WO2010012542A1 - Verfahren zur adaption der leistung einer kraftstoffvorförderpumpe eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2010012542A1
WO2010012542A1 PCT/EP2009/057498 EP2009057498W WO2010012542A1 WO 2010012542 A1 WO2010012542 A1 WO 2010012542A1 EP 2009057498 W EP2009057498 W EP 2009057498W WO 2010012542 A1 WO2010012542 A1 WO 2010012542A1
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WO
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fuel
pressure
pump
power
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PCT/EP2009/057498
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Inventor
Uwe Jung
Janos Radeczky
Michael Wirkowski
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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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
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • F02D41/3854—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped with elements in the low pressure part, e.g. low pressure pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for adapting the power of a fuel feed pump of a motor vehicle, which has a common rail injection system and an internal combustion engine.
  • Common rail injection systems are already known. These are injection systems for internal combustion engines in which a high-pressure pump brings the fuel to a high pressure level. The pressurized fuel fills a piping system, which is constantly under pressure during engine operation.
  • Such a common rail injection system is known from DE 102006 023 470 Al.
  • the system described therein includes a high pressure fuel pump for delivering fuel, a high pressure fuel accumulator connected to the high pressure fuel pump for storing fuel at an injection pressure to the environment of the common rail injection system, an injector connected to the high pressure fuel accumulator Fuel in at least one combustion chamber, a return line for returning fuel from the injector to the high pressure fuel pump at a return pressure to the environment of the common rail injection system and an adjustment means for adjusting the return pressure.
  • the high-pressure fuel pump sucks fuel from a fuel tank and compresses it to the injection pressure.
  • Another common rail injection system is known from DE 10 2006 026 928 Al.
  • the system described therein includes a fuel tank, a high pressure fuel pump, a rail conduit, an accumulator, an injector, and a digital controller.
  • a volume flow control valve is arranged, which is controlled by the digital control via a flow control valve control line.
  • the high-pressure fuel pump has at least one displacer, for example a pump cylinder or plunger. During operation of the injection system, it supplies a time-dependent injection pressure applied to the injector in the rail line.
  • the fuel is often provided to the high pressure fuel pump using a prefeed pump.
  • This prefeed pump is usually arranged in the fuel tank and / or the supply line. It may be an electrically controllable prefeed pump or a constant displacement pump.
  • the fuel is brought to a pressure value which is kept constant by using a pressure limiting valve arranged between the fuel tank and the high-pressure fuel pump and in dependence on the fuel consumption quantity of the high-pressure fuel pump.
  • prefeed pumps have production-related series fluctuations. Furthermore, in the electrical system of the respective vehicle, on-board voltage fluctuations occur. As a result, different prefeed rates are set for electrically controlled prefeed pumps. This has the disadvantage that the filling of the high-pressure fuel pump is different, which can lead to problems in regulating the rail pressure. Furthermore, in the case of electrically controlled prefeed pumps, it is necessary to maintain a quantity of fuel which compensates for the fluctuation margin, i. E. H. it is necessary to transport more fuel unnecessarily than is necessary to avoid the occurrence of possible supply shortages.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages described above.
  • the advantages of the invention are, in particular, that the influence of the series variations of feed pumps on the rail pressure control is reduced. Furthermore, compared to the prior art, the amount of fuel to be kept is reduced, the energy requirement of the prefeed pump is minimized, the fuel consumption of the vehicle is reduced and the carbon dioxide emissions of the vehicle are reduced.
  • the loading of the fuel filter is detected, so that the change interval for the fuel filter does not have to be made dependent on the mileage of the vehicle as before, but can be made dependent on the actual state of the fuel filter. In many cases, this leads to an extended replacement interval for the fuel filter in comparison with the prior art.
  • FIG. 1 shows a block diagram for explaining an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a flow chart for explaining a method according to the invention
  • FIG. 3 shows a diagram to illustrate the activation of the prefeed pump during the pump power acquisition
  • Figure 4 is a diagram illustrating the pressure profile as a function of the power of the prefeed pump.
  • FIG. 1 shows a block diagram for explaining an exemplary embodiment of the invention.
