EP1776520B1 - Prüfverfahren - Google Patents

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EP1776520B1
EP1776520B1 EP05756927.9A EP05756927A EP1776520B1 EP 1776520 B1 EP1776520 B1 EP 1776520B1 EP 05756927 A EP05756927 A EP 05756927A EP 1776520 B1 EP1776520 B1 EP 1776520B1
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EP
European Patent Office
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pressure
pump
valve
fuel
rail
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EP05756927.9A
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English (en)
French (fr)
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EP1776520A1 (de
Inventor
Frank Haerer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for testing the function of a high-pressure pump according to the preamble of claim 1.
  • Such a method is by the EP 1441 120 A known.
  • the high-pressure pump tested in this case is not explained in more detail, such high-pressure pumps usually have a plurality of pump elements each defining a working space which can be sucked from the fuel via a suction valve having a low-pressure region and is connected to a high-pressure region via a pressure valve ,
  • the high-pressure region comprises a central high-pressure fuel accumulator serving for the fuel supply of an internal combustion engine into which the high-pressure pump delivers the fuel drawn in from the low-pressure region.
  • the pressure in the high-pressure accumulator which is also referred to as rail, is detected by a rail pressure sensor, the values detected by the rail pressure sensor being used in the installed state of the high-pressure pump during operation of the internal combustion engine for checking the function of the high-pressure pump.
  • the rail pressure sensor is connected to a control unit, by means of which the rail pressure is evaluated for exceeding given maximum rail pressure values. If the rail pressure exceeds the maximum permissible values, the control unit either switches over to an emergency operation of the internal combustion engine or prevents further operation of the internal combustion engine.
  • a suction control valve arranged upstream of this suction side is provided, by means of which the quantity of fuel sucked by the high-pressure pump and thus the flow rate of the high-pressure pump can be changed.
  • Exceeding the maximum permissible values of the rail pressure indicates a defect of this intake control valve and not a defect of the high-pressure pump, because then the rail pressure would be too low and not too high.
  • a high-pressure pump for a fuel injection device which has a plurality of pump elements, each defining a working space which can be sucked via a suction valve with a low pressure region, from the fuel, and is connected via a pressure valve with a high-pressure region.
  • the high-pressure region comprises a central fuel high-pressure accumulator serving for the fuel supply of an internal combustion engine into which the high-pressure pump delivers the fuel drawn in from the low-pressure region and whose pressure is detected by a rail pressure sensor.
  • the high-pressure pump is preceded by a metering valve, by means of which the amount of fuel sucked by the high-pressure pump and thus the delivery rate of the high-pressure pump can be changed.
  • a pressure control valve In the high pressure area, a pressure control valve is also provided.
  • the metering valve and the pressure control valve are by a Controlled control unit. It has been found that in operating states in which a very small flow rate of the high-pressure pump is set by the metering valve, the individual pump elements promote unevenly, with a pump element may not even promote. As a result, the smoothness of the internal combustion engine is adversely affected. To avoid this, it is proposed to increase the delivery rate of the high-pressure pump by opening the metering valve and to control the excessively conveyed fuel from the high-pressure fuel storage by the pressure regulating valve. However, a test of the function of the high pressure pump does not take place here.
  • the method according to the invention for testing the function of a high-pressure pump with the features of claim 1 has the advantage that with this method a complete or partial failure of a pump element of the high-pressure pump can be determined.
  • test takes place in the idle mode of the internal combustion engine.
  • the test can also be carried out in other defined operating states of the internal combustion engine.
  • clear results were obtained in the idling test in the context of the present invention.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that a pressure regulating valve, with which the high-pressure pump is equipped, is opened in order to increase the delivery rate of the high-pressure pump.
  • the pressure regulating valve releases a connection between the high-pressure area and the low-pressure area.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the delivery rate of the high pressure pump is increased by a pressure relief valve, with which the high-pressure fuel storage is equipped, is opened.
  • the pressure limiting valve is closed during normal operation of the internal combustion engine and opens for safety reasons only when a maximum allowable pressure of, for example, 1,800 bar in the high-pressure fuel storage is exceeded. Then, the pressure limiting valve lowers the pressure in the high-pressure fuel accumulator down to a lower value of, for example, 800 bar to enable emergency driving operation.
