DE19626537C1 - Kraftstoffdruckregelvorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzanlage - Google Patents
Kraftstoffdruckregelvorrichtung für eine KraftstoffeinspritzanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffdruckregelvor
richtung für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer
Brennkraftmaschine nach der im Oberbegriff des An
spruchs 1 näher definierten Art.
Derartige Vorrichtungen sind aus der DE 44 40 700 A1
und aus der EP-A-0 243 871 A2 bekannt.
Die in diesen Druckschriften offenbarten Hochdrucklei
tungen bzw. Hochdruckspeicher, die auch unter der Be
zeichnung "Common-rail" bekannt sind, weisen eine
Hochdruckpumpe zum Erzeugen eines Arbeitsdruckes, der
beispielsweise zwischen 0 bar und 1500 bar liegen
kann, sowie eine elektronische Steuerungseinrichtung
und ein von der Steuerungseinrichtung angesteuertes
Druckregelglied zum Einstellen eines Arbeitsdruckes
auf, wobei als Druckmedium der Kraftstoff für die
Brennkraftmaschine verwendet wird.
Der Arbeitsdruck in der Hochdruckleitung wird mittels
eines Drucksensors gemessen, der mit der Steuerungs
einrichtung verbunden ist, wobei nach dem Überschrei
ten eines voreinstellbaren Druckes in der Hochdruck
leitung von dem Druckregelglied Kraftstoff aus der
Hochdruckleitung in einen Tank abgelassen und somit
der Arbeitsdruck in der Hochdruckleitung geregelt
wird.
Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist jedoch,
daß der verwendete Drucksensor aufgrund seines großen
zu überwachenden Bereiches eine verhältnismäßig
schlechte Meßgenauigkeit hat.
Der Fehler kann beispielsweise
15 bar bis 30 bar betragen.
Die Meßgenauigkeit wird dabei in üblicher Weise in Prozent
vom Meßendwert angegeben.
Somit kann in der Hochdruckleitung der Arbeitsdruck
nicht genau eingeregelt werden bzw. werden von dem
Drucksensor Druckabweichungen, die sich innerhalb
seiner Meßtoleranzwerte befinden, nicht erkannt, was
jedoch beispielsweise zum Einstellen von abgasrele
vanten Betriebspunkten der Brennkraftmaschine notwen
dig wäre.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu
grunde, eine Kraftstoffdruckregelvorrichtung vorzuse
hen, mittels welcher der Arbeitsdruck in der Hoch
druckleitung einer Kraftstoffeinspritzanlage genauer
geprüft bzw. eingestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale
gelöst.
Durch das Vorsehen eines zweiten Drucksensors mit ei
nem gegenüber dem ersten Drucksensor kleineren bzw.
geringeren Meßbereich kann der Arbeitsdruck in einem
Bereich bzw. Fenster, welches dem Meßbereich des zwei
ten Drucksensors entspricht, genauer ermittelt und so
mit auch genauer eingestellt werden, d. h. der Arbeits
druck in der Hochdruckleitung wird direkt von dem
zweiten Drucksensor gemessen.
Hierdurch können die abgasrelevanten Betriebspunkte
der Brennkraftmaschine besser berücksichtigt und der
Schadstoffausstoß der Brennkraftmaschine deutlich re
duziert werden.
Zusätzlich wird durch die nunmehr mögliche genauere
Einstellung des Arbeitsdrucks in der Hochdruckleitung
der Fahrkomfort in einem mit der erfindungsgemäßen
Kraftstoffdruckregelvorrichtung versehenen Fahrzeug
verbessert.
Außerdem können sich die beiden Drucksensoren inner
halb des Meßbereichs des zweiten Drucksensors gegen
seitig überwachen, wodurch Fehlmessungen nahezu ausge
schlossen sind und/oder Fehlfunktionen eines der Sen
soren schnell erkannt werden können.
Üblicherweise wird man innerhalb des beschriebenen
Fensters die genaueren Meßwerte des zweiten Drucksen
sors zur Druckregelung einsetzen und nur außerhalb des
Fensters bzw. des Meßbereichs des zweiten Drucksensors
die von dem ersten Drucksensor ermittelten Werte zur
Verarbeitung in der Steuerungseinrichtung verwenden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus
dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dar
gestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen
Kraftstoffdruckregelvorrichtung, und
Fig. 2 ein Diagramm, in welchem die Meßbereiche des
ersten und des zweiten Drucksensors darge
stellt sind.
