftstoffzufuhr basierend auf der Abweichung umfassen. Auf diese Weise kann der Hochdruckpumpe ein korrekter Kraftstoffdruck zugeführt werden.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner ein Computerprogramm mit Anweisungen, die, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens auszuführen, und ein computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, die oben beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen.
Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die oben beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen, und ein Fahrzeug, das die Steuervorrichtung umfasst.
Weitere Merkmale und Vorteile werden nachstehend in der detaillierten Beschreibung beschrieben.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs, das ein Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst,
2 zeigt ein Kopplungsdiagramm für ein Kraftstoffsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, das eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe und einen ersten Filter stromabwärts der Kraftstoffpumpe umfasst,
3 zeigt ein Diagramm, das die lineare Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks oder die lineare Korrelation der ersten und zweiten Sollwerte zeigt,
4 zeigt ein Flussdiagramm der Verfahrensschritte der vorliegenden Offenbarung, und
5 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die eine Steuervorrichtung bilden, umfassen oder ein Teil davon sein kann, welche dazu eingerichtet ist, die Zufuhr von getrockneter Druckluft zu steuern.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Das vorliegende Verfahren bietet eine einfache und zuverlässige Möglichkeit, die Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors zu überprüfen, der in einem Kraftstoffsystem eines Fahrzeugs enthalten ist. Der Zweck des Kraftstoffsystems besteht darin, einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs auf kontrollierte Weise Kraftstoff zuzuführen. Im Allgemeinen umfasst das Kraftstoffsystem einen Kraftstofftank, der sich stromaufwärts einer Niederdruckpumpe befindet, die dazu angeordnet ist, um Kraftstoff aus dem Tank zu saugen. Die Niederdruckpumpe ist ferner dazu angeordnet, eine Hochdruckpumpe mit Kraftstoff zu versorgen und mit Druck zu beaufschlagen, die sich stromabwärts der Niederdruckpumpe befindet und dem Verbrennungsmotor über einen Sammler und eine Einspritzanordnung zugeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, dem Verbrennungsmotor Kraftstoff zuzuführen. Die Niederdruckpumpe kann den Kraftstoff mit etwa 5-14 bar Druck beaufschlagen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Hochdruckpumpe ist einem Motorblock des Verbrennungsmotors zugeordnet und befindet sich in dessen unmittelbarer Nähe und ist dazu angeordnet, den Kraftstoff mit einem hohen Druck, z. B. etwa 500-2400 bar, zu beaufschlagen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Somit beaufschlagt die Niederdruckpumpe den Kraftstoff mit einem Druck, der mehr als 10 oder mehr als 20 oder mehr als 30 Mal kleiner ist als der Betriebsdruck der Hochdruckpumpe. Ferner sind der Tank, die Niederdruckpumpe und die Hochdruckpumpe durch eine Hauptkraftstoffleitung oder -rohrleitung verbunden.
Ein Kraftstofffilter, auch als Druckfilter oder Hauptkraftstofffilter bezeichnet, kann in der Hauptkraftstoffleitung zwischen der Niederdruckpumpe und der Hochdruckpumpe und somit stromabwärts der Niederdruckpumpe und stromaufwärts der Hochdruckpumpe angeordnet sein. Ein weiterer Kraftstofffilter kann an der Saugseite der Niederdruckpumpe angeordnet sein, d. h. zwischen dem Tank und der Niederdruckpumpe.
Die Niederdruckpumpe kann eine elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe sein, d. h. sie kann anstelle des Verbrennungsmotors, der die Hochdruckpumpe antreibt, einen Elektromotor als Antriebsmittel umfassen.
Das Kraftstoffsystem, in dem die Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors überprüft wird, kann mehr als eine Förderpumpe umfassen. Beispielsweise kann das Kraftstoffsystem zwei Förderpumpen in einem Niederdruckkreis des Kraftstoffsystems umfassen. Die Hochdruckpumpe kann zusätzlich dazu eingerichtet sein, im Falle eines Ausfalls der mindestens einen Niederdruck-Kraftstoffpumpe Kraftstoff aus dem Tank zu saugen. Da die Hochdruckpumpe eine empfindliche und teure Komponente des Kraftstoffsystems ist, ist es wichtig, Kraftstoff mit einer korrekten Rate und einem korrekten Kraftstoffdruck vom Niederdruckkreis zum Hochdruckkreis zu liefern. Daher ist ein Drucksensor vorgesehen, der dazu eingerichtet ist, den Kraftstoffdruck vor dem Verbrennungsmotor zu messen. Wie oben erwähnt, ist es jedoch wichtig, dass der Drucksensor zuverlässige Informationen über den Kraftstoffdruck liefert. Daher muss die Funktionalität des Drucksensors regelmäßig überprüft werden. Wenn der Drucksensor einen falschen Wert anzeigt, ist der Kraftstoffzufuhrdruck möglicherweise falsch. Wenn beispielsweise der Drucksensor einen niedrigeren Kraftstoffdruckwert als den tatsächlichen Kraftstoffdruckwert anzeigt und die Niederdruckpumpe so gesteuert wird, dass sie die Drehzahl oder Umdrehungen erhöht, um den Kraftstoffdruck zu erhöhen, besteht die Gefahr, dass der tatsächliche Kraftstoffdruck höher als ein Schwellenwert der Hochdruckpumpe ansteigt. Im schlimmsten Fall kann dies zu schweren Schäden an den Lagern der Hochdruckpumpe führen.