  • the flow rate of the high-pressure pump is artificially increased.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that a metering unit, which is connected upstream of the high-pressure pump, is opened in order to increase the delivery rate of the high-pressure pump until the pressure-limiting valve is opened. More fuel is supplied via the open metering unit to the preferably suction-throttled high-pressure pump than is required, for example, during idling operation of the internal combustion engine. The artificially increased flow rate eventually causes the pressure relief valve opens.
  • FIG. 1 a common rail fuel injection system is shown schematically.
  • a low-pressure vessel 1 which is also referred to as a fuel tank
  • fuel is conveyed to a high-pressure pump 4 by means of a fuel feed pump 2 via a connecting line 3.
  • a connecting line 3 In the connecting line 3, an overflow valve 6 is arranged.
  • the low-pressure vessel 1, the fuel delivery pump 2 and the connecting line 3 are subjected to low pressure and are therefore assigned to the low-pressure region.
  • a pressure control valve 8 is attached, which is connected via a line 9 to the low-pressure vessel 1.
  • a high-pressure line 10 which supplies the high-pressure fuel to a high-pressure fuel storage 12, which is also referred to as a common rail.
  • high-pressure lines 14 are provided, which supply the high-pressure fuel from the high-pressure accumulator 12 to injection valves 15, which are also referred to as injectors and of which FIG. 1 for reasons of clarity, only one is shown.
  • the high-pressure line 10, the high-pressure accumulator 12, the high-pressure line 14 and the injection valve 15 contain high-pressure fuel and are therefore assigned to the high-pressure region of the fuel injection system.
  • a return line which has two sections 16 and 17, to the low-pressure vessel 1. Between the two sections 16 and 17 of the return line, a pressure-holding valve 18 is connected. The pressure-holding valve 18 serves to maintain a minimum pressure of approximately 1.0 bar in the section 16 of the return line.
  • the operation of the fuel injection system is controlled by an electronic control unit 19.
  • FIG. 2 is a similar fuel injection system as in FIG. 1 shown.
  • the fuel injection system comprises a high-pressure pump 20, which is driven by a drive shaft 21 having an eccentric shaft portion 22. At the eccentric shaft portion 22, the ends of three star-shaped pistons 24, 25 and 26 are in abutment.
  • the drive shaft 21 facing away from the ends of the piston 24 to 26 limit working spaces 28, 29 and 30, which are also referred to as pump chambers.
  • the work spaces 28 to 30 are in each case via a suction valve 32, 33 and 34 with the interposition of a metering unit 36 with a low pressure region 38 in connection.
  • the work spaces 28 to 30 via pressure valves 40 to 42 with a high-pressure fuel storage 44 in conjunction which is also referred to as a common rail or short rail.
  • a high-pressure fuel storage 44 in conjunction, which is also referred to as a common rail or short rail.
  • high-pressure fuel accumulator 44 From the high-pressure fuel accumulator 44 lead high-pressure lines 46 to 49 (not shown) fuel injection valves.
  • the high-pressure fuel accumulator 44 is connected via a pressure relief valve 52 to the low pressure region 38 in connection.
  • a rail pressure sensor 55 via which the pressure in the high-pressure fuel accumulator 44 is detected, is mounted on the high-pressure fuel accumulator 44.
  • the high-pressure pump 20 serves to convey fuel from the low-pressure region 38 into the high-pressure fuel accumulator 44.
  • sucking open the suction valves 32 to 34 whereas the pressure valves 40 to 42 are closed.
  • the flow rate of the high-pressure pump 20 can be controlled.
  • the suction valves Closed 32 to 34 and the pressure valves 40 to 42 open.
  • a dotted line 58 indicates that the metering unit 36, the suction valves 32 to 34 and the pressure valves 40 to 42 are integrated into the high-pressure pump 20.
  • the high-pressure pump is tested during idling operation of the vehicle without access to the integrated into the vehicle control unit, without the high-pressure pump is removed from the vehicle.
  • the quantity promotion of the high-pressure pump is artificially increased during testing by either the pressure relief valve 52 (see FIG. 2 ) or the pressure control valve 8 (see FIG. 1 ) is opened.
  • the pressure control valve must be constantly energized or switched to a pressure control with pressure control valve. Switching to the pressure control valve control can be done automatically when the metering unit is unplugged. This makes it possible to separately assess the function of suction and pressure valves, as explained below. It is also possible to automate the test procedure with the help of suitable software functions.