Bezug nehmend auf Fig. 1 ist schematisch eine Kraft
stoffdruckregelvorrichtung in einer Brennkraftmaschine
dargestellt, die eine Hochdruckpumpe 1 aufweist, mit
tels welcher Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2,
welcher in der Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist,
in eine Hochdruckleitung 3 einer Kraftstoffeinspritz
anlage bekannter Bauart förderbar ist.
Von der Hochdruckleitung 3 aus führen mehrere parallel
zueinander angeordnete Verbindungsleitungen 4 zu
Druckverbrauchern, die in dem vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel als Einspritzventile 5 der Brennkraft
maschine ausgebildet sind. Selbstverständlich können
auch andere geeignete Druckverbraucher über die Hoch
druckleitung 3 mit Druck versorgt bzw. beaufschlagt
werden.
Über eine Leitung 6 wird von den Einspritzventilen 5
nicht verbrauchter Kraftstoff, d. h. überschüssiges
Druckmedium, auf bekannte Weise in den Kraftstofftank
2 zurückgeleitet.
Um den Arbeitsdruck in der Hochdruckleitung 3 konstant
zu halten, ist die Hochdruckleitung 3 mit einem Druck
regelglied 7 bekannter Bauart verbunden, welches von
einer Steuerungseinrichtung, die in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel als Motorsteuergerät 8 ausgebildet
ist, ansteuerbar ist.
Durch die Verwendung des Motorsteuergerätes 8 als
Steuerungseinrichtung für das Druckregelglied 7 können
weitere bzw. zusätzliche Steuerungseinrichtungen ent
fallen.
Wird das Druckregelglied 7 von dem Motorsteuergerät 8
aus über eine Steuerleitung 11′ angesteuert, so kann
Kraftstoff über eine Leitung 6′ von der Hochdrucklei
tung 3 in den Kraftstofftank 2 strömen, wobei das
Druckregelglied 7 solange angesteuert wird, bis der
Druck in der Hochdruckleitung 3 einem voreingestellten
Wert entspricht.
Der aktuelle Druck in der Hochdruckleitung 3 wird mit
tels eines ersten Drucksensors 9 sowie eines zweiten
Drucksensors 10 ermittelt und über elektrische Steuer
leitungen, die allgemein mit dem Bezugszeichen 11 ge
kennzeichnet sind, an das Motorsteuergerät 8 übermit
telt, welches die aktuellen Druckwerte verarbeitet und
gegebenenfalls über die elektrische Steuerleitung 11′
das Druckregelglied 7 wie bereits beschrieben solange
ansteuert, bis der Druck in der Hochdruckleitung 3 auf
einen voreingestellten Wert abgefallen ist.
Zur Veranschaulichung sind in der Fig. 1 der erste
Drucksensor 9 und der zweite Drucksensor 10 als zwei
separate Bauteile dargestellt, der zweite Drucksensor
10 kann jedoch vorteilhaft in den ersten Drucksensor 9
bzw. in dessen Gehäuse oder in das Druckregelglied 7
integriert werden, wodurch Gehäuseteile bzw. allgemein
Peripherie-Teile eingespart werden können, da für bei
de Drucksensoren 9, 10 bzw. für weitere Einrichtungen
(Druckregelglied 7) jeweils nur ein Gehäuse notwendig
ist.
Bei einem Vorsehen des zweiten Drucksensors 10 in dem
Druckregelglied 7 ergibt sich zusätzlich der Vorteil,
daß der zweite Drucksensor 10 räumlich deutlich vom
ersten Drucksensor 9 abgetrennt ist und somit eine
größere Sicherheit bezüglich der Überwachung des Ar
beitsdrucks in der Hochdruckleitung 3 gegeben ist.
Fig. 2 zeigt ein Schaubild, in welchem die Meßtoleranz
in mbar des ersten und des zweiten Drucksensors über
dem Arbeitsdruck in der Hochdruckleitung 3 dargestellt
ist.
