DE10153396A1

DE10153396A1 - Einrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE10153396A1
Application number: DE10153396A
Authority: DE
Inventors: Bernd Rumpf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2003-05-28
Also published as: JP2005508472A; WO2003040535A1; US20040250611A1; EP1440232A1

Abstract

Bei einer Einrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Kraftstoffpumpe (1, 2) für ein Kraftfahrzeug, wird die Kraftstoffpumpe (1, 2) bei einer Störung einer elektronischen Steuerung (3) mit dem Stromnetz des Kraftfahrzeuges verbunden. Anschließend fördert die Kraftstoffpumpe (1, 2) mit der gesamten Förderleistung. Die Einrichtung bietet eine hohe Sicherheit gegen einen Ausfall der Förderung des Kraftstoffs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug mit einer zwischen einem Stromnetz und der Kraftstoffpumpe angeordneten elektronischen Steuerung zur Regelung der Leistung der Kraftstoffpumpe und mit einem Drucksensor zur Überwachung eines von der Kraftstoffpumpe erzeugten Drucks.
Solche Einrichtungen werden in heutigen Kraftfahrzeugen eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Hierdurch lässt sich die Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit des Bedarfs der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges regeln. Die Brennkraftmaschine erhält daher von der Kraftstoffpumpe nur die Menge an Kraftstoff, die sie benötigt. Eine unnötige Umwälzung und Aufheizung von Kraftstoff im Kraftstoffbehälter wird mit der bekannten Einrichtung vermieden. Damit hat der Kraftstoffbehälter eine geringe Permeation an Kraftstoff.
Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist, dass bei einem Ausfall der elektronischen Steuerung die Kraftstoffpumpe nicht mehr angesteuert wird und damit eine Förderung des Kraftstoffs ausbleibt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung der bekannten Art so weiterzubilden, dass bei einem Ausfall der elektronischen Steuerung ein zumindest vorübergehender Weiterbetrieb der Kraftstoffpumpe möglich ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektronische Steuerung mit einer Überwachungseinrichtung verbunden ist und dass Mittel zur Verbindung der Kraftstoffpumpe mit dem Stromnetz bei einer Störung der elektronischen Steuerung vorgesehen sind.
Durch diese Gestaltung wird eine Stromversorgung der Kraftstoffpumpe auch bei der Störung der elektronischen Steuerung sichergestellt. Die Kraftstoffpumpe wird daher trotz der Störung weiterbetrieben. Daher wird bei einem Defekt der elektronischen Steuerung ein Ausfall der Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff zuverlässig vermieden. Bei der Überwachungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Watch-Dog handeln.
Bei einem Ausfall des Drucksensors lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff sicherstellen, wenn die elektronische Steuerung oder die Überwachungseinrichtung Mittel zur ungeregelten Verbindung der Kraftstoffpumpe mit dem Stromnetz bei einer Störung des Drucksensors aufweist.
Die Verbindung der Kraftstoffpumpe mit dem Stromnetz könnte beispielsweise eine Ersatzsteuerung aufweisen. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist jedoch besonders einfach aufgebaut, wenn die Verbindung mit dem Stromnetz ungeregelt ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Kraftstoffpumpe einen Schalter aufweist, wenn der Schalter von der Überwachungseinrichtung ansteuerbar ist und zur Verbindung der Kraftstoffpumpe in der einen Stellung mit der elektronischen Steuerung und in der anderen Stellung mit dem Stromnetz ausgebildet ist.
Die Umschaltung von der geregelten Steuerung der Kraftstoffpumpe in die ungeregelte Steuerung erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn der Schalter ein Relais aufweist.
Bei besonders leistungsstarken Brennkraftmaschinen werden häufig zwei Kraftstoffpumpen eingesetzt. Die Regelung der Leistung mehrerer Kraftstoffpumpen erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn eine einzige elektronische Steuerung zur Ansteuerung mehrerer Kraftstoffpumpen ausgebildet ist.
Die ungeregelte Verbindung der Kraftstoffpumpe könnte beispielsweise einen festen Widerstand aufweisen und den Betrieb der Kraftstoffpumpe im Teillastbereich ermöglichen. Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht einen dauerhaften Betrieb der Kraftstoffpumpe bei Volllast, wenn die Kraftstoffpumpe mit einem mechanischen Druckregler verbunden ist. Durch diese Gestaltung wird die Kraftstoffpumpe bei der ungeregelten Verbindung mit dem Stromnetz wie die bekannte Kraftstoffpumpe ohne elektronische Steuerung betrieben.
Bei mehreren Kraftstoffpumpen könnte ein einzelner Schalter die Verbindung mit dem Stromnetz oder der elektronischen Steuerung herstellen. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat jedoch eine besonders hohe Ausfallsicherheit, wenn jede der Kraftstoffpumpen einen eigenen Schalter hat.
Eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der elektronischen Steuerung erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand, wenn die Überwachungseinrichtung und die Steuereinheit der Brennkraftmaschine einen gemeinsamen Anschluss für eine Diagnoseeinrichtung aufweisen. Hierbei lassen sich die elektronische Steuerung, der Druckregler und die Überwachungseinrichtung einfach mit der ohnehin regelmäßig zu überprüfenden Steuereinheit der Brennkraftmaschine testen.
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 einer einzigen Figur schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Regelung der Leistung zweier Kraftstoffpumpen 1, 2. Die Einrichtung hat eine elektronische Steuerung 3 und eine Überwachungseinrichtung 4. Die elektronische Steuerung 3 ist mit einer Steuereinheit 5 einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges und mit einem in einer Einspritzleiste 6 angeordneten Drucksensor 7 verbunden. Hierdurch kann die elektronische Steuerung 3 in Abhängigkeit von den Signalen der Steuereinheit 5 und dem in der Einspritzleiste 6 herrschenden Druck die Leistung der Kraftstoffpumpen 1, 2 regeln.
Ein von der elektronischen Steuerung 3 erzeugtes Signal wird von der Überwachungseinrichtung 4 überprüft. Die Überwachungseinrichtung 4 ist mit einem Relais 8 verbunden. Das Relais 8 steuert zwei Schalter 9, 10 an, die die Verbindung der Kraftstoffpumpen 1, 2 entweder mit dem in der Zeichnung mit V+ und Masse gekennzeichneten Stromnetz oder mit der elektronischen Steuerung 3 herstellen. Die elektronische Steuerung 3 hat einen Regler 11, eine Pulsweitenmodulation 12 und zwei Steuereinheiten 13, 14. Die Steuereinheiten 13, 14 sind jeweils einer Kraftstoffpumpe 1, 2 zugeordnet.
Die Steuereinheit 5 der Brennkraftmaschine und die Überwachungseinrichtung 4 sind mit einem gemeinsamen Diagnoseanschluss 15 verbunden. Über die zu dem Diagnoseanschluss 15 führende Leitung 16 werden zudem die Steuersignale der Überwachungseinrichtung 4 zu dem Relais 8 übertragen.
Ein Ausfall der elektronischen Steuerung 3 wird von der Überwachungseinrichtung 4 erfasst. Die Überwachungseinrichtung 4 steuert bei einem Ausfall der elektronischen Steuerung 3 das Relais 8 an, welches anschließend die Verbindung der Kraftstoffpumpen 1, 2 von der elektronischen Steuerung 3 auf das Stromnetz umschaltet. Hierdurch werden die Kraftstoffpumpen 1, 2 ungeregelt mit voller Leistung betrieben. Der von den Kraftstoffpumpen 1, 2 erzeugte Druck wird von einem mechanischen Druckregler 17 auf beispielsweise 6 bar begrenzt. Überschüssiger Kraftstoff wird über eine Abregelleitung 18 in den Kraftstoffbehälter zurückgeleitet. Wenn die Kraftstoffpumpen 1, 2 über die elektronische Steuerung 3 geregelt werden, wird der erzeugte Druck in der Einspritzleiste 6 grundsätzlich unterhalb von 6 bar gehalten, so dass der mechanische Druckregler 17 die Abregelleitung 18 ständig verschließt.