  • a rail pressure sensor cable adapter is used as an intermediate connector with a tap for an oscilloscope cable.
  • An oscilloscope is used to evaluate the signals from the rail pressure sensor.
  • an oscilloscope function of an existing test device can be used.
  • the inventive method works as follows: The engine is idling.
  • the rail pressure sensor cable adapter is plugged in.
  • the pressure relief valve is closed.
  • the engine runs at 600 rpm.
  • the transmission ratio between the pump speed and the engine speed is 5: 3.
  • the high-pressure pump runs at 1,000 rpm.
  • 1,000 rpm correspond to 16.66 U / sec.
  • the frequency of this vibration is independent of whether a suction valve or a pressure valve is defective.
  • the associated period is 0.06 seconds.
  • the rail pressure is measured synchronously with injection, that is, just before each injection.
  • the vibration on the rail pressure sensor signal from the integrated into the engine control unit can be detected only insufficient.
  • the signal in the control unit is filtered again. Especially with larger gear ratios than 5: 3, the detection via the control unit is not recommended. Therefore, according to the method of the invention, the raw signal of the rail pressure sensor is used as the measured value for the rail pressure and not the signal from the vehicle-integrated control unit.
  • the raw signal of the rail pressure sensor is plotted in volts over time in seconds.
  • the injection quantity is set to 10 mg.
  • the pressure relief valve is closed.
  • the raw signal of the rail pressure sensor has a relatively constant value of about 1.4 volts over the considered period of time. The rail pressure is therefore stable.
  • FIG. 4 a suction valve is defective. Compared to FIG. 3 There is no significant difference to recognize, since with a defective suction valve, the two remaining pump elements replenish sufficient quantity and produced by the low flow rates at idle no vibration of high amplitude. The pressure valve in the element with the defective suction valve remains permanently closed.
  • FIG. 5 the raw signal of the rail pressure sensor is shown over the time when a pressure valve is defective. How to get in FIG. 5 sees fluctuates the raw signal of the rail pressure sensor approximately between 1.3 and 1.5 volts.
  • the vibration occurs because the defective pressure valve does not close.
  • a certain amount is conveyed into the high-pressure fuel accumulator in the delivery stroke of the associated piston. This amount is sucked in the following intake stroke of the piston via the defective pressure valve again.
  • a certain amount of fuel in the high pressure area is pushed back and forth, resulting in the in FIG. 5 shown vibration leads.
  • the engine is still idling.
  • a special function of the control unit opens the metering unit to increase the flow rate.
  • the increased flow rate causes the pressure relief valve opens.
  • the same effect is achieved when a pressure control valve is opened at the high pressure pump in the low pressure area.
  • FIG. 7 the raw signal of the rail pressure sensor is plotted against the time when a pressure valve is defective. At the higher pressure an oscillation results with the same frequency as in FIG. 5 because due to the defective suction valve does not promote a pump element. At the increased pressure and the increased delivery rate, the failure of the pump element is not compensated by the other two pump elements.
  • FIG. 8 the raw signal of the rail pressure sensor is plotted against the time when a pressure valve is defective. Again, a vibration of the same frequency occurs.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Funktion einer Hochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein solches Verfahren ist durch die EP 1441 120 A bekannt. Die hierbei geprüfte Hochdruckpumpe ist zwar nicht näher erläutert, jedoch weisen derartige Hochdruckpumpen üblicherweise mehrere Pumpenelemente auf, die jeweils einen Arbeitsraum begrenzen, der über ein Saugventil mit einem Niederdruckbereich, aus dem Kraftstoff angesaugt werden kann, und über ein Druckventil mit einem Hochdruckbereich in Verbindung steht. Der Hochdruckbereich umfasst einen zur Kraftstoffversorgung einer Brennkraftmaschine dienenden zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher, in den die Hochdruckpumpe den aus dem Niederdruckbereich angesaugten Kraftstoff fördert. Der Druck im Hochdruckspeicher, der auch als Rail bezeichnet wird, wird von einem Raildrucksensor erfasst wird, wobei die vom Raildrucksensor erfassten Werte in eingebautem Zustand der Hochdruckpumpe im Betrieb der Brennkraftmaschine zum Prüfen der Funktion der Hochdruckpumpe genutzt werden. Der Raildrucksensor ist mit einem Steuergerät verbunden, durch das der Raildruck auf das Überschreiten vorgegebener maximaler Raildruckwerte ausgewertet wird. Wenn der Raildruck die maximal zulässigen Werte überschreitet, so wird durch das Steuergerät entweder auf einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine umgeschaltet oder es wird ein weiterer Betrieb der Brennkraftmaschine verhindert. Bei dieser bekannten Hochdruckpumpe ist ein dieser saugseitig vorgeschaltetes Ansaugsteuerventil vorgesehen, durch das die von der Hochdruckpumpe angesaugte Kraftstoffmenge und damit die Fördermenge der Hochdruckpumpe verändert werden kann. Eine Überschreitung der maximal zulässigen Werte des Raildrucks deutet auf einen Defekt dieses Ansaugsteuerventils hin und nicht auf einen Defekt der Hochdruckpumpe, da dann der Raildruck zu niedrig wäre und nicht zu hoch.
