DE112019004746T5

DE112019004746T5 - Verfahren zum Prüfen eines Treibstofffilters und Steuervorrichtung dafür

Info

Publication number: DE112019004746T5
Application number: DE112019004746.9T
Authority: DE
Inventors: Adam Berg; Jonny Hansson; Peter Gustafsson
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2021-06-02
Also published as: SE542773C2; WO2020060471A1; SE1851122A1

Abstract

Ein Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters (20) eines Kraftstoffsystems (3) und eine Steuervorrichtung (100) zur Ausführung dieses Verfahrens werden beschrieben. Das Kraftstoffsystem hat ein Einspritzsystem (11) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor (2), eine erste Pumpe (10), die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff zum Einspritzsystem (11); einen Kraftstofffilter (20), der stromauf der ersten Pumpe (10) angeordnet ist; einen Drucksensor (21), der zwischen dem Kraftstofffilter (20) und der ersten Pumpe (10) angeordnet ist; einen ersten Kraftstofftank (22), der stromauf des Kraftstofffilters (20) angeordnet ist; eine zweite Pumpe (24), die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff vom ersten Kraftstofftank zu der ersten Pumpe (10); einen zweiten Kraftstofftank (23); und eine dritte Pumpe, die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff vom zweiten Kraftstofffilter zum ersten Kraftstofftank. Das Verfahren umfasst eine Deaktivierung der zweiten Pumpe, die Förderung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter unter Einsatz einer Selbstansaugkraft der ersten Pumpe und eine Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter unter Verwendung des Drucksensors. Damit wird der Zustand des Kraftstofffilters ermittelt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein ein Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters in einem Kraftstoffsystem, welches an einen Verbrennungsmotor angeschlossen ist, beispielsweise einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges. Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin allgemein eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist zum Prüfen eines Kraftstofffilters eines mit einem Verbrennungsmotor verbundenen Kraftstoffsystems.
Die vorliegende Beschreibung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer solchen Steuervorrichtung, und ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium.
HINTERGRUND
Ein Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug, wie ein Dieselmotor, ist mit einem Kraftstoffsystem ausgerüstet, welches eingerichtet ist zum Überführen von Kraftstoff aus einem oder mehreren Kraftstofftanks zum Einspritzsystem des Verbrennungsmotors. Das Kraftstoffsystem hat eine oder mehrere Kraftstoffpumpen, die durch den Verbrennungsmotor mechanisch angetrieben sein können oder die durch andere Einrichtungen angetrieben sind, wie einen Elektromotor. Die Kraftstoffpumpen erzeugen eine Kraftstoffströmung und einen Druck zum Fördern des Kraftstoffes zum Einspritzsystem des Verbrennungsmotors. Das Einspritzsystem führt Kraftstoff in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors. Ein Beispiel für ein Kraftstoffsystem eines Verbrennungsmotors ist in der US 2017/0130665 A1 beschrieben.
Das Kraftstoffsystem hat weiterhin einen oder mehrere Filter zum Filtern des Kraftstoffes, bevor dieser das Einspritzsystem des Verbrennungsmotors erreicht. Der Verbrennungsmotor und das Einspritzsystem sind empfindlich gegenüber Verunreinigungen und können beeinträchtigt werden, wenn der Kraftstoff zu verunreinigt ist. Verunreinigungen können Feststoffteilchen, Gase oder Flüssigkeiten sein.
Bei Wartungsarbeiten ausgetauschte Komponenten, wie Kraftstofffilter, werden heute nach gewissen vorgegebenen Intervallen ersetzt. Dies bedeutet, dass diese Komponenten bisweilen häufiger ersetzt werden als es erforderlich ist, was zu unnötigen Kosten auf Seiten des Verbrauchers führt. Werden derartige Komponenten entsprechend ihrem tatsächlichen Zustand ersetzt anstelle gemäß vorgegebenen Intervallen, könnten die Komponenten effizienter eingesetzt werden. Dies bedeutet auch, dass der Kunde längere Einsatzzeiten für das Fahrzeug hätte aufgrund von optimierten Wartungsintervallen, was Kosten spart.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Prüfen eines Kraftstofffilters eines Kraftstoffsystems, welches an einen Verbrennungsmotor angeschlossen ist, um so einen besser angepassten Austausch von Kraftstofffiltern zu ermöglichen, im Vergleich zu vorbestimmten Wartungsintervallen.
Dieses Ziel wird erreicht durch die Gegenstände der beigefügten unabhängigen Patentansprüche.
Entsprechend der vorliegenden Beschreibung wird ein Verfahren vorgestellt zum Prüfen eines Kraftstofffilters in einem Kraftstoffsystem, welches einem Verbrennungsmotor zugeordnet ist. Das Kraftstoffsystem hat ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor; eine erste Pumpe, die eingerichtet ist zum Überführen von Kraftstoff zum Einspritzsystem; einen Kraftstofffilter, der stromauf der ersten Pumpe angeordnet ist; einen Drucksensor, der zwischen dem Kraftstofffilter und der ersten Pumpe angeordnet ist; einen ersten Kraftstofftank, der stromauf des Kraftstofffilters angeordnet ist; eine zweite, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Überführen von Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank zu der ersten Pumpe; einen zweiten Kraftstofftank; und eine dritte, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Überführen von Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstofftank zum ersten Kraftstofftank. Das Verfahren enthält die folgenden Schritte:

a) Deaktivieren der zweiten Pumpe, wenn sie nicht bereits deaktiviert ist;
b) bei deaktivierter zweiter Pumpe: Überführen von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter unter Einsatz einer Eigenansaugkraft der ersten Pumpe; und
c) Messen eines Druckabfalls über dem Kraftstofffilter unter Einsatz des Drucksensors, um so den Zustand des Kraftstofffilters zu bestimmen.

Im obigen Schritt b) kann der Kraftstoff vom ersten Kraftstofftank oder vom zweiten Kraftstofftank durch den Kraftstofffilter gefördert werden unter Verwendung der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe.
Mittels des Verfahrens gemäß der vorliegenden Beschreibung kann der Kraftstofffilter beim Normalbetrieb des Verbrennungsmotors überprüft werden. Beispielsweise ermöglicht das Verfahren eine Prüfung des Kraftstofffilters bei Fahrt des Fahrzeuges, welches einen Verbrennungsmotor und das Kraftstoffsystem aufweist. Die erste Pumpe kann weiterhin Kraftstoff dem Einspritzsystem während der Prüfung (Diagnose) zuführen und deshalb kann jegliche Störung beim Betrieb des Verbrennungsmotors während der Überprüfung minimiert werden.