  • the device shown has a fuel tank 1, from which fuel is supplied via a fuel filter 3 and a volume flow control valve 5 to a high-pressure fuel pump 9 using a prefeed pump 2.
  • the feed pump 2 is electrically actuatable and is supplied with a drive signal sl, which is provided by a control unit 14.
  • the fuel is compressed to a desired high pressure level.
  • the fuel output from the high-pressure fuel pump 9 is forwarded to a pressure accumulator or a rail 11 and from there by means of injectors controlled by the control unit 14
  • control signals for the injectors 13 provided by the control unit 14 are provided with the
  • a pressure relief valve 6 is provided which, when the pressure of the fuel in the fuel line between the fuel filter 3 and the flow control valve 5 exceeds a predetermined limit, which depends on the decrease amount of the high-pressure fuel pump 9 and the characteristic of the pressure relief valve 5 , Fuel returned to the fuel tank 1.
  • a purge valve 7 and a scavenging throttle 8 are provided, via which fuel is forwarded to the high-pressure fuel pump 9 and returned via this into the fuel tank 1.
  • the purpose of the purge valve 7 and the purge throttle 8 is to ensure supply of the mechanical drive of the pump with fuel for lubrication
  • a pressure control valve 10 is further connected, which limits the pressure of the high-pressure fuel pump 9 leaving high-pressure fuel to a predetermined maximum value. If this is exceeded, the pressure regulating valve 10 opens and delivers fuel back to the fuel tank 1.
  • the injectors 13 are connected via a check valve 15 to the fuel tank 1, so that excess fuel from the injectors 13 via the check valve 15 can be returned to the fuel tank 1.
  • a determination of the fuel pressure generated by means of the prefeed pump 2 takes place using the high-pressure sensor 12.
  • the flow control valve in the brought open state.
  • the fuel delivered from the fuel tank 1 fills the open cylinders of the high-pressure fuel pump 9 and opens the outlet valves of the high-pressure fuel pump 9 by its delivery pressure.
  • the pressure produced in the rail 11 is brought to a pressure value which corresponds to the prefeed pressure.
  • This prefeed pressure is measured by means of the high-pressure sensor 12 and reported to the control unit 14.
  • the control unit 14 evaluates the prefeed pressure characteristic, determines therefrom the power of the present prefeed pump and stores adaptation values in a memory 14a. These adaptation values are used in normal operation of the injection system in order to bring the pre-feed pressure generated by the pre-feed pump 2 to a desired value. This is done by controlling the prefeed pump 2 on the part of the control unit 14 with a drive signal sl, which takes into account the mentioned adaptation values.
  • FIG. 2 shows a flow chart for explaining a method for adapting the power of a fuel feed pump of a motor vehicle. In this method, it is assumed that the internal combustion engine of the motor vehicle and thus also the mechanically driven high-pressure fuel pump are out of operation, as is the case, for example, shortly before an engine start.
  • step Sl the ignition is switched on. By this switching on the ignition, the electrical supply of the control unit 14, the high pressure sensor 12, the high pressure rule actuators of the high pressure fuel pump 9 and the electrically controllable feed pump 2 is activated.
  • step S2 an increase in the power by a predetermined power increment, in step S3, a measurement of the pressure in the rail 11 by means of the high pressure sensor 12 and a forwarding of the measured pressure value in the form of Druckistwertsignals p lst to the control unit 14, in step S4 a Storage of the respective parameter pair Druckistwertsignal + power value in memory 14a and in step S5, a query whether the predetermined time ti is already reached.
  • step S2 If this is not the case, then jumps back to step S2 and there is an increase in the power of the feed pump to the predetermined nurseinkrement, a measurement of the pressure in the rail by means of the high pressure sensor and forwarding the measured actual pressure value to the controller and a storage of the parameter pair Druckistwertsignal + Power value in memory 14a.
  • step S5 Query whether the time ti has already been reached or not. If this is not the case, then jump back to step S2. However, if the time ti reached and thus increases the power of the feed pump 2 to its maximum value, then it jumps to step S6.
