DE112012002851T5

DE112012002851T5 - Verfahren und Systeme für die Fehlerdiagnose bei der Wartung von Common-Rail-Einspritzsystemen

Info

Publication number: DE112012002851T5
Application number: DE112012002851.1T
Authority: DE
Inventors: Paul Gerard Nistler; Shawn Gallagher; Luke Henry; Harold Hostettler
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2014-04-17
Also published as: US20130013174A1; US9512799B2; WO2013006251A3; WO2013006251A2; CN204152656U

Abstract

Es sind Systeme und Verfahren für die dynamische Beurteilung der Fehlerfreiheit im Zusammenhang mit der Überwachung einer Kraftstoffflussregelung vorgesehen. In einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum Steuern eines Systems mit einer Maschine vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet während eines Leerlaufzustands der Maschine das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung durch eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren der Maschine, Schließen eines Ventils, das zum Regeln des Kraftstoffflusses zu einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff zu einem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr der Maschine fördert, funktionell ist, und Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass eine Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr nach einer ersten festgelegten Dauer größer als eine Abnahmeschwelle ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft Verfahren und Systeme zum Steuern eines Common-Rail-Kraftstoffsystems in einem Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge, wie z. B. Schienenfahrzeuge, haben Leistungsquellen wie z. B. Dieselmaschinen. In einigen Fahrzeugen wird der Dieselmaschine Kraftstoff von einem Common-Rail-Kraftstoffsystem zugeführt. Ein Typ von Common-Rail-Kraftstoffsystem weist eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe auf, die mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe in Fluidkommunikation steht, und ein Kraftstoffverteilerrohr, das mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe in Fluidkommunikation steht und ferner mit wenigstens einem Maschinenzylinder in Fluidkommunikation steht. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe beaufschlagt Kraftstoff mit Druck zur Ausgabe durch das Kraftstoffverteilerrohr. Der Kraftstoff strömt durch das Kraftstoffverteilerrohr bis zu wenigstens einem Kraftstoffinjektor und schließlich zu wenigstens einem Maschinenzylinder, wo Kraftstoff verbrannt wird, um das Fahrzeug mit Leistung zu versorgen. Um die Wahrscheinlichkeit einer Maschinenbeeinträchtigung zu reduzieren, kann das Common-Rail-Kraftstoffsystem auf Kraftstofflecks überwacht werden.
Bei einem Ansatz erkennt das Common-Rail-Kraftstoffsystem Kraftstofflecks, indem ein Flüssigkeitssensor in einer Außenwand einer doppelwandigen Leitung positioniert wird. Wenn in einer Innenwand der doppelwandigen Leitung ein Riss auftritt, dringt Kraftstoff durch den Riss in einen Hohlraum zwischen der Innenwand und der Außenwand ein. Kraftstoff füllt den Hohlraum, bis er vom Flüssigkeitssensor erfasst wird, wobei an diesem Punkt ein Fehler ausgelöst wird, der ein Kraftstoffleck anzeigt.
Die Erfinder hierin haben bei dem oben beschriebenen Ansatz aber Probleme festgestellt. Zum Beispiel kann der Flüssigkeitssensor lediglich Kraftstofflecks in der doppelwandigen Leitung feststellen. Wenn ein Kraftstoffleck an einer anderen Stelle im Common-Rail-Kraftstoffsystem entsteht, wie z. B. durch einen Kraftstoffinjektor oder einen Kraftstoffinjektorsteuerweg, würde es vom Flüssigkeitssensor nicht erkannt werden. Darüber hinaus erhöht der Einbau des Flüssigkeitssensors zur Erkennung von Kraftstofflecks die Produktionskosten und die Kompliziertheit der Auslegung des Kraftstoffsystems. Außerdem ist der oben beschriebene Ansatz lediglich auf eine doppelwandige Konfiguration anwendbar und würde nicht richtig funktionieren, wenn er in einer einwandigen Konfiguration realisiert würde.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Steuern eines Systems mit einer Maschine während eines Leerlaufzustands der Maschine das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung durch eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren der Maschine, Schließen eines Ventils, das zum Regeln des Kraftstoffflusses zu einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff zu einem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr der Maschine fördert, funktionell ist, und Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass eine Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr nach einer ersten festgelegten Dauer größer als eine Abnahmeschwelle ist.
Durch Überwachen einer Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr ist austretender Kraftstoff mit hoher Auflösung erkennbar. Das heißt, dass ein relativ kleines oder langsam tropfendes Kraftstoffleck über alle Komponenten und Verbindungen genau identifiziert werden kann. Darüber hinaus kann durch Abstellen der Kraftstoffeinspritzung während Leerlaufbedingungen zur Überwachung der Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit die Kraftstoffleckerkennung mit geringer oder ohne Störung des Maschinenbetriebs durchgeführt werden kann. Dementsprechend kann möglicherweise ein Rückgang der Betriebsfähigkeit des Fahrzeugs verhindert werden. Spezieller wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung während eines Startereignisses abgeschaltet wird, eine Leckerkennung durchgeführt, wenn es am wahrscheinlichsten ist, dass das Kraftstoffsystem aufgrund unsachgemäßer Wartung Kraftstofflecks aufweist. Dementsprechend können Kraftstofflecks erkannt werden, bevor sie größere Probleme verursachen.
Diese Kurzdarstellung ist bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, die unten in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Es ist weder vorgesehen, dass diese Kurzdarstellung Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert, noch ist vorgesehen, dass sie den Umfang des beanspruchten Gegenstands begrenzt. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Ausführungen begrenzt, die beliebige oder alle in einem Teil dieser Offenbarung vermerkte Nachteile lösen. Auch hat der Erfinder hierin alle identifizierten Probleme und entsprechenden Lösungen erkannt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird beim Lesen der folgenden Beschreibung nichtbegrenzender Ausführungsformen in Bezug auf die angehängten Zeichnungen besser verstanden, wobei unten:
1 schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein Common-Rail-Kraftstoffsystem der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 schematisch ein Beispiel für ein Fließgleichgewichtsdiagramm des Common-Rail-Kraftstoffsystems von 1 zeigt,
3 ein Diagramm einer Regression für den Vorhersagebetrieb des Common-Rail-Kraftstoffsystems von 1 zeigt,
4 ein Diagramm eines anpassbaren Fehlerschwellenwertes zeigt, der im Verhältnis zu einem Einlassdosierventilstrom variiert,
5 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Kraftstoffleckerkennungsverfahrens zur Steuerung eines Common-Rail-Kraftstoffsystems ist.
6 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Wartungsdiagnoseverfahrens zum Steuern eines Common-Rail-Kraftstoffsystems ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeuge wie Schienenfahrzeuge mit einer Maschine (wie einer Dieselmaschine), wobei die Maschine durch ein Common-Rail-Kraftstoffsystem (CRS) mit Kraftstoff versorgt wird. Das CRS beinhaltet ein gemeinsames Kraftstoffverteilerrohr, das eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren mit Kraftstoff für die Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder der Maschine versorgt. In einem Beispiel beinhaltet das CRS ein Einlassdosierventil (EDV), das zwischen einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe und einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe positioniert ist. Das EDV hat die Aufgabe, den Kraftstofffluss zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe zu regeln, die dem gemeinsamen Verteilerrohr Kraftstoff zuführt. Das EDV kann so eingestellt werden, dass es bei sich ändernden Betriebsbedingungen eine dem gemeinsamen Verteilerrohr zugeführte Kraftstoffmenge verändert. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung die dynamische Beurteilung der Fehlerfreiheit des CRS.
Die Fehlerfreiheit des CRS kann zum Beispiel durch verschiedene Ansätze zur Erkennung von Kraftstofflecks im CRS dynamisch beurteilt werden. Eine Ausführungsform eines CRS wird in 1 gezeigt.
In 2 wird ein Fließgleichgewichtsdiagramm für einen stationären Zustand gezeigt, das für die CRS von 1 repräsentativ ist. Das Fließgleichgewichtsdiagramm stellt ein Funktionsmodell dar, das die Auswirkungen verschiedener Betriebsparameter auf das CRS und den Kraftstofffluss in das System und aus dem System erfasst. Zusammen mit dem elektrischen EDV-Strom kann das Fließgleichgewicht zum Identifizieren einer Ungleichheit zwischen Parameterwerten im CRS verwendet werden. In einem Beispiel stellt eine von dem Fließgleichgewichtsmodell abgeleitete Fließgleichgewichtsfunktion einen vorhergesagten elektrischen Strom des EDV bereit, der den Strom repräsentiert, der sich ergeben sollte, um eine Einlassdosierventilstellung auf der Basis von durch verschiedene Sensoren gemessenen oder ermittelten vorliegenden Betriebsbedingungen bereitzustellen. Der vorhergesagte Strom kann dann mit einem tatsächlichen EDV-Strom verglichen werden, der eine tatsächliche Ventilstellung anzeigt, um zu erkennen, ob ein Leck besteht oder nicht oder ob eine Komponente des CRS beeinträchtigt ist.