Die Prüfung (Diagnose) kann ausgeführt werden gemäß vorgegebenen Zeitintervallen oder auch bei Verdacht einer Verstopfung des Kraftstofffilters. Die vorgegebenen Intervalle können beispielsweise festgelegt werden auf Basis der Fahrtstrecken eines Fahrzeuges oder auch auf Basis abgelaufener Zeitspannen. Die vorgegebenen Intervalle können auch bestimmt werden auf Basis von Einschätzungen bezüglich der Kraftstoffqualität. Beispielsweise kann die Überprüfung des Kraftstofffilters häufiger angesetzt werden, wenn der Verdacht besteht, dass der Kraftstoff einen relativ hohen Anteil an Verunreinigungen aufweist. Das Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch, falls gewünscht, bei Wartungsarbeiten am das Kraftstoffsystem aufweisenden Fahrzeug ausgeführt werden.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Beschreibung ermöglicht die Bestimmung des Zustandes des Kraftstofffilters auf Basis eines Druckabfalls über dem Kraftstofffilter. Der Druckabfall hängt ab von dem Grad der Verstopfung des Kraftstofffilters. Ein höheres Ausmaß an Verstopfung ergibt einen größeren Druckabfall über dem Kraftstofffilter.
Mittels des hier vorgestellten Verfahrens können zuverlässige Informationen über den Zustand des Kraftstofffilters gewonnen werden, ohne Ausfallzeit für das Fahrzeug. Dies ermöglicht einen Ersatz des Kraftstofffilters nur dann, wenn es erforderlich ist und dies senkt die Kosten. Die Vermeidung unnötiger Auswechselungen des Kraftstofffilters hat weiterhin unter Umweltgesichtspunkten Vorteile, da weniger Kraftstofffilter weggeworfen werden.
Die vorliegende Erfindung wurde zwar hauptsächlich entwickelt für die Diagnose von Kraftstofffiltern eines Kraftstoffsystems, welches einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges zugeordnet ist, jedoch kann die Erfindung auch eingesetzt werden für die Diagnose (Prüfung) von Kraftstofffiltern bei anderen Kraftstoffsystemen, die einem Verbrennungsmotor zugeordnet sind. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch eingesetzt werden bei Kraftstoffsystemen, die einem Verbrennungsmotor einer stationären Stromerzeugungsanordnung zugeordnet sind.
Das Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters eines Kraftstoffsystems kann weiterhin einen Schritt umfassen, bei dem festgestellt wird, ob bzw. dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist. Dieser Schritt kann ausgeführt werden vor oder während dem Schritt der Förderung von Kraftstoff durch den Filter unter Einsatz der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe. Eine Sicherstellung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist, verbessert die Zuverlässigkeit der Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter. Die Bestimmung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist, ermöglicht eine Bestimmung des Zeitpunktes, zu dem der Schritt der Messung des Druckabfalles auszuführen ist, nämlich dann, wenn die Kraftstoffströmung im Wesentlichen konstant ist.
Der Schritt der Bestimmung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist, kann ausgeführt werden durch eine Bestimmung, dass der Verbrennungsmotor unter im Wesentlichen stationären Betriebsbedingungen arbeitet. Dies ist eine zuverlässige und einfache Bestimmung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist.
Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt umfassen, bei dem die dritte Pumpe deaktiviert wird, wenn sie nicht bereits deaktiviert ist, und zwar vor dem Schritt der Förderung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter mittels der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe. Damit wird sichergestellt, dass die dritte Pumpe nicht die Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter beeinflusst, insbesondere dann, wenn der Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstofftank zu überführen ist. Somit kann hierdurch die Genauigkeit der Messung des Druckabfalls verbessert werden.
Ist der Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug eingesetzt, kann das Verfahren weiterhin einen Anfangsschritt umfassen, bei dem bestimmt wird, dass die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors und des Fahrzeuges geeignet sind für die Ausführung der Prüfung des Kraftstofffilters. Damit wird sichergestellt, dass die Prüfung des Kraftstofffilters den Betrieb des Fahrzeuges nicht beeinflusst. Mit anderen Worten: es wird sichergestellt, dass keine Notwendigkeit besteht für die Änderung der Menge in den Verbrennungsmotor durch das Einspritzsystem eingespritzten Kraftstoffes bei Ausführung des Verfahrens zum Prüfen des Kraftstofffilters. Die Bestimmung, dass die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors und des Fahrzeuges geeignet sind, kann beispielsweise erfolgen auf Basis einer Vorhersage, ob eine Änderung in den Betriebsbedingungen des Fahrzeuges und des Verbrennungsmotors erfolgen wird oder nicht.
Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt umfassen, bei dem eine Mitteilung an die Bedienungsperson und/oder an ein entferntes Kontrollzentrum erzeugt wird, wenn festgestellt ist, dass der Kraftstofffilter in einem Zustand ist, der einen Austausch ratsam macht. Damit kann die Information, dass es an der Zeit ist, aufgrund des momentanen Zustandes des Kraftstofffilters diesen zu ersetzen, leicht zur Kenntnis genommen werden. Ein Beispiel für eine Bedienungsperson im vorliegenden Zusammenhang ist der Fahrer des Fahrzeuges, welches den Verbrennungsmotor und das Kraftstoffsystem aufweist. Ein weiteres Beispiel kann eine Bedienungsperson sein, welche zuständig ist für den Verbrennungsmotor und/oder eine stationäre Stromerzeugungsanordnung mit einem Verbrennungsmotor.
Die vorliegende Beschreibung betrifft auch eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist für die Prüfung eines Kraftstofffilters eines Kraftstoffsystems, welches zu einem Verbrennungsmotor gehört. Das Filtersystem hat ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor; eine erste Pumpe, die eingerichtet ist zum Überführen von Kraftstoff zu dem Einspritzsystem; einen Kraftstofffilter stromauf der ersten Pumpe; einen Drucksensor, der zwischen dem Kraftstofffilter und der ersten Pumpe angeordnet ist; einen ersten Kraftstofftank stromauf des Kraftstofffilters; eine zweite, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Überführen von Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank zu der ersten Pumpe; einen zweiten Kraftstofftank; und eine dritte, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Überführen von Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstofftank in den ersten Kraftstofftank. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet zum Deaktivieren der zweiten Pumpe, wenn sie nicht schon deaktiviert ist, wenn die Prüfung des Kraftstofffilters ausgeführt wird. Die Steuervorrichtung ist weiterhin eingerichtet dann, wenn die zweite Pumpe deaktiviert ist, die erste Pumpe zu steuern derart, dass Kraftstoff durch den Kraftstofffilter geführt wird unter Einsatz der Eigensaugkraft der ersten Pumpe. Die Überführung von Kraftstoff kann zwischen dem ersten Kraftstofftank und dem zweiten Kraftstofftank erfolgen. Weiterhin ist die Steuervorrichtung eingerichtet zum Detektieren eines Druckabfalls über dem Kraftstofffilter unter Einsatz des Drucksensors und zum Ermitteln des Zustandes des Kraftstofffilters auf Basis des detektierten Druckabfalls. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet zum Detektieren des Druckabfalls für den Zweck der Bestimmung des Zustandes des Kraftstofffilters bei deaktivierter zweiter Pumpe und bei Überführung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter mit der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe.