  • step S6 the stored parameter pairs are evaluated in order to determine individually associated adaptation values for the present prefeed pump, which values are likewise stored in the memory 14a of the control unit 14.
  • the drive signals sl are provided for the prefeed pump 2 such that series deviations of the prefeed pump are compensated and fuel with desired prefeed pressure is supplied to the high-pressure fuel pump 9 via the fuel filter 3 and the volume flow regulator 5.
  • step S7 After the conclusion of the evaluation of the stored parameter pairs and the determination and storage of the adaptation values in the memory 14a, the starting of the motor takes place in step S7. Finally, in step S8, during normal operation of the engine and thus also of the common-rail injection system, use of the adaptation values stored in memory 14a to determine activation signals sl for prefeed pump 2 takes place in such a way that it delivers fuel at the desired prefeed pressure.
  • FIG. 4 illustrates the shape of the pressure rise curve as a function of the power P of the prefeed pump 2, wherein along the ordinate the prefeed pressure p and along the abscissa the power P of the prefeed pump is plotted. It can be seen that the pressure increase curve has transitional or slope changes, which are determined by the behavior of the individual fuel circuit components. The individual influences of the different Kraftstoffniklauf- components can be assigned by the control unit 14 based on the respective currently existing pressure levels of the respective fuel circuit component.
  • the stored values can also be used to detect the loading of the fuel filter 3.
  • the above-mentioned transition points A and B or the associated parameter values pressure actual value and power are monitored during the engine running time. Exceeds the performance at the transition point A, an adjustable limit, then a status flag "fuel filter change" is set by the controller 14 and, for example, a warning lamp in the dashboard of the motor vehicle lit up.
  • the method described above requires that the prefeed pump 2 is an electrically controllable prefeed pump.
  • the ignition is initially switched on, so that the electrical supply to the control unit 14, the high-pressure sensor 12 and the high-pressure control actuators of the high-pressure fuel pump are activated.
  • the pre-feed pump is switched on as well as a measurement and storage of the pressure value to be established. This stored pressure value is used to detect the fuel filter charge by recording it over the engine runtime. If the pressure falls below an adjustable limit value, then the "change fuel filter" flag is set.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption der Leistung einer Kraftstoffvorförderpumpe eines Kraftfahrzeugs, welches ein Common-Rail-Einspritzsystem und einen Verbrennungsmotor aufweist. Nach einem Einschalten der Zündung und vor dem Starten des Verbrennungsmotors werden der Kraftstoffvorförderpumpe zugeordnete, deren individuelle Leistung beschreibende Adaptionswerte ermittelt und abgespeichert. Nach dem Starten des Verbrennungsmotors werden die abgespeicherten Adaptionswerte bei der Ermittlung eines Ansteuersignals für die Vorförderpumpe berücksichtigt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Adaption der Leistung einer Kraftstoffvorför- derpumpe eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption der Leistung einer Kraftstoffvorförderpumpe eines Kraftfahrzeugs, welches ein Common-Rail-Einspritzsystem und einen Verbrennungsmotor aufweist .
Common-Rail-Einspritzsysteme sind bereits bekannt. Es handelt sich dabei um Einspritzsysteme für Verbrennungsmotoren, bei denen eine Hochdruckpumpe den Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau bringt. Der unter Druck stehende Kraftstoff füllt ein Rohrleitungssystem, welches bei Motorbetrieb ständig unter Druck steht.
Ein derartiges Common-Rail-Einspritzsystem ist aus der DE 102006 023 470 Al bekannt. Das dort beschriebene System weist eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff, einen an die Hochdruck-Kraftstoffpumpe angeschlossenen HochdruckkraftstoffSpeicher zum Speichern von Kraftstoff unter einem Einspritzdruck gegenüber der Umgebung des Com- mon-Rail-Einspritzsystems, einen an den Hochdruckkraftstoffspeicher angeschlossenen Injektor zum Abgeben von Kraftstoff in mindestens einen Brennraum, eine Rückleitung zum Rückleiten von Kraftstoff vom Injektor zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe unter einem Rückleitdruck gegenüber der Umgebung des Com- mon-Rail-Einspritzsystems und ein Einstellmittel zum Einstellen des Rückleitdruckes auf. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe saugt im Betrieb Kraftstoff aus einem Kraftstofftank und verdichtet diesen auf den Einspritzdruck.