In 3 wird eine beispielhafte Regression auf der Basis der Fließgleichgewichtsfunktion von 2 gezeigt. In 4 wird eine beispielhafte Fehlerschwelle zwischen dem vorhergesagten und dem tatsächlichen elektrischen EDV-Strom gezeigt. In 5 wird ein Beispielverfahren zum Steuern des CRS von 1 auf Basis des Einsatzes der Fließgleichgewichtsfunktion für den vorhergesagten elektrischen EDV-Strom zur Erkennung eines Kraftstofflecks gezeigt. Das in 5 gezeigte Verfahren wird zur Dauerüberwachung auf relativ große (schwerwiegende) Lecks im CRS während des Maschinenbetriebs (gegenüber relativ kleinen Lecks) durchgeführt.
In 6 wird ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern des CRS von 1 auf Basis der Überwachung einer Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit zum Feststellen relativ kleiner Lecks (gegenüber den von 5 überwachten relativ großen Lecks) gezeigt. Speziell prüft das Verfahren die Unversehrtheit des CRS durch Überwachen der Geschwindigkeit der Kraftstoffdruckabnahme während Leerlaufbedingungen der Maschine, wie Maschinenandrehereignissen beim Starten. Speziell kurbelt ein Motor während des Startens der Maschine die Maschine an, um die Maschinenbewegung einzuleiten, bevor Kraftstoff geliefert wird. Während dieser Bedingung wird die Maschine von dem Motor angetrieben und ist im Leerlauf. Des Weiteren können die Startbedingungen besonders vorteilhafte Bedingungen sein, während der relativ kleine Lecks festgestellt werden können, da derartige Lecks oft durch während Abschaltbedingungen durchgeführte Wartung verursacht werden.
1 beinhaltet ein Blockdiagramm eines CRS 100 für eine Maschine eines Fahrzeugs wie z. B. eines Schienenfahrzeugs. In einem Beispiel ist das Schienenfahrzeug eine Lokomotive. In alternativen Ausführungsformen kann die Maschine in einem anderen Typ von Nicht-Straßenfahrzeug, einem stationären Kraftwerk, einem Schiff oder anderen sein. Flüssiger Kraftstoff wird von einer Kraftstoffquelle bezogen oder in einem Kraftstofftank 102 gespeichert. Eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104 steht mit dem Kraftstofftank 102 in Fluidkommunikation. In dieser Ausführungsform ist die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104 im Inneren des Kraftstofftanks 102 angeordnet und kann unter den Stand des flüssigen Kraftstoffs untergetaucht sein. In alternativen Ausführungsformen kann die Niederdruck-Kraftstoffpumpe mit der Außenseite des Kraftstofftanks verbunden sein und Kraftstoff durch eine Saugvorrichtung pumpen. Der Betrieb der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104 wird von einer Steuereinheit 106 geregelt.
Flüssiger Kraftstoff wird von der Niederdruck-Kraftstoffpume 104 aus dem Kraftstofftank 102 durch eine Leitung 110 zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 gefördert. In der Leitung 110 ist ein Ventil 112 angeordnet und regelt den Kraftstoffdurchsatz durch die Leitung 110. Das Ventil 112 ist zum Beispiel ein Einlassdosierventil. Das EDV 112 ist zuströmseitig der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 angeordnet, um einen Kraftstoffdurchsatz einzustellen, der an die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 und ferner an ein gemeinsames Verteilerrohr 114 zur Verteilung an eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 für die Kraftstoffeinspritzung angelegt wird. Zum Beispiel kann das EDV 112 ein Magnetventil sein, dessen Öffnen und Schließen von der Steuereinheit 106 geregelt wird. Das heißt, die Steuereinheit 106 steuert das EDV zum vollständigen Schließen, vollständigen Öffnen oder Bewegen auf eine Stellung zwischen ganz geschlossen und ganz geöffnet an, um den Kraftstofffluss zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 auf einen Soll-Kraftstoffdurchsatz zu regeln. Das EDV 112 wird während des Betriebs des Fahrzeugs zum Dosieren von Kraftstoff auf Basis der Betriebsbedingungen eingestellt und kann während wenigstens einiger Bedingungen zumindest teilweise offen sein. Es versteht sich, dass das Ventil lediglich ein Beispiel für eine Regeleinrichtung zur Dosierung von Kraftstoff ist und ein beliebiges geeignetes Regelelement eingesetzt werden kann, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann eine Stellung oder ein Zustand des EDV durch Regeln eines elektrischen EDV-Stroms elektrisch gesteuert werden. Als weiteres Beispiel kann eine Stellung oder ein Zustand des EDV durch Steuern eines Servomotors, der das EDV einstellt, mechanisch gesteuert werden.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 erhöht den Kraftstoffdruck von einem niedrigeren Druck auf einen höheren Druck. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 ist fluidisch mit dem gemeinsamen Verteilerrohr 114 gekoppelt. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 fördert durch eine Leitung 116 Kraftstoff zum gemeinsamen Verteilerrohr 114. Eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 steht mit dem gemeinsamen Verteilerrohr 114 in Fluidkommunikation. Jeder der Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 fördert Kraftstoff zu einem von einer Vielzahl von Maschinenzylindern 120 in einer Maschine 122. Der Kraftstoff wird in der Vielzahl von Maschinenzylindern 120 verbrannt, um das Fahrzeug z. B. durch einen Generator und Fahrmotoren mit Leistung zu versorgen. Der Betrieb der Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 wird von der Steuereinheit 106 geregelt. In der Ausführungsform von 1 beinhaltet die Maschine 122 vier Kraftstoffinjektoren und vier Maschinenzylinder. In anderen Ausführungsformen kann die Maschine mehr oder weniger Kraftstoffinjektoren und Maschinenzylinder einschließen.
In einigen Ausführungsformen ist das gemeinsame Kraftstoffverteilerrohr ein einwandiges Kraftstoffverteilerrohr. Das CRS kann auch einwandige Leitungen (z. B. könnte Leitung 116 einwandig sein) zum Fördern von Kraftstoff zum Kraftstoffverteilerrohr beinhalten. Die einwandige Konfiguration kann eingesetzt werden, um im Verhältnis zu einer doppelwandigen Konfiguration Produktionskosten zu reduzieren und auch das Gewicht des CRS zu verringern.
Von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104 aus dem Kraftstofftank 102 zu einem Einlass des EDV 112 geförderter Kraftstoff kann mit einem Druck betrieben werden, der als niedrigerer Kraftstoffdruck oder Maschinenkraftstoffdruck bezeichnet wird. Dementsprechend werden Komponenten des CRS 100, die der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 vorgeschaltet sind, in einer Region mit niedrigerem Kraftstoffdruck oder Maschinenkraftstoffdruck betrieben. Dagegen kann die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 Kraftstoff von dem niedrigeren Kraftstoffdruck auf einen höheren Kraftstoffdruck oder Verteilerrohr-Kraftstoffdruck pumpen. Dementsprechend befinden sich Komponenten des CRS 100, die der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 nachgeschaltet sind, in einer Region mit höherem Kraftstoffdruck oder Verteilerrohr-Kraftstoffdruck des CRS 100.
Kraftstoffdruck in der Region mit niedrigerem Kraftstoffdruck wird von einem Drucksensor 126 gemessen, der in der Leitung 110 positioniert ist. Der Drucksensor 126 sendet ein Drucksignal an die Steuereinheit 106. In einer alternativen Anwendung steht der Drucksensor 126 in Fluidkommunikation mit einem Auslass der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104. Eine Kraftstofftemperatur in der Region mit niedrigerem Kraftstoffdruck wird von einem Temperaturfühler 128 gemessen, der in der Leitung 110 positioniert ist. Der Temperaturfühler 128 sendet ein Temperatursignal an die Steuereinheit 106.
Kraftstoffdruck in der Region mit höherem Kraftstoffdruck wird von einem Drucksensor 130 gemessen, der in der Leitung 116 positioniert ist. Der Drucksensor 130 sendet ein Drucksignal an die Steuereinheit 106. In einer alternativen Anwendung steht der Drucksensor 130 mit einem Auslass der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 in Fluidkommunikation. Es ist zu beachten, dass in einigen Anwendungen verschiedene Betriebsparameter zusätzlich dazu oder anstatt dessen, dass sie direkt gemessen werden, allgemein ermittelt oder indirekt abgeleitet werden können.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Sensoren empfängt die Steuereinheit 106 verschiedene Signale von einer Vielzahl von mit der Maschine 122 gekoppelten Maschinensensoren 134, die zur Beurteilung der Fehlerfreiheit der Kraftstoffsteuerung und des damit verbundenen Maschinenbetriebs verwendet werden können. Zum Beispiel empfängt die Steuereinheit 106 Sensorsignale, die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Maschinendrehzahl, die Maschinenlast, die Maschinentemperatur, die Umgebungstemperatur, den Kraftstoffwert, eine Anzahl der Zylinder, die aktiv Kraftstoff verbrennen, usw. anzeigen. In der veranschaulichten Ausführung ist die Steuereinheit 106 ein Rechner wie z. B. ein Mikrocomputer, der eine Prozessoreinheit 136, eine computerlesbare nichtflüchtige Datenträgervorrichtung 138, Ein-/Ausgabeports, einen Speicher und einen Datenbus beinhaltet. In den in der Steuereinheit 106 enthaltenen computerlesbaren Datenträger 138 sind computerlesbare Daten einprogrammierbar, die Befehle darstellen, die zur Durchführung der unten beschriebenen Steuerroutinen und Verfahren vom Prozessor sowie anderer Varianten, die nicht speziell aufgeführt werden, ausgeführt werden können.
