DE102006053950A1

DE102006053950A1 - Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Druckerfassungseinheit eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006053950A1
Application number: DE102006053950A
Authority: DE
Inventors: Christian Beetz; Michael Wirkowski; Hartmut Wolpert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: DE102006053950B4; CN101583786A; US8113039B2; WO2008058969A1; US20100083742A1; CN101583786B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Druckerfassungseinheit eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine. Dabei wird ein Einspritzsystem betrachtet, das kein Hochdruckventil aufweist. Ein Fehler tritt auf, wenn ein Druckgradientenwert einen Druckgradientengrenzwert unterschreitet und gleichzeitig der zuletzt ermittelte Druck größer ist als ein Druckgrenzwert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Druckerfassungseinheit eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs 1.
Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zum Betrieb einer Brennkraftmaschine sind generell seit vielen Jahren bekannt. Bei einem sogenannten Common-Rail Einspritzsystem erfolgt die Kraftstoffzuführung in den jeweiligen Brennraum der Brennkraftmaschine durch Injektoren. Dabei ist ein hoher Einspritzdruck vorteilhaft, da hierdurch einerseits eine hohe spezifische Leistung der Brennkraftmaschine und andererseits eine geringe Emission von Schadstoffen erreicht werden kann. Bei Verwendung einer Hochdruckpumpe und eines Druckspeichers (Rail) für den Kraftstoff können Einspritzdrücke von 1600 bis 1800 bar erreicht werden. Aufgrund der hohen Einspritzdrücke ergeben sich auch hohe Anforderungen an die Sicherheitstechnik und deren Komponenten. Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer für eine Brennkraftmaschine vorgesehenen Druckerfassungseinheit, erfolgt üblicherweise dadurch, dass die Brennkraftmaschine abgeschaltet und der sich mit dem Abschalten kontinuierlich abbauende Raildruck betrachtet wird. Da sowohl Einspritzsysteme mit Hochdruckregelventil als auch solche ohne Hochdruckregelventil verwendet werden, müssen daher jeweils unterschiedliche Funktionsüberprüfungsverfahren zum Einsatz kommen.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen das Einspritzsystem ein Hochdruckregelventil aufweist. Die Funktionsfähigkeit einer Druckerfassungseinheit bei abgeschalteter Brennkraftmaschine erfolgt durch eine Raildruckbetrachtung. In einem Einspritzsystem mit Hochdruckregelventil wird nach Abschalten der Brennkraftmaschine der Druck durch Öffnen des Hochdruckventils abgelassen. Der Druckabbau erfolgt dabei sehr schnell, so dass es sich nach einer sehr kurzen vorgebbaren Zeit feststellen lässt, ob die Druckerfassungseinheit einwandfrei funktioniert. Hierzu wird betrachtet, ob sich der nach dem Druckabbau ermittelte Druckwert nach einer vorgegebenen Zeit oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes befindet.
Bei Einspritzsystemen, bei denen kein Hochdruckregelventil zum Einsatz kommt, erfolgt der Raildruckabbau hingegen nur sehr langsam (z.B. durch Leckageverluste). Der Raildruckabbau kann dabei sogar zeitlich länger dauern, als das Steuergerät bestromt wird. Da aber das Funktionsüberprüfungsverfahren der Druckerfassungseinheit ein Bestandteil des Steuergeräts ist, kann keine Aussage zur Funktionsfähigkeit einer Druckerfassungseinheit nach einem Abschalten der Bestromung des Steuergeräts getätigt werden.
Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren bereitzustellen, das bei einer Verwendung eines Einspritzsystems ohne Hochdruckregelventil es ermöglicht den Funktionszustand einer Druckerfassungseinheit zu ermitteln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Verfahren für Einspritzsysteme ohne Hochdruckregelventil zur Bestimmung der Funktionsfähigkeit einer Druckerfassungseinheit zur Verfügung steht. Insbesondere ermittelt das Verfahren die Funktionsfähigkeit der Druckerfassungseinheit bei langsamen Raildruckabbau.
Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1: ein Flussdiagramm zur Bestimmung des Funktionszustandes der Druckerfassungseinheit
2: den zeitlichen Raildruckverlauf für den Fall, dass kein Funktionsfehler der Druckerfassungseinheit identifiziert wird,
3: den zeitlichen Raildruckverlauf für den Fall, dass ein Funktionsfehler der Druckerfassungseinheit identifiziert wird.
1 zeigt ein Flussdiagramm zur Bestimmung des Funktionszustandes der Druckerfassungseinheit. Dabei wird im Schritt S1 die Brennkraftmaschine ausgeschaltet. Anschließend werden im Schritt S10 kontinuierlich Druckwerte ermittelt und basierend auf diesen die jeweiligen Druckgradienten anhand zweier aufeinanderfolgender Druckwerte bestimmt. Die Zeitspanne zwischen der Ermittlung dieser beiden Druckwerte, die zur Bestimmung der Druckgradienten benötigt werden, ist vorgebbar. Im Schritt S20 wird ermittelt, ob der bestimmte Druckgradient einen gespeicherten Druckgradientengrenzwert unterschreitet. Für den Fall, dass der bestimmte Druckgradient diesen Druckgradientengrenzwert überschreitet, wird angenommen, dass der Druck sich normal über Leckage abbaut. Die Funktionsüberprüfung der Druckerfassungseinheit wird dann nicht weiter verfolgt. Sollte der Druckgradient den gespeicherten Druckgradientengrenzwert aber unterschreiten, so wird im Schritt S30 überprüft, ob der zum zweiten Zeitpunkt ermittelte Druckwert größer ist als ein gespeicherter Druckgrenzwert. Sollte der zum zweiten Zeitpunkt ermittelte Druckwert größer sein als der gespeicherte Druckgrenzwert, so werden im Schritt S40 entsprechende Maßnahmen eingeleitet. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass der zum zweiten Zeitpunkt ermittelte Druckwert dem zuletzt ermittelten Druckwert entspricht.
Weiterhin kann die Funktionsüberprüfung der Druckerfassungseinheit auch vor dem nächsten Motorstart erfolgen. Dies ist insbesondere für den Fall notwendig, dass die Funktionsüberprüfung im Nachlauf unter Umständen nicht aktiv wird, weil die Bedingung, dass der Druckgradientenwert kleiner als ein gespeicherter Druckgradientengrenzwert ist, nicht identifiziert wird, bevor sich das Steuergerät abschaltet. Da die Funktionsüberprüfung Bestandteil des Steuergeräts ist, kann diese auch nur bei einer Bestromung des Steuergeräts funktionieren. Unter einem Nachlauf wird dabei verstanden, dass das Motorsteuergerät auch noch nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine Funktionen für eine bestimmte Zeitdauer ausführt.
Bei einem längeren Stillstand der Brennkraftmaschine ist der Raildruck komplett abgebaut. Dann ist der Druckgradientenwert automatisch kleiner als ein gespeicherter Druckgradientengrenzwert, so dass sofort bei einem Einschalten der Brennkraftmaschine die Fehlerdiagnose durchgeführt, und damit der zuletzt ermittelte Druck mit dem gespeicherten zweiten Grenzwert verglichen werden kann.
2 zeigt den zeitlichen Raildruckverlauf 1 für den Fall, dass kein Funktionsfehler bei der Druckerfassungseinheit identifiziert wird. Die strichlierte Linie entspricht dabei dem zeitlichen Verlauf des gespeicherten Druckgrenzwerts P2 zur Bestimmung der Funktionsfähigkeit der Druckerfassungseinheit. Die Brennkraftmaschine wird zum Zeitpunkt t1 abgestellt. Ab diesem Zeitpunkt erfolgt ein Abfall des Raildruckverlaufs P1. Bis zum Zeitpunkt t2 befindet sich der Druckgradientenverlauf oberhalb eines gespeicherten Durckgradientengrenzwerts, wobei beide Verläufe im Diagramm nicht dargestellt sind. Erst ab dem Zeitpunkt t2 unterschreitet der Druckgradientenverlauf den gespeicherten Druckgradientengrenzwert und ein Wertvergleich zwischen dem zum zweiten Zeitpunkt ermittelten Raildruck P1 und dem gespeicherten Druckgrenzwert P2 wird durchgeführt. Das Ergebnis zeigt, dass sich der Raildruck P1 zum Zeitpunkt t2 unterhalb des gespeicherten Druckgrenzwerts P2 befindet und die Druckerfassungseinheit nicht defekt ist.
3 zeigt den zeitlichen Raildruckverlauf P10 für den Fall, dass ein Funktionsfehler bei der Druckerfassungseinheit identifiziert wird. Die strichlierte Linie entspricht dabei dem zeitlichen Verlauf des gespeicherten Druckgrenzwerts P20 zur Bestimmung der Funktionsfähigkeit der Druckerfassungseinheit. Die Brennkraftmaschine wird zum Zeitpunkt t1' abgestellt. Ab diesem Zeitpunkt erfolgt ein Abfall des Raildruckverlaufs P10. Bis zum Zeitpunkt t2' befindet sich der Druckgradientenverlauf oberhalb eines gespeicherten Druckgradientengrenzwerts, wobei beide Verläufe im Diagramm nicht dargestellt sind. Erst ab dem Zeitpunkt t2' unterschreitet der Druckgradientenverlauf den gespeicherten Druckgradientengrenzwert und ein Wertvergleich zwischen dem zuletzt ermittelten Raildruck P10 und dem gespeicherten Druckgrenzwert P20 wird durchgeführt. Da sich der Raildruck P10 oberhalb des gespeicherten Druckgrenzwerts P20 befindet, wird ein Fehler der Druckerfassungseinheit identifiziert.

