EP1967725A2 - Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe - Google Patents

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EP1967725A2
EP1967725A2 EP07023520A EP07023520A EP1967725A2 EP 1967725 A2 EP1967725 A2 EP 1967725A2 EP 07023520 A EP07023520 A EP 07023520A EP 07023520 A EP07023520 A EP 07023520A EP 1967725 A2 EP1967725 A2 EP 1967725A2
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EP
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fuel pump
electric motor
blocked
fuel
rotation
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Arno Wunderlich
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • 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
    • F02D41/3082—Control of electrical fuel pumps
    • 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
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2068—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the circuit design or special circuit elements
    • F02D2041/2072—Bridge circuits, i.e. the load being placed in the diagonal of a bridge to be controlled in both directions

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a fuel pump.
  • a fuel pump of a motor vehicle which serves to deliver fuel toward an internal combustion engine of the motor vehicle, has an electric motor to drive the fuel pump.
  • a fuel pump is driven in such a way by the electric motor of the same that, to promote fuel in the direction of the internal combustion engine, the energized electric motor drives the fuel pump in a defined direction of rotation.
  • Impurities in the fuel to be delivered by the fuel pump in the direction of the internal combustion engine can lead to a blockage of the fuel pump, in which case no more fuel is conveyed in the direction of the internal combustion engine and as a result the motor vehicle remains lying. So far, it is not possible to eliminate such a blockage of a fuel pump, so that a blocked fuel pump workshop has to be replaced. This is complicated and expensive.
  • the present invention based on the problem to provide a novel method for operating a fuel pump.
  • This problem is solved by a method according to claim 1.
  • the direction of rotation of the fuel pump is changed at least once for a certain period of time.
  • the method according to the invention for operating a fuel pump it is possible for the first time to remove or eliminate the blockage of a fuel pump. Accordingly, if there is a blocked fuel pump, the direction of rotation of the fuel pump is changed at least once for a certain period of time, whereby the blocking of the fuel pump can be eliminated in most cases. Just if, with the method according to the invention, the blocking of a fuel pump can not be eliminated, the same must be exchanged on the workshop side. This can save costs.
  • the direction of rotation of the fuel pump is immediately changed several times in succession for a certain period of time to eliminate by loosening the blocking of the fuel pump.
  • the present invention relates to a method for operating a fuel pump of a motor vehicle.
  • a fuel pump is driven by an electric motor, namely such that the fuel pump for conveying fuel in the direction of an internal combustion engine, when the electric motor is energized, is driven in a defined direction of rotation.
  • a blockage of the fuel pump may occur. Therefore, during operation of the fuel pump according to the block 10 of the signal flow diagram of Fig. 1 , continuously checks whether there is a blockage of the fuel pump. If it is ascertained that there is no blockage of the fuel pump, it is branched back to block 10 in the sense of a loop. If, on the other hand, it is determined that there is a blockage of the fuel pump, the system branches to block 11.
  • block 11 To eliminate or eliminate such a blockage of the fuel pump is proposed according to block 11 according to the invention, that when it is detected that the fuel pump is blocked, the direction of rotation of the fuel pump is changed at least once for a certain period of time. Preferably, if it is detected that the fuel pump is blocked, the direction of rotation of the fuel pump is changed several times in succession for a certain period of time, so as to eliminate by loosening the blocking of the fuel pump. Subsequently, according to block 12, it is checked whether the blockage could be eliminated by the measure according to block 11.
  • block 12 If it is determined in block 12 that the blockage has been eliminated, the system branches back to block 10 and the fuel pump can then be operated again in the defined direction of rotation in order to supply fuel to the internal combustion engine. If, on the other hand, it is determined in block 12 that the blocking has not been eliminated, then branching is made to block 13. In block 13, a message is then generated that the fuel pump must be replaced.
  • a measured value of a pressure sensor which is integrated into the fuel system, evaluated. If the pressure sensor does not produce pressure build-up in the fuel system despite the DC electric motor being energized, it is concluded that a blocked fuel pump is being used.
  • the direction of rotation of the fuel pump is changed either via a relay cooperating with the DC electric motor or via a changed energization of an H-bridge into which the DC electric motor is connected ,
  • the direction of rotation of the fuel pump can be changed several times in succession.
  • the fuel pump is driven by an EC electric motor. Then, when the fuel pump is driven by an EC electric motor, in accordance with the DC electric motor in blocks 10 and 12, a blocked fuel pump can be closed in such a way that, despite the energized EC electric motor, there is no pressure buildup in the fuel system.
  • a Hall sensor integrated, so can be closed in block 10 and 12 by evaluating the measurement signal of the position sensor to a blocked fuel pump.
  • the inventive method can be used in fuel pumps for diesel fuels, gasoline fuels or any other fuels.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftstoffpumpe von einem Elektromotor derart angetrieben wird, dass die Kraftstoffpumpe zur Förderung von Kraftstoff in Richtung auf einen Verbrennungsmotor von einem bestromten Elektromotor in einer definierten Drehrichtung angetrieben wird. Erfindungsgemäß wird dann, wenn erkannt wird, dass die Kraftstoffpumpe blockiert ist, mindestens einmal für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe.
  • Eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeugs, die der Förderung von Kraftstoff in Richtung auf einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs dient, verfügt über einen Elektromotor, um die Kraftstoffpumpe anzutreiben. Eine Kraftstoffpumpe wird dabei derart von dem Elektromotor derselben angetrieben, dass zur Förderung von Kraftstoff in Richtung auf den Verbrennungsmotor der bestromte Elektromotor die Kraftstoffpumpe in einer definierten Drehrichtung antreibt.
  • Verunreinigungen im Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe in Richtung auf den Verbrennungsmotor zu fördern ist, können zu einer Blockierung der Kraftstoffpumpe führen, wobei dann kein Kraftstoff mehr in Richtung auf den Verbrennungsmotor gefördert wird und infolgedessen das Kraftfahrzeug liegen bleibt. Bislang ist es nicht möglich, eine solche Blockierung einer Kraftstoffpumpe zu beseitigen, so dass eine blockierte Kraftstoffpumpe werkstattseitig ausgetauscht werden muss. Dies ist aufwendig und teuer.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde ein neuartiges Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe zu schaffen. Dieses Problem wird dadurch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird dann, wenn erkannt wird, dass die Kraftstoffpumpe blockiert ist, mindestens einmal für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe ist es erstmals möglich, die Blockierung einer Kraftstoffpumpe aufzuheben bzw. zu beseitigen. Liegt demnach eine blockierte Kraftstoffpumpe vor, so wird mindestens einmal für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert, wodurch die Blockierung der Kraftstoffpumpe in den allermeisten Fällen beseitigt werden kann. Nur dann, wenn sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Blockierung einer Kraftstoffpumpe nicht beseitigen lässt, muss dieselbe werkstattseitig ausgetauscht werden. Hierdurch können Kosten eingespart werden.
  • Vorzugsweise wird dann, wenn erkannt wird, dass die Kraftstoffpumpe blockiert ist, unmittelbar mehrmals hintereinander für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert, um durch Losrütteln die Blockierung der Kraftstoffpumpe zu beseitigen.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Das erfindungsgemäße Verfahren wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1
    ein Signalflussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeugs. Eine derartige Kraftstoffpumpe wird von einem Elektromotor aus angetrieben, nämlich derart, dass die Kraftstoffpumpe zur Förderung von Kraftstoff in Richtung auf einen Verbrennungsmotor, dann, wenn der Elektromotor bestromt ist, in einer definierten Drehrichtung angetrieben wird.
  • Aufgrund von Verunreinigungen im Kraftstoff kann sich eine Blockierung der Kraftstoffpumpe einstellen. Daher wird während des Betriebs der Kraftstoffpumpe gemäß dem Block 10 des Signalflussdiagramms der Fig. 1. fortlaufend überprüft, ob eine Blockierung der Kraftstoffpumpe vorliegt. Wird hierbei festgestellt, dass keine Blockierung der Kraftstoffpumpe vorliegt, so wird im Sinne einer Schleife auf Block 10 zurückverzweigt. Wird hingegen festgestellt, dass eine Blockierung der Kraftstoffpumpe vorliegt, so wird auf Block 11 verzweigt.
  • Zur Aufhebung bzw. Beseitigung einer solchen Blockierung der Kraftstoffpumpe wird gemäß Block 11 erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass dann, wenn erkannt wird, dass die Kraftstoffpumpe blockiert ist, mindestens einmal für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert wird. Vorzugsweise wird dann, wenn erkannt wird, dass die Kraftstoffpumpe blockiert ist, mehrmals hintereinander für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert, um so durch Losrütteln die Blockierung der Kraftstoffpumpe zu beseitigen. Anschließend wird gemäß Block 12 überprüft, ob die Blockierung durch die Maßnahme gemäß Block 11 beseitigt werden konnte.
  • Wird in Block 12 festgestellt, dass die Blockierung beseitigt ist, so wird auf Block 10 zurückverzweigt und die Kraftstoffpumpe kann dann wieder in der definierten Drehrichtung betrieben werden, um Kraftstoff dem Verbrennungsmotor zuzuführen. Wird hingegen in Block 12 festgestellt, dass die Blockierung nicht beseitigt ist, so wird auf Block 13 verzweigt. In Block 13 wird dann eine Meldung generiert, dass die Kraftstoffpumpe ausgetauscht werden muss.
  • Nach einer ersten Alternative der Erfindung, nach welcher die Kraftstoffpumpe von einem DC-Elektromotor angetrieben wird, wird in Block 10 bzw. 12 derart auf eine Blockierung der Kraftstoffpumpe geschlossen, dass trotz eines bestromten Elektromotors kein Druckaufbau im Kraftstoffsystem vorliegt. Hierzu wird ein Messwert eines Drucksensors, der in das Kraftstoffsystem integriert ist, ausgewertet. Stellt der Drucksensor trotz bestromtem DC-Elektromotor keinen Druckaufbau im Kraftstoffsystem vor, so wird auf eine blockierte Kraftstoffpumpe geschlossen.