Die Steuereinheit 106 ist zum Einstellen verschiedener Aktoren in der CRS 100 auf Basis verschiedener Betriebsparameter, die von verschiedenen, von den verschiedenen Sensoren empfangenen Signalen empfangen oder abgeleitet werden, funktionell, um die Fehlerfreiheit des CRS dynamisch zu beurteilen und den Betrieb der Maschine auf Basis der Beurteilung zu steuern. Zum Beispiel ist die Steuereinheit 106 in einer Ausführungsform zur Durchführung einer Fehlerdiagnose funktionell, die zum Schutz der Maschine während des Betriebs kontinuierlich durchgeführt wird. Die Fehlerdiagnose nutzt Betriebswissen des EDV, um ein schwerwiegendes Kraftstoffleck oder eine sonstige Beeinträchtigung festzustellen. Speziell versteht es sich, dass das EDV eine während des Maschinenbetriebs normalerweise offene Vorrichtung ist. Es kann daher angenommen werden, dass, wenn die tatsächliche Stellung des EDV (oder ein die Stellung anzeigender elektrischer Strom) sich von einer vorausgesagten Stellung des EDV (oder einem die Stellung anzeigenden elektrischen Strom) unterscheidet, dann dem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr ein zu großer Kraftstofffluss zugeführt wird. Angenommen, dass der Kraftstoffdruck abströmseitig der Hochdruckpumpe und im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr auf einen erwünschten (z. B. im Wesentlichen konstanten) Druck geregelt wird, kann dann angenommen werden, dass ein zu großer Kraftstofffluss anders als durch die Soll-Kraftstoffeinspritzung aus dem gemeinsamen Verteilerrohr austritt. Dieser zu große Kraftstofffluss könnte entweder ein Leck im CRS oder eine andere Beeinträchtigung des CRS darstellen, wie z. B. eine stark abgenutzte Hochdruck-Kraftstoffpumpe.
Die Steuereinheit 106 ist zur Durchführung der kontinuierlichen Fehlerdiagnose durch Ermittlung einer vorausgesagten EDV-Stellung funktionell, die auf einem vorausgesagten elektrischen EDV-Strom basiert. Der vorausgesagte elektrische EDV-Strom wird von einer Fließgleichgewichtsfunktion abgeleitet, die unten mit Bezug auf 2 noch detaillierter besprochen wird. Des Weiteren ist die Steuereinheit 106 zur Ermittlung einer tatsächlichen EDV-Stellung funktionell, die auf einem tatsächlichen elektrischen EDV-Strom basiert. Zum Beispiel wird der tatsächliche elektrische EDV-Strom von der Steuereinheit 106 zur EDV 112 geleitet, um eine Ventilstellung zu steuern. Die Steuereinheit 106 ist zur Ermittlung eines Fehlers zwischen dem vorhergesagten elektrischen EDV-Strom und dem tatsächlichen elektrischen EDV-Strom funktionell. Wenn der Fehler größer als eine Fehlerschwelle ist, ist die Steuereinheit 106 zum Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung funktionell. Die Fehlerschwelle kann auf einen beliebigen geeigneten Wert eingestellt sein und kann passend zu verschiedenen CRS-Konfigurationen kalibriert sein. In einigen Ausführungsformen wird die Fehlerschwelle angepasst, so dass sie mit dem sich ändernden elektrischen EDV-Strom variiert. Die Anpassung der Fehlerschwelle wird unten mit Bezug auf 4 noch detaillierter besprochen.
In einigen Ausführungen kann die Beeinträchtigungsbedingung das Abschalten der Maschine 122 beinhalten. Durch Abschalten der Maschine als Reaktion auf die Erkennung eines Kraftstofflecks kann die Wahrscheinlichkeit einer Beeinträchtigung der Maschine, eine beeinträchtigte Betriebsfähigkeit oder dergleichen reduziert werden. In einigen Ausführungen kann die Beeinträchtigungsbedingung das Setzen eines Diagnose-Flag und die Abgabe einer Anzeige (z. B. optisch oder akustisch) der Beeinträchtigungsbedingung an einen Fahrer beinhalten.
Als weiteres Beispiel einer dynamischen Fehlerfreiheitsbeurteilung des CRS ist die Steuereinheit 106 zum Prüfen der Unversehrtheit des CRS auf Kraftstofflecks nach Wartungsperioden des CRS funktionell. Eine derartige Beurteilung prüft auf kleine Lecks, die am wahrscheinlichsten nach unsachgemäßer Wartung auftreten, so dass sie beseitigt werden können, bevor sie zu größeren Kraftstofflecks werden. Die Fehlerfreiheitsbeurteilung nach der Wartung prüft auf kleine Kraftstofflecks, während die oben beschriebene Fehlerdiagnose kontinuierlich auf schwerwiegende Kraftstofflecks prüft. Bezüglich Ersterer ist die Steuereinheit 106 speziell während einer Leerlaufbedingung der Maschine funktionell, um die Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 abzustellen und das EDV 112 zu schließen. Eine Leerlaufbedingung der Maschine findet statt, wenn die Maschine durch Trägheit oder ein von außerhalb der Maschine erzeugtes externes Drehmoment gedreht wird. Beispielsweise findet eine Leerlaufbedingung während des Maschinenstarts statt, wenn ein Anlassmotor die Maschine dreht. Die sich drehende Maschine treibt die Kraftstoffpumpen an, um den Innendruck im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr aufzubauen. Als weiteres Beispiel findet eine Leerlaufbedingung statt, wenn ein Motor/Generator die Maschine antreibt. Als noch ein weiteres Beispiel findet eine Leerlaufbedingung statt, wenn die Maschine Drehmoment absorbiert oder ein negatives Drehmoment oder Bremsmoment erzeugt, wie z. B. bei einem Auslaufereignis. Ein Auslaufereignis findet statt, wenn eine Maschine schnell läuft und die Maschinensolllast null (oder Leerlauf) wird und die Maschine von Trägheit gedreht wird, bis der äußere Widerstand die Maschinendrehzahl auf eine festgelegte Drehzahl verlangsamt oder die Maschinensolllast zunimmt. Anders ausgedrückt, heißt dass, dass eine Leerlaufbedingung der Maschine eine Bedingung ist, bei der keine Kraftstoffeinspritzung nötig ist, um einer Maschinenlast zu entsprechen. Die Beurteilung nach einer Wartung wird während Leerlaufbedingungen der Maschine durchgeführt, so dass die Kraftstoffeinspritzung abgestellt werden kann, ohne den Maschinenbetrieb zu stören.
Wenn die Kraftstoffeinspritzung abgestellt und das EDV geschlossen worden ist, überwacht die Steuereinheit 106 die Kraftstoffdruckabnahme im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr 114 für eine erste festgelegte Dauer. Die erste Dauer kann auf Basis von Betriebsbedingungen festgelegt oder ausgewählt werden und kann eine vorbestimmte Dauer sein. Wenn die Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr nach der ersten festgelegten Dauer größer als eine Abnahmegeschwindigkeitsschwelle ist, ist die Steuereinheit 106 zum Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung funktionell. Wenn die Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit kleiner als die Abnahmegeschwindigkeitsschwelle ist, wird die Kraftstoffeinspritzung neu gestartet und der Maschinenbetrieb fortgesetzt. Die Kraftstoffdruckabnahme bezieht sich auf einen Abfall oder Abbau des Kraftstoffdrucks mit der Zeit. Die Kraftstoffdruckabnahme wird während der oben erwähnten Steuerungsbedingungen (Einspritzung abgestellt und EDV geschlossen) überwacht, weil Kraftstoff unter derartigen Bedingungen das gemeinsame Verteilerrohr 114 weder bedeutsam verlassen noch in es eintreten sollte. Daher zeigt eine Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit, die größer als die Abnahmegeschwindigkeitsschwelle ist, eine mögliche Leckbedingung an.
In einigen Ausführungen ist die Steuereinheit 106 zum Bestätigen des Schließens des EDV vor Einleiten der ersten festgelegten Dauer zum Messen der Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs 114 durch Starten der ersten festgelegten Dauer als Reaktion darauf funktionell, dass der elektrische EDV-Strom größer als eine elektrische Stromschwelle ist. Das heißt, die Steuereinheit 106 wartet, bis der elektrische Strom bis auf eine elektrische Stromschwelle angestiegen ist, die anzeigt, dass das Ventil sich ganz geschlossen hat, bevor sie die Überwachung der Kraftstoffdruckabnahme einleitet.
In einigen Ausführungen, wie oben angegeben, kann die Beeinträchtigungsbedingung das Abschalten der Maschine 122 beinhalten. Durch Abschalten der Maschine als Reaktion auf die Feststellung eines Kraftstofflecks wird die Wahrscheinlichkeit einer Maschinenbeeinträchtigung, beeinträchtigter Fahrbarkeit oder dergleichen verringert. In einigen Ausführungen kann die Beeinträchtigungsbedingung das Setzen eines Diagnose-Flags und die Abgabe einer Anzeige (z. B. optisch oder akustisch) der Beeinträchtigungsbedingung an einen Fahrer beinhalten.