Ein weiteres Common-Rail-Einspritzsystem ist aus der DE 10 2006 026 928 Al bekannt. Das dort beschriebene System enthält einen Kraftstofftank, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, eine Rail-Leitung, einen Druckspeicher, einen Injektor und eine digitale Steuerung. In der Zuführleitung zwischen dem Kraft- stofftank und der Hochdruck-Kraftstoffpumpe ist ein Volumenstromregelventil angeordnet, welches von der digitalen Steuerung über eine Volumenstromregelventilansteuerleitung angesteuert wird. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe weist mindestens einen Verdränger auf, beispielsweise einen Pumpenzylinder oder Plunger . Sie liefert im Betrieb des Einspritzsystems einen in der Rail-Leitung an dem Injektor anliegenden zeitabhängigen Einspritzdruck .
Bei Common-Rail-Einspritzsystemen wird der Hochdruck-Kraftstoffpumpe der Kraftstoff oftmals unter Verwendung einer Vorförderpumpe bereitgestellt . Diese Vorförderpumpe ist in der Regel im Kraftstofftank und/oder der Zulaufleitung angeordnet. Es kann sich dabei um eine elektrisch ansteuerbare Vorförderpumpe oder um eine Konstantförderpumpe handeln. Mittels einer derartigen Vorförderpumpe wird der Kraftstoff auf einen Druckwert gebracht, der unter Verwendung eines zwischen dem Kraftstofftank und der Hochdruck-Kraftstoffpumpe angeordneten Druckbegrenzungsventils und in Abhängigkeit von der Kraft- stoffabnahmemenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe konstant gehalten wird.
In der Praxis weisen Vorförderpumpen fertigungsbedingte Serienschwankungen auf. Des Weiteren treten in der Praxis im Bordnetz des jeweiligen Fahrzeugs Bordnetzspannungsschwankungen auf. Dies hat zur Folge, dass sich bei elektrisch angesteuerten Vorförderpumpen unterschiedliche Vorfördermengen einstellen. Dies hat den Nachteil, dass die Befüllung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe unterschiedlich ist, was zu Problemen bei einer Regelung des Raildruckes führen kann. Des Weiteren muss bei elektrisch angesteuerten Vorförderpumpen eine die Schwankungsbreite ausgleichende Kraftstoffmenge vorgehalten werden, d. h. es muss in unnötiger Weise mehr Kraftstoff transportiert werden als dies notwendig ist, um ein Auftreten eventueller Lieferinsuffizienzen zu vermeiden.
Um eine unterschiedliche Befüllung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe zu vermeiden, bedarf es eines erhöhten Regelaufwandes. Ein Vorhalten einer die Schwankungsbreite ausgleichenden Kraft- stoffmenge ist mit dem Nachteil eines erhöhten Strombedarfes und einer eventuellen Überdimensionierung der Pumpe verbunden. Dadurch erhöhen sich auch der Kraftstoffverbrauch und der Kohlendioxidausstoß des jeweiligen Kraftfahrzeugs.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass der Einfluss der Serienstreuungen von Vorförderpumpen auf die Raildruckregelung reduziert ist. Des Weiteren sind im Vergleich zum Stand der Technik die vorzuhaltende Kraftstoff-menge reduziert, der Energiebedarf der Vorförderpumpe minimiert, der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs reduziert und der Kohlendioxidausstoß des Fahrzeugs vermindert.
In vorteilhafter Weise wird auch die Beladung des Kraftstofffilters detektiert, so dass das Wechselintervall für das Kraftstofffilter nicht mehr wie bisher von der Kilometerleistung des Fahrzeugs abhängig gemacht werden muss, sondern vom tatsächlichen Zustand des Kraftstofffilters abhängig gemacht werden kann. Dies führt in vielen Fällen dazu, dass das Wechselintervall für einen Austausch des Kraftstofffilters im Vergleich zum Stand der Technik verlängert ist.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt
Figur 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels für die Erfindung, Figur 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens gemäß der Erfindung,
Figur 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Ansteuerung der Vorförderpumpe während der Pumpenleistungserfassung und
Figur 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Druckverlaufes in Abhängigkeit von der Leistung der Vorförderpumpe .