Die Steuervorrichtung kann weiterhin eingerichtet sein zum Ausführen der oben beschriebenen Schritte bezüglich des Verfahrens und hat somit die entsprechenden Vorteile.
Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Kraftstoffsystem, welches zu einem Verbrennungsmotor gehört. Das Fahrzeug hat weiterhin eine Steuervorrichtung gemäß obiger Beschreibung.
Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm einen Programmcode aufweist, der eine Steuervorrichtung oder einen mit einer Steuervorrichtung verbundenen Computer veranlasst, das Verfahren für die Prüfung eines Kraftstofffilters gemäß obiger Beschreibung auszuführen.
Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin ein computerlesbares Medium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch eine Steuervorrichtung oder einen mit der Steuervorrichtung verbundenen Computer die Steuervorrichtung bzw. den Computer veranlassen, das Verfahren für die Prüfung eines Kraftstofffilters gemäß obiger Beschreibung auszuführen.
Figurenliste

1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeuges, welches ein Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor aufweist,
2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges,
3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges,
4 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren erläutert für die Prüfung eines Kraftstofffilters entsprechend der vorliegenden Beschreibung, und
5 zeigt schematisch eine Vorrichtung, welche eine Einrichtung bildet, aufweist oder Teil einer solchen Einrichtung ist, die eingerichtet ist zum Prüfen eines Kraftstofffilters gemäß der vorliegenden Beschreibung.

BESCHREIBUNG VON EINZELHEITEN
Die Erfindung wird nunmehr näher beschrieben mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele und die begleitenden Figuren. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele, wie sie hier diskutiert und in den Figuren dargestellt sind, beschränkt und kann abgewandelt werden innerhalb des Umfanges der beigefügten Patentansprüche. Die Figuren sind nicht als maßstabsgenau zu sehen, da einige Merkmale vergrößert dargestellt sein können, um die Erfindung oder Merkmale derselben besser darstellen zu können.
In der vorliegenden Beschreibung sind die Begriffe „stromauf“ und „stromab“ so zu verstehen, dass sie sich auf die Richtung der Förderung von Kraftstoff durch das Kraftstoffsystem vom Kraftstofftank zum Verbrennungsmotor beziehen.
In der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff „stationärer Zustand“ verwendet. „Stationärer Zustand“ kann verstanden werden als ein Zustand, in dem die Variablen, welche das Verhalten eines Systems oder eines Prozesses bestimmen, über die Zeit unverändert sind. Es sei allerdings angemerkt, dass ein Betriebszustand von beispielsweise einem Verbrennungsmotor normalerweise nicht ein „stationärer Zustand“ ist bei wörtlichem Verständnis des Begriffs, da normalerweise Schwankungen in den Betriebsbedingungen auftreten. Die normalerweise auftretenden Schwankungen können auf Umständen beruhen, welche nicht beeinflussbar sind oder auch nicht vollständig überwachbar sind. Deshalb wird in der vorliegenden Beschreibung der Begriff „im Wesentlichen stationärer Zustand“ verwendet, was so zu verstehen ist, dass ein im Wesentlichen stationärer Zustand bezüglich der Betriebsbedingungen vorliegt, jedoch kleine unbeabsichtigte und normale Schwankungen der Betriebsbedingungen auftreten können.
Dementsprechend kann die Kraftstoffströmung durch ein Kraftstofffilter nicht „konstant“ in der streng wörtlichen Bedeutung des Begriffs sein wegen der normal auftretenden Schwankungen. Aus diesem Grunde wird hier der Begriff „im Wesentlichen konstant“ verwendet zum Beschreiben einer Strömung durch den Kraftstofffilter. Das soll umfassen, dass die Strömung durch den Kraftstofffilter gesteuert wird mit dem Ziel, dass die Strömung konstant ist.
Die vorliegende Erfindung wurde vordringlich entwickelt für die Prüfung eines Kraftstofffilters eines Kraftstoffsystems, welches eingesetzt wird mit einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, jedoch kann die Erfindung auch eingesetzt werden für die Prüfung eines Kraftstofffilters eines anderen Kraftstoffsystems, welches einem Verbrennungsmotor zugeordnet ist, solange nur das Kraftstoffsystem die gleichen wesentlichen Komponenten aufweist. Die wesentlichen Komponenten in diesem Zusammenhang sind zumindest das Einspritzsystem, die ersten, zweiten und dritten Pumpen, der Kraftstofffilter, der Drucksensor und der erste und der zweite Kraftstofftank. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel für ein derartiges anderes Kraftstoffsystem ist es einem Verbrennungsmotor einer stationären Stromerzeugungsanordnung zugeordnet. Für die Einfachheit der Erläuterung allerdings wird das Verfahren nachfolgend im Zusammenhang mit einem Fahrzeug näher beschrieben.
Mit der vorliegenden Beschreibung wird ein Verfahren zum Überprüfen eines Kraftstofffilters eines mit einem Verbrennungsmotor, wie einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, zusammenwirkenden Kraftstoffsystems bereitgestellt. Das Kraftstoffsystem hat ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor. Das Kraftstoffsystem hat weiterhin eine erste Pumpe, eingerichtet zum Fördern von Kraftstoff zum Einspritzsystem. Die erste Pumpe kann durch den Verbrennungsmotor angetrieben sein. Die erste Pumpe ist bei dieser Technik auch bekannt als eine Hochdruckpumpe. Das Kraftstoffsystem hat weiterhin einen Kraftstofffilter, der stromauf der ersten Pumpe angeordnet ist, und einen Drucksensor, der zwischen dem Kraftstofffilter und der ersten Pumpe angeordnet ist. Weiterhin hat das Kraftstoffsystem einen ersten Kraftstofftank, der stromauf des Kraftstofffilters angeordnet ist, und eine zweite, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank zur ersten Pumpe. Das Kraftstoffsystem hat auch einen zweiten Kraftstofftank und eine dritte, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstofftank zum ersten Kraftstofftank. Das Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters gemäß der vorliegenden Beschreibung enthält folgende Schritte:

a) Deaktivieren der zweiten Pumpe, sofern sie noch nicht deaktiviert ist;
b) bei deaktivierter zweiter Pumpe, Fördern von Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank oder dem zweiten Kraftstofftank durch den Kraftstofffilter unter Einsatz einer Eigenansaugkraft (Selbstansaugkraft) der ersten Pumpe; und
c) Messen eines Druckabfalls über dem Kraftstofffilter unter Verwendung des Drucksensors, um damit den Zustand des Kraftstofffilters zu bestimmen.