In einigen Ausführungen ist die Steuereinheit 106 funktionell, um zu prüfen, ob die Betriebsbedingungen geeignet sind, bevor die Kraftstoffdruckabnahme überwacht wird, um mögliche Kraftstofflecks zu ermitteln. Zum Beispiel ist die Steuereinheit 106 funktionell, um zu prüfen, ob die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104 Kraftstoff zum gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr 114 pumpt, so dass der Kraftstoffdruckaufbau ausreicht, um die Kraftstoffdruckabnahme zu ermitteln oder zu messen. Dementsprechend ist die Steuereinheit 106 funktionell, um zu prüfen, ob die Maschine 122 in einem festgelegten Maschinendrehzahlbereich läuft, in dem sich die Maschine zum Betreiben der Kraftstoffpumpe dreht. Durch Prüfen, ob diese Bedingungen tatsächlich vorliegen, kann die Wahrscheinlichkeit einer falschen positiven Beurteilung eines Kraftstofflecks im CRS verringert werden. Des Weiteren ist die Steuereinheit 106 zum Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung funktionell, wenn der Kraftstoffverteilerrohrdruck für eine zweite festgelegte Dauer, wenn diese Bedingungen tatsächlich vorliegen (z. B. der Maschinenkraftstoffdruck an einem Einlass des EDV ist größer als eine Maschinenkraftstoffdruckschwelle und eine Maschinendrehzahl liegt in einem festgelegten Maschinendrehzahlbereich), kleiner als eine Verteilerrohr-Kraftstoffdruckschwelle ist. Die zweite festgelegte Dauer kann die gleiche wie die erste festgelegte Dauer zur Überwachung der Kraftstoffdruckabnahme oder davon verschieden sein. In einem Beispiel beträgt die erste festgelegte Dauer 0,2 Sekunden und die zweite festgelegte Dauer beträgt 30 Sekunden. Das heißt, wenn die Maschine 122 sich dreht und die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104 Kraftstoff pumpt, aber der Kraftstoffdruck nach der zweiten festgelegten Dauer nicht über die Kraftstoffdruckschwelle hinaus ansteigt, dann wird angenommen, dass ein Kraftstoffleck besteht oder eine Komponente des CRS beeinträchtigt ist.
In einigen Ausführungen sind in dem nichtflüchtigen elektronisch lesbaren Datenträger 138 (ein) ein oder mehrere Befehlssätze gespeichert, die, wenn sie von einer elektronischen Vorrichtung (z. B. Prozessoreinheit 136) aufgerufen und abgearbeitet werden, die elektronische Vorrichtung veranlassen zum: Erzeugen von einem oder mehreren ersten Signalen zum Steuern des Abschaltens der Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 der Maschine 122 während einer Leerlaufbedingung einer Maschine, Erzeugen von einem oder mehreren zweiten Signalen zum Steuern des Schließens des Ventils 112, das zum Regeln des Kraftstoffflusses zur Kraftstoffpumpe 108 funktionell ist. Die Kraftstoffpumpe 108 ist zum Versorgen des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs 118 mit Kraftstoff mit einem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr 114 der Maschine 122 gekoppelt. Des Weiteren veranlassen die Befehle, wenn sie von der elektronischen Vorrichtung aufgerufen und abgearbeitet werden, die elektronische Vorrichtung zu Folgendem: Erzeugen von einem oder mehreren dritten Signalen zum Steuern des Betriebs der Maschine als Reaktion darauf, dass eine Abnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks in dem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr 114 größer als eine Abnahmeschwelle nach der ersten festgelegten Dauer ist. Zum Beispiel veranlassen das eine oder die mehreren dritte(n) Signal(e), dass die Maschine 122 als Reaktion darauf, dass die Abnahmegeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als die Abnahmegeschwindigkeitsschwelle ist, abgeschaltet wird.
2 zeigt schematisch ein Beispiel für ein Fließgleichgewichtsdiagramm 200 des CRS 100 von 1. Das Fließgleichgewichtsdiagramm 200 wendet die Massenerhaltung zur Auswertung des Kraftstoffflusses in das und aus dem CRS 100 an. Speziell können dadurch, dass in das CRS eintretender und es verlassender Kraftstoff erfasst wird, Unstimmigkeiten im Kraftstofffluss identifiziert werden, deren genaue Messung ansonsten schwierig sein könnte.
Der in das Fließgleichgewichtsdiagramm 200 eingegebene Kraftstofffluss wird auf Basis einer von der Region mit niedrigerem Druck (LP) des CRS 100 bereitgestellten Kraftstoffmenge ermittelt. Speziell basiert die Kraftstoffflusseingabe auf einem Maschinenkraftstoffdruck (EFP), der durch den Betrieb der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 104 bereitgestellt wird, und einer Kraftstofftemperatur (FT) von Kraftstoff in der Region mit niedrigerem Druck. Der Maschinenkraftstoffdruck und die Kraftstofftemperatur werden benutzt, um die Kraftstoffflusseingabe in das Fließgleichgewichtsdiagramm 200 zu ermitteln. Der Maschinenkraftstoffdruck wird der Steuereinheit 106 vom Drucksensor 126 bereitgestellt. Die Kraftstofftemperatur wird der Steuereinheit 106 vom Temperaturfühler 128 bereitgestellt. Dagegen basiert die Kraftstoffflussausgabe des Fließgleichgewichtsdiagramms 200 auf einer von aktiven Kraftstoffinjektoren eingespritzten Kraftstoffeinspritzmenge. Zum Beispiel kann die Kraftstoffeinspritzmenge anhand der Sollkraftstoffeinspritzung durch ein Pulsweitenmodulationssignal ermittelt werden. Es ist zu beachten, dass aktive Kraftstoffinjektoren sich auf Kraftstoffinjektoren bezieht, bei denen Kraftstoff zur Verbrennung in einem Zylinder während eines Maschinenzyklus (der z. B. ein Zwei- oder Viertaktzyklus sein kann) eingespritzt wird.
Das Fließgleichgewichtsdiagramm 200 beinhaltet Komponenten, welche das Gleichgewicht des Kraftstoffflusses in das und aus dem CRS 100 beeinflussen. Das Fließgleichgewichtsdiagramm 200 beinhaltet das EDV 112, die Hochdruck-Kraftstoffpumpe (HPP) 108, das gemeinsame Verteilerrohr 114 und die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118. Jede dieser Komponenten beeinflusst das Kraftstoff-Fließgleichgewicht je nach einem Betriebszustand, der von verschiedenen, für diese Komponente spezifischen Betriebsparametern angezeigt wird, anders.
Zum Beispiel wird ein Betriebszustand des EDV 112 von einem elektrischen EDV-Strom angezeigt. Der EDV-Strom wird von der Steuereinheit 106 über eine Steuerleitung zum EDV 112 geleitet, um die Stellung des EDV zu steuern. Beispielsweise zeigt ein höherer EDV-Strom an, dass eine EDV-Stellung mehr geschlossen ist (maximaler EDV-Strom zeigt eine ganz geschlossene Stellung an) und ein niedrigerer EDV-Strom zeigt an, dass eine EDV-Stellung mehr offen ist (null oder minimaler EDV-Strom zeigt eine ganz geöffnete Stellung an). Der EDV-Strom in Verbindung mit dem eingegebenen Kraftstofffluss kann zum Ermitteln einer Kraftstoffmenge verwendet werden, die der Hochdruck-Kraftstoffpume 108 bereitgestellt wird.
Ein Betriebszustand der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 wird anhand der Maschinendrehzahl (z. B. Umdrehungen pro Minute (DZ)) und einem Kraftstoffventil (KV) ermittelt. Die Maschinendrehzahl wird der Steuereinheit 106 von einem der Vielzahl von Maschinensensoren 134 bereitgestellt. In Ausführungen, in denen die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 von der Maschine angetrieben wird, wird der Kraftstoffpumpenbetrieb mit zunehmender Maschinendrehzahl erhöht. Der Kraftstoffwert ist eine Kraftstoffmenge, die mit jedem Pumpenhub von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 gefördert wird. Die Maschinendrehzahl und der Kraftstoffwert bestimmen den dem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr 114 bereitgestellten Kraftstoffdurchsatz.
Ein Betriebszustand des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs 114 wird von einem Volumen oder einem Kraftstofffassungsvermögen des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs 114 und einem Verteilerrohrdruck (RP) des Kraftstoffs in dem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr angezeigt. Der Verteilerrohrdruck wird der Steuereinheit vom Drucksensor 130 bereitgestellt. Das Volumen und der Verteilerrohrdruck werden zum Ermitteln einer Kraftstoffmenge verwendet, die in dem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr 114 gespeichert wird.
Ein Betriebszustand der Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 wird von einem Kraftstoffwert (KW), d. h. einer von jedem Kraftstoffeinspritzhub eingespritzten Kraftstoffmenge, dem Verteilerrohrdruck des Kraftstoffs im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr, der Maschinendrehzahl (RPM) und einer Gesamtzahl der aktiven Zylinder, in die Kraftstoff eingespritzt wird, angezeigt.