Die Figur 1 zeigt eine Blockdarstellung zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels für die Erfindung.
Die dargestellte Vorrichtung weist einen Kraftstofftank 1 auf, aus welchem unter Verwendung einer Vorförderpumpe 2 Kraftstoff über ein Kraftstofffilter 3 und ein Volumenstromregelventil 5 an eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 geliefert wird. Die Vorför- derpumpe 2 ist elektrisch ansteuerbar und wird mit einem Ansteuersignal sl beaufschlagt, welches von einem Steuergerät 14 bereitgestellt wird.
In der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 erfolgt eine Verdichtung des Kraftstoffs auf ein gewünschtes hohes Druckniveau.
Der aus der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 ausgegebene Kraftstoff wird in einen Druckspeicher bzw. ein Rail 11 weitergeleitet und von dort aus mittels vom Steuergerät 14 angesteuerter Injektoren
13 in jeweils zugehörige Brennräume eines Kraftfahrzeugs eingespritzt, wobei diese Brennräume dem Verbrennungsmotor des
Kraftfahrzeugs zugehörig sind. Die vom Steuergerät 14 be- reitgestellten Ansteuersignale für die Injektoren 13 sind mit den
Bezugszeichen s3, s4, s5 und s6 bezeichnet. Mittels eines an das
Rail 11 angeschlossenen Hochdrucksensors 12 wird während des
Betriebes der Istdruck des Kraftstoffs im Rail gemessen und in
Form eines Druckistwertsignals plst an das Steuergerät 14 ge- meldet.
Zwischen dem Kraftstofffilter 3 und dem Volumenstromregelventil 5 ist ein mit der Kraftstoffleitung kontaktierter Tempera- tursensor 4 vorgesehen, mittels dessen die Temperatur des Kraftstoffs erfasst und in Form eines Temperaturistwertsignals Tlst an das Steuergerät 14 gemeldet wird.
Des Weiteren ist ein Druckbegrenzungsventil 6 vorgesehen, welches dann, wenn der Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung zwischen dem Kraftstofffilter 3 und dem Volumenstromregelventil 5 einen vorgegebenen Grenzwert, der von der Abnahmemenge der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 und von der Kennlinie des Druckbegrenzungsventil 5 abhängt, überschreitet, Kraftstoff in den Kraftstofftank 1 zurückgeführt.
Ferner sind ein Spülventil 7 und eine Spüldrossel 8 vorgesehen, über welche Kraftstoff an die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 weitergeleitet und über diese in den Kraftstofftank 1 zurückgeführt wird. Der Zweck des Spülventils 7 und der Spüldrossel 8 besteht darin, eine Versorgung des mechanischen Antriebs der Pumpe mit Kraftstoff zur Schmierung sicherzustellen
An die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 ist des Weiteren ein Druckregelventil 10 angeschlossen, welches den Druck des die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 verlassenden, unter hohen Druck stehenden Kraftstoffs auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt. Wird dieser überschritten, dann öffnet das Druckre- gelventil 10 und liefert Kraftstoff in den Kraftstofftank 1 zurück .
Ferner sind auch die Injektoren 13 über ein Rückschlagventil 15 mit dem Kraftstofftank 1 verbunden, so dass überschüssiger Kraftstoff von den Injektoren 13 über das Rückschlagventil 15 in den Kraftstofftank 1 zurückgeführt werden kann.