  • Durch die WO 2004/036034 A ist eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt, die mehrere Pumpenelemente aufweist, die jeweils einen Arbeitsraum begrenzen, der über ein Saugventil mit einem Niederdruckbereich, aus dem Kraftstoff angesaugt werden kann, und über ein Druckventil mit einem Hochdruckbereich in Verbindung steht. Der Hochdruckbereich umfasst einen zur Kraftstoffversorgung einer Brennkraftmaschine dienenden zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher, in den die Hochdruckpumpe den aus dem Niederdruckbereich angesaugten Kraftstoff fördert und dessen Druck von einem Raildrucksensor erfasst wird. Der Hochdruckpumpe ist dabei ein Zumessventil vorgeschaltet, mittels dem die von der Hochdruckpumpe angesaugte Kraftstoffmenge und damit die Fördermenge der Hochdruckpumpe verändert werden kann. Im Hochdruckbereich ist außerdem ein Druckregelventil vorgesehen. Das Zumessventil und das Druckregelventil werden durch ein Steuergerät angesteuert. Es wurde festgestellt, dass in Betriebszuständen, in denen durch das Zumessventil eine sehr geringe Fördermenge der Hochdruckpumpe eingestellt wird, die einzelnen Pumpenelemente ungleich fördern, wobei ein Pumpenelement möglicherweise gar nicht fördert. Hierdurch wird die Laufruhe der Brennkraftmaschine negativ beeinflusst. Um dies zu vermeiden wird vorgeschlagen die Fördermenge der Hochdruckpumpe durch Öffnung des Zumessventils zu erhöhen und durch das Druckregelventil den zu viel geförderten Kraftstoff aus dem Kraftstoffhochdruckspeicher abzusteuern. Eine Prüfung der Funktion der Hochdruckpumpe erfolgt hierbei jedoch nicht.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Prüfung der Funktion einer Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass mit diesem Verfahren ein ganzer oder teilweise Ausfalls eines Pumpenelements der Hochdruckpumpe ermittelt werden kann.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine erfolgt. Die Prüfung kann auch in anderen definierten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine erfolgen. Allerdings wurden bei der Prüfung im Leerlauf im Rahmen der vorliegenden Erfindung eindeutige Ergebnisse erzielt.