Eine Funktion zur Vorhersage des EDV-Stroms während des Maschinenbetriebs leitet sich von den Betriebsparametern ab, die den Betriebszustand der Komponenten der CRS beeinflussen, wie im Fließgleichgewichtsdiagramm 200 demonstriert wird. Ein Beispiel für die Funktion zur Vorhersage des EDV-Stroms auf Basis des Fließgleichgewichtsdiagramms 200 ist: EDV-STROM = f{A + (B·MKD) + (C·KW·DZ·MKD·(AKTIV/GESAMT))}

• wobei A, B und C Variablen sind, die gemäß der Konfiguration des CRS kalibrierbar sind,
• wobei MKD der Maschinenkraftstoffdruck des von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffs am Einlass des EDV ist,
• wobei KW der Kraftstoffwert einer von einem einzelnen Injektorenhub eingespritzten Kraftstoffmenge (auch als Einspritzmenge bezeichnet) ist,
• wobei DZ die Maschinendrehzahl in Umdrehungen pro Minute ist,
• wobei AKTIV die Anzahl der Maschinenzylinder ist, in die ein Kraftstoffinjektor Kraftstoff einspritzt,
• wobei GESAMT die Gesamtzahl der Maschinenzylinder in der Maschine ist,
• wobei die obige Funktion ein Kennfeld zwischen einer Kraftstoffmenge insgesamt und einer EDV-Stellung erzeugt, wobei mehr Kraftstoff einem niedrigeren elektrischen Strom (weiter geöffnetem Ventil) und weniger Kraftstoff einem höheren elektrischen Strom (stärker geschlossenem Ventil) entspricht.

In einigen Ausführungen kann der Term KW durch einen Term für Bruttopferdestärke (B-PS) oder einen anderen Term ersetzt werden, der eine starke Funktion von KW ist. Beispielsweise wird die Funktion für die Vorhersage des elektrischen EDV-Stroms, der während des Maschinenbetriebs befehlsgemäß an das EDV zu senden ist, aus einer Regression erzeugt. Die Regression wird unter Verwendung von 5000 Zufallsdatenpunkten aus verschiedenen CRS-Einheiten erstellt und im Vergleich mit 30.000 Datenpunkten aus diesen CRS-Einheiten überprüft.
3 zeigt ein Diagramm der Regression zur Vorhersage des elektrischen EDV-Stroms, wie sie auf einen Datensatz angewendet wird. Es versteht sich, dass das Diagramm nicht begrenzend und lediglich als Beispiel bereitgestellt ist und andere Datenpunkte möglich sind. Das Diagramm vergleicht einen tatsächlichen elektrischen EDV-Strom (x-Achse) mit einem vorhergesagten elektrischen EDV-Strom (y-Achse), der mit der oben beschriebenen Funktion erzeugt wurde. In dem Diagramm werden Datenpunkte aus dem Datensatz im Verhältnis zu einer idealen Regressionslinie oder einer idealen Fehlerlinie 300 (als gestrichelte Linie gezeigt) gezeigt, wobei der vorhergesagte elektrische EDV-Strom mit dem tatsächlichen elektrischen EDV-Strom übereinstimmt. Des Weiteren liegt über der idealen Fehlerlinie 300 eine Fehlerschwellenlinie 302 (als punktiert-gestrichelte Linie gezeigt). Datenpunkte, die unter der Fehlerschwellenlinie 302 liegen, sind für einen Kraftstofffluss repräsentativ, der als innerhalb akzeptabler Betriebsbedingungen des CRS 100 befindlich gilt. Das heißt, der in das CRS einströmende Kraftstofffluss ist im Wesentlichen im Gleichgewicht mit dem das CRS verlassenden Kraftstofffluss. Dagegen kann, wenn der tatsächliche elektrische EDV-Strom beträchtlich unter dem vorhergesagten elektrischen EDV-Strom liegt, so dass die Datenpunkte oberhalb der Fehlerschwellenlinie 302 liegen, wie bei den Datenpunkten 304 der Fall ist, angenommen werden, dass eine Bedingung besteht, bei der im Verhältnis zu dem vom System ausgegebenen Kraftstoff zu viel Kraftstoff in das System einströmt. Eine derartige Bedingung lässt ein Kraftstoffleck oder eine andere Beeinträchtigung des CRS erkennen.
Bei einigen Ausführungen variiert die Fehlerschwelle im Verhältnis zu dem idealen Fehler über einen Bereich des elektrischen EDV-Stroms maßstäblich. Bei einigen Ausführungen wird die Fehlerschwelle bei ansteigendem elektrischen EDV-Strom über einen Bereich des elektrischen EDV-Stroms im Verhältnis zum idealen Fehler erhöht. In einigen Ausführungen wird die Fehlerschwelle im Verhältnis zum idealen Fehler nichtlinear angepasst. In einigen Ausführungen variiert die Fehlerschwelle im Verhältnis zum idealen EDV-Fehler in verschiedenen Regionen des elektrischen EDV-Stroms unterschiedlich.
4 zeigt ein Beispiel dafür, wie die Fehlerschwelle in verschiedenen Regionen von elektrischem EDV-Strom im Verhältnis zum idealen Fehler variiert. In einer ersten Region 402, in der der vorhergesagte elektrische EDV-Strom niedriger ist, ist die Fehlerschwelle auf einen ersten Wert eingestellt. In einer zweiten Region 406, in der der vorhergesagte elektrische EDV-Strom größer als der vorhergesagte elektrische EDV-Strom der ersten Region 402 ist, ist die Fehlerschwelle auf einen zweiten Wert eingestellt, der größer als der erste Wert ist. Die zweite Region 406 ist eine obere Region des vorhergesagten elektrischen EDV-Stroms während des Maschinenbetriebs. In einer dritten Region 404 zwischen der ersten Region 402 und der zweiten Region 406 ist die Fehlerschwelle eine Rampenfunktion zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert. Das heißt, dass die Fehlerschwelle in der dritten Region 404 mit einem konstanten Rampenwert von dem ersten Wert auf den zweiten Wert ansteigt. Eine Form der Fehlerschwelle 302 ist definiert, um mit steigendem elektrischem EDV-Strom einer größeren Abweichung bei Datenpunkten der Regression Rechnung zu tragen. Durch Variieren der Fehlerschwelle im Verhältnis zum idealen Fehler auf Basis einer Region des vorhergesagten elektrischen EDV-Stroms werden Maschinenabschaltungen aufgrund falscher positiver Ermittlungen eines Kraftstofflecks (auch bekannt als Fehlstörungen) verringert. Dementsprechend wird der Maschinenbetrieb weniger oft unterbrochen. Es ist erkennbar, dass die Form der Fehlerschwelle in praktisch jede beliebige geeignete Form umgeändert werden kann, um der Abweichung bei den Datenpunkten der Regression Rechnung zu tragen, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
5 ist eine Ausführungsform eines Kraftstoffleckerkennungsverfahrens 500 zur Steuerung eines Common-Rail-Kraftstoffsystems. In einem Beispiel ist das Verfahren 500 von der in 1 gezeigten Steuereinheit 106 auszuführen. Speziell führt die Steuereinheit 106 das Verfahren 500 im Lauf des Maschinenbetriebs wiederholt aus, um auf schwerwiegende Kraftstofflecks im CRS 100 zu überwachen. An 502 beinhaltet das Verfahren 500 das Ermitteln, ob eine Maschinendrehzahl größer als eine Drehzahlschwelle ist. Der Ermittlungsschritt prüft nach, ob die Maschine mit einer geeigneten Maschinendrehzahl betrieben wird, um die von der Maschine angetriebenen Kraftstoffpumpen zu betreiben, so dass Kraftstoff durch das EDV 112 strömt und von der Vielzahl von Kraftstoffinjektoren 118 eingespritzt wird. Die Drehzahlschwelle kann auf praktisch jede geeignete Drehzahl eingestellt werden. In einem Beispiel ist die Drehzahlschwelle auf 330 U/min eingestellt. Der Durchführungsschritt kann für eine vorbestimmte Dauer durchgeführt werden. In einem Beispiel ist die vorbestimmte Dauer 5 Sekunden. Wenn ermittelt wird, dass die Maschinendrehzahl größer als die Drehzahlschwelle ist, springt das Verfahren 500 auf 504. Ansonsten kehrt das Verfahren zu 502 zurück.
An 504 beinhaltet das Verfahren 500 das Ermitteln einer vorhergesagten Einlassdosierventilstellung. Bei einigen Ausführungen basiert die vorhergesagte EDV-Stellung auf einen vorhergesagten elektrischen EDV-Strom. In einem Beispiel ist der vorhergesagte elektrische Einlassdosierventilstrom eine Funktion eines Kraftstoffdrucks an einem Einlass des Einlassdosierventils, einer von einem einzelnen Kraftstoffinjektorhub eines Kraftstoffinjektors, der mit dem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr gekoppelt ist, eingespritzten Kraftstoffmenge, einer Maschinendrehzahl und einer Anzahl aktiver Maschinenzylinder. In einem weiteren Beispiel ist der vorgesagte elektrische Einlassdosierventilstrom eine Funktion eines Kraftstoffdrucks an einem Einlass des Einlassdosierventils, einer Pferdestärke der Maschine (z. B. Brutto- oder Nettopferdestärke), einer Maschinendrehzahl und einer Anzahl aktiver Maschinenzylinder. Jede der Beispielfunktionen kann aus einer Regression von elektrischem EDV-Strom anhand von Datenpunkten, die vom Betrieb des CRS 100 erzeugt werden, erzeugt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Kraftstoffdurchsatz durch das EDV vorhergesagt werden.
An 506 beinhaltet das Verfahren 500 das Ermitteln einer tatsächlichen Einlassdosierventilstellung. In einigen Ausführungen basiert die tatsächliche EDV-Stellung auf einem tatsächlichen elektrischen EDV-Strom. In einem Beispiel stellt die Steuereinheit 106 den tatsächlichen elektrischen EDV-Strom zum EDV 112 durch eine Steuerleitung bereit. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Kraftstoffdurchsatz durch das EDV gemessen, ermittelt oder von anderen Betriebsparametern abgeleitet werden.