Die Messung des Druckabfalls wird ausgeführt während die zweite Pumpe deaktiviert ist und Kraftstoff durch den Kraftstofffilter gefördert wird mit der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe.
Das Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters kann durch eine Steuervorrichtung ausgeführt werden. Eine solche Steuervorrichtung kann eine oder mehrere Steuereinheiten aufweisen. Ist das Kraftstoffsystem einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges zugeordnet, dann ist zumindest eine der Steuereinheiten der Steuervorrichtung in dem Fahrzeug angeordnet. Weiterhin ist es möglich, dass eine oder mehrere Steuereinheiten entfernt vom Fahrzeug angeordnet sind, falls dies gewünscht ist.
Somit betrifft die vorliegende Beschreibung auch eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist zum Prüfen eines Kraftstofffilters eines mit einem Verbrennungsmotor zusammenwirkenden Kraftstoffsystems, wie einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, wie oben beschrieben. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet zum Deaktivieren der zweiten Pumpe, sofern diese noch nicht deaktiviert ist. Dies kann ausgeführt werden durch die Steuervorrichtung, die einen Elektromotor, welcher die zweite Pumpe antreibt, ausschaltet. Die Steuervorrichtung ist weiterhin eingerichtet dann, wenn die zweite Pumpe deaktiviert ist, die erste Pumpe so zu steuern, dass Kraftstoff von dem ersten Kraftstofftank durch den Kraftstofffilter gefördert wird unter Einsatz der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe. Dies kann erreicht werden durch Betreiben der ersten Pumpe derart, dass Kraftstoff dem Einspritzsystem zugeführt wird. Die Steuervorrichtung ist weiterhin eingerichtet, einen Druckabfall über dem Kraftstofffilter zu detektierten unter Verwendung des Drucksensors und auf Basis des detektierten Druckabfalls zum Bestimmen des Zustandes des Kraftstofffilters. Die Detektion des Druckabfalls wird ausgeführt während die zweite Pumpe deaktiviert ist und Kraftstoff durch den Kraftstofffilter mit der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe geführt wird.
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Beispiels für ein Fahrzeug 1. Das Fahrzeug hat einen Verbrennungsmotor 2. Das Fahrzeug hat weiterhin ein Getriebe 4, welches eingerichtet ist zum Übertragen eines antreibenden Drehmomentes mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen von dem Verbrennungsmotor 2 zu Antriebsrädern 5. Das Getriebe 4 ist über eine Ausgangswelle 6 des Getriebes 4 mit den Antriebsrädern 5 des Fahrzeuges verbunden. Das Fahrzeug hat weiterhin ein Kraftstoffsystem 3, eingerichtet zum Versorgen des Verbrennungsmotors 2 des Fahrzeuges 1 mit Kraftstoff. Das Fahrzeug 1 kann ein Schwerlastfahrzeug, z.B. ein Lastkraftwagen oder ein Bus sein. Das Fahrzeug kann aber auch ein Wasserfahrzeug oder ein Geländefahrzeug sein. Weiterhin kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybrid-Fahrzeug handeln, also ein Fahrzeug mit einem Elektromotor (nicht dargestellt), zusätzlich zum Verbrennungsmotor 2.
2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Kraftstoffsystem 3 eines Verbrennungsmotors, wie eines Verbrennungsmotors 2 des Fahrzeuges 1 gemäß 1. Das Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters, wie es hier beschrieben wird, kann mit dem Kraftstoffsystem 3 gemäß 2 ausgeführt werden.
Das Kraftstoffsystem 3 hat eine erste Pumpe 10 und ein Einspritzsystem 11. Die erste Pumpe 10 wird auch üblicherweise als Hochdruckpumpe (HHP) bezeichnet und wird typischerweise durch den Verbrennungsmotor angetrieben. Das Einspritzsystem gemäß 2 hat einen Akkumulator 12a, welcher als sogenanntes Common Rail dargestellt ist. Das Einspritzsystem 11 hat weiter eine Mehrzahl von Einspritzdüsen 12b (nur eine in 2 dargestellt), die eingerichtet sind zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor. Im Kraftstoffsystem 3 wird Kraftstoff von der ersten Pumpe 10 über eine Kraftstoffleitung 13 zum Einspritzsystem 11 gefördert. Die vorliegende Beschreibung ist nicht auf das oben beschriebene Einspritzsystem mit Common Rail beschränkt. Ein jedes Einspritzsystem, welches im Stand der Technik für den hier angegebenen Zweck bekannt ist, kann eingesetzt werden, beispielsweise ein Piezo-Einspritzsystem.
Das Kraftstoffsystem 3 hat weiterhin einen Kraftstofffilter 20, der stromauf der ersten Pumpe 10 angeordnet ist. Der Kraftstofffilter 20 wird in dieser Technik auch häufig als HauptKraftstofffilter bezeichnet. Der Kraftstofffilter ist eingerichtet zum Filtern von Verunreinigungen aus dem Kraftstoff, bevor der Kraftstoff die erste Pumpe 10 erreicht, hauptsächlich um sicherzustellen, dass Verunreinigungen nicht den Verbrennungsmotor erreichen, aber auch um zu verhindern, dass Verunreinigungen das Einspritzsystem oder auch die erste Pumpe erreichen. Der Kraftstofffilter 20 ist typischerweise in einem Filtergehäuse 19 untergebracht, welches den Kraftstofffilter schützt.
Um den Druck in einer Kraftstoffleitung 16, welche den Kraftstofffilter 20 mit der ersten Pumpe 10 verbindet, zu detektieren und/oder zu überwachen, hat das Kraftstoffsystem 3 einen Drucksensor 21, der stromab des Kraftstofffilters angeordnet ist. Der Drucksensor 21 kann jeder für diesen Zweck im Stand der Technik bekannte Sensor sein. Es versteht sich, dass weitere Sensoren, wie ein Temperatursensor, in oder an der Kraftstoffleitung 16 angeordnet sein können, falls dies erwünscht ist. Der Drucksensor 21 ist eingerichtet zum Detektieren des Druckes relativ zum Umgebungsdruck (atmosphärischer Druck) oder es kann auch ein Sensor sein, der eingerichtet ist zum Detektieren eines absoluten Druckwertes.
Die erste Pumpe 10 und das Einspritzsystem 11 bilden die Komponenten eines Hochdrucksystems des Kraftstoffsystems 3.