  • Ein weiteres bevorzugte Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckregelventil, mit dem die Hochdruckpumpe ausgestattet ist, geöffnet wird, um die Fördermenge der Hochdruckpumpe zu erhöhen. Im geöffneten Zustand gibt das Druckregelventil eine Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich frei. Durch das gezielte Öffnen des Druckregelventils wird die Fördermenge der Hochdruckpumpe künstlich erhöht.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermenge der Hochdruckpumpe erhöht wird, indem ein Druckbegrenzungsventil, mit dem der Kraftstoffhochdruckspeicher ausgestattet ist, geöffnet wird. Das Druckbegrenzungsventil ist im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine geschlossen und öffnet aus Sicherheitsgründen erst, wenn ein maximal zulässiger Druck von zum Beispiel 1.800 bar in dem Kraftstoffhochdruckspeicher überschritten wird. Dann regelt das Druckbegrenzungsventil den Druck in dem Kraftstoffhochdruckspeicher auf einen niedrigeren Wert von zum Beispiel 800 bar herunter, um einen Notfahrbetrieb zu ermöglichen. Durch das gezielte Öffnen des Druckbegrenzungsventils wird die Fördermenge der Hochdruckpumpe künstlich erhöht.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Zumesseinheit, die der Hochdruckpumpe vorgeschaltet ist, geöffnet wird, um die Fördermenge der Hochdruckpumpe zu erhöhen, bis das Druckbegrenzungsventil geöffnet. Über die geöffnete Zumesseinheit gelangt mehr Kraftstoff zu der vorzugsweise sauggedrosselten Hochdruckpumpe als zum Beispiel im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine benötigt wird. Die künstlich erhöhte Fördermenge führt schließlich dazu, dass das Druckbegrenzungsventil öffnet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
    • Zeichnung
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Hochdruckpumpe, die ein Druckregelventil aufweist;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Hochdruckpumpe, der eine Zumesseinheit vorgeschaltet ist;
    Figur 3
    eine Auftragung der Spannung eines Raildruckssensors über der Zeit bei einer intakten Hochdruckpumpe;
    Figur4
    eine Auftragung der Spannung des Raildrucksensors über der Zeit bei einem defekten Saugventil;
    Figur 5
    eine Auftragung der Spannung des Raildrucksensors über der Zeit bei einem defekten Druckventil;
    Figur 6
    eine Auftragung der Spannung des Raildrucksensors über der Zeit bei einem geöffneten Druckbegrenzungsventil und einer intakten Hochdruckpumpe;
    Figur 7
    eine Auftragung der Spannung des Raildrucksensors über der Zeit bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil und bei einem defekten Saugventil und
    Figur 8
    eine Auftragung der Spannung des Raildrucksensors über der Zeit bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil und einem defekten Druckventil.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Figur 1 ist ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem schematisch dargestellt. Aus einem Niederdruckbehälter 1, der auch als Kraftstofftank bezeichnet wird, wird mit Hilfe einer Kraftstoffförderpumpe 2 über eine Verbindungsleitung 3 Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe 4 gefördert. In der Verbindungsleitung 3 ist ein Überströmventil 6 angeordnet. Der Niederdruckbehälter 1, die Kraftstoffförderpumpe 2 und die Verbindungsleitung 3 sind mit Niederdruck beaufschlagt und werden deshalb dem Niederdruckbereich zugeordnet.
  • An der Hochdruckpumpe 4 ist ein Druckregelventil 8 angebracht, das über eine Leitung 9 an den Niederdruckbehälter 1 angeschlossen ist. Außerdem geht von der Hochdruckpumpe 4 eine Hochdruckleitung 10 aus, die den mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Kraftstoffhochdruckspeicher 12 liefert, der auch als Common-Rail bezeichnet wird. Von dem Hochdruckspeicher 12 gehen unter Zwischenschaltung von Durchflussbegrenzern 13 Hochdruckleitungen 14 aus, die den mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 12 zu Einspritzventilen 15 liefern, die auch als Injektoren bezeichnet werden und von denen in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eines dargestellt ist. Die Hochdruckleitung 10, der Hochdruckspeicher 12, die Hochdruckleitung 14 und das Einspritzventil 15 enthalten mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff und werden demzufolge dem Hochdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems zugeordnet.
  • Von dem Kraftstoffeinspritzventil 15 führt eine Rücklaufleitung, die zwei Abschnitte 16 und 17 aufweist, zu dem Niederdruckbehälter 1. Zwischen die beiden Abschnitte 16 und 17 der Rücklaufleitung ist ein Druckhalteventil 18 geschaltet. Das Druckhalteventil 18 dient dazu, in dem Abschnitt 16 der Rücklaufleitung einen Mindestdruck von etwa 1,0 bar aufrechtzuerhalten. Der Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems wird durch ein elektronisches Steuergerät 19 gesteuert.
  • In Figur 2 ist ein ähnliches Kraftstoffeinspritzsystem wie in Figur 1 dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst eine Hochdruckpumpe 20, die durch eine Antriebswelle 21 angetrieben ist, die einen exzentrischen Wellenabschnitt 22 aufweist. An dem exzentrischen Wellenabschnitt 22 befinden sich die Enden dreier sternförmig angeordneter Kolben 24, 25 und 26 in Anlage. Die der Antriebswelle 21 abgewandten Enden der Kolben 24 bis 26 begrenzen Arbeitsräume 28, 29 und 30, die auch als Pumpenräume bezeichnet werden. Die Arbeitsräume 28 bis 30 stehen jeweils über ein Saugventil 32, 33 und 34 unter Zwischenschaltung einer Zumesseinheit 36 mit einem Niederdruckbereich 38 in Verbindung.