Das Plausibilitätstestverfahren der vorliegenden Offenbarung verringert das Risiko von Fehlern bei Messungen des Kraftstoffdrucks und umfasst einen Schritt zum Bestimmen eines ersten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen ersten Sollwert aufweist, und eines zweiten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen zweiten Sollwert aufweist. Der erste Sollwert unterscheidet sich vom zweiten Sollwert, und der erste und der zweite Sollwert haben eine lineare Korrelation. Beispielsweise kann der erste vorgegebene Betriebszustand ein Zustand sein, bevor die Förderpumpe aktiviert wird, wobei der erste Sollwert einem Atmosphärendruck entspricht. Gemäß einer Variante kann der zweite vorgegebene Betriebszustand ein Zustand sein, in dem die Förderpumpe Kraftstoff mit einer maximalen Kapazität liefert. Dadurch kann der zweite Sollwert einem Kraftstoffdruck entsprechen, der durch die maximale Kapazität der Förderpumpe erhalten wird. Alternativ kann die zweite Bedingung ein beliebiger anderer bekannter Kraftstoffdruckwert sein, der durch eine bekannte Kapazität der Förderpumpe erhalten wird, z. B. der Kraftstoffdruck, der durch 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 % oder 90 % der maximalen Kapazität erhalten wird.
Im nächsten Schritt wird der tatsächliche Kraftstoffdruck durch Messen eines ersten Kraftstoffdrucks im ersten vorgegebenen Betriebszustand mittels des Drucksensors bestimmt, der der Atmosphärendruck sein kann, wenn die Förderpumpe inaktiviert ist und sich somit in einem nicht betriebsbereiten Zustand befindet. Ferner wird ein zweiter Kraftstoffdruck bei dem zweiten vorgegebenen Betriebszustand gemessen. Der erste und der zweite gemessene Kraftstoffdruck korrelieren ebenfalls linear miteinander.
Im nächsten Schritt wird die lineare Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts verglichen. Dies bedeutet somit, dass die erste Korrelationslinie, die durch den ersten und den zweiten Sollwert erhalten wird, mit der zweiten Korrelationslinie, die durch den gemessenen ersten und zweiten Kraftstoffdruckwert erhalten wird, verglichen wird.
Wenn es eine Differenz oder Abweichung in den Endpunktwerten und/oder Linienkoeffizienten gibt, d. h. in der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks und/oder in der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts, umfasst das Verfahren das Aktivieren von Korrekturmaßnahmen. Die Korrekturmaßnahmen können das Kalibrieren des Sensors und/oder das Kompensieren der Kraftstoffzufuhr basierend auf der Abweichung umfassen.
Durch das vorliegende Verfahren ist nur ein Drucksensor im System erforderlich. Daher können die vorhandenen Komponenten des Kraftstoffsystems verwendet werden, was unter dem Gesichtspunkt des Platzes, des Gewichts und der Wirtschaftlichkeit ein großer Vorteil ist.
Das Verfahren kann ein Einstellen des ersten und des zweiten Sollwerts gemäß einer Alterszuordnung der elektrischen Förderpumpe umfassen. Der Wirkungsgrad der Förderpumpe kann mit zunehmendem Alter der Förderpumpe abnehmen. Daher kann der durch eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen oder Drehzahlen erzeugte Druck abnehmen, wenn die Pumpe älter wird. Die Abnahme des Wirkungsgrades kann vorhergesagt und somit kann die Abnahme bei den Sollwerten berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann ein zuverlässigerer Plausibilitätstest für den Drucksensor bereitgestellt werden.
Die Förderpumpe kann eine elektrische Niederdruckpumpe sein, wie oben beschrieben, und kann somit dazu eingerichtet sein, Kraftstoff aus einem Kraftstofftank einer Hochdruckpumpe zuzuführen. Die Hochdruckpumpe befindet sich normalerweise stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe und ist dazu eingerichtet, dem Verbrennungsmotor Kraftstoff zuzuführen. Gemäß einer Variante kann sich die elektrische Niederdruckpumpe jedoch in einem nicht betriebsbereiten Modus befinden, d. h. der Elektromotor der Niederdruckpumpe treibt die Pumpe nicht an. Das Verfahren kann in diesem Fall das Aktivieren der Hochdruckpumpe umfassen, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu saugen und den Kraftstoff dem Verbrennungsmotor vor dem Messschritt zuzuführen. Hochdruckpumpen, die in der Lage sind, Kraftstoff aus dem Niederdruckkreis und/oder dem Tank zu saugen, sind bekannt, und ein Beispiel für eine solche Pumpe ist in WO2016043642 und/oder WO2018017010 dargestellt. Somit kann die Hochdruck-Kraftstoffpumpe Mittel zum Ansaugen von Kraftstoff aus dem Niederdruckkreislauf umfassen, und im Falle eines Fehlers in der mindestens einen Niederdruck-Kraftstoffpumpe kann die Hochdruck-Kraftstoffpumpe dazu angeordnet sein, Kraftstoff aus dem Niederdruckkreis anzusaugen. In einem solchen Betriebsmodus kann der Kraftstoff angeordnet sein, die mindestens eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe und gegebenenfalls einen beliebigen Kraftstofffilter über mindestens eine Bypassleitung zu umgehen. Die Bypassleitungen können ein Rückschlagventil umfassen, das den Rückfluss von Kraftstoff zum Kraftstofftank verhindert. Das Kraftstoffsystem kann eine Kraftstofffilteranordnung umfassen. Die Kraftstofffilteranordnung kann sich stromaufwärts der Hochdruckpumpe und stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe befinden.