An 508 beinhaltet das Verfahren 500 das Ermitteln eines Fehlers zwischen der vorhergesagten Einlassdosierventilstellung (oder dem vorhergesagten elektrischen EDV-Strom) und der tatsächlichen Einlassdosierventilstellung (oder dem tatsächlichen elektrischen EDV-Strom). In einem Beispiel wird der Fehler durch Feststellen der Differenz des vorhergesagten elektrischen EDV-Stroms und des tatsächlichen elektrischen EDV-Stroms ermittelt. In einigen Ausführungen wird der tatsächliche und der vorhergesagte elektrische EDV-Strom über einen Zeitraum hinweg abgetastet und ein Durchschnitt der Differenz wird gefiltert, um den Fehler zu ermitteln. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein Fehler zwischen einem vorhergesagten Durchsatz und einem tatsächlichen Durchsatz von Kraftstoff durch das EDV ermittelt werden.
An 510 beinhaltet das Verfahren 500 das Ermitteln, ob der Fehler größer als eine Fehlersschwelle ist. Wenn der Fehler größer als die Fehlerschwelle ist, springt das Verfahren 500 auf 512. Ansonsten befindet sich der elektrische EDV-Strom in einem geeigneten Betriebsbereich und der Kraftstofffluss in das CRS und aus ihm heraus ist angemessen und das Verfahren 500 kehrt zu anderen Operationen zurück.
An 512 beinhaltet das Verfahren 500 das Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass der Fehler größer als die Fehlerschwelle ist. Die Fehlerschwelle kann auf einen beliebigen Wert eingestellt werden. Bei einigen Ausführungen kann die Fehlerschwelle auf eine kleine Zahl oder auf etwa null eingestellt sein. Bei derartigen Ausführungen würde das Verfahren das Setzen der Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion auf den Fehler beinhalten. Bei einigen Ausführungen beinhaltet das Setzen der Beeinträchtigungsbedingung das Abschalten der Maschine (z. B. automatisch). Bei einigen Ausführungen beinhaltet das Setzen der Beeinträchtigungsbedingung die Abgabe einer Anzeige eines Kraftstofflecks an einen Fahrer. Beispielsweise wird als Reaktion darauf, dass die Beeinträchtigungsbedingung gesetzt wurde, eine Kraftstoffleckanzeigeleuchte eingeschaltet.
Indem der elektrische Einlassdosierventilstrom zur Vorhersage des Betriebs des Common-Rail-Kraftstoffsystems verwendet wird, werden Kraftstofflecks lediglich mithilfe normaler Maschinenbetriebsparameter ohne Spezialsensoren oder zusätzliche Eingaben festgestellt. Ein derartiger Ansatz kann die Produktionskosten und die Kompliziertheit der Auslegung des Common-Rail-Kraftstoffsystems reduzieren. Das heißt, ein derartiges Verfahren stellt eine „nichtinvasive” CRS-Leckerkennung bereit, die kontinuierlich durchgeführt werden kann, um die Maschine während des Betriebs durchgehend zu schützen.
6 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Wartungsdiagnoseverfahrens 600 zur Steuerung eines Common-Rail-Kraftstoffsystems. In einem Beispiel ist das Verfahren 600 von der in 1 gezeigten Steuereinheit 106 durchzuführen. An 602 beinhaltet das Verfahren 600 das Ermitteln, ob es aktuell eine Leerlaufbedingung der Maschine gibt. Eine Leerlaufbedingung der Maschine findet statt, wenn die Maschine von Trägheit oder durch ein von außerhalb der Maschine erzeugtes externes Drehmoment gedreht wird. Beispielsweise findet eine Leerlaufbedingung während des Maschinenstarts statt, wenn ein Anlassmotor die Maschine dreht. Die sich drehende Maschine treibt die Kraftstoffpumpen an, um den Innendruck im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr aufzubauen. Als weiteres Beispiel findet eine Leerlaufbedingung statt, wenn ein Motor/Generator die Maschine antreibt. Als noch ein weiteres Beispiel findet eine Leerlaufbedingung statt, wenn die Maschine Drehmoment absorbiert oder ein negatives Drehmoment oder Bremsmoment erzeugt, wie z. B. bei einem Auslaufereignis. Anders ausgedrückt, heißt dass, dass eine Leerlaufbedingung der Maschine eine Bedingung ist, bei der keine Kraftstoffeinspritzung nötig ist, um einer Maschinenlast zu entsprechen. Wenn keine Leerlaufbedingung besteht, springt das Verfahren 600 auf 604. Ansonsten kehrt das Verfahren 600 auf 602 zurück.
An 604 beinhaltet das Verfahren 600 das Ermitteln, ob ein Kraftstoffverteilerrohrdruck größer als eine Verteilerrohrdruckschwelle ist. Der Ermittlungsschritt prüft nach, ob der Kraftstoffverteilerrohrdruck bereits auf einen für den Betrieb ausreichenden Pegel aufgebaut worden ist. Die Verteilerrohrdruckschwelle kann auf einen beliebigen geeigneten Druckpegel eingestellt werden. In einem Beispiel ist die Verteilerrohrdruckschwelle auf 40.000 kPa eingestellt. Wenn der Kraftstoffverteilerrohrdruck größer als die Verteilerrohrdruckschwelle ist, kehrt das Verfahren 600 zu anderen Operationen zurück. Ansonsten springt das Verfahren 600 auf 606.
An 606 beinhaltet das Verfahren 600 das Ermitteln, ob der Kraftstoffverteilerrohrdruck für eine zweite festgelegte Dauer größer als die Verteilerrohrdruckschwelle wird, während ein Maschinenkraftstoffdruck größer als eine Maschinendruckschwelle ist und eine Maschinendrehzahl in einem festgelegten Maschinendrehzahlbereich liegt. Der Maschinenkraftstoffdruck repräsentiert den von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe am Einlass des EDV bereitgestellten Kraftstoffdruck. Die Maschinendrehzahlbereichermittlung prüft nach, ob die Maschine sich tatsächlich dreht, um die Niederdruck-Kraftstoffpumpe anzutreiben. Die Maschinenkraftstoffdruckermittlung prüft nach, ob dem EDV tatsächlich Kraftstoff zugeführt wird, um im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr Druck aufzubauen. Wenn die Maschine gedreht wird und der Maschinenkraftstoffdruck kleiner als die Maschinendruckschwelle ist, dann kann angenommen werden, dass der Maschinenkraftstoffdruck nicht ausreicht, um die Maschine zu betreiben, und die Niederdruck-Kraftstoffpumpe richtig funktionieren kann oder auch nicht. Dementsprechend springt das Verfahren 600 auf 618. Wenn die Maschine sich dreht und der Maschinenkraftstoffdruck Druck über die Schwelle hinaus aufbaut, springt das Verfahren 600 auf 608.
An 608 beinhaltet das Verfahren 600 das Ermitteln, ob der Kraftstoffverteilerrohrdruck größer als die Verteilerrohrdruckschwelle ist. Wenn die Maschine sich dreht (z. B. Maschinendrehzahl im Drehzahlbereich) und die Niederdruck-Kraftstoffpumpe Kraftstoff fördert (z. B. Maschinenkraftstoffdruck > Maschinendruckschwelle), der Druck im Kraftstoffverteilerrohr aber nicht aufgebaut wird (z. B. Kraftstoffverteilerrohrdruck < Verteilerrohrdruckschwelle), dann kann angenommen werden, dass im Hochdruck-Kraftstoffsystem ein Leck oder eine andere Art von Beeinträchtigung vorliegt, und das Verfahren 600 springt auf 618. Ansonsten, wenn die Maschine gedreht wird, die Niederdruck-Kraftstoffpumpe läuft und der Kraftstoffverteilerrohrdruck auf einen Druckpegel aufgebaut wird, der ausreicht, um auf Kraftstoffdruckabnahme zu testen, springt das Verfahren dann auf 610.
Die zweite festgelegte Dauer, die Maschinenkraftstoffdruckschwelle und der Maschinendrehzahlbereich können auf beliebige geeignete Werte eingestellt werden. In einem Beispiel beträgt die zweite festgelegte Dauer 30 Sekunden, die Verteilerrohrkraftstoffdruckschwelle beträgt 40.000 kPa, die Maschinenkraftstoffdruckschwelle beträgt etwa 241 kPa und der festgelegte Maschinendrehzahlbereich ist zwischen 35 und 325 U/min. Wenn der Kraftstoffverteilerrohrdruck während dieser Betriebsbedingungen größer als die Verteilerrohrdruckschwelle bleibt, springt das Verfahren 600 auf 610. Ansonsten kann angenommen werden, dass eine Beeinträchtigung des CRS vorliegt, wie z. B. ein schwerwiegendes Kraftstoffleck, da der Kraftstoffverteilerrohrdruck nicht über der Verteilerrohrdruckschwelle bleiben kann. Wenn der Kraftstoffdruck für die ausgewählte Dauer kleiner als die Verteilerrohrkraftstoffddruckschwelle wird, springt das Verfahren auf 618.
