DE19856203C2 - Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff von
einer Pumpe in einen Druckspeicher gepumpt wird. Des
weiteren betrifft die Erfindung ein
Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine
insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Druckspeicher
und einer Pumpe, mit der dem Druckspeicher Kraftstoff
zuführbar ist, und mit einem Steuergerät zur Steuerung
und/oder Regelung der Pumpe.
An eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines
Kraftfahrzeugs werden immer höhere Anforderungen im
Hinblick auf eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und
der erzeugten Abgase bei einer gleichzeitig erwünschten
erhöhten Leistung gestellt. Zu diesem Zweck sind moderne
Brennkraftmaschinen mit einem Kraftstoffversorgungssystem
versehen, bei dem die Zuführung von Kraftstoff in den
Brennraum der Brennkraftmaschine elektronisch, insbesondere
mit einem rechnergestützten Steuergerät, gesteuert und/oder
geregelt wird. Dabei ist es möglich, den Kraftstoff in ein
Luftansaugrohr der Brennkraftmaschine oder direkt in den
Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzen.
Insbesondere bei der zuletzt genannten Art, der sogenannten
Direkteinspritzung, ist es erforderlich, daß der Kraftstoff
unter Druck in den Brennraum eingespritzt wird. Zu diesem
Zweck ist ein Druckspeicher vorgesehen, in den der
Kraftstoff mittels einer Pumpe gepumpt und unter einen
hohen Druck gesetzt wird. Von dort wird der Kraftstoff dann
über Einspritzventile in die Brennräume der
Brennkraftmaschine eingespritzt.
Unter anderem aufgrund des hohen Drucks ist es möglich, daß
Bauteile des Kraftstoffversorgungssystems z. B.
alterungsbedingt sich verändern. So ist es möglich, daß der
Druckspeicher undicht wird. Ebenfalls ist es möglich, daß
die Förderleistung der Pumpe nachläßt. Derartige
Veränderungen können Aussetzer oder einen sonstigen
fehlerhaften Lauf der Brennkraftmaschine zur Folge haben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben
eines Kraftstoffversorgungssystems für eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem ein fehlerfreier
und ruhiger Lauf der Brennkraftmaschine erreicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. einem
Kraftstoffversorgungssystem der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druck in dem
Druckspeicher vermindert wird, daß die Zeitdauer bis zum
Erreichen des verminderten Drucks gemessen wird und daß die
Verminderung des Drucks im Schubbetrieb oder nach dem
Abstellen der Brennkraftmaschine durchgeführt wird.
Diese gemessene Zeitdauer stellt ein Maß für gegebenenfalls
erfolgte Veränderungen des Kraftstoffversorgungssystems
dar. Anhand der Zeitdauer kann das Steuergerät auf mögliche
Veränderungen, beispielsweise auf Undichtigkeiten oder auf
verminderte Leistungen von Bauteilen des
Kraftstoffversorgungssystems schließen.
Damit ist es möglich, daß Veränderungen des
Kraftstoffversorgungssystems frühzeitig erkannt werden.
Fehlfunktionen der Brennkraftmaschine, beispielsweise
Aussetzer oder dergleichen können damit vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird
die gemessene Zeitdauer mit einem vorgegebenen Zeitdauer
verglichen, und es wird - falls die gemessene Zeitdauer
kleiner ist als die vorgegebene Zeitdauer - auf einen
Fehler geschlossen. Es wird also angenommen, daß die
gemessene Zeitdauer eine maximale vorgegebene Zeitdauer
nicht unterschreiten darf. Ist dies der Fall, so liegt eine
Fehlfunktion des Kraftstoffversorgungssystems vor.
Ausdrücklich wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende
Erfindung dadurch realisiert wird, daß der Druck in dem
Druckspeicher nicht erhöht, sondern vermindert wird. In
diesem Fall kann durch die Messung der Zeitdauer, die für
die Druckminderung erforderlich ist, sowie durch deren
Vergleich mit einer vorgegebenen Zeitdauer auf
Veränderungen des Kraftstoffversorgungssystems geschlossen
werden.