Gemäß der Variante kann der Drucksensor der Kraftstofffilteranordnung zugeordnet sein, wobei der Schritt des Messens des ersten und des zweiten Kraftstoffdrucks an der Kraftstofffilteranordnung durchgeführt wird. Alternativ kann der Drucksensor der Hochdruckpumpe zugeordnet sein, wobei der Schritt des Messens des ersten und des zweiten Kraftstoffdrucks an einem Einlass zur Hochdruckpumpe durchgeführt wird. Die Position des Drucksensors ist nicht auf diese Positionen beschränkt.
Die vorliegende Offenbarung betrifft auch ein Computerprogramm, das Anweisungen umfasst, die, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlassen, die Schritte des Verfahrens wie oben beschrieben auszuführen. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, die oben definierten Verfahrensschritte auszuführen.
Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung eine Steuervorrichtung, die dem Kraftstoffsystem eines Fahrzeugs zugeordnet ist, wobei das Kraftstoffsystem dazu eingerichtet ist, die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zu steuern. Die Steuervorrichtung ist mindestens einer Förderpumpe und einem Drucksensor zugeordnet, der dazu eingerichtet ist, den Kraftstoffdruck vor dem Verbrennungsmotor zu messen. Die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, die oben beschriebenen Schritte auszuführen. Somit ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, den ersten vorgegebenen Betriebszustand zu bestimmen, in dem der Kraftstoffdruck den ersten Sollwert hat, und den zweiten vorgegebenen Betriebszustand, in dem der Kraftstoffdruck einen zweiten Sollwert hat, wobei der erste Sollwert und der zweite Sollwert sich unterscheiden und eine lineare Korrelation aufweisen. Ferner ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, dem Drucksensor einen Befehl zum Messen des ersten Kraftstoffdrucks bei dem ersten vorgegebenen Betriebszustand und des zweiten Kraftstoffdrucks bei dem zweiten vorgegebenen Betriebszustand zu liefern, wobei der erste und der zweite gemessene Kraftstoffdruck eine lineare Korrelation zueinander aufweisen. Darüber hinaus ist die Steuervorrichtung konfiguriert für das Vergleichen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts, und für das Aktivieren von Korrekturmaßnahmen bei Abweichungen zwischen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks und der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich ferner auf ein Fahrzeug, das die Steuervorrichtung umfasst.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben.
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 mit einem Kraftstoffsystem 4 mit einem Drucksensor. Das Fahrzeug 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2, der mit einem Getriebe 10 verbunden ist. Das Getriebe 10 ist auch über eine Abtriebswelle des Getriebes (nicht gezeigt) mit den Antriebsrädern 8 des Fahrzeugs 1 verbunden. Das Fahrzeug umfasst auch ein Fahrgestell 9. Das Fahrzeug 1 kann ein schweres Fahrzeug sein, z. B. ein LKW oder ein Bus. Das Fahrzeug 1 kann alternativ ein Personenkraftwagen sein.
2 zeigt schematisch ein Beispiel eines Kupplungsdiagramms für ein Kraftstoffsystem 4 für einen Verbrennungsmotor 2. Das Kraftstoffsystem 4 umfasst einen Niederdruckkreis 12, der einen Kraftstofftank 14, eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 16 und einen stromabwärts der ersten Kraftstoffpumpe 16 angeordneten ersten Kraftstofffilter 18 umfasst. Die Kraftstoffpumpe 16 wird von einem ersten Elektromotor 36 angetrieben. Der erste Kraftstofffilter 18 kann beispielsweise ein wasserabscheidender Kraftstofffilter sein. Das Kraftstoffsystem kann auch einen zweiten Kraftstofffilter (nicht gezeigt) vor der Niederdruck-Kraftstoffpumpe umfassen, sodass Verunreinigungen aus dem Kraftstoff entfernt werden können, bevor dieser in die Niederdruckpumpe eintritt. Das Kraftstoffsystem 4 umfasst ferner einen Hochdruckkreis 11, der eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 17 umfasst, die dem Verbrennungsmotor über einen Sammler (nicht gezeigt) Kraftstoff zuführt. Die Kraftstoffpumpe 16 versorgt die Hochdruckpumpe 17 mit Kraftstoff.