Claims

Verfahren zur Funktionsüberprüfung einer Druckerfassungseinheit in einem kein Hochdruckregelventil aufweisenden Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Common Rail Einspritzsystems, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach Abschalten der Brennkraftmaschine ein sich zwischen zwei Zeitpunkten ergebender Druckgradient ermittelt und mit einem gespeicherten Druckgradientengrenzwert verglichen wird, und dass, wenn der Druckgradient diesen Druckgradientengrenzwert unterschreitet, ein zum zweiten Zeitpunkt ermittelte Druckwert mit einem gespeicherten Druckgrenzwert verglichen wird, und dann ein Funktionsfehler signalisiert wird, wenn der zum zweiten Zeitpunkt ermittelte Druckwert den gespeicherten Druckgrenzwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Druckgradient den gespeicherten Druckgradientengrenzwert überschreitet, kein Vergleich des zuletzt ermittelten Druckwerts mit dem gespeicherten Druckgrenzwert durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne zwischen den zwei Zeitpunkten zur Bestimmung des Druckgradienten vorgebbar ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, das eine Funktionsüberprüfung der Druckerfassungseinheit bei dem nächsten Starten der Brennkraftmaschine nachgeholt wird, wenn die Funktionsüberprüfung nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine aufgrund einer zu kurzen Bestromung des Steuergerätes nicht durchgeführt werden kann.