In dem Schaubild nach der Fig. 2 ist dem ersten Druck
sensor 9 die Meßtoleranzlinie 9′ und dem zweiten
Drucksensor 10 die Meßtoleranzlinie 10′ zugeordnet,
wobei der Meßbereich des ersten Drucksensors 9 mit der
zugeordneten Meßtoleranzkennlinie 9′ mit M1 bezeichnet
ist, während der Meßbereich des zweiten Drucksensors
10 mit M2 bezeichnet ist.
Wie aus der Fig. 2 klar ersichtlich ist, liegt der
Meßbereich M2 des zweiten Drucksensors 10 innerhalb
des Meßbereichs M1 des ersten Drucksensors 9, wobei
der Meßbereich M1 des ersten Drucksensors 9 beispiels
weise zwischen 0 bar und 1500 bar liegt, während der
Meßbereich M2 des zweiten Drucksensors 10 beispiels
weise zwischen 100 bar und 900 bar beträgt. Im Be
darfsfalle kann der Meßbereich M2 jedoch auch bereits
bei 0 bar beginnen. Die Meßbereiche M1 und M2 sind in
der Fig. 2 nicht maßstäblich dargestellt.
Zwar ist auch der Meßbereich M2 des zweiten Drucksen
sors 10 relativ groß, allerdings ist schon mit diesem
verhältnismäßig großen Meßwertbereich eine wesentlich
genauere Ermittlung des in der Hochdruckleitung 3 vor
herrschenden Druckes möglich als dies bei alleiniger
Verwendung des ersten Drucksensors 9 gemäß dem Stand
der Technik der Fall wäre.
Wie der Fig. 2 weiterhin entnommen werden kann, liegt
die Meßwerttoleranz, die auf der Ordinate abgetragen
ist, bei dem zweiten Drucksensor 10 deutlich unter
derjenigen des ersten Drucksensors 9 in dem Fenster,
welches durch den Meßbereich M2 gebildet ist, so daß
aufgrund der niedrigeren Toleranzen des zweiten Druck
sensors 10 genauere Druckwerte an das Motorsteuergerät
8 (s. Fig. 1) übermittelt werden können und somit ein
genauerer Druck in der Hochdruckleitung 3 im Bereich
der abgasrelevanten Betriebspunkte der Brennkraftma
schine eingestellt werden kann. Hierdurch wiederum
kann der Schadstoffausstoß der Brennkraftmaschine ver
ringert werden.
Vorzugsweise ist der Meßbereich M2 des zweiten Druck
sensors 10 nur in der Größenordnung des abgasrelevan
ten Meßbereiches vorgesehen bzw. wird diesen etwas
überschreiten, um entsprechend genaue Werte innerhalb
dieses Meßbereiches bzw. Meßfensters zu erhalten.
Claims (7)
1. Kraftstoffdruckregelvorrichtung für eine Kraft
stoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine mit
einer Hochdruckpumpe, einer Steuerungseinrichtung
und einem Druckregelglied zum Einstellen eines mit
tels eines ersten Drucksensors meßbaren Arbeits
druckes in einer Hochdruckleitung,
dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich zu dem ersten Drucksensor (9) ein zwei
ter Drucksensor (10) vorgesehen ist, wobei der Meß
bereich M2 des zweiten Drucksensors (10) innerhalb
des Meßbereichs M1 des ersten Drucksensors (9)
liegt, und wobei der Meßbereich M2 des zweiten
Drucksensors (10) in einem Druckbereich liegt, wel
cher zur Erzielung günstiger Abgaswerte der Brenn
kraftmaschine relevant ist.
2. Kraftstoffdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßbereich M2 des zweiten Drucksensors (10)
zwischen 0 bar und 900 bar liegt.
3. Kraftstoffdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßbereich M2 des zweiten Drucksensors (10)
zwischen 100 bar und 900 bar liegt.
4. Kraftstoffdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1, 2
oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Drucksensor (10) in ein für den ersten
Drucksensor (9) vorgesehenes Gehäuse integriert
ist.
5. Kraftstoffdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1, 2
oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Drucksensor (10) in das Druckregelglied
(7) integriert ist.
6. Kraftstoffdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerungseinrichtung das Motorsteuergerät (8)
der Brennkraftmaschine ist.
7. Kraftstoffdruckregelvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Meßbereich M1 des ersten Drucksensors (9) zwi
schen 0 bar und 1500 bar liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996126537 DE19626537C1 (de) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Kraftstoffdruckregelvorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzanlage |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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