Eine erste Kraftstoffleitung 22, die Teil einer Hauptkraftstoffleitung ist, welche sich zwischen dem Kraftstofftank und der Hochdruckpumpe 17 erstreckt, ist in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank 14 und der Kraftstoffpumpe 16 angeordnet. Eine zweite Kraftstoffleitung 24 ist in Fluidverbindung mit der Kraftstoffpumpe 16 und dem ersten Kraftstofffilter 18 angeordnet und erstreckt sich zwischen diesen beiden. Eine dritte Kraftstoffleitung 26 ist in Fluidverbindung mit dem ersten Kraftstofffilter 18 und einem Hochdruckkreis 11 des Kraftstoffsystems 4 angeordnet, der eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 17 umfasst.
Der Hochdruckkreislauf weist üblicherweise mehrere zusätzliche Komponenten auf, die nicht im Detail dargestellt werden, wie beispielsweise einen Sammler in Form eines sogenannten Common Rail und ein Einspritzsystem, z. B. ein Einheiteneinspritzsystem. Alternativ kann das Common Rail beispielsweise durch ein Piezo-Injektionssystem ersetzt sein.
Während eines normalen Betriebs des Kraftstoffsystems, wie in 2 dargestellt, saugt die erste Kraftstoffpumpe 16 Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 14 über die erste Kraftstoffleitung 22 an und liefert den Kraftstoff über die zweite Kraftstoffleitung 24 an den ersten Kraftstofffilter 18. Gemäß einer Variante kann ein Bypassventil vorhanden sein, um zu ermöglichen, dass Kraftstoff stromaufwärts der ersten Kraftstoffpumpe über eine Bypassleitung in Fluidverbindung mit der ersten Kraftstoffleitung und/oder der zweiten Kraftstoffleitung zurückkehrt, falls der erste Kraftstofffilter während des normalen Betriebs der Kraftstoffpumpe einem zu hohen Durchfluss ausgesetzt ist. Das Bypassventil kann somit dazu eingerichtet sein, dass es basierend auf dem Versorgungsdruck stromabwärts der ersten Kraftstoffpumpe gesteuert wird, wobei der Druck mittels eines Drucksensors 50 gemessen wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass stromabwärts der ersten Kraftstoffpumpe Kraftstoff mit ausreichendem, aber nicht zu hohem Versorgungsdruck bereitgestellt wird. Um das Kraftstoffsystem auf diese Weise betreiben zu können, ist es wichtig, dass der Drucksensor 50 korrekte Informationen über den Kraftstoffdruck liefert.
Der Kraftstoffdruck wird somit mittels des Drucksensors 50 gemessen. Der Drucksensor kann der Kraftstofffilteranordnung oder der Hochdruckpumpe zugeordnet sein, d. h. an der Kraftstofffilteranordnung 18 oder an einem Einlass zur Hochdruckpumpe 17. Während des normalen Betriebs kann der Kraftstoffdruck vor der Hochdruckpumpe 17 etwa 5-14 bar betragen. Im Falle eines Ausfalls der ersten Kraftstoffpumpe 16 fällt der Druck jedoch ab, und folglich besteht die Gefahr, dass der Verbrennungsmotor 2 nicht genügend Kraftstoff erhält und der Motor 2 stoppt. Der Fehler kann von dem Drucksensor 50 erkannt werden, der über eine Kommunikationsleitung 41 und einen Kommunikationsbus 42 des Fahrzeugs ein Signal an eine Steuervorrichtung 30 sendet. Der Kommunikationsbus kann drahtlos sein oder Kommunikationsdrähte umfassen. Die Steuervorrichtung 30 kann den gemessenen Druckwert mit Referenzwerten vergleichen und im Falle eines Druckabfalls ein Fehlerkommando erzeugen. Alternativ könnte ein Mangel an elektrischem Strom in dem Elektromotor 36 durch geeignete Mittel erfasst werden. Dies kann wiederum ein Fehlersignal erzeugen, das über eine Kommunikationsleitung 41 und den Kommunikationsbus 42 an die Steuervorrichtung 30 übermittelt wird.
Im Falle von Betriebsstörungen in der Niederdruckpumpe oder wenn es wünschenswert ist, die Niederdruckpumpe ausgeschaltet zu lassen, kann das Plausibilitätstestverfahren der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden, wenn die Hochdruckpumpe verwendet wird, um Kraftstoff aus dem stromaufwärtigen Kraftstoffsystem der Hochdruck-Kraftstoffpumpe, z. B. aus dem Kraftstofftank 14, zu saugen. Geeigneterweise umfasst die Hochdruckpumpe Mittel zum Ansaugen von Kraftstoff stromaufwärts der Hochdruck-Kraftstoffpumpe und umfasst mindestens ein elektrisch steuerbares, d. h. aktives Einlassventil oder Ventile oder steht in Fluidverbindung mit diesem. Auf diese Weise kann das Ventil auf eine vorgegebene Weise gesteuert werden, z. B. durch die Steuervorrichtung 30 des Fahrzeugs. Das mindestens eine elektrisch steuerbare Einlassventil kann in einer offenen Position bei einem Kraftstoffdruck angeordnet sein, der niedriger als der Kraftstoffdruck während eines normalen Betriebs des Verbrennungsmotors ist. Wenn somit das Einlassventil in eine geöffnete Position gesteuert wird, kann die Hochdruckpumpe dazu angeordnet sein, Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu saugen, und Kraftstoff kann dem Hochdruckkreislauf und der Hochdruck-Kraftstoffpumpe zugeführt werden. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe kann beispielsweise von einem in WO2016/043642 beschriebenen Typ sein, ist jedoch nicht auf diesen speziellen Typ beschränkt. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe kann vom Verbrennungsmotor angetrieben werden, könnte aber auch von einem Elektromotor angetrieben werden. Im Allgemeinen befindet sich das Einlassventil während eines normalen Betriebs des Kraftstoffsystems in einer geöffneten Position, wenn der Kraftstoffdruck einen vorgegebenen Pegel erreicht. Das Einlassventil der Hochdruck-Kraftstoffpumpe kann jedoch in einer offenen Position angeordnet sein, um das Plausibilitätstestverfahren der vorliegenden Offenbarung durchzuführen, wodurch die Hochdruckpumpe dazu angeordnet werden kann, Kraftstoff anzusaugen und einen vorgegebenen Kraftstoffdruck bereitzustellen, wenn sie in einem vorgegebenen Betriebsmodus betrieben wird.