Das Kraftstoffsystem hat weiterhin einen ersten Kraftstofftank 22, eine zweite Pumpe 24 und eine zweite Kraftstoffleitung 26. Die zweite Pumpe 24 wird im Stand der Technik auch als Niederdruckpumpe bezeichnet. Die zweite Pumpe 24 ist eingerichtet, über die zweite Leitung 26 Kraftstoff zum Kraftstofffilter 20 zu fördern. Die zweite Pumpe 24 kann deshalb auch als Zuführpumpe bezeichnet werden. Wie 2 zeigt, kann die zweite Pumpe 24 im Inneren des ersten Kraftstofftanks 22 angeordnet werden. Dies hat den Vorteil, dass die zweite Pumpe nach außen geschützt ist und auch, dass sie durch den Kraftstoff gekühlt wird.
Die zweite Pumpe 24 wird durch einen Elektromotor 25 betrieben. Läuft der Verbrennungsmotor, pumpt die zweite Pumpe 24 Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank 22 über den stromab angeordneten Kraftstofffilter 20 und weiter zur ersten Pumpe 10. Die erste Pumpe 10 pumpt dann den Kraftstoff weiter zum Verbrennungsmotor, wie oben beschrieben. Der Elektromotor 25 der zweiten Pumpe 24 kann durch eine erste Steuereinheit (nicht dargestellt) gesteuert werden. Eine solche erste Steuereinheit kann beispielsweise eingerichtet sein zur Steuerung des Elektromotors 25 der zweiten Pumpe 24 derart, dass die zweite Pumpe 24 auch bei nicht laufendem Verbrennungsmotor über eine beschränkte Zeitspanne aktiv ist, um einen gewissen Druck im Kraftstofffilter 20 aufrechtzuerhalten.
Das Kraftstoffsystem 3 hat auch einen zweiten Kraftstofftank 23 und eine dritte Pumpe 24, wie 2 zeigt. Es ist zwar nicht dargestellt, jedoch kann das Kraftstoffsystem auch gegebenenfalls mehrere von den genannten zweiten Kraftstofftanks 23 aufweisen. Die dritte Pumpe 27 ist eine Kraftstoff-Überführungspumpe und wird durch einen Elektromotor 25 betrieben, der seinerseits durch eine zweite Steuereinheit (nicht dargestellt) gesteuert sein kann. Die dritte Pumpe 27 ist eingerichtet, Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstofftank 23 über eine Kraftstoffleitung 30 zum ersten Kraftstofftank 22 zu fördern. Wie 3 zeigt, kann die dritte Pumpe 27 im Inneren des ersten Kraftstofftanks 22 angeordnet sein. Damit ist die dritte Pumpe 27 nach außen hin geschützt und kann auch durch den Kraftstoff gekühlt werden.
Eine erste Vorfilteranordnung 29 kann stromab der dritten Pumpe 27 angeordnet sein. In diesem Fall passiert der Kraftstoff die Vorfilteranordnung 29, bevor er in den ersten Kraftstofftank 22 gelangt. Die erste Vorfilteranordnung 29 kann ein feines Gitter und/oder einen Wasser-Abtrennungsfilter aufweisen. Auch kann eine zweite Vorfilteranordnung 33 stromauf der dritten Pumpe 27 angeordnet werden, typischerweise im zweiten Kraftstofftank 23, wie 2 zeigt. Die zweite Vorfilteranordnung kann ein gröberes Netz-Sieb aufweisen zum Ausfiltern von Partikeln aus dem Kraftstoff, die eine gewisse vorgegebene Größe haben. Die dritte Pumpe 27 saugt somit den Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstofftank 23 durch die zweite Vorfilteranordnung 33 und setzt den Kraftstoff dann unter Druck und drückt ihn durch die erste Vorfilteranordnung 29. Die ersten und zweiten Vorfilteranordnungen 29, 33 haben den Vorteil, die den ersten Kraftstofftank und damit auch die zweite Pumpe 24 erreichenden Verunreinigungen zu reduzieren.
Der zweite Kraftstofftank 23 kann auch über einen Luftfilter 31 mit der Umgebung kommunizieren um sicherzustellen, dass der Druck im Inneren des zweiten Kraftstofftanks 23 dem Umgebungsdruck entspricht, unabhängig von der Menge an Kraftstoff im zweiten Kraftstofftank. Ein solcher Luftfilter 31 verhindert, dass Verunreinigungen in den zweiten Kraftstoff 23 eintreten.
Der erste Kraftstofftank 22 kann eingerichtet sein, ein geringeres Volumen an Kraftstoff aufzunehmen als der zweite Kraftstofftank 23 (bei Einsatz einer Mehrzahl von zweiten Kraftstofftanks ist dann das Volumen kleiner als bei jedem der zweiten Kraftstofftanks). Der zweite Kraftstofftank (bzw. die zweiten Kraftstofftanks) 23 entsprechen dem HauptKraftstofftank des Fahrzeuges. Sind mehrere dieser genannten zweiten Kraftstofftanks 23 gegeben, dann können diese zweiten Kraftstofftanks ein sich selbst regulierendes Strömungssystem untereinander über ein Leitungssystem haben, welches diese zweiten Kraftstofftanks verbindet.
Eine Überströmungsleitung 32 kann zwischen dem ersten Kraftstofftank 22 und dem zweiten Kraftstofftank 23 gemäß 2 angeordnet sein. Damit kann bei Überfüllung des ersten Kraftstofftanks Kraftstoff vom ersten Kraftstofftank 22 zum zweiten Kraftstofftank 23 überführt werden. Die Überströmungsleitung hat ein Einwegventil 32a, um sicherzustellen, dass Kraftstoff nur in der gewünschten Richtung fließt.
Das Filtergehäuse 19, in dem der Kraftstofffilter 20 angeordnet ist, kann einen Auslass mit einer Ventileinrichtung 17 aufweisen. Die Ventileinrichtung 17 ist mit einer Überströmungsleitung 18 verbunden, welche ihrerseits mit dem ersten Kraftstofftank 22 verbunden ist. Damit kann Kraftstoff vom Filtergehäuse 19 über die Überströmungsleitung 18 zurück zum ersten Kraftstofftank strömen, wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und die zweite Pumpe 24 aktiv ist. Die Ventileinrichtung 17 kann ein Drosselventil sein. Das Drosselventil bewirkt eine Strömungsbegrenzung und einen Druckabfall über der Drossel, was zur Folge hat, dass sich im Filtergehäuse 19 ein Druck aufbaut.
Das Kraftstoffsystem 3 kann weiterhin eine Kraftstoff-Rückführungsleitung 38 aufweisen, durch die unter Druck stehender, erwärmter Kraftstoff aus dem Hochdrucksystem des Kraftstoffsystems 3 zurückgeführt werden kann zum ersten Kraftstofftank 22.