Um den Einfluss von Serienschwankungen der Vorförderpumpe 2 und/oder der Bordnetzspannungsschwankungen auf das Ein- spritzsystem zu reduzieren, erfolgt unter Verwendung des Hochdrucksensors 12 eine Ermittlung des mittels der Vorför- derpumpe 2 erzeugten Kraftstoffdruckes . Dabei wird bei schon fördernder Vorförderpumpe 2 das Volumenstromregelventil in den geöffneten Zustand gebracht. Dies hat zur Folge, dass der aus dem Kraftstofftank 1 geförderte Kraftstoff die geöffneten Zylinder der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 füllt und durch seinen Vor- förderdruck die Auslassventile der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 öffnet. Dadurch wird der im Rail 11 entstehende Druck auf einen Druckwert gebracht, der dem Vorförderdruck entspricht. Dieser Vorförderdruck wird mittels des Hochdrucksensors 12 gemessen und an das Steuergerät 14 gemeldet. Das Steuergerät 14 wertet die Vorförderdruckkennlinie aus, ermittelt daraus die Leistung der vorliegenden Vorförderpumpe und hinterlegt Adaptionswerte in einem Speicher 14a. Diese Adaptionswerte werden im Normalbetrieb des Einspritzsystems verwendet, um den von der Vorförderpumpe 2 erzeugten Vorförderdruck auf einen gewünschten Wert zu bringen. Dies geschieht durch eine Ansteuerung der Vorförderpumpe 2 seitens des Steuergerätes 14 mit einem Ansteuersignal sl, welches die genannten Adaptionswerte berücksichtigt.
Dadurch werden Serienschwankungen von Vorförderpumpen, Einlassventilen und Druckbegrenzungsventilen ausgeglichen und der Einfluss dieser Schwankungen auf die Einspritzdruckregelung minimiert. Dies hat zur Folge, dass auch die Kraftstoffvorhaltemenge auf das nötige Minimum realisiert werden kann, der Energiebedarf der Vorförderpumpe reduziert ist, der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs verringert ist und der Kohlendioxidausstoß des Kraftfahrzeugs herabgesetzt ist.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass - wie noch beschrieben wird - die Kraftstofffilterbeladung detektiert werden kann, so dass im Falle einer Detektion eines verstopften Kraftstofffilters ein Status-Flag „Kraftstofffilter wechseln" gesetzt werden kann. Das Intervall für einen Kraftstofffil- terwechsel muss dadurch nicht mehr von der Kilometerleistung des jeweiligen Fahrzeugs abhängig gemacht werden, sondern kann in vorteilhafter Weise an die tatsächlich bestehende Filterbeladung angepasst werden. Dies verlängert bei vielen Fahrzeugen das Wechselintervall erheblich. Die Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Adaption der Leistung einer Kraftstoffvorför- derpumpe eines Kraftfahrzeugs. Bei diesem Verfahren wird davon ausgegangen, dass der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs und damit auch die vom Verbrennungsmotor mechanisch angetriebene Hochdruck-Kraftstoffpumpe außer Betrieb sind, wie es beispielsweise kurz vor einem Motorstart der Fall ist.
Im Schritt Sl erfolgt ein Einschalten der Zündung. Durch dieses Einschalten der Zündung wird die elektrische Versorgung des Steuergerätes 14, des Hochdrucksensors 12, der Hochdruck- regelaktuatoren der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 9 und der elektrisch ansteuerbaren Vorförderpumpe 2 aktiviert.
Nach diesem Einschalten der Zündung, aber noch vor dem Starten des Motors erfolgt unter Verwendung des Steuergerätes 14 eine Ermittlung der Leistung der Vorförderpumpe 2 in den Schritten S2 bis S6.
