EP1882095B1 - Fördereinrichtung mit einer kraftstoffpumpe - Google Patents

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EP1882095B1 EP06755239.8A EP06755239A EP1882095B1 EP 1882095 B1 EP1882095 B1 EP 1882095B1 EP 06755239 A EP06755239 A EP 06755239A EP 1882095 B1 EP1882095 B1 EP 1882095B1
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Continental Automotive GmbH
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    • F02M37/106—Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir the pump being installed in a sub-tank
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps

Definitions

  • the invention relates to a conveyor with a fuel pump for supplying an internal combustion engine of a motor vehicle with fuel and with a device for supplying the fuel pump with electric current.
  • Such conveyors are often used in today's vehicles and are therefore known.
  • Today's fuel pumps see zBdie EP 0,735,260 A2
  • demand will be regulated according to the demand for fuel of the internal combustion engine.
  • the means for supplying the fuel pump with electric current provides a designated current and a voltage provided, optionally in an appropriate timing to the fuel pump.
  • fuel pumps are subject to natural wear over their lifetime and can also become dirty. This reduces the efficiency of the fuel pump, which results in an increase in the electrical power consumption at the same hydraulic power output of the fuel pump.
  • a particularly powerful fuel pump is used.
  • a power dip of the internal combustion engine is avoided after wear or contamination of the fuel pump.
  • the use of the particularly powerful fuel pump has the disadvantage that the conveyor thereby has very large dimensions and is expensive and thereby increases the power consumption.
  • the invention is based on the problem, a conveyor of the type mentioned in such a way that the use of a particularly powerful fuel pump can be avoided.
  • the conveyor according to the invention does not require a particularly powerful fuel pump.
  • Another advantage of the conveyor according to the invention is that, for example, in a power dip of the internal combustion engine, the error can be limited in a particularly simple manner. Thanks to the monitoring device can be determined whether the cause of the power dip can be, for example, in the pollution and / or wear of the fuel pump.
  • the conveyor according to the invention is structurally particularly simple if the monitoring device is arranged in a control unit supplying the fuel pump with electric current. In addition, the conveyor according to the invention thereby has a particularly small number of components.
  • the comparison between the power consumption and the delivered Hydraulic power easily determine when the controller is connected to a fuel-determining engine control unit of the internal combustion engine. Since the engine control unit in any case determines the fuel consumption of the internal combustion engine, it can transmit this demand to the control unit supplying the fuel pump with electric current. The controller then supplies the fuel pump with sufficient current and voltage until the demand demanded by the engine control unit is met.
  • the comparison of the currently supplied current or voltage with corresponding values of the new condition of the fuel pump is a measure of the actual wear of the fuel pump.
  • the current wear or contamination of the fuel pump can be determined according to another advantageous embodiment of the invention in each operating state of the fuel pump when the controller has a memory for a fuel pump characteristic of the power consumption of the fuel pump in response to the need to promote fuel to the internal combustion engine ,
  • the determination of the current wear of the fuel pump requires according to another advantageous embodiment of the invention, a particularly low construction costs, if the control unit is designed to determine the deviation of the required for the required fuel demand power consumption of the fuel pump from the stored fuel pump characteristic.
  • This design allows the detection of wear or contamination of the fuel pump before the need for fuel of the engine at full load by the fuel pump can no longer be met.
  • the determined deviation of the current power consumption with the stored fuel pump characteristic is preferably stored and can be read out as part of an engine test.
  • the assembly of the conveyor according to the invention is particularly simple when the control unit is disposed within the conveyor, preferably in a flange to be inserted into the fuel tank.
  • FIG. 1 schematically shows a conveyor 1 for supplying an internal combustion engine 2 of a motor vehicle with fuel from a fuel tank 3.
  • the conveyor 1 has a arranged in a swirl pot 4 fuel pump 5.
  • the swirl pot 4 is biased against the bottom of the fuel tank 3.
  • the fuel pump 5 delivers the fuel from the swirl pot 4 via a flow line 6 to the internal combustion engine 2.
  • An engine control unit 7 determines depending on the operating condition of the motor vehicle, the need of the internal combustion engine 2 to fuel and with a fuel pump 5 with electric Power supplying control unit 8 connected.
  • the control unit 8 has a memory 9 for a fuel pump characteristic.
  • the fuel pump characteristic indicates what power consumption the fuel pump 5 has in the amount of fuel to be delivered.