  • Darüber hinaus stehen die Arbeitsräume 28 bis 30 über Druckventile 40 bis 42 mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher 44 in Verbindung, der auch als Common-Rail oder kurz Rail bezeichnet wird. Von dem Kraftstoffhochdruckspeicher 44 führen Hochdruckleitungen 46 bis 49 zu (nicht dargestellten) Kraftstoffeinspritzventilen. Der Kraftstoffhochdruckspeicher 44 steht über ein Druckbegrenzungsventil 52 mit dem Niederdruckbereich 38 in Verbindung. Des Weiteren ist an dem Kraftstoffhochdruckspeicher 44 ein Raildrucksensor 55 angebracht, über den der Druck in dem Kraftstoffhochdruckspeicher 44 erfasst wird.
  • Die Hochdruckpumpe 20 dient dazu, Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich 38 in den Kraftstoffhochdruckspeicher 44 zu fördern. Beim Ansaugen öffnen die Saugventile 32 bis 34, wohingegen die Druckventile 40 bis 42 geschlossen sind. Über die Zumesseinheit 36 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe 20 gesteuert werden. Beim Fördern von Kraftstoff in den Kraftstoffhochdruckspeicher 44 sind die Saugventile 32 bis 34 geschlossen und die Druckventile 40 bis 42 geöffnet. Durch eine strichpunktierte Linie 58 ist angedeutet, dass die Zumesseinheit 36, die Saugventile 32 bis 34 und die Druckventile 40 bis 42 in die Hochdruckpumpe 20 integriert sind.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Prüfverfahren wird die Hochdruckpumpe im Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs ohne Zugriff auf das in das Fahrzeug integrierte Steuergerät getestet, ohne dass die Hochdruckpumpe aus dem Fahrzeug ausgebaut wird. Die Mengenförderung der Hochdruckpumpe wird beim Testen künstlich erhöht, indem entweder das Druckbegrenzungsventil 52 (siehe Figur 2) oder das Druckregelventil 8 (siehe Figur 1) geöffnet wird. Dabei muss das Druckregelventil konstant bestromt werden oder auf eine Druckregelung mit Druckregelventil umgeschaltet werden. Die Umschaltung auf die Druckregelventil-Regelung kann automatisch erfolgen, wenn die Zumesseinheit ausgesteckt wird. Dadurch ist es möglich, die Funktion von Saug- und Druckventilen getrennt zu beurteilen, wie im Folgenden erläutert wird. Es ist auch möglich, mit Hilfe geeigneter Softwarefunktionen den Ablauf des Tests zu automatisieren.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Prüfverfahren wird ein Raildrucksensor-Kabeladapter als Zwischenstecker mit einem Abgriff für ein Oszilloskopkabel verwendet. Zur Auswertung der Signale des Raildrucksensors wird ein Oszilloskop verwendet. Alternativ kann eine Oszilloskopfunktion eines bestehenden Testgeräts genutzt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert wie folgt: Der Motor läuft im Leerlauf. Der Raildrucksensor-Kabeladapter ist eingesteckt. Bei einer ersten Messung ist das Druckbegrenzungsventil geschlossen. Der Motor läuft bei 600 U/min. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Pumpendrehzahl und der Motordrehzahl beträgt 5:3. Demzufolge läuft die Hochdruckpumpe mit 1.000 U/min. 1.000 U/min entsprechen 16,66 U/sek. Also ergibt sich bei einem defekten Druckventil, zum Beispiel im Ventil klemmenden Partikeln oder einem undichten Sitz, bei 16,66 U/sek eine charakteristische Raildruckschwingung. Die Frequenz dieser Schwingung ist unabhängig davon, ob ein Saugventil oder ein Druckventil defekt ist. Die zugehörige Periode beträgt 0,06 Sekunden. In diesem Betriebspunkt wird der Raildruck einspritzsynchron gemessen, das heißt kurz vor jeder Einspritzung. Bei jeder zweiten Umdrehung wird eingespritzt. Daraus ergeben sich bei sechs Zylindern fünf Einspritzungen pro Sekunde für jeden Zylinder, also dreißig Einspritzungen pro Sekunde. Das entspricht 30 Hz oder 0,033 Sekunden. Damit kann die Schwingung über das Raildrucksensorsignal aus dem in die Brennkraftmaschine integrierten Steuergerät nur unzureichend erfasst werden. Zusätzlich wird das Signal in dem Steuergerät nochmals gefiltert. Vor allem bei größeren Übersetzungsverhältnissen als 5:3 ist die Erfassung über das Steuergerät nicht zu empfehlen. Deshalb wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahrene das Rohsignal des Raildrucksensors als Messwert für den Raildruck verwendet und nicht das Signal aus dem fahrzeugintegrierten Steuergerät.