An 610 beinhaltet das Verfahren 600 das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren. In einem Beispiel beinhaltet das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung das Steuern eines Pulsweitenmodulationssignals, um die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren anzusteuern, so dass sie keinen Kraftstoff einspritzen. In einigen Ausführungen beinhaltet das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung das Ausschalten einer Kraftstoffpumpe, die einen Einlass des Einlassdosierventils mit Kraftstoffversorgt. Darüber hinaus kann die Kraftstoffeinspritzung auf jede beliebige geeignete Weise abgestellt werden, einschließlich dem Verhindern des Einströmens von Kraftstoff in eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die dem Kraftstoffverteilerrohr Kraftstoff zuführt, z. B. durch Schließen eines zusätzlichen Abschaltventils oder dergleichen.
An 612 beinhaltet das Verfahren 600 das Schließen des EDV. In einem Beispiel beinhaltet das Schließen des EDV das Befehlen der Erhöhung eines elektrischen EDV-Stroms zum Steuern einer Stellung des EDV auf einen elektrischen Strom, der einer ganz geschlossenen Stellung entspricht.
An 614 beinhaltet das Verfahren 600 das Überprüfen, ob das EDV geschlossen wurde, bevor eine vorbestimmte Dauer zum Messen einer Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs eingeleitet wird. In einem Beispiel beinhaltet das Überprüfen, ob das EDV geschlossen wurde, das Starten der ersten festgelegten Dauer als Reaktion darauf, das der elektrische EDV-Strom größer als eine elektrische Stromschwelle ist. Die elektrische Stromschwelle ist auf einen elektrischen Strom eingestellt, der der vollständig geschlossenen Stellung des EDV entspricht. In einem Beispiel ist die elektrische Stromschwelle auf 1,8 A eingestellt. Durch die Überprüfung, ob das EDV geschlossen ist, kann eine Ermittlungsgenauigkeit der Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit erhöht werden.
An 616 beinhaltet das Verfahren 600 das Ermitteln, ob eine Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als eine Abnahmesschwelle nach einer ersten festgelegten Dauer ist. Die Druckabnahmegeschwindigkeit und die erste festgelegte Dauer können auf einen beliebigen geeigneten Wert eingestellt sein. In einem Beispiel beträgt die Abnahmeschwelle 500 kPa und die erste festgelegte Dauer beträgt 0,2 Sekunden. Wenn die Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit größer als die Abnahmeschwelle ist, springt das Verfahren 600 auf 618. Ansonsten wird ermittelt, dass kein Kraftstoffleck besteht, und das Verfahren 600 kehrt zu anderen Operationen zurück.
An 618 beinhaltet das Verfahren 600 das Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung. In einigen Fällen wird die Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf gesetzt, dass die Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als die Abnahmeschwelle nach der ersten festgelegten Dauer ist. In derartigen Fällen zeigt die Beeinträchtigungsbedingung an, dass in der Region des CRS mit höherem Druck zwischen dem EDV und den Kraftstoffinjektoren ein Kraftstoffleck vorhanden ist. In einigen Fällen wird die Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf gesetzt, dass der Kraftstoffdruck kleiner als die Kraftstoffverteilerrohrdruckschwelle für die zweite festgelegte Dauer ist, wobei der Maschinenkraftstoffdruck größer als die Maschinenkraftstoffdruckschwelle und die Maschinendrehzahl in einem festgelegten Maschinendrehzahlbereich ist. In derartigen Fällen zeigt die Beeinträchtigungsbedingung an, dass im CRS ein schwerwiegendes Kraftstoffleck vorhanden ist oder eine Komponente beeinträchtigt wurde, da im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr kein Kraftstoffdruck aufgebaut werden kann, obwohl die Niederdruck-Kraftstoffpumpe Kraftstoff fördert.
In einigen Ausführungen beinhaltet das Setzen der Beeinträchtigungsbedingung das Abschalten der Maschine. In einigen Ausführungen beinhaltet das Setzen der Beeinträchtigungsbedingung die Abgabe einer Anzeige eines Kraftstofflecks an einen Fahrer. Beispielsweise wird als Reaktion darauf, dass die Beeinträchtigungsbedingung gesetzt wird, eine Kraftstoffleckanzeigeleuchte eingeschaltet.
Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht die Erkennung von Kraftstofflecks im CRS mit hoher Auflösung. Speziell können durch Überwachen der Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr relativ kleine Lecks (oder sehr langsam tropfende Lecks) über alle Komponenten und Verbindungen im CRS erkannt werden. Darüber hinaus kann die Leckerkennung durch Durchführen des Verfahrens während Leerlaufbedingungen ohne eine Unterbrechung des Maschinenbetriebs durchgeführt werden. Dementsprechend kann eine Verringerung der Fahrbarkeit oder des Betriebs verhindert werden. Speziell wird bei Durchführung des Verfahrens während eines Startereignisses die Leckerkennung zu den Zeiten durchgeführt, wenn das CRS aufgrund unsachgemäßer Wartung am meisten für Kraftstofflecks anfällig ist. Dementsprechend können Kraftstofflecks frühzeitig erkannt werden, bevor sie größer werden oder eine größere Beeinträchtigung des CRS verursachen.
Des Weiteren ermöglicht das Verfahren die Erkennung von Kraftstofflecks in einem doppelwandigen System, wo ein Flüssigkeitssensor das nicht ermöglichen würde. Zum Beispiel erkennt das Verfahren Kraftstofflecks, die durch eine Injektordüse, einen Injektorsteuerweg usw. stattfinden. Darüber hinaus erfordert das Verfahren keine zusätzlichen Sensoren oder Eingabe/Ausgabe-Kombinationen. Das Verfahren kann auf Maschinenkonfigurationen angewendet werden, die eine große Anzahl von Kraftstoffinjektoren beinhalten, wo Kraftstoffeinspritzereignisse häufiger stattfinden und die Zeitspanne zwischen Kraftstoffeinspritzereignissen zu kurz ist, um die Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit auf Kraftstofflecks zu überwachen.
Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Kraftstoffsystem für eine Maschine. Das System beinhaltet eine Kraftstoffpumpe und ein zum Regeln des Kraftstoffflusses zur Kraftstoffpumpe funktionelles Ventil. Das Kraftstoffsystem beinhaltet auch ein gemeinsames Kraftstoffverteilerrohr, das die Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Vielzahl von Kraftstoffinjektoren koppelt, die zum Einspritzen von Kraftstoff in Zylinder der Maschine funktionell sind. Das Kraftstoffsystem beinhaltet auch eine Steuereinheit, die zum Empfangen von Informationen einer vorhergesagten Ventilstellung des Ventils und/oder zum Berechnen der vorhergesagten Ventilstellung funktionell ist. Die Steuereinheit ist ferner zum Empfangen von Informationen aber eine tatsächliche Ventilstellung des Ventils und/oder zum Ermitteln der tatsächlichen Ventilstellung funktionell. Die Steuereinheit ist ferner zum Berechnen eines Fehlers zwischen der vorhergesagten Ventilstellung und der tatsächlichen Ventilstellung und zum Erzeugen von einem oder mehreren Signalen in Bezug auf das Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion auf den Fehler funktionell.
Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Kraftstofffördersystem. Das System umfasst eine Kraftstoffpumpe, ein Ventil, das zum Regeln des Kraftstoffflusses zur Kraftstoffpumpe funktionell ist, und ein gemeinsames Kraftstoffverteilerrohr, das die Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Vielzahl von Kraftstoffinjektoren koppelt, die zum Einspritzen von Kraftstoff in Zylinder einer Maschine funktionell sind. Das System weist ferner eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist während einer Leerlaufbedingung der Maschine funktionell zum: Abstellen der Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren (z. B. alle Injektoren der Maschine), Schließen des Ventils und Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass während einer Dauer (z. B. einer ausgewählten oder anderweitig festgelegten Dauer) eine Abnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als eine Abnahmeschwelle ist. Ein derartiges System könnte im Kontext einer Maschine mit einer einzelnen Hochdruck-Kraftstoffpumpe implementiert werden.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele zur Offenbarung der Erfindung, einschließlich der besten Art der Ausführung, und auch, um einer Fachperson die Ausübung der Erfindung zu ermöglichen, einschließlich der Herstellung und Benutzung jedweder Vorrichtungen oder Systeme und der Durchführung eingebundener Verfahren. Der patentfähige Umfang der Erfindung wird von den Ansprüchen definiert und kann weitere Beispiele beinhalten, die fachkundigen Personen einfallen. Es ist vorgesehen, dass derartige weitere Beispiele in den Umfang der Ansprüche fallen, wenn sie strukturelle Elemente haben, die sich nicht von der wörtlichen Sprache der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden von den wörtlichen Sprachen der Ansprüche beinhalten.
Es ist zu verstehen, dass die obige Beschreibung veranschaulichend sein soll und nicht beschränkend ist. Zum Beispiel können die oben beschriebenen Ausführungsformen (und/oder Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder ein besonderes Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem Umfang abzuweichen. Es ist zwar vorgesehen, dass die hierin beschriebenenen Dimensionen und Materialtypen die Parameter der Erfindung definieren, sie sind aber auf keinen Fall begrenzend und sind veranschaulichende Ausführungsformen. In den angehängten Ansprüchen werden alle Fälle der Begriffe „Folgendes beinhalten”/„beinhaltet” oder „Folgendes haben”/„hat” als die Äquivalente in einfacher Sprache der Begriffe „Folgendes aufweisen”/„aufweist” verwendet und „bei der/dem/denen” wird als Äquivalente in einfacher Sprache von „wobei” verwendet. Darüber hinaus werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erste”, „zweite”, „dritte” usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und es ist nicht vorgesehen, dass sie ihren Objekten numerische oder positionsbezogene Anforderungen auferlegen.