  • Zur Aufhebung der Blockierung einer von einem DC-Elektromotor angetriebenen Kraftstoffpumpe wird in Block 11 die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe entweder über ein mit dem DC-Elektromotor zusammenwirkendes Relais oder über eine veränderte Bestromung einer H-Brücke, in welche der DC-Elektromotor geschaltet ist, geändert. Durch mehrmaliges hintereinander folgendes Schalten des Relais bzw. durch mehrmalige hintereinander folgende Änderung der Bestromung der H-Brücke kann die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe mehrmals hintereinander geändert werden.
  • Nach einer zweiten Alternative der hier vorliegenden Erfindung wird die Kraftstoffpumpe von einem EC-Elektromotor angetrieben. Dann, wenn die Kraftstoffpumpe von einem EC-Elektromotor angetrieben wird, kann in Übereinstimmung zum DC-Elektromotor in Block 10 bzw. 12 derart auf eine blockierte Kraftstoffpumpe geschlossen werden, dass trotz bestromten EC-Elektromotor kein Druckaufbau im Kraftstoffsystem vorliegt.
  • Ist in den EC-Elektromotor, welcher dem Antrieb der Kraftstoffpumpe dient, ein Lagesensor, z. B. ein Hall-Sensor, integriert, so kann in Block 10 bzw. 12 auch durch Auswertung des Messsignals des Lagesensors auf eine blockierte Kraftstoffpumpe geschlossen werden.
  • Alternativ ist es auch möglich, dass dann, wenn die Kraftstoffpumpe von einem EC-Elektromotor angetrieben wird, in Block 10 bzw. 12 an jeweils unbestromten Spulen des EC-Elektromotors eine Induktionsmessung durchgeführt wird, um auf eine blockierte Kraftstoffpumpe zu schließen. Dreht sich nämlich der Läufer des EC-Elektromotors nicht, so induziert derselbe in den unbestromten Spulen des EC-Elektromotors keine Spannung. Hierdurch kann dann auch auf eine blockierte Kraftstoffpumpe geschlossen werden.
  • Wird bei einer von einem EC-Elektromotor angetriebenen Kraftstoffpumpe auf eine Blockierung derselben geschlossen, so erfolgt in Block 11 die Änderung der Drehrichtung der Kraftstoffpumpe über ein Steuergerät des EC-Elektromotors.
  • Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, dass dann, wenn eine Blockierung einer Kraftstoffpumpe erkannt wird, die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe mindestens einmal, vorzugsweise mehrmals hintereinander, für eine bestimmte Zeitdauer zu ändern, um so die Blockierung der Kraftstoffpumpe aufzuheben bzw. zu beseitigen.
  • Insbesondere wird zum Beseitigen einer Blockierung der Kraftstoffpumpe die Drehrichtung derselben fünf- bis zehnmal hintereinander geändert, wobei hierdurch in den allermeisten Fällen eine Blockierung beseitigt werden kann. Nur dann, wenn diese Maßnahme nicht zum Beseitigen der Blockierung einer Kraftstoffpumpe führt, muss dieselbe werkstattseitig ausgetauscht werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Kraftstoffpumpen für Dieselkraftstoffe, Benzinkraftstoffe oder beliebige andere Kraftstoffe zum Einsatz kommen.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftstoffpumpe von einem Elektromotor derart angetrieben wird, dass die Kraftstoffpumpe zur Förderung von Kraftstoff in Richtung auf einen Verbrennungsmotor von einem bestromten Elektromotor in einer definierten Drehrichtung angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn erkannt wird, dass die Kraftstoffpumpe blockiert ist, mindestens einmal für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn erkannt wird, dass die Kraftstoffpumpe blockiert ist, mehrmals hintereinander für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe geändert wird, um durch Losrütteln die Blockierung der Kraftstoffpumpe zu beseitigen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe von einem DC-Elektromotor angetrieben wird, wobei derart auf eine blockierte Kraftstoffpumpe geschlossen wird, dass trotz eines bestromten Elektromotors kein Druckaufbau im Kraftstoffsystem vorliegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem DC-Elektromotor die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe über ein mit dem DC-Elektromotor zusammenwirkendes Relais geändert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem DC-Elektromotor die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe über ein veränderte Bestromung einer H-Brücke, in welche der DC-Elektromotor geschaltet ist, geändert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe von einem EC-Elektromotor angetrieben wird, wobei derart auf eine blockierte Kraftstoffpumpe geschlossen wird, dass trotz eines bestromten Elektromotors kein Druckaufbau im Kraftstoffsystem vorliegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe von einem EC-Elektromotor angetrieben wird, wobei eine blockierte Kraftstoffpumpe mit Hilfe eines in den EC-Elektromotor integrierten Lagesensors erkannt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe von einem EC-Elektromotor angetrieben wird, wobei eine blockierte Kraftstoffpumpe mit Hilfe einer Induktionsmessung an nicht bestromten Spulen des EC-Elektromotor erkannt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem EC-Elektromotor die Drehrichtung der Kraftstoffpumpe über ein Steuergerät des EC-Elektromotors geändert wird.
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