Der erste Kraftstofftank 22, die zweite Pumpe 24, die dritte Pumpe 27 und der zweite Kraftstofftank 23, wie oben beschrieben, bilden Hauptkomponenten des Niederdrucksystems des Kraftstoffsystems 3.
Das Kraftstoffsystem 3 kann weiterhin eine Steuervorrichtung 100 aufweisen. Die Steuervorrichtung 100 kann eingerichtet sein zum Steuern des Kraftstoffsystems 3 durch Steuerung von einer oder von mehreren der Hauptkomponenten des Kraftstoffsystems. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise eine Steuereinheit aufweisen, die dem Elektromotor 25 und/oder einer dem Elektromotor 28 zugeordneten Steuereinheit zugeordnet ist. Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein zum Steuern der ersten Pumpe 10. Die Steuereinrichtung kann weiterhin eingerichtet sein, den Druck in der Leitung 16 mittels des Drucksensors 21 zu überwachen und/oder zu detektieren.
Der Kraftstofffilter 20, die erste Pumpe 10 und das Einspritzsystem 11 sind typischerweise an dem Verbrennungsmotor angeordnet. Der erste Kraftstofftank 22 und der zweite Kraftstofftank 23 können im Aufbau des Fahrzeuges untergebracht sein.
Das in 2 gezeigte Kraftstoffsystem 3 weist weiterhin eine Möglichkeit auf zum Überführen von Kraftstoff aus dem zweiten Kraftstofftank direkt zum ersten Filter. Dies wird erreicht mittels einer dritten Leitung 40 und einem Einwegventil 40a darin.
Wird der Kraftstofffilter 20 des Kraftstoffsystems 3 gemäß 2 überprüft, umfasst das Verfahren eine Deaktivierung der zweiten Pumpe 24, sofern diese nicht bereits deaktiviert ist. Weiterhin umfasst das Verfahren eine Deaktivierung der dritten Pumpe, sofern diese nicht bereits deaktiviert ist. Eine Deaktivierung der dritten Pumpe stellt sicher, dass kein Druck gegeben ist, welcher verhindert, dass Kraftstoff durch das Einwegventil 40a der dritten Leitung 40 strömt. Sind die zweiten und dritten Pumpen 24, 27 deaktiviert, wird Kraftstoff durch den Kraftstofffilter 20 aus dem zweiten Kraftstofftank 23 gefördert mittels der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe 10. Der Kraftstoff wird über einen ersten Abschnitt 30' der Kraftstoffleitung 30 und über die Leitung 40 (mit dem zugehörigen Einwegventil 40a) und weiter über die zweite Leitung 26 zum Kraftstofffilter 20 und zur ersten Pumpe 10 gefördert. Weiterhin umfasst das Verfahren eine Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter 20 unter Einsatz des Drucksensors 21, um so den Zustand des Kraftstofffilters zu ermitteln.
3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Kraftstoffsystem 3' eines Verbrennungsmotors, wie ein Verbrennungsmotor 2 eines Fahrzeuges 1 gemäß 1. Das Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters, wie es nunmehr beschrieben wird, kann in dem Kraftstoffsystem 3' gemäß 3 ausgeführt werden.
Das Kraftstoffsystem 3' gemäß 3 entspricht dem Kraftstoffsystem 3 gemäß 2, wie oben beschrieben, mit Ausnahme, dass es keine dritte Leitung 40 mit zugehörigem Einwegventil 40a aufweist. Das Kraftstoffsystem 3' gemäß 3 hat weiterhin ein Einwegventil 42, welches bei der Prüfung des Kraftstofffilters 20 ermöglicht, dass Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank überführt wird.
Wird der Kraftstofffilter 20 des Kraftstoffsystems 3' nach 3 überprüft, umfasst das Verfahren eine Deaktivierung der zweiten Pumpe 24, sofern diese noch nicht deaktiviert ist. Weiterhin umfasst das Verfahren eine Deaktivierung der dritten Pumpe, sofern diese noch nicht deaktiviert ist. Es ist allerdings nicht erforderlich, die dritte Pumpe während der Überprüfung des Kraftstofffilters zu deaktivieren, da sie den Druck in der zweiten Leitung 26 nicht beeinflusst. In bestimmten Situationen kann es sogar vorteilhaft sein, die dritte Pumpe 27 im aktivierten Zustand zu halten. Wenn die zweite Pumpe 24 (und gegebenenfalls die dritte Pumpe 27) deaktiviert ist, wird Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank 22 über den Kraftstofffilter 20 mittels der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe 10 gefördert. Der Kraftstoff wird vom ersten Kraftstofftank 22 über das Einwegventil 42 und weiter über die zweite Leitung 26 in Richtung auf den Kraftstofffilter 20 und die erste Pumpe gefördert. Weiterhin umfasst das Verfahren eine Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter 20 unter Verwendung des Drucksensors 21, um so den Zustand des Kraftstofffilters zu ermitteln.
4 zeigt ein Flussdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Verfahrens zum Überprüfen eines Kraftstofffilters 20 entsprechend der vorliegenden Beschreibung. Das Verfahren umfasst einen Schritt S110 der Deaktivierung der zweiten Pumpe, wenn diese noch nicht deaktiviert ist. Danach umfasst das Verfahren den Schritt S120 der Überführung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter unter Einsatz der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe. In Schritt S120 kann der Kraftstoff direkt aus dem zweiten Kraftstofftank 23 mittels der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe gefördert werden. Mit anderen Worten: der Kraftstoff passiert nicht den ersten Kraftstofftank. Andererseits kann in Schritt S120 Kraftstoff aus dem ersten Kraftstofftank 22 mittels der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe gefördert werden.
Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt S130 des Messens des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter 20 mit dem Drucksensor 21, um damit den Zustand des Kraftstofffilters 20 zu bestimmen. Die Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter gemäß Schritt S130 wird ausgeführt, während Kraftstoff durch den Kraftstofffilter gefördert wird unter Verwendung der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe gemäß Schritt S120.
Das Verfahren der Prüfung des Kraftstofffilters eines Kraftstoffsystems kann weiterhin einen Schritt umfassen der Bestimmung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist. Ein solcher Schritt kann ausgeführt werden vor oder auch während des Schrittes S120, bei dem Kraftstoff durch den Filter mit der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe gefördert wird. Eine Sicherstellung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist, verbessert die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter. Eine Bestimmung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist, ermöglicht also auch eine Bestimmung, wann der Schritt des Messens des Druckabfalls auszuführen ist, nämlich dann, wenn die Kraftstoffströmung im Wesentlichen konstant ist.
Der Schritt des Bestimmens, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist, kann ausgeführt werden durch eine Feststellung, dass der Verbrennungsmotor im Wesentlichen unter stationären Betriebsbedingungen arbeitet. Dies bildet eine zuverlässige und einfache Möglichkeit der Bestimmung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist.