Insbesondere kann in diesem Fall aus der gemessenen
Zeitdauer auf Undichtigkeiten des Kraftstoffversorgungssy
stems geschlossen werden.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vor
teile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in
den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden
alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich
oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfin
dung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Pa
tentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhän
gig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Be
schreibung bzw. in der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfüh
rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftstoffversor
gungssystems, und
Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Aus
führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahren zum
Betreiben des Kraftstoffversorgungssystems der Fig. 1.
In der Fig. 1 ist ein Kraftstoffversorgungssystem 1 darge
stellt, das für die Verwendung bei einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Bei dem Kraftstoffver
sorgungssystem 1 handelt es sich um ein sogenanntes Com
mon-Rail-System, das insbesondere bei einer Brennkraft
maschine mit Direkteinspritzung zur Anwendung kommt.
Das Kraftstoffversorgungssystem 1 weist einen Druck
speicher 2 auf, der mit einem Drucksensor 3 und einem
Drucksteuerventil 4 versehen ist. Der Druckspeicher 2 ist
über eine Druckleitung 5 mit einer Hochdruckpumpe 6 ver
bunden. Die Hochdruckpumpe 6 ist über eine Druckleitung
8 an das Drucksteuerventil 4 angeschlossen ist. Über eine
Druckleitung 9 und ein Filter ist das Drucksteuerventil 4 und
damit auch die Hochdruckpumpe 6 mit einer Kraftstoff
pumpe 10 verbunden, die dazu geeignet ist, Kraftstoff aus
einem Kraftstoffbehälter 11 anzusaugen.
Das Kraftstoffversorgungssystem 1 weist pro Zylinder
ein Einspritzventil 13 auf, in dem hier beispielhaft darge
stellten Vierzylindermotor also vier Einspritzventile 13, die
über Druckleitungen 14 mit dem Druckspeicher 2 verbun
den sind. Die Einspritzventile 13 sind dazu geeignet, Kraft
stoff in entsprechende Brennräume der Brennkraftmaschine
einzuspritzen.
Mittels einer Signalleitung 15 ist der Drucksensor 3 mit
einem Steuergerät 16 verbunden, an das des weiteren eine
Mehrzahl anderer Signalleitungen als Eingangsleitungen
angeschlossen sind. Mittels einer Signalleitung 17 ist die
Kraftstoffpumpe 10 und über eine Signalleitung 18 ist das
Drucksteuerventil 4 mit dem Steuergerät 16 verbunden. Des
weiteren sind die Einspritzventile 13 mittels Signalleitungen
19 an das Steuergerät 16 angeschlossen.
Der Kraftstoff wird von der Kraftstoffpumpe 10 aus dem
Kraftstoffbehälter 11 zu der Hochdruckpumpe 6 gepumpt.
Mit Hilfe der Hochdruckpumpe 6 wird in dem Druckspei
cher 2 ein Druck erzeugt, der von dem Drucksensor 3 ge
messen wird und durch eine entsprechende Betätigung des
Drucksteuerventils 4 und/oder Steuerung der Kraftstoff
pumpe 10 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden
kann. Über die Einspritzventile 13 wird dann der Kraftstoff
in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Für die Bemessung der in den Brennraum eingespritzten
Kraftstoffmenge ist unter anderem der Druck in dem Druck
speicher 2 wesentlich. Je größer der Druck in dem Druck
speicher 2 ist, desto mehr Kraftstoff wird während derselben
Einspritzzeit in den Brennraum eingespritzt. Dieser Druck
in dem Druckspeicher 2 kann von dem Steuergerät 16 einge
stellt und verstellt werden.
Hierzu steuert das Steuergerät 16 beispielsweise das
Drucksteuerventil 4 in seinen geschlossenen Zustand, so
daß die Hochdruckpumpe 6 und Kraftstoffpumpe 10 einen
immer weiter ansteigenden Druck in dem Druckspeicher 2
erzeugen. Dieser ansteigende Druck kann von dem Druck
sensor 3 gemessen werden.
Ebenfalls ist es möglich, daß das Steuergerät 16 die Dreh
zahl oder das Fördervolumen der Kraftstoffpumpe 10 er
höht, was zu einer erhöhten Förderleistung der Kraftstoff
pumpe 10 führt und einen erhöhten Druck in dem Druck
speicher 2 zur Folge hat. Das Ansteigen dieses Drucks und
damit das Ansteigen der Drehzahl bzw. der Förderleistung
der Kraftstoffpumpe 10 kann ebenfalls über der Drucksen
sor 3 ermittelt werden.