  • the control unit 8 determines the required voltage or the required current for the fuel pump 5 from the fuel pump characteristic. Furthermore, the control unit 8 has a monitoring device 10, with which is compared the power consumption of the fuel pump 5 is sufficient to promote the required amount of fuel.
  • the control unit 8 is also connected to a diagnostic display 11, which has, for example, a control lamp on a dashboard of the motor vehicle, and to a diagnostic socket 12.
  • the diagnostic socket 12 can be used to read out the values of the monitoring device 10 and the state of wear or fouling state of the fuel pump 5 with a corresponding diagnostic device, not shown.
  • control unit 8 may be arranged in a flange 13 to be inserted into the fuel tank 3.
  • FIG. 2 shows a flowchart for driving and monitoring of the fuel pump 5 from FIG. 1 .
  • the engine control unit 7 determines the fuel demand of the internal combustion engine 2 and transmits the fuel demand to the control unit 8.
  • the control unit 8 determines the power consumption of the fuel pump 5 in a step S2 based on a stored or learned fuel pump characteristic and the fuel demand and supplies the Fuel pump 5 according to the intended power consumption with electrical current, the electrical voltage or current pulses.
  • a step S3 it is detected whether the demand of the internal combustion engine 2 is covered by fuel. If so, the controller 8 waits for a change in the request of the engine control unit 7.
  • the supply of the fuel pump 5 is increased with electric current in a step S4.
  • the deviation of the power consumption of the fuel pump 5 from the fuel pump characteristic is determined by the monitoring device 10 in a step S5.
  • the determined deviation is a measure of the wear or the contamination of the fuel pump 5.

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung mit einer Kraftstoffpumpe zur Versorgung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff und mit einer Einrichtung zur Versorgung der Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom.
  • Solche Fördereinrichtungen werden in heutigen Kraftfahrzeugen häufig ingesetzt und sind daher bekannt. Heutige Kraftstoffpumpen, siehe z.B.die EP 0.735.260 A2 , werden künftig bedarfsabhängig nach dem Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine geregelt. Die Einrichtung zur Versorgung der Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom liefert einen vorgesehenen Strom und eine vorgesehene Spannung gegebenenfalls in einer vorgesehenen Taktung zu der Kraftstoffpumpe. Jedoch unterliegen Kraftstoffpumpen einem natürlichen Verschleiß über die Lebensdauer und können zudem verschmutzen. Hierdurch sinkt der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe, was sich in einer Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme bei gleicher hydraulischer Leistungsabgabe der Kraftstoffpumpe auswirkt.
  • Um eine Verminderung der hydraulischen Leistungsabgabe bei gleicher elektrischer Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe auszugleichen, wird meist eine besonders leistungsstarke Kraftstoffpumpe eingesetzt. Hierdurch wird ein Leistungseinbruch der Brennkraftmaschine nach einem Verschleiß oder einer Verschmutzung der Kraftstoffpumpe vermieden. Der Einsatz der besonders leistungsstarken Kraftstoffpumpe hat jedoch den Nachteil, dass die Fördereinrichtung hierdurch sehr große Abmessungen aufweist und kostenintensiv ist und hierdurch die Stromaufnahme ansteigt.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Fördereinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sich der Einsatz einer besonders leistungsstarken Kraftstoffpumpe vermeiden lässt.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe bei vorgesehener hydraulischer Leistungsabgabe.
  • Durch diese Gestaltung lässt sich eine nachlassende hydraulische Leistung bei vorgesehener Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe über die Lebensdauer oder bei einer Verschmutzung erfassen. Die Überwachung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe stellt damit sicher, dass die durch Verschleiß oder Verschmutzung verminderte hydraulische Leistungsabgabe einfach erfasst wird. Dank der Erfindung lässt sich daher eine für die vorgesehene hydraulische Leistungsabgabe erforderliche Kraftstoffpumpe einsetzen und bei Verschleiß oder Verschmutzung reinigen oder auswechseln. Daher benötigt die erfindungsgemäße Fördereinrichtung keine besonders leistungsstarke Kraftstoffpumpe. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung besteht darin, dass beispielsweise bei einem Leistungseinbruch der Brennkraftmaschine der Fehler auf besonders einfache Weise eingegrenzt werden kann. Dank der Überwachungseinrichtung kann festgestellt werden, ob die Ursache des Leistungseinbruchs beispielsweise in der Verschmutzung und/oder dem Verschleiß der Kraftstoffpumpe liegen kann.
  • Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Überwachungseinrichtung in einem die Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom versorgenden Steuergerät angeordnet ist. Zudem weist die erfindungsgemäße Fördereinrichtung hierdurch eine besonders geringe Anzahl an Bauteilen auf.
  • Bei bedarfsgeregelten Kraftstoffpumpen lässt sich der Vergleich zwischen der Leistungsaufnahme und der abgegebenen hydraulischen Leistung gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach ermitteln, wenn das Steuergerät mit einem den Bedarf an Kraftstoff ermittelnden Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine verbunden ist. Da das Motorsteuergerät ohnehin den Bedarf der Brennkraftmaschine an Kraftstoff ermittelt, kann es diesen Bedarf an das die Kraftstoffpumpe mit elektrischem Strom versorgende Steuergerät übermitteln. Das Steuergerät versorgt anschließend die Kraftstoffpumpe mit ausreichend Strom und Spannung, bis der von dem Motorsteuergerät geforderte Bedarf gedeckt ist. Der Vergleich des aktuell gelieferten Stroms oder der Spannung mit entsprechenden Werten von dem Neuzustand der Kraftstoffpumpe ist ein Maß für den aktuellen Verschleiß der Kraftstoffpumpe.
  • Der aktuelle Verschleiß oder die Verschmutzung der Kraftstoffpumpe lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in jedem Betriebszustand der Kraftstoffpumpe ermitteln, wenn das Steuergerät einen Speicher für eine Kraftstoffpumpen-Kennlinie der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von dem zu fördernden Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine aufweist.
  • Die Ermittlung des aktuellen Verschleißes der Kraftstoffpumpe erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn das Steuergerät zur Ermittlung der Abweichung der für den zu fördernden Bedarf an Kraftstoff erforderlichen Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe von der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie ausgebildet ist. Diese Gestaltung ermöglicht die Erfassung des Verschleißes oder der Verschmutzung der Kraftstoffpumpe bereits bevor der Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine bei Volllast durch die Kraftstoffpumpe nicht mehr gedeckt werden kann. Die ermittelte Abweichung der aktuellen Leistungsaufnahme mit der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie wird vorzugsweise abgespeichert und kann im Rahmen eines Motortestes ausgelesen werden.
  • Eine sofortige Meldung des Erreichens der Verschleißgrenze oder des zulässigen Verschmutzungsgrades der Kraftstoffpumpe lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erzeugen, wenn das Steuergerät zur Übermittlung der Abweichung der Leistungsaufnahme mit der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie mit einer Diagnoseanzeige und/oder einer Diagnosebuchse verbunden ist.
  • Die Montage der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung gestaltet sich besonders einfach, wenn das Steuergerät innerhalb der Fördereinrichtung, vorzugsweise in einem in den Kraftstoffbehälter einzusetzenden Flansch angeordnet ist.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
    • Fig. 1
    schematisch eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung zur Versorgung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff,
    Fig. 2
    ein Flussdiagramm zur Überwachung einer Leistungsaufnahme einer Kraftstoffpumpe der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung aus Figur 1.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine Fördereinrichtung 1 zur Versorgung einer Brennkraftmaschine 2 eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 3. Die Fördereinrichtung 1 hat eine in einem Schwalltopf 4 angeordnete Kraftstoffpumpe 5. Der Schwalltopf 4 ist gegen den Boden des Kraftstoffbehälters 3 vorgespannt. Die Kraftstoffpumpe 5 fördert den Kraftstoff aus dem Schwalltopf 4 über eine Vorlaufleitung 6 zu der Brennkraftmaschine 2. Ein Motorsteuergerät 7 ermittelt in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges den Bedarf der Brennkraftmaschine 2 an Kraftstoff und ist mit einem die Kraftstoffpumpe 5 mit elektrischem Strom versorgenden Steuergerät 8 verbunden. Das Steuergerät 8 weist einen Speicher 9 für eine Kraftstoffpumpen-Kennlinie auf. Die Kraftstoffpumpen-Kennlinie gibt an, welche Leistungsaufnahme die Kraftstoffpumpe 5 bei der zu fördernden Menge an Kraftstoff hat. Da die zu fördernde Menge an Kraftstoff dem Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine 2 entspricht, ermittelt das Steuergerät 8 aus der Kraftstoffpumpen-Kennlinie die erforderliche Spannung oder den erforderlichen Strom für die Kraftstoffpumpe 5. Weiterhin hat das Steuergerät 8 eine Überwachungseinrichtung 10, mit der verglichen wird, ob die Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe 5 zur Förderung der erforderlichen Menge an Kraftstoff ausreicht. Das Steuergerät 8 ist zudem mit einer Diagnoseanzeige 11, welches beispielsweise eine Kontrolllampe auf einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges hat, und mit einer Diagnosebuchse 12 verbunden. Über die Diagnosebuchse 12 lassen sich mit einem entsprechenden, nicht dargestellten Diagnosegerät die Werte der Überwachungseinrichtung 10 und der Verschleißzustand oder Verschmutzungszustand der Kraftstoffpumpe 5 auslesen.