  • In Figur 3 ist das Rohsignal des Raildrucksensors in Volt über der Zeit in Sekunden aufgetragen. Die Einspritzmenge ist auf 10 mg eingestellt. Das Druckbegrenzungsventil ist geschlossen. Das Rohsignal des Raildrucksensors hat über die betrachtete Zeitspanne einen relativ konstanten Wert von circa 1,4 Volt. Der Raildruck ist also stabil.
  • In Figur 4 ist ein Saugventil defekt. Im Vergleich zu Figur 3 ist kein wesentlicher Unterschied zu erkennen, da bei einem defekten Saugventil die beiden verbliebenen Pumpenelemente ausreichend Menge nachliefern und durch die geringen Fördermengen im Leerlauf keine Schwingung hoher Amplitude entsteht. Das Druckventil in dem Element mit dem defekten Saugventil bleibt ständig geschlossen.
  • In Figur 5 ist das Rohsignal des Raildrucksensors über der Zeit dargestellt, wenn ein Druckventil defekt ist. Wie man in Figur 5 sieht, schwankt das Rohsignal des Raildrucksensors etwa zwischen 1,3 und 1,5 Volt. Die Schwingung entsteht, weil das defekte Druckventil nicht schließt. Demzufolge wird im Förderhub des zugehörigen Kolbens zwar eine bestimmte Menge in den Kraftstoffhochdruckspeicher gefördert. Diese Menge wird aber im folgenden Ansaughub des Kolbens über das defekte Druckventil wieder angesaugt. Somit wird eine bestimmte Menge Kraftstoff im Hochdruckbereich hin und her geschoben, was zu der in Figur 5 gezeigten Schwingung führt.
  • In einem zweiten Teil des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens läuft der Motor immer noch im Leerlauf. Über eine spezielle Funktion des Steuergeräts wird die Zumesseinheit geöffnet, um die Fördermenge zu erhöhen. Die erhöhte Fördermenge führt dazu, dass das Druckbegrenzungsventil öffnet. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn ein Druckregelventil an der Hochdruckpumpe in den Niederdruckbereich geöffnet wird.
  • In Figur 6 sieht man, dass bei dieser künstlichen Erhöhung des Raildrucks das Rohsignal des Raildrucksensors von etwa 1,4 auf etwa 2,5 ansteigt.
  • In Figur 7 ist das Rohsignal des Raildrucksensors über der Zeit aufgetragen, wenn ein Druckventil defekt ist. Bei dem höheren Druck ergibt sich eine Schwingung mit der gleichen Frequenz wie in Figur 5 da aufgrund des defekten Saugventils ein Pumpenelement nicht fördert. Bei dem erhöhten Druck und der erhöhten Fördermenge wird der Ausfall des Pumpenelements nicht durch die beiden übrigen Pumpenelemente ausgeglichen.
  • In Figur 8 ist das Rohsignal des Raildrucksensors über der Zeit aufgetragen, wenn ein Druckventil defekt ist. Auch hier tritt eine Schwingung gleicher Frequenz auf.