Das Einlassventil kann mit der Steuervorrichtung des Fahrzeugs verbunden sein. Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein Kommando zum Öffnen des Einlassventils und der Hochdruckpumpe zum Ansaugen von Kraftstoff aus dem Niederdruckkreislauf des Kraftstoffsystems zu erzeugen. Um die mechanische Saugkraft zu verringern, die von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe benötigt wird, um Kraftstoff aus dem Niederdruckkreislauf und dem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems zu saugen, kann das Kraftstoffsystem mit Bypassleitungen oder Rohrleitungen mit Rückschlagventilen versehen sein, wobei es möglich ist, die Niederdruck-Kraftstoffpumpe oder -pumpen und optional mindestens einen der Kraftstofffilter im Kraftstoffsystem zu umgehen. Wenn die Pumpen und gegebenenfalls mindestens einer der Filter umgangen werden, wird die zum Ansaugen von Kraftstoff erforderliche Kraft verringert. Die Rückschlagventile in den Bypassleitungen können den Rückfluss von Kraftstoff zum Kraftstofftank verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, ein bestimmtes Druckniveau im Kraftstoffsystem aufrechtzuerhalten.
Zurückkommend auf 2 wird, wenn die Hochdruckpumpe so gesteuert wird, dass sie Kraftstoff aus dem Niederdruckkreis saugt, die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 16 ausgeschaltet und befindet sich somit in einem nicht betriebsbereiten Modus. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 17 kann so angeordnet sein, dass sie ein Kommando von der Steuervorrichtung 30 empfängt, um das eine oder die mehreren oben beschriebenen elektrisch steuerbaren Einlassventile in einer offenen Position anzuordnen und somit Kraftstoff stromaufwärts der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 17 in das Kraftstoffsystem 4 zu saugen. Gleichzeitig kann der Kraftstoffstrom so angeordnet werden, dass er die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 16 über eine Bypassleitung 23 umgeht, das ein Rückschlagventil 32 umfasst, welches den Kraftstofffluss zurück zum Kraftstofftank 14 verhindert. Das Rückschlagventil 32 ermöglicht somit den Kraftstofffluss zum Hochdruckkreis 11, jedoch nicht rückwärts zum Kraftstofftank 14. Durch Umgehen der Niederdruck-Kraftstoffpumpe wird die von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe benötigte Saugkraft verringert und die Genauigkeit der Messung erhöht.
4 stellt ein Flussdiagramm dar, das schematisch eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens zum Überprüfen der Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors darstellt. Im ersten Schritt s101 werden ein erster vorgegebener Betriebszustand, in dem der Kraftstoffdruck einen ersten Sollwert aufweist, und ein zweiter vorgegebener Betriebszustand, in dem der Kraftstoffdruck einen zweiten Sollwert aufweist, bestimmt. Der erste Sollwert unterscheidet sich wie zuvor beschrieben vom zweiten Sollwert, und der erste und der zweite Sollwert haben eine lineare Korrelation, die in 3 dargestellt ist. Die Drehzahl V der Pumpe, d. h. die Anzahl der Umdrehungen der Pumpe, beeinflusst linear den von der Pumpe bereitgestellten Kraftstoffdruck p. Der erste Sollwert kann so gewählt sein, dass er dem Atmosphärendruck oder einer bekannten, vorgegebenen Drehzahl v₁ entspricht, die einen Drucksollwert p₁ liefert. In entsprechender Weise wird die zweite Drehzahl v₂ bestimmt, um einen zweiten Sollwert p₂ für den Kraftstoffdruck bereitzustellen.
Im nächsten Schritt s102 werden mittels des Drucksensors 50 ein erster Kraftstoffdruck im ersten vorgegebenen Betriebszustand und ein zweiter Kraftstoffdruck im zweiten vorgegebenen Betriebszustand gemessen. Der erste und der zweite gemessene Kraftstoffdruck korrelieren linear miteinander. Als nächstes wird im Schritt s103 die lineare Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts verglichen. Bei Abweichungen zwischen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks und der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts werden im Schritt s104 Korrekturmaßnahmen aktiviert. Die Korrekturmaßnahmen können das Kalibrieren des Sensors s107 und/oder das Kompensieren der Kraftstoffzufuhr s108 basierend auf der Abweichung umfassen.