  • In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform kann das Steuergerät 8 in einem in den Kraftstoffbehälter 3 einzusetzenden Flansch 13 angeordnet sein.
  • Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Ansteuerung und Überwachung der Kraftstoffpumpe 5 aus Figur 1. In einem ersten Schritt S1 ermittelt das Motorsteuergerät 7 den Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine 2 und übermittelt den Kraftstoffbedarf an das Steuergerät 8. Das Steuergerät 8 ermittelt in einem Schritt S2 anhand einer abgespeicherten oder gelernten Kraftstoffpumpen-Kennlinie und dem Kraftstoffbedarf die Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe 5 und versorgt die Kraftstoffpumpe 5 entsprechend der vorgesehenen Leistungsaufnahme mit elektrischem Strom, der elektrischen Spannung oder Stromimpulsen. In einem Schritt S3 wird erfasst, ob der Bedarf der Brennkraftmaschine 2 an Kraftstoff gedeckt ist. Ist dies der Fall, wartet das Steuergerät 8 auf eine Änderung der Anforderung des Motorsteuergerätes 7. Sofern der Bedarf der Brennkraftmaschine 2 an Kraftstoff nicht gedeckt ist, wird die Versorgung der Kraftstoffpumpe 5 mit elektrischem Strom in einem Schritt S4 erhöht. Gleichzeitig wird von der Überwachungseinrichtung 10 in einem Schritt S5 die Abweichung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe 5 von der Kraftstoffpumpen-Kennlinie ermittelt. Die ermittelte Abweichung ist ein Maß für den Verschleiß oder die Verschmutzung der Kraftstoffpumpe 5. In einem Schritt S6 wird verglichen, ob die Abweichung einen vorgesehenen Schwellwert überschreitet. Wenn dies der Fall ist, wird die Diagnoseanzeige 11 aktiviert und eine Meldung abgespeichert, welche über die Diagnosebuchse 12 ausgelesen werden kann. Wird der vorgesehene Schwellwert nicht überschritten, wartet das Steuergerät 8 wieder auf eine Änderung der Anforderung des Motorsteuergerätes 7

Claims (3)

  1. Fördereinrichtung (1) mit einer Kraftstoffpumpe (5) zur Versorgung einer Brennkraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeuges mit Kraftstoff, mit einer Einrichtung zur Versorgung der Kraftstoffpumpe (5) mit elektrischem Strom und mit einer Überwachungseinrichtung (10) zur Überwachung der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe (5) bei vorgesehener hydraulischer Leistungsabgabe, wobei die Überwachungseinrichtung (10) in einem die Kraftstoffpumpe (5) mit elektrischem Strom versorgenden Steuergerät (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) einen Speicher (9) für eine Kraftstoffpumpen-Kennlinie der Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe (5) in Abhängigkeit von dem zu fördernden Bedarf an Kraftstoff der Brennkraftmaschine (2) aufweist, dass das Steuergerät (8) zur Ermittlung der Abweichung der für den zu fördernden Bedarf an Kraftstoff erforderlichen Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe (5) von der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie ausgebildet ist und dass das Steuergerät (8) zur Übermittlung der Abweichung der Leistungsaufnahme mit der abgespeicherten Kraftstoffpumpen-Kennlinie mit einer Diagnoseanzeige (11) und/oder einer Diagnosebuchse (12) verbunden ist.
  2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e - kennzeichnet, dass das Steuergerät (8) mit einem den Bedarf an Kraftstoff ermittelnden Motorsteuergerät (7) der Brennkraftmaschine (2) verbunden ist.
  3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) innerhalb der Fördereinrichtung (1), vorzugsweise in einem in den Kraftstoffbehälter (3) einzusetzenden Flansch (13) angeordnet ist.
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