Die vorangehende Beschreibung gewisser Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird besser verständlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird. Insofern als die Figuren Diagramme der Funktionsblöcke verschiedener Ausführungsformen darstellen, zeigen die Funktionsblöcke nicht unbedingt die Trennung zwischen Hardwareschaltungen an. So kann bzw. können zum Beispiel ein oder mehrere Funktionsblöcke (z. B. Prozessoren oder Speicher) in einem einzelnen Stück Hardware implementiert werden (z. B. einem Universalsignalprozessor, einem Mikrocontroller, einem RAM-Speicher, einer Festplatte oder dergleichen). Desgleichen können die Programme eigenständige Programme, als Unterprogramme in ein Betriebssystem integriert, Funktionen in einem installierten Softwarepaket und dergleichen sein. Die diversen Ausführungsformen sind nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten Anordnungen und Geräte begrenzt.
Ein Element oder Schritt, wie hierin verwendet, das/der im Singular vorgetragen wird und dem das Wort „ein” oder „eine” vorangestellt ist, ist so zu verstehen, dass es/er den Plural der genannten Elemente oder Schritte nicht ausschließt, es sei denn, ein derartiger Ausschluss ist ausdrücklich angegeben. Es ist des Weiteren nicht vorgesehen, dass die Bezugnahme auf „eine Ausführungsform” der vorliegenden Erfindung so ausgelegt wird, dass sie das Vorhandensein weiterer Ausführungsformen, die ebenfalls die vorgetragenen Merkmale beinhalten, ausschließt. Darüber hinaus, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, können Ausführungsformen, die ein Element oder eine Vielzahl von Elementen mit einer bestimmten Eigenschaft „aufweisen”, „beinhalten” oder „haben”, zusätzliche derartige Elemente beinhalten, die diese Eigenschaft nicht besitzen.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Systems mit einer Maschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: während eines Leerlaufzustands der Maschine Abstellen der Kraftstoffeinspritzung durch eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren der Maschine, Schließen eines Ventils, das zum Regeln des Kraftstoffflusses zu einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff zu einem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr der Maschine pumpt, funktionell ist, und Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass eine Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als eine Abnahmeschwelle nach einer ersten festgelegten Dauer ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Setzen der Beeinträchtigungsbedingung das Abschalten der Maschine beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leerlaufbedingung ein Maschinenstartereignis beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leerlaufbedingung ein Maschinenauslaufereignis beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Setzen der Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffdruck für eine zweite ausgewählte Dauer, während der ein Maschinenkraftstoffdruck, der an einen Einlass des Ventils angelegt wird, größer als eine Maschinenkraftstoffdruckschwelle ist und eine Maschinendrehzahl in einem festgelegten Maschinendrehzahlbereich liegt, kleiner als eine Verteilerrohrkraftstoffdruckschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung das Ausschalten einer Kraftstoffpumpe beinhaltet; die einen Einlass des Einlassdosierventils mit Kraftstoff versorgt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: Bestätigen des Schließens des Ventils vor Einleiten der ersten festgelegten Dauer zum Messen der Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Bestätigen das Starten der ersten festgelegten Dauer als Reaktion darauf beinhaltet, dass ein elektrischer Strom des Ventils größer als eine elektrische Stromschwelle ist.
System, umfassend: eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die zum Pumpen von Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle mit einem ersten Druck funktionell ist, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die zum Pumpen von Kraftstoff von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe funktionell ist, um den ersten Druck auf einen zweiten Druck zu erhöhen, ein zwischen der Niederdruck-Kraftstoffpumpe und der Hochdruck-Kraftstoffpumpe positioniertes Ventil, wobei das Ventil zum Regeln des Kraftstoffflusses zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe funktionell ist, ein gemeinsames Kraftstoffverteilerohr, das die Hochdruck-Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Vielzahl von Kraftstoffinjektoren koppelt, die zum Einspritzen von Kraftstoff in Zylinder einer Maschine funktionell ist, und eine Steuereinheit, die während einer Leerlaufbedingung der Maschine funktionell ist zum Abstellen der Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren, Schließen des Ventils und Setzen einer Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass eine Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als eine Abnahmeschwelle nach einer ersten festgelegten Dauer ist.
System nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit zum Abschalten der Maschine als Reaktion auf das Setzen der Beeinträchtigungsbedingung funktionell ist.
System nach Anspruch 9, wobei die Leerlaufbedingung ein Maschinenstartereignis beinhaltet.
System nach Anspruch 9, wobei die Leerlaufbedingung ein Maschinenauslaufereignis beinhaltet.
System nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit funktionell ist zum Setzen der Beeinträchtigungsbedingung als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffdruck für eine zweite festgelegte Dauer, in der ein Maschinenkraftstoffdruck, der an einen Einlass des Ventils angelegt wird, größer als eine Maschinenkraftstoffdruckschwelle ist und eine Maschinendrehzahl in einem festgelegten Maschinendrehzahlbereich liegt, kleiner als eine Verteilerrohrkraftstoffdruckschwelle ist.
System nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit funktionell ist zum Bestätigen des Schließens des Ventils vor Einleiten der ersten festgelegten Dauer zum Messen der Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs durch Starten der ersten festgelegten Dauer als Reaktion darauf, dass ein elektrischer Strom größer als eine elektrische Stromschwelle ist.
System nach Anspruch 9, wobei das Abstellen der Kraftstoffeinspritzung das Ausschalten der Niederdruck-Kraftstoffpumpe beinhaltet.
System, umfassend: eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die zum Pumpen von Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle mit einem ersten Druck funktionell ist, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die zum Pumpen von Kraftstoff von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe funktionell ist, um den ersten Druck auf einen zweiten Druck zu erhöhen, ein zwischen der Niederdruck-Kraftstoffpumpe und der Hochdruck-Kraftstoffpumpe positioniertes Ventil, wobei das Ventil zum Regeln des Kraftstoffflusses zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe funktionell ist, ein gemeinsames Kraftstoffverteilerohr, das die Hochdruck-Kraftstoffpumpe fluidisch mit einer Vielzahl von Kraftstoffinjektoren koppelt, die zum Einspritzen von Kraftstoff in Zylinder einer Maschine funktionell sind, und eine Steuereinheit, die während einer Leerlaufbedingung der Maschine funktionell ist zum Abstellen der Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren, Schließen des Ventils, Abschalten der Maschine als Reaktion darauf, dass eine Kraftstoffverteilerrohr-Druckabnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks im gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als eine Abnahmeschwelle nach einer ersten festgelegten Dauer ist, und Abschalten der Maschine als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffdruck für eine zweite festgelegte Dauer, in der ein erster Druck größer als eine Maschinenkraftstoffdruckschwelle ist und eine Maschinendrehzahl in einem festgelegten Maschinendrehzahlbereich liegt, kleiner als eine Verteilerrohrkraftstoffdruckschwelle ist.
System nach Anspruch 16, wobei die Steuereinheit funktionell ist zum Bestätigen des Schließens des Ventils vor Einleiten der ersten festgelegten Dauer zum Messen der Kraftstoffdruckabnahmegeschwindigkeit des gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohrs durch Starten der ersten festgelegten Dauer als Reaktion darauf, dass ein elektrischer Strom des Ventils größer als eine elektrische Stromschwelle ist.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 16, wobei die Leerlaufbedingung ein Maschinenstartereignis beinhaltet.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 16, wobei die Leerlaufbedingung eine Maschinenauslaufbedingung beinhaltet.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 16, wobei die Abnahmeschwelle 500 kPa beträgt, die erste festgelegte Dauer 0,2 Sekunden beträgt, wobei die Verteilerrohrkraftstoffdruckschwelle 40.000 kPa beträgt, die zweite ausgewählte Dauer 30 Sekunden beträgt, die Maschinenkraftstoffdruckschwelle 241 beträgt und der festgelegte Maschinendrehzahlbereich zwischen 35 und 325 U/min ist.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 16, wobei das gemeinsame Kraftstoffverteilerrohr ein einwandiges gemeinsames Kraftstoffverteilerrohr ist.
Nichtflüchtiger elektronisch lesbarer Datenträger mit einem oder mehreren in ihm gespeicherten Befehlssätzen, die, wenn sie von einer elektronischen Vorrichtung aufgerufen und abgearbeitet werden, die elektronische Vorrichtung veranlassen zum: Erzeugen von einem oder mehreren ersten Signalen zum Steuern des Abschaltens der Kraftstoffeinspritzung durch die Vielzahl von Kraftstoffinjektoren der Maschine während einer Leerlaufbedingung einer Maschine, Erzeugen von einem oder mehreren zweiten Signalen zum Steuern des Schließens eines Ventils, das zum Regeln des Kraftstoffflusses zu einer Kraftstoffpumpe funktionell ist, die Kraftstoff zu einem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr der Maschine pumpt, um das gemeinsame Kraftstoffverteilerrohr mit Kraftstoff zu versorgen, und Erzeugen von einem oder mehreren dritten Signalen zum Steuern des Betriebs der Maschine als Reaktion darauf, dass eine Abnahmegeschwindigkeit eines Kraftstoffdrucks in dem gemeinsamen Kraftstoffverteilerrohr größer als eine Abnahmeschwelle nach einer ersten festgelegten Dauer ist.