Gemäß einem Modus zum Durchführen des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Aktivierens der Hochdruckpumpe s105, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu saugen und den Kraftstoff vor dem Schritt des Messens dem Verbrennungsmotor zuzuführen. Gemäß einer weiteren Variante kann das Verfahren einen Schritt zum Einstellen des ersten und des zweiten Sollwerts s106 gemäß einer Alterszuordnung der elektrischen Förderpumpe umfassen.
5 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung 500. Die oben beschriebene Steuervorrichtung 30 kann in einer Version die Vorrichtung 500 umfassen oder die Vorrichtung 500 ausbilden. Alternativ kann die Steuervorrichtung 30 in der Vorrichtung 500 enthalten sein. Es versteht sich, dass die Steuervorrichtung, die das offenbarte Verfahren ausführt, als separate Einheit implementiert oder auf zwei oder mehr physischen Einheiten verteilt sein kann. Die Steuervorrichtung kann eine oder mehrere Steuereinheiten und/oder Computer umfassen. Die Steuervorrichtung kann somit von der Steuervorrichtung implementiert oder realisiert werden, die einen Prozessor und einen Speicher umfasst, wobei der Speicher Anweisungen enthält, die, wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, bewirken, dass die Steuervorrichtung die hier offenbarten Verfahrensschritte ausführt.
Die Vorrichtung 500 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Lese-/Schreibspeicher 550. Der nichtflüchtige Speicher 520 weist ein erstes Speicherelement 530 auf, in dem ein Computerprogramm, z. B. ein Betriebssystem, zum Steuern der Funktion der Vorrichtung 500 gespeichert sein kann. Der nichtflüchtige Speicher 520 kann auch ein zweites Speicherelement 540 aufweisen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der nichtflüchtige Speicher 520 durch einen flüchtigen Speicher (nicht dargestellt) ersetzt sein.
Die Vorrichtung 500 umfasst ferner eine Bussteuerung, einen seriellen Kommunikationsanschluss, eine E/A-Einrichtung, einen A/D-Wandler, eine Zeit- und Datumseingabe- und -übertragungseinheit, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuerung (nicht dargestellt).
Die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, die oben beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen, und es ist ein Computerprogramm P in der Steuervorrichtung vorgesehen, das Routinen umfasst zum Bestimmen eines ersten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen ersten Sollwert hat, und eines zweiten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen zweiten Sollwert hat, wobei der erste Sollwert von dem zweiten Sollwert verschieden ist und wobei der erste und der zweite Sollwert eine lineare Korrelation aufweisen. Das Computerprogramm P in der Steuervorrichtung umfasst ferner Routinen zum Bereitstellen eines Befehls an den Drucksensor zum Messen eines ersten Kraftstoffdrucks in dem ersten vorgegebenen Betriebszustand und eines zweiten Kraftstoffdrucks in dem zweiten vorgegebenen Betriebszustand, wobei der erste und der zweite gemessene Kraftstoffdruck eine lineare Korrelation zueinander aufweisen. Ferner umfasst das Computerprogramm P in der Steuervorrichtung auch Routinen zum Vergleichen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts, und zum Aktivieren von Korrekturmaßnahmen bei Abweichungen zwischen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks und der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts.
Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, die obigen Verfahrensschritte auszuführen, während sich die elektrische Niederdruckpumpe in einem nicht betriebsbereiten Modus befindet, und ist ferner dazu eingerichtet, die Hochdruckpumpe zu aktivieren, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu saugen und den Kraftstoff vor dem Schritt des Lieferns eines Befehls an den Drucksensor zum Messen des Kraftstoffdrucks dem Verbrennungsmotor zuzuführen, wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, kann das Kraftstoffsystem eine Kraftstofffilteranordnung umfassen, die sich stromaufwärts der Hochdruckpumpe und stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe befindet. Der Drucksensor kann der Kraftstofffilteranordnung oder der Hochdruckpumpe zugeordnet sein. Die Steuervorrichtung kann somit dazu eingerichtet sein, einen Befehl zum Messen des ersten und des zweiten Kraftstoffdrucks an der Kraftstofffilteranordnung oder an einem Einlass zur Hochdruckpumpe zu liefern.
Gemäß einer Variante kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, als ersten vorgegebenen Betriebszustand einen Zustand zu bestimmen, bevor die Förderpumpe aktiviert wird, und den ersten Sollwert als einem Atmosphärendruck entsprechend festzulegen.
Ferner kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, als den zweiten vorgegebenen Betriebszustand einen Zustand zu bestimmen, in dem die Förderpumpe Kraftstoff mit maximaler Kapazität zuführt, und den zweiten Sollwert einem Kraftstoffdruck entsprechend festzulegen, der durch die maximale Kapazität der Förderpumpe erhalten wird.
Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, dass sie Korrekturmaßnahmen ausführt, die das Kalibrieren des Sensors und/oder das Kompensieren der Kraftstoffzufuhr basierend auf der Abweichung umfassen. Somit umfasst das Computerprogramm P in der Steuervorrichtung auch Routinen zum Durchführen der Kalibrierung und/oder Kompensation der Kraftstoffzufuhr basierend auf der Abweichung.