  • Über einen Vergleich von zwei Pumpvorgängen mit geöffnetem und geschlossenem Druckbegrenzungsventil kann festgestellt werden, ob ein Saug- oder Druckventil in der Hochdruckpumpe defekt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Prüfverfahren kann bei Verdacht auf eine defekte Hochdruckpumpe die Funktion der Förderung aller Pumpenelemente geprüft und damit indirekt die Zumesseinheit als Fehlerursache ausgeschlossen werden. Darüber hinaus kann eine Ungleichförderung der Pumpe durch Saugventile mit unterschiedlichen Öffnungsdrücken erkannt werden, da die unterschiedlichen Öffnungsdrücke zu einem ähnlichen Schwingverhalten führen.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Prüfen der Funktion einer Hochdruckpumpe (20) mit mehreren Pumpenelementen (24-26), die jeweils einen Arbeitsraum (28-30) begrenzen, der über ein Saugventil (32-34) mit einem Niederdruckbereich (38), aus dem Kraftstoff angesaugt werden kann, und über ein Druckventil (40-42) mit einem Hochdruckbereich in Verbindung steht, der einen zur Kraftstoffversorgung einer Brennkraftmaschine dienenden zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher (44) umfasst, in den die Hochdruckpumpe (20) den aus dem Niederdruckbereich (38) angesaugten Kraftstoff fördert und dessen Druck von einem Raildrucksensor (55) erfasst wird, wobei die vom Raildrucksensor (55) erfassten Werte in eingebautem Zustand der Hochdruckpumpe (20) im Betrieb der Brennkraftmaschine zum Prüfen der Funktion der Hochdruckpumpe (20) genutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Adaptereinrichtung an den Raildrucksensor (55) angeschlossen wird, um die erfassten Druckwerte an eine externe Auswerteeinheit zu übermitteln, dass das Rohsignal des Raildrucksensors (55) als Messwert für den Raildruck verwendet wird und dass der zeitliche Verlauf des Raildrucks auf das Vorliegen von Druckschwingungen ausgewertet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckregelventil (8), mit dem die Hochdruckpumpe (4) ausgestattet ist, geöffnet wird, um die Fördermenge der Hochdruckpumpe (4) zu erhöhen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermenge der Hochdruckpumpe erhöht wird, indem ein Druckbegrenzungsventil (52), mit dem der Kraftstoffhochdruckspeicher (44) ausgestattet ist, geöffnet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zumesseinheit (36), die der Hochdruckpumpe (20) vorgeschaltet ist, geöffnet wird, um die Fördermenge der Hochdruckpumpe zu erhöhen, bis das Druckbegrenzungsventil (52) öffnet.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006007989A1 (de) * 2006-02-21 2007-08-30 Robert Bosch Gmbh Elektrischer Stecker mit abgedichteten Metalleinlegeteilen
DE102007032740B4 (de) * 2007-07-13 2021-05-20 Robert Bosch Gmbh Adapter zur Druckmessung
DE102009050468B4 (de) * 2009-10-23 2017-03-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
US9222477B2 (en) 2011-04-11 2015-12-29 Gicon Pump & Equipment, Ltd. Method and system of submersible pump and motor performance testing
US8776617B2 (en) 2011-04-11 2014-07-15 Gicon Pump & Equipment, Ltd. Method and system of submersible pump and motor performance testing
CN102901650B (zh) * 2012-10-16 2015-12-09 武汉船用机械有限责任公司 一种货油系统的测试装置和方法
US10094320B2 (en) * 2015-06-23 2018-10-09 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for dual fuel injection
GB2550599B (en) 2016-05-24 2020-05-27 Delphi Tech Ip Ltd Method of controlling fuel injection test equipment
US10030619B2 (en) 2016-07-07 2018-07-24 Caterpillar Inc. Connector for mounting sensor in pressurized fluid system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5359883A (en) * 1993-08-16 1994-11-01 Caterpillar Inc. Apparatus and method for analyzing events for an internal combustion engine
IT1261575B (it) * 1993-09-03 1996-05-23 Fiat Ricerche Metodo di diagnosi di malfunzionamenti del circuito ad alta pressione di impianti di iniezione ad alta pressione per motori a combustione interna
JP3714099B2 (ja) * 2000-03-23 2005-11-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料圧力制御装置
DE10036772C2 (de) * 2000-07-28 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffzumesssystems einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
JP3966130B2 (ja) * 2001-11-22 2007-08-29 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置
JP2004084538A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Denso Corp コモンレール式燃料噴射システム
DE10247564A1 (de) * 2002-10-11 2004-04-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems für Brennkraftmaschinen
JP3972823B2 (ja) * 2003-01-27 2007-09-05 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射システム
CN1571415A (zh) * 2003-07-17 2005-01-26 华为技术有限公司 一种封装数据流的方法

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