Unter anderem aufgrund des hohen Drucks ist es möglich,
daß Bauteile des Kraftstoffversorgungssystems 1 sich z. B.
alterungsbedingt verändern. So ist es möglich, daß der
Druckspeicher 2 und/oder die Druckleitungen 5, 8, 9 un
dicht werden. Entsprechendes kann für die Hochdruck
pumpe 6 und/oder die Kraftstoffpumpe 10 gelten. Ebenfalls
kann die Förderleistung der Hochdruckpumpe 6 und/oder
der Kraftstoffpumpe 10 nachlassen.
Zur Erkennung derartiger Veränderungen wird das fol
gende, in der Fig. 2 dargestellte Verfahren von dem Steuer
gerät 16 durchgeführt. Dabei können die einzelnen Blöcke
des Verfahrens z. B. als Module eines Programms oder der
gleichen in dem Steuergerät 16 realisiert sein.
Gemäß der Fig. 2 wird in einem ersten Schritt 20 eine
Druckerhöhung in dem Druckspeicher 2 von dem Steuerge
rät 16 veranlaßt. Es soll also der Druck in dem Druckspei
cher 2 von seinem momentanen Wert auf einen von dem
Steuergerät 16 vorgebbaren höheren Wert erhöht werden.
Hierzu wird z. B. das Drucksteuerventil 4 geschlossen und/
oder es wird die Drehzahl der Kraftstoffpumpe 10 erhöht.
Eine derartige Maßnahme hat keinen sofortigen, sprung
artigen Druckanstieg zur Folge, sondern es dauert eine be
stimmte Zeitdauer, bis der Druck auf den von dem Steuerge
rät 16 vorgegebenen Wert angestiegen ist. Diese Zeitdauer,
bis der Druck in dem Druckspeicher 2 von seinem momen
tanen Wert auf den höheren, von dem Steuergerät 16 vorge
gebenen Wert angestiegen ist, wird von dem Steuergerät 16
in einem Schritt 21 gemessen. Die Messung kann beispiels
weise durch ein einfaches Aufwärtszählen mit einer festen
Taktrate durchgeführt werden.
Aus vor Inbetriebnahme des Kraftstoffversorgungssy
stems 1 durchgeführten Versuchen und Messungen kann das
Steuergerät 16 eine maximale Zeitdauer ermitteln, die das
Ansteigen des Drucks von dem momentanen Wert auf den
höheren Wert höchstens dauern darf. Diese maximale Zeit
dauer kann beispielsweise in Abhängigkeit von vorab ge
messenen Druckgradienten oder dergleichen von dem Steu
ergerät 16 berechnet werden.
In einem Schritt 22 wird die gemessene Zeitdauer mit der
maximalen Zeitdauer verglichen.
Überschreitet die gemessene Zeitdauer die maximale
Zeitdauer, so wird von dem Steuergerät 16 auf einen Fehler
geschlossen. Dies ist in der Fig. 2 mit dem Block 23 ange
deutet. Der Fehler kann von dem Steuergerät 16 beispiels
weise dem Benutzer angezeigt oder auf sonstige Weise wei
terverarbeitet werden.
Im Fehlerfall ist der Anstieg des Drucks in dem Druck
speicher 2 von dem momentanen Wert auf den erhöhten
Wert zu langsam erfolgt. Dies kann z. B. durch einen un
dichten Druckspeicher 2 und/oder undichte Druckleitungen
5, 8, 9 und/oder eine undichte Hochdruck- oder Kraftstoff
pumpe 6, 10 und/oder durch eine verminderte Förderlei
stung der Hochdruckpumpe 6 und/oder der Kraftstoffpumpe
10 hervorgerufen worden sein. Auf diese Fehlermöglichkei
ten kann von dem Steuergerät 16 bei einem Auftreten des
Fehlerfalls geschlossen werden. Ebenfalls kann das Steuer
gerät 16 gegebenenfalls diese Möglichkeiten anzeigen und/
oder geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen.