Das Programm P kann in einer ausführbaren Form oder in einer komprimierten Form in einem Speicher 560 und/oder in einem Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert sein.
Die Datenverarbeitungseinheit 510 kann eine oder mehrere Funktionen ausführen, d. h. die Datenverarbeitungseinheit 510 kann sich auf einen bestimmten Teil des im Speicher 560 gespeicherten Programms P oder einen bestimmten Teil des im Lese-/Schreibspeicher 550 gespeicherten Programms P auswirken.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 kann über einen Datenbus 515 mit einem Datenport 599 kommunizieren. Der nichtflüchtige Speicher 520 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512 vorgesehen. Der separate Speicher 560 soll über einen Datenbus 511 mit der Datenverarbeitungseinheit 510 kommunizieren. Der Lese-/Schreibspeicher 550 ist dazu eingerichtet, über einen Datenbus 514 mit der Datenverarbeitungseinheit 510 zu kommunizieren. Die Kommunikation zwischen den Bestandteilen kann durch eine Kommunikationsverbindung implementiert sein. Eine Kommunikationsverbindung kann eine physikalische Verbindung, eine Glasfaser-Kommunikationsleitung oder eine nicht physikalische Verbindung sein, wie beispielsweise eine drahtlose Verbindung, z. B. eine Funkverbindung oder eine Mikrowellenverbindung.
Wenn Daten an dem Datenport 599 empfangen werden, können sie vorübergehend im zweiten Speicherelement 540 gespeichert werden. Wenn empfangene Eingabedaten vorübergehend gespeichert wurden, ist die Datenverarbeitungseinheit 510 bereit, die Codeausführung wie oben beschrieben zu bewirken.
Teile der hier beschriebenen Verfahren können von der Vorrichtung 500 mittels der Datenverarbeitungseinheit 510 ausgeführt werden, die das in dem Speicher 560 oder dem Lese-/Schreibspeicher 550 gespeicherte Programm ausführt. Wenn die Vorrichtung 500 das Programm ausführt, werden die hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Die Ausführungsformen sollen den in den beigefügten Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung nicht einschränken, und Merkmale aus den Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2016043642 A [0032]
WO 2018017010 A [0032]
WO 2016/043642 [0043]

Claims

Verfahren zum Prüfen der Funktionalität eines Kraftstoffsystem-Drucksensors (50), der in einem Kraftstoffsystem (4) eines Fahrzeugs (1) enthalten ist, wobei das Kraftstoffsystem dazu eingerichtet ist, Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor (2) des Fahrzeugs zu liefern, und mindestens eine Förderpumpe (16; 17) und einen Drucksensor (50) aufweist, der dazu eingerichtet ist, den Kraftstoffdruck stromaufwärts des Verbrennungsmotors zu messen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Bestimmen (s101) eines ersten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen ersten Sollwert hat, und eines zweiten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen zweiten Sollwert hat, wobei der erste Sollwert von dem zweiten Sollwert verschieden ist und wobei der erste und der zweite Sollwert eine lineare Korrelation aufweisen; - Messen (s102), mittels des Drucksensors, eines ersten Kraftstoffdrucks im ersten vorgegebenen Betriebszustand und eines zweiten Kraftstoffdrucks im zweiten vorgegebenen Betriebszustand, wobei der erste und der zweite gemessene Kraftstoffdruck eine lineare Korrelation zueinander aufweisen; - Vergleichen (s103) der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts, und - Aktivieren (s104) von Korrekturmaßnahmen bei Abweichungen zwischen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks und der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren in einem Kraftstoffsystem durchgeführt wird, bei dem die Förderpumpe eine elektrische Niederdruckpumpe (16) ist, welche dazu eingerichtet ist, Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (14) zu einer Hochdruckpumpe (17) zu fördern, wobei die Hochdruckpumpe (17) stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe (16) angeordnet und dazu eingerichtet ist, dem Verbrennungsmotor (2) Kraftstoff zuzuführen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren durchgeführt wird, während sich die elektrische Niederdruckpumpe (16) in einem nicht betriebsbereiten Modus befindet, und das Verfahren ferner das Aktivieren (s105) der Hochdruckpumpe (17) umfasst, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (14) zu saugen und den Verbrennungsmotor (2) vor dem Messschritt (s102) mit Kraftstoff zu versorgen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Verfahren ein Einstellen (s106) des ersten und des zweiten Sollwerts gemäß einer Alterszuordnung der elektrischen Förderpumpe (16) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei das Kraftstoffsystem (4) eine Kraftstofffilteranordnung (18) umfasst, wobei die Kraftstofffilteranordnung (18) stromaufwärts der Hochdruckpumpe (17) und stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe (16) angeordnet ist, und wobei der Drucksensor (50) der Kraftstofffilteranordnung (18) oder der Hochdruckpumpe (17) zugeordnet ist und wobei der Schritt des Messens (s102) des ersten und des zweiten Kraftstoffdrucks an der Kraftstofffilteranordnung (18) oder an einem Einlass zur Hochdruckpumpe (17) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste vorgegebene Betriebszustand ein Zustand ist, bevor die Förderpumpe (16; 17) aktiviert ist, und wobei der erste Sollwert einem Atmosphärendruck entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite vorgegebene Betriebszustand ein Zustand ist, in dem die Förderpumpe (16; 17) Kraftstoff mit maximaler Kapazität zuführt, und wobei der zweite Sollwert einem Kraftstoffdruck entspricht, der durch die maximale Kapazität der Förderpumpe erhalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Korrekturmaßnahmen das Kalibrieren (s107) des Sensors und/oder das Kompensieren (s108) der Kraftstoffzufuhr auf der Grundlage der Abweichung umfassen.