Andererseits kann der Schritt der Bestimmung, dass die Strömung durch den Kraftstofffilter im Wesentlichen konstant ist, auch ausgeführt werden durch Messung des Druckabfalls über dem Kraftstofffilter kontinuierlich über eine Zeitspanne oder zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, um zu bestimmen, dass der Druckabfall über dem Kraftstofffilter sich nicht ändert während der genannten Zeitspanne oder über die genannten mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkte.
Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt umfassen der Deaktivierung der dritten Pumpe, sofern diese noch nicht deaktiviert ist, und zwar vor dem Schritt der Förderung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter unter Einsatz der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe.
Das Verfahren kann weiterhin einen anfänglichen Schritt umfassen, bei dem festgestellt wird, dass die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors und des Fahrzeuges geeignet sind für die Ausführung der Prüfung des Kraftstofffilters. Damit wird sichergestellt, dass die Überprüfung des Kraftstofffilters nicht den Betrieb des Fahrzeuges stört. Mit anderen Worten: es wird sichergestellt, dass keine Anforderung gegeben ist zum Ändern der Menge an durch das Einspritzsystem in den Verbrennungsmotor eingespritztem Kraftstoff während der Ausführung des Verfahrens zum Prüfen des Kraftstofffilters. Eine Feststellung, dass die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors und des Fahrzeuges für die Prüfung geeignet sind, kann beispielsweise basieren auf einer Vorhersage, ob eine Änderung in den Betriebsbedingungen des Fahrzeuges und des Verbrennungsmotors bevorsteht oder nicht. Beispielsweise kann dies auf Basis von Daten einer Steueranordnung geschehen, die eingerichtet ist zum Betrieb des Verbrennungsmotors und/oder eines Getriebes des Fahrzeuges, oder auf GPS-Daten oder dergleichen.
Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt umfassen der Erzeugung einer Mitteilung an einen Fahrer des Fahrzeuges und/oder an ein entferntes Kontrollzentrum, wenn festgestellt worden ist, dass der Kraftstofffilter sich in einem Zustand befindet, der einen Austausch ratsam erscheinen lässt. Damit kann eine derartige Information in einfacher Weise erkannt werden, es also an der Zeit ist, den Kraftstofffilter wegen seines momentanen Zustandes auszutauschen.
5 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 500. Die Steuervorrichtung 100, wie sie oben beschrieben ist, kann gemäß einer Ausführung die Vorrichtung 500 aufweisen oder auch die Vorrichtung 500 bilden. Andererseits kann die Steuervorrichtung 100 auch in der Vorrichtung 500 enthalten sein.
Die Vorrichtung 500 hat einen nicht-flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Lese-/Schreibspeicher 550. Der nicht-flüchtige Speicher 520 hat ein erste Speicherelement 530, in dem ein Computerprogramm, z.B. ein Betriebssystem, abspeicherbar ist zum Steuern der Funktionen der Vorrichtung 500. Der nicht-flüchtige Speicher 520 kann auch ein zweites Speicherelement 540 aufweisen. Entsprechend einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann der nicht-flüchtige Speicher 520 ersetzt sein durch einen flüchtigen Speicher (nicht dargestellt).
Die Vorrichtung 500 hat weiterhin eine Bussteuerung, einen seriellen Kommunikationsanschluss, Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen, einen Analog-/Digitalwandler, eine Zeit- und Dateneingabe sowie eine Übertragungseinheit, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuerung (nicht dargestellt).
Ein Computerprogramm P wird bereitgestellt, welches Routinen aufweist für die Überprüfung eines Kraftstofffilters eines Kraftstoffsystems eines Verbrennungsmotors, wie eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug. Das Kraftstoffsystem hat ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor; eine erste Pumpe, die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff zum Einspritzsystem; einen Kraftstofffilter, der stromauf der ersten Pumpe angeordnet ist; einen Drucksensor, der zwischen dem Kraftstofffilter und der ersten Pumpe angeordnet ist; einen ersten Kraftstofftank, der stromauf des Kraftstofffilters angeordnet ist; eine zweite, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff von dem ersten Kraftstofftank zu der ersten Pumpe; einen zweiten Kraftstofftank; und eine dritte, elektrisch angetriebene Pumpe, die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff vom zweiten Kraftstofftank zum ersten Kraftstofftank. Das Computerprogramm umfasst Routinen zum Deaktivieren der zweiten Pumpe, wenn diese noch nicht deaktiviert ist. Das Computerprogramm umfasst weiterhin Routinen um dann, wenn die zweite Pumpe deaktiviert ist, Kraftstoff (vom ersten Kraftstofftank oder zweiten Kraftstofftank) durch den Kraftstofffilter zu fördern unter Einsatz einer Eigenansaugkraft der ersten Pumpe. Das Computerprogramm hat weiterhin Routinen zum Messen eines Druckabfalls über dem Kraftstofffilter mit einem Drucksensor bei der Förderung des Kraftstoffs durch den Kraftstofffilter mittels der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe. Das Computerprogramm hat weiterhin Routinen zum Bestimmen des Zustandes des Kraftstofffilters auf Basis des Druckabfalls, der über dem Kraftstofffilter detektiert ist.
Das Programm P kann in ausführbarer Form oder in komprimierter Form in einem Speicher 560 und/oder in einem Lese-/Schreibspeicher 540 abgespeichert sein.
Die Datenverarbeitungseinheit 510 kann eine oder mehrere Funktionen ausführen, d.h. die Datenverarbeitungseinheit 510 kann bestimmte Teile des Programmes P, wie sie in dem Speicher 560 gespeichert sind, oder bestimmte Teile des Programmes P, wie sie in dem Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert sind, ausführen.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 510 kann mit einem Datenanschluss 599 über einen Datenbus 510 kommunizieren. Der nicht-flüchtige Speicher 520 dient der Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512. Der getrennte Speicher 560 dient der Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 511. Der Lese-/Schreibspeicher 550 ist eingerichtet für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 514. Die Kommunikation zwischen den Komponenten kann durch eine Kommunikationsverbindung implementiert werden. Eine Kommunikationsverbindung kann eine körperliche Verbindung sein, wie optoelektronische Kommunikationsleitungen, oder es kann eine nicht-körperliche Verbindung sein, wie eine drahtlose Verbindung, z.B. eine Radiowellen-Verbindung oder eine Mikrowellen-Verbindung.
Werden an dem Datenanschluss 599 Daten empfangen, können sie zeitweise in dem zweiten Speicherelement 540 abgelegt werden. Sind empfangene Daten zeitweise abgelegt, kann die Datenverarbeitungseinheit 510 die Ausführung der Codes durchführen, wie oben beschrieben.