Ist die gemessene Zeitdauer kleiner als die maximale
Zeitdauer, so liegt kein Fehler vor und der Betrieb des Kraft
stoffversorgungssystems 1 wird unverändert fortgesetzt.
Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbei
spiel ist es möglich, daß anstelle der Erhöhung des Drucks in
dem Druckspeicher 2 dieser Druck von dem Steuergerät 16
vermindert wird. Auch in diesem Fall kann von dem Steuer
gerät 16 eine Zeitdauer gemessen werden, in der der Druck
von dem momentanen Wert auf einen verminderten Wert ab
fällt. Diese gemessene Zeitdauer kann mit einer vorgegebe
nen minimalen Zeitdauer verglichen werden.
Unterschreitet die gemessene Zeitdauer diese vorgege
bene Zeitdauer, so bedeutet dies, daß das Kraftstoffversor
gungssystem 1 zu schnell seinen Druck verliert. Dies kann
insbesondere aus möglichen Undichtigkeiten von Bauteilen
des Kraftstoffversorgungssystems 1 herrühren. Dieser er
kannte Fehlerfall kann von dem Steuergerät 16 wieder dem
Benutzer angezeigt werden.
Weiterhin ist es möglich, daß das Steuergerät 16 die För
derleistung der Kraftstoffpumpe 6 auf Null steuert, d. h. die
Kraftstoffpumpe 6 absperrt, und gleichzeitig das Drucksteu
erventil 4 und alle Einspritzventile 13 schließt. Auf diese
Weise wird der momentane Druck im Druckspeicher 2 ge
halten bzw. sinkt nur ganz langsam ab, sofern das Kraftstoff
versorgungssystem 1 ausreichend dicht ist. Sinkt der Druck
schneller ab als ein vorbestimmter Gradient dies erlaubt, so
kann das Steuergerät 16 auf einen Fehlerfall schließen.
Dieses Verfahren kann insbesondere im Schubbetrieb des
Kraftfahrzeugs durchgeführt werden, wenn also kein Kraft
stoff über die Einspritzventile 13 eingespritzt wird. Eben
falls kann dieses Verfahren direkt nach dem Abstellen der
Brennkraftmaschine durchgeführt werden. In diesem Fall ist
die Förderleistung der Kraftstoffpumpe 6 Null und die Ein
spritzventile 13 bleiben geschlossen.
Claims (5)
1. Verfahren zum Betreiben eines
Kraftstoffversorgungssystems (1) für eine
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei
dem Kraftstoff von einer Pumpe (6, 10) in einen
Druckspeicher (2) gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druck in dem Druckspeicher (2) vermindert wird, daß die
Zeitdauer bis zum Erreichen des verminderten Drucks
gemessen wird, und daß die Verminderung des Drucks im
Schubbetrieb oder nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine
durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die gemessene Zeitdauer mit einer vorgegebenen Zeitdauer
verglichen wird, und daß - falls die gemessene Zeitdauer
kleiner ist als die vorgegebene Zeitdauer - auf einen
Fehler geschlossen wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein undichter Druckspeicher (2)
und/oder ein undichtes Einspritzventil (13) und/oder ein
undichtes Drucksteuerventil (4) und/oder eine undichte
Druckleitung (5) und/oder eine undichte Pumpe (6, 10)
erkannt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Pumpe (6, 10)
auf Null gesteuert wird.
5. Kraftstoffversorgungssystem (1) für eine
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit
einem Druckspeicher (2) und einer Pumpe (6, 10), mit der
dem Druckspeicher (2) Kraftstoff zuführbar ist, und mit
einem Steuergerät (16) zur Steuerung und/oder Regelung der
Pumpe (6, 10), dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem
Druckspeicher (2) durch das Steuergerät (16) verminderbar
ist, daß die Zeitdauer bis zum Erreichen des verminderten
Drucks von dem Steuergerät (16) meßbar ist, und daß die
Verminderung des Drucks von dem Steuergerät (16) im
Schubbetrieb oder nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine
durchführbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998156203 DE19856203C2 (de) | 1998-12-05 | 1998-12-05 | Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
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ID=7890122
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