Dabei wird die Leistung der Vorförderpumpe 2 durch eine Ansteuerung seitens des Steuergerätes 14 mit einem Ansteuersignal sl schrittweise linear innerhalb einer vorgegebenen Zeit von T = 0 bis T = ti auf die Maximalleistung der Vorförderpumpe 2 erhöht . Dabei erfolgt jeweils im Schritt S2 eine Erhöhung der Leistung um ein vorgegebenes Leistungsinkrement, im Schritt S3 eine Messung des Drucks im Rail 11 mittels des Hochdrucksensors 12 und eine Weiterleitung des gemessenen Druckwertes in Form des Druckistwertsignals plst an das Steuergerät 14, im Schritt S4 eine Abspeicherung des jeweiligen Parameterpaares Druckistwertsignal + Leistungswert im Speicher 14a und im Schritt S5 eine Abfrage, ob der vorgegebene Zeitpunkt ti bereits erreicht ist. Ist dies nicht der Fall, dann wird zum Schritt S2 zurückgesprungen und es erfolgt eine Erhöhung der Leistung der Vorförderpumpe um das vorgegebene Leistungsinkrement, eine Messung des Druckes im Rail mittels des Hochdrucksensors und eine Weiterleitung des gemessenen Druckistwertes an das Steuergerät und eine Abspeicherung des Parameterpaares Druckistwertsignal + Leistungswert im Speicher 14a. Danach erfolgt wiederum im Schritt S5 die Abfrage, ob der Zeitpunkt ti bereits erreicht ist oder nicht. Ist dies nicht der Fall, dann wird erneut zum Schritt S2 zurückgesprungen. Ist hingegen der Zeitpunkt ti erreicht und damit die Leistung der Vorförderpumpe 2 auf ihren Maximalwert erhöht, dann wird zum Schritt S6 gesprungen.
Im Schritt S6 erfolgt eine Auswertung der abgespeicherten Parameterpaare, um der vorliegenden Vorförderpumpe individuell zugeordnete Adaptionswerte zu ermitteln, die ebenfalls im Speicher 14a des Steuergerätes 14 abgespeichert werden. Im späteren Betrieb des Motors werden unter Berücksichtigung dieser Adaptionswerte die Ansteuersignale sl für die Vorförderpumpe 2 derart bereitgestellt, dass Serienstreuungen der Vorförderpumpe ausgeglichen werden und Kraftstoff mit gewünschtem Vorför- derdruck über das Kraftstofffilter 3 und den Volumenstromregler 5 an die Hochdruckkraftstoffpumpe 9 geliefert wird.
Nach dem Abschluss der Auswertung der abgespeicherten Parameterpaare und erfolgter Ermittlung und Abspeicherung der Adaptionswerte im Speicher 14a erfolgt im Schritt S7 das Starten des Motors. Im Schritt S8 erfolgt schließlich im Normalbetrieb des Motors und damit auch des Common-Rail-Einspritzsystems eine Verwendung der im Speicher 14a abgespeicherten Adaptionswerte zur Ermittlung der Ansteuersignale sl für die Vorförderpumpe 2 derart, dass diese Kraftstoff mit dem gewünschten Vorförderdruck liefert .
In der Figur 3 ist veranschaulicht, wie nach einem Einschalten der Zündung bis zum Erreichen des Zeitpunktes t = ti die Leistung P der Vorförderpumpe schritt- bzw. stufenweise linear bis zu einer Maximalleistung Pmax erhöht wird.
Die Figur 4 veranschaulicht die Form der Druckanstiegskurve in Abhängigkeit von der Leistung P der Vorförderpumpe 2, wobei längs der Ordinate der Vorförderdruck p und längs der Abszisse die Leistung P der Vorförderpumpe aufgetragen ist. Es ist ersichtlich, dass die Druckanstiegskurve Übergangsstellen bzw. Steigungsänderungen aufweist, die durch das Verhalten der einzelnen Kraftstoffkreislaufkomponenten bestimmt sind. Die einzelnen Einflüsse der verschiedenen Kraftstoffkreislauf- komponenten können vom Steuergerät 14 anhand des jeweils momentan vorliegenden Druckniveaus der jeweiligen Kraftstoffkreislaufkomponente zugeordnet werden. Beispielsweise befindet sich in der Figur 4 an der Übergangsstelle A, an welcher der Druck y bar und die Leistung b Watt beträgt, der Öffnungspunkt des Druckbegrenzungsventils 6 und an der Übergangsstelle B, an welcher der Druck z bar und die Leistung c Watt beträgt, der Punkt „Verlassen der Linearität" . Diese Punkte bzw. Übergangsstellen werden im Steuergerät durch eine Auswertung der Parameterpaare Druckwertistsignal/Leistungswert beispielsweise durch eine Gradientenberechnung detektiert und in Form von Adaptionswerten im Speicher 14a hinterlegt. Diese Adaptionswerte werden im späteren Betrieb des Common-Rail-Einspritzsystems zur Adaption der Serienstreuung der Vorförderpumpe 2 verwendet, wobei eine Anpassung des Offsets und der Steigung der Vorför- der-Leistungs-Anstiegskennlinie erfolgt.