Teile der hier beschriebenen Verfahren können mit der Vorrichtung 500 mittels der Datenverarbeitungseinheit 510 durchgeführt werden, wobei Letztere das in dem Speicher 560 oder in den Lese-/Schreibspeicher 550 gespeicherte Programm abarbeitet. Arbeitet die Vorrichtung 500 das Programm ab, werden die hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2017/0130665 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Prüfen eines Kraftstofffilters (20) eines Kraftstoffsystems (3, 3'), welches einem Verbrennungsmotor (2) zugeordnet ist, wobei das Kraftstoffsystem (3, 3') aufweist: ein Einspritzsystem (11) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor (2); eine erste Pumpe (10), die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff zum Einspritzsystem (11); einen Kraftstofffilter (20), der stromauf der ersten Pumpe (10) angeordnet ist; ein Drucksensor (21), der zwischen dem Kraftstofffilter (20) und der ersten Pumpe (10) angeordnet ist; ein erster Kraftstofftank (22), der stromauf des Kraftstofffilters (20) angeordnet ist; eine zweite, elektrisch betriebene Pumpe (24), die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff von dem ersten Kraftstofftank zur ersten Pumpe (10); einen zweiten Kraftstofftank (23); und eine dritte, elektrisch betriebene Pumpe (27), die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff von dem zweiten Kraftstofftank zum ersten Kraftstofftank (22); wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Deaktivieren der zweiten Pumpe (24), sofern sie noch nicht deaktiviert ist; dann, wenn die zweite Pumpe (24) deaktiviert ist, Fördern von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter (20) unter Einsatz von Eigenansaugkraft der ersten Pumpe (10); und Messen eines Druckabfalls über dem Kraftstofffilter (20) mit dem Drucksensor (21), um so den Zustand des Kraftstofffilters (20) zu bestimmen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren weiterhin aufweist: Bestimmen, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter (20) im Wesentlichen konstant ist.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Bestimmung, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter (20) im Wesentlichen konstant ist, ausgeführt wird durch eine Bestimmung, dass der Verbrennungsmotor (2) in einem im Wesentlichen stationären Zustand betrieben ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin folgenden Schritt aufweisend: Deaktivieren der dritten Pumpe (27), sofern sie noch nicht deaktiviert ist, vor dem Schritt der Förderung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter (20) unter Einsatz einer Eigenansaugkraft der ersten Pumpe (10).
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges ist und das Verfahren weiterhin einen anfänglichen Schritt aufweist, bei dem ermittelt wird, dass die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors (2) und des Fahrzeuges (1) geeignet sind für die Ausführung der Prüfung des Kraftstofffilters (20).
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin einen Schritt aufweisend, bei dem eine Mitteilung an eine Bedienungsperson und/oder an ein entferntes Kontrollzentrum erzeugt wird, wenn ermittelt worden ist, dass der Kraftstofffilter in einem Zustand ist, in dem ein Austausch angemessen ist.
Steuervorrichtung (100), eingerichtet zum Prüfen eines Kraftstofffilters (20) eines Kraftstoffsystems (3, 3'), welches einem Verbrennungsmotor (2) zugeordnet ist, wobei das Kraftstoffsystem (3, 3') aufweist: ein Einspritzsystem (11) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor (2); eine erste Pumpe (10), eingerichtet zum Fördern von Kraftstoff zu dem Einspritzsystem (11); einen Kraftstofffilter (20), der stromauf der ersten Pumpe (10) angeordnet ist; einen Drucksensor (21), der zwischen dem Kraftstofffilter (20) und der ersten Pumpe (10) angeordnet ist; einen ersten Kraftstofftank (22), der stromauf des Kraftstofffilters (20) angeordnet ist; eine zweite, elektrisch betriebene Pumpe (24), die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff vom ersten Kraftstofftank zu der ersten Pumpe (10); einen zweiten Kraftstofftank (23); und eine dritte, elektrisch betriebene Pumpe (27), die eingerichtet ist zum Fördern von Kraftstoff vom zweiten Kraftstofftank zum ersten Kraftstofftank (22); wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist: die zweite Pumpe (24) zu deaktivieren, sofern sie nicht schon deaktiviert ist; bei deaktivierter zweiter Pumpe (24) die erste Pumpe so zu steuern, dass Kraftstoff unter Einsatz einer Eigenansaugkraft der ersten Pumpe (10) durch den Kraftstofffilter (20) gefördert wird; einen Druckabfall über dem Kraftstofffilter (20) unter Einsatz des Drucksensors (21) zu detektieren; und auf Basis des detektierten Druckabfalls den Zustand des Kraftstofffilters (20) zu bestimmen.
Steuervorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, weiterhin eingerichtet zum Feststellen, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter (20) im Wesentlichen konstant ist.
Steuervorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist zu bestimmen, dass die Kraftstoffströmung durch den Kraftstofffilter (20) im Wesentlichen konstant ist durch eine Bestimmung, dass der Verbrennungsmotor (2) mit im Wesentlichen stationären Betriebsbedingungen arbeitet.
Steuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Steuervorrichtung (100) weiterhin eingerichtet ist, die dritte Pumpe (27) zu deaktivieren, sofern sie noch nicht deaktiviert ist, vor der Steuerung der ersten Pumpe (10) zur Förderung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter (20) unter Einsatz der Eigenansaugkraft der ersten Pumpe (10).
Steuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Verbrennungsmotor ein Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges ist, und die Steuervorrichtung weiterhin eingerichtet ist zum Bestimmen, dass die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors (2) und des Fahrzeuges (1) geeignet sind für die Ausführung der Prüfung des Kraftstofffilters (20) vor der Steuerung der ersten Pumpe (10) zur Förderung von Kraftstoff durch den Kraftstofffilter (20) unter Einsatz der Selbstansaugkraft der ersten Pumpe (10).
Steuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, weiterhin eingerichtet zum Erzeugen einer Mitteilung an eine Bedienungsperson und/oder an ein entferntes Kontrollzentrum, wenn die Steuervorrichtung festgestellt hat, dass der Kraftstofffilter in einem Zustand ist, in dem ein Austausch angemessen ist.
Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2) und einem Kraftstoffsystem (3, 3'), welches mit dem Verbrennungsmotor (2) zusammenwirkt, wobei das Fahrzeug weiterhin eine Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12 aufweist.
Computerprogramm (P), wobei das Computerprogramm einen Programmcode aufweist, um eine Steuervorrichtung oder einen mit der Steuervorrichtung verbundenen Computer zu veranlassen, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
Computerlesbares Medium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch eine Steuervorrichtung oder einen mit einer Steuervorrichtung verbundenen Computer die Steuervorrichtung oder den Computer veranlassen, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.