Claims

1. Einrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug mit einer zwischen einem Stromnetz und der Kraftstoffpumpe angeordneten elektronischen Steuerung zur Regelung der Leistung der Kraftstoffpumpe und mit einem Drucksensor zur Überwachung eines von der Kraftstoffpumpe erzeugten Drucks, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (3) mit einer Überwachungseinrichtung (4) verbunden ist und Mittel zur Verbindung der Kraftstoffpumpe (1, 2) mit dem Stromnetz bei einer Störung der elektronischen Steuerung (3) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (3) oder die Überwachungseinrichtung (4) Mittel zur Verbindung der Kraftstoffpumpe (1, 2) mit dem Stromnetz bei einer Störung des Drucksensors (7) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Kraftstoffpumpe (1, 2) mit dem Stromnetz ungeregelt ist.

4. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (1, 2) einen Schalter (9, 10) hat, dass der Schalter (9, 10) von der Überwachungseinrichtung (4) ansteuerbar ist und zur Verbindung der Kraftstoffpumpe (1, 2) in der einen Stellung mit der elektronischen Steuerung (3) und in der anderen Stellung mit dem Stromnetz ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (9, 10) ein Relais (8) aufweist.

6. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige elektronische Steuerung (3) zur Ansteuerung mehrerer Kraftstoffpumpen (1, 2) ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (1, 2) mit einem mechanischen Druckregler (17) verbunden ist.

8. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kraftstoffpumpen (1, 2) einen eigenen Schalter (9, 10) hat.

9. Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (4) und die Steuereinheit (5) der Brennkraftmaschine einen gemeinsamen Anschluss (15) für eine Diagnoseeinrichtung aufweisen.