Wie bereits oben ausgeführt wurde, können die gespeicherten Werte auch zu einer Detektion der Beladung des Kraftstofffilters 3 verwendet werden. So werden die oben genannten Übergangsstellen A und B bzw. die zugehörigen Parameterwerte Druckistwert und Leistung während der Motorlaufzeit überwacht. Überschreitet bei der Übergangsstelle A die Leistung einen einstellbaren Grenzwert, dann wird vom Steuergerät 14 ein Statusflag „Kraftstofffilter wechseln" gesetzt und beispielsweise ein Warnlämpchen im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs zum Leuchten gebracht .
Das vorstehend beschriebene Verfahren setzt voraus, dass die Vorförderpumpe 2 eine elektrisch ansteuerbare Vorförderpumpe ist.
Liegt im Unterschied dazu eine Konstantvorförderpumpe vor, dann ist das oben beschriebene Verfahren nur eingeschränkt verwendbar und kann lediglich zur Filterbeladungsdetektion verwendet werden .
So erfolgt in diesem Fall zunächst ein Einschalten der Zündung, so dass die elektrische Versorgung des Steuergerätes 14, des Hochdrucksensors 12 und der Hochdruckregelaktuatoren der Hochdruck-Kraftstoffpumpe aktiviert sind. Dann erfolgt ein Einschalten der Vorförderpumpe sowie eine Messung und Abspeicherung des sich einstellenden Druckwertes. Dieser ge- speicherte Druckwert dient der Detektion der Kraftstofffil- terbeladung, indem er über die Motorlaufzeit aufgezeichnet wird. Unterschreitet der Druck einen einstellbaren Grenzwert, dann wird das Flag „Kraftstofffilter wechseln" gesetzt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Adaption der Leistung einer Kraftstoffvor- förderpumpe eines Kraftfahrzeugs, welches ein Com- mon-Rail-Einspritzsystem und einen Verbrennungsmotor aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
- nach einem Einschalten der Zündung und vor dem Starten des Verbrennungsmotors der Kraftstoffvorförderpumpe zugeordnete, deren individuelle Leistung beschreibende Adaptionswerte er- mittelt und abgespeichert werden, und
- nach dem Starten des Verbrennungsmotors die abgespeicherten Adaptionswerte bei der Ermittlung eines Ansteuersignals (sl) für die Vorförderpumpe (2) berücksichtigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Kraftstoffvorförderpumpe Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (1) in das Rail (11) des Com- mon-Rail-Einspritzsystems gepumpt wird und der im Rail (11) herrschende Kraftstoffdruck mittels eines Drucksensors (12) gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Kraftstoffvorförderpumpe schrittweise linear bis zur Maximalleistung der Kraftstoffvorförderpumpe erhöht wird und Parameterpaare gebildet werden, wobei einer dieser Parameter ein Leistungswert und der andere Parameter der diesem Leistungswert zugeordnete Druckistwert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterpaare abgespeichert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterpaare zur Erstellung einer der Vorförderpumpe individuell zugeordneten Druckkennlinie verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der der Vorförderpumpe individuell zugeordneten Druckkennlinie Übergänge detektiert werden, an denen Steigungsänderungen auftreten .
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptionsparameter aus den den Übergängen zugehörigen Druck- und
Leistungswerten ermittelt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die den Übergängen zugehörigen Druck- und Leistungswerte in einem Speicher nichtflüchtig hinterlegt werden, dass während der Lebensdauer des Common-Rail-Einspritzsystems wiederholt die Übergänge in der Druckkennlinie ermittelt und zugehörige Druck- und Leistungswerte im Speicher nicht flüchtig hinterlegt werden und unter Verwendung der abgespeicherten Druck- und Leis- tungswerte der Beladungszustand eines im Kraftfahrzeug angeordneten Kraftstofffilters ermittelt wird.
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