Computerprogramm (P) umfassend Anweisungen, die, wenn das Programm von einem Computer (30; 500) ausgeführt wird, den Computer (30; 500) veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
Computerlesbares Medium, das Befehle umfasst, die, wenn sie von einem Computer (30; 500) ausgeführt werden, den Computer (30; 500) veranlassen, die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 oder 8 auszuführen.
Steuervorrichtung (30; 500), verknüpft mit einem Kraftstoffsystem (4) eines Fahrzeugs (1) und dazu eingerichtet, die Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor (2) des Fahrzeugs zu steuern, wobei die Steuervorrichtung (30; 500) mit mindestens einer Förderpumpe (16; 17) und einem Drucksensor (50) verknüpft ist, der dazu eingerichtet ist, den Kraftstoffdruck stromaufwärts des Verbrennungsmotors (2) zu messen, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Schritte auszuführen: - Bestimmen eines ersten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen ersten Sollwert hat, und eines zweiten vorgegebenen Betriebszustands, in dem der Kraftstoffdruck einen zweiten Sollwert hat, wobei der erste Sollwert vom zweiten Sollwert verschieden ist und wobei der erste und der zweite Sollwert eine lineare Korrelation aufweisen; - Liefern eines Befehls an den Drucksensor (50) zum Messen eines ersten Kraftstoffdrucks im ersten vorgegebenen Betriebszustand und eines zweiten Kraftstoffdrucks im zweiten vorgegebenen Betriebszustand, wobei der erste und der zweite gemessene Kraftstoffdruck eine lineare Korrelation zueinander aufweisen; - Vergleichen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks mit der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts, und - Aktivieren von Korrekturmaßnahmen bei Abweichungen zwischen der linearen Korrelation des ersten und des zweiten gemessenen Kraftstoffdrucks und der linearen Korrelation des ersten und des zweiten Sollwerts.
Steuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Steuervorrichtung (30; 500) einem Kraftstoffsystem (4) zugeordnet ist, das eine elektrische Niederdruckpumpe (16) als Förderpumpe umfasst, die dazu eingerichtet ist, Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (14) einer Hochdruckpumpe (17) zuzuführen, wobei sich die Hochdruckpumpe (17) stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe (16) befindet und dazu eingerichtet ist, dem Verbrennungsmotor (2) Kraftstoff zuzuführen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuervorrichtung (30; 500) dazu eingerichtet ist, die Schritte nach Anspruch 11 auszuführen, während sich die elektrische Niederdruckpumpe (16) in einem nicht betriebsbereiten Modus befindet, und die Steuervorrichtung (30; 500) ferner dazu eingerichtet ist, vor dem Schritt des Lieferns eines Befehls an den Drucksensor (50) zum Messen des Kraftstoffdrucks die Hochdruckpumpe (17) zu aktivieren, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (14) zu saugen und den Kraftstoff dem Verbrennungsmotor (2) zuzuführen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei das Kraftstoffsystem (4) eine Kraftstofffilteranordnung (18) umfasst, wobei die Kraftstofffilteranordnung stromaufwärts der Hochdruckpumpe (17) und stromabwärts der elektrischen Niederdruckpumpe (16) angeordnet ist und wobei der Drucksensor (50) der Kraftstofffilteranordnung (18) oder der Hochdruckpumpe (17) zugeordnet ist und wobei die Steuervorrichtung (30; 500) dazu eingerichtet ist, einen Befehl zum Messen des ersten und des zweiten Kraftstoffdrucks an der Kraftstofffilteranordnung (18) oder an einem Einlass zur Hochdruckpumpe (17) zu liefern.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Steuervorrichtung (30; 500) dazu eingerichtet ist, als ersten vorgegebenen Betriebszustand einen Zustand zu bestimmen, bevor die Förderpumpe (16) aktiviert wird, und den ersten Sollwert als einem Atmosphärendruck entsprechend festzu legen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Steuervorrichtung (30; 500) dazu eingerichtet ist, einen Zustand als den zweiten vorgegebenen Betriebszustand zu bestimmen, in dem die Förderpumpe (16, 17) Kraftstoff mit maximaler Kapazität zuführt, und den zweiten Sollwert als einem Kraftstoffdruck entsprechend festzulegen, der durch die maximale Kapazität der Förderpumpe (16; 17) erhalten wird.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die Steuervorrichtung (30; 500) dazu eingerichtet ist, als Korrekturmaßnahmen eine Kalibrierung des Sensors (50) und/oder eine Kompensation der Kraftstoffzufuhr basierend auf der Abweichung durchzuführen.
Fahrzeug (1), wobei das Fahrzeug (1) die Steuervorrichtung (30; 500) nach einem der Ansprüche 11 bis 17 umfasst.