DE102019219733A1 - Method for venting a fuel supply system - Google Patents

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Stefan Kieferle
Markus Strasser
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften eines Kraftstoffversorgungssystems (10) für eine Brennkraftmaschine (40), aufweisend eine Niederdruckpumpe (14), eine Hochdruckpumpe (15), einen Hochdruckspeicher (18) und ein Druckregelventil (28) für den Hochdruckspeicher, wobei mittels der Niederdruckpumpe (14) Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (12) zur Hochdruckpumpe (15) förderbar ist, wobei mittels der Hochdruckpumpe (15) Kraftstoff in den Hochdruckspeicher (18) förderbar ist, und wobei ein Rücklauf (32) des Druckregelventils (28) insbesondere an einen Zulauf (34) von der Niederdruckpumpe (14) zur Hochdruckpumpe (15) angebunden ist, wobei zum Entlüften einmal oder mehrmals ein Ansteuerablauf vorgenommen wird, bei dem ein Druck (p) von Kraftstoff im Kraftstoffversorgungssystem (10) auf einen zumindest im Wesentlichen konstanten Wert abgebaut, dann das Druckregelventil (28) geschlossen und die Niederdruckpumpe (14) zum Fördern von Kraftstoff angesteuert werden.The invention relates to a method for venting a fuel supply system (10) for an internal combustion engine (40), comprising a low-pressure pump (14), a high-pressure pump (15), a high-pressure accumulator (18) and a pressure control valve (28) for the high-pressure accumulator Low-pressure pump (14) fuel can be fed from a fuel tank (12) to the high-pressure pump (15), with fuel being able to be fed into the high-pressure accumulator (18) by means of the high-pressure pump (15), and with a return (32) of the pressure control valve (28) in particular an inlet (34) is connected from the low-pressure pump (14) to the high-pressure pump (15), with a control sequence being carried out once or several times for venting, in which a pressure (p) of fuel in the fuel supply system (10) is at least substantially constant The value is reduced, then the pressure control valve (28) is closed and the low-pressure pump (14) is activated to deliver fuel.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine, mit einer Niederdruckpumpe, einer Hochdruckpumpe, einem Hochdruckspeicher und einem Druckregelventil für den Hochdruckspeicher, sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for venting a fuel supply system for an internal combustion engine, with a low-pressure pump, a high-pressure pump, a high-pressure accumulator and a pressure control valve for the high-pressure accumulator, as well as a computing unit and a computer program for its implementation.

Stand der TechnikState of the art

In Fahrzeugen mit Brennkraftmaschinen können Kraftstoffversorgungssysteme mit einer Hochdruckpumpe eingesetzt werden, um eine möglichst optimale Kraftstoffversorgung, insbesondere für einen Hochdruckspeicher bzw. ein sog. Rail, aus dem der Kraftstoff dann mittels Kraftstoffinjektoren in die Brennkraftmaschine bzw. deren Brennräume eingebracht wird, zu erreichen.In vehicles with internal combustion engines, fuel supply systems with a high pressure pump can be used to achieve the best possible fuel supply, in particular for a high pressure accumulator or a so-called rail from which the fuel is then introduced into the internal combustion engine or its combustion chambers by means of fuel injectors.

Um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank effizient zur Hochdruckpumpe zu bringen, werden in einem solchen Kraftstoffversorgungssystem typischerweise eine oder ggf. auch mehrere Niederdruckpumpen, insbesondere sog. elektrische bzw. elektronische Kraftstoffpumpen, auch als Vorförderpumpen bezeichnet, eingesetzt.In order to efficiently bring fuel from a fuel tank to the high-pressure pump, one or possibly also several low-pressure pumps, in particular so-called electrical or electronic fuel pumps, also referred to as pre-feed pumps, are typically used in such a fuel supply system.

Während der Förderung des Kraftstoffs von einem Kraftstofftank bis hin zum Hochdruckspeicher wird der Kraftstoff typischerweise durch einen oder mehrere Kraftstofffilter hindurch gefördert, die in der Regel dafür vorgesehen sind, Verschmutzungen aus dem Kraftstoff zu entfernen bzw. herauszufiltern.While the fuel is being conveyed from a fuel tank to the high-pressure accumulator, the fuel is typically conveyed through one or more fuel filters, which are generally provided to remove or filter out contaminants from the fuel.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Entlüften eines Kraftstoffversorgungssystems sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for venting a fuel supply system as well as a computing unit and a computer program for carrying it out are proposed with the features of the independent claims. Advantageous refinements are the subject matter of the subclaims and the description below.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Entlüften - und auch Betreiben - eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor. Das Kraftstoffversorgungssystem weist dabei eine Niederdruckpumpe, z.B. in Form einer elektrischen Kraftstoffpumpe, eine Hochdruckpumpe und einen Hochdruckspeicher auf. Für den Hochdruckspeicher ist zudem ein Druckregelventil vorgesehen, mittels dessen erreicht werden kann, dass der Druck im Hochdruckspeicher limitiert oder auch schnell abgebaut werden kann.A method according to the invention is used for venting - and also operating - a fuel supply system for an internal combustion engine, in particular a diesel engine. The fuel supply system has a low-pressure pump, e.g. in the form of an electric fuel pump, a high-pressure pump and a high-pressure accumulator. A pressure regulating valve is also provided for the high-pressure accumulator, by means of which it can be achieved that the pressure in the high-pressure accumulator can be limited or also quickly reduced.

Das Kraftstoffversorgungssystem ist dann derart aufgebaut, dass mittels der Niederdruckpumpe Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zur Hochdruckpumpe förderbar ist, und zwar zweckmäßigerweise durch einen Kraftstofffilter, mit dem Verunreinigungen aus dem Kraftstoff herausgefiltert werden können. Mittels der Hochdruckpumpe ist der Kraftstoff dann (mit höherem Druck) in den Hochdruckspeicher förderbar. Aus dem Hochdruckspeicher kann der Kraftstoff dann über Kraftstoffinjektoren in die Brennkraftmaschine bzw. deren Zylinder oder Brennräume eingebracht werden. Bei gewünschter Druckreduktion im Hochdruckspeicher kann der Hochdruck durch Öffnen des Druckregelventils abgebaut bzw. reduziert werden.The fuel supply system is then constructed in such a way that fuel can be conveyed from a fuel tank to the high-pressure pump by means of the low-pressure pump, specifically expediently through a fuel filter with which impurities can be filtered out of the fuel. The fuel can then be pumped into the high-pressure accumulator (at a higher pressure) by means of the high-pressure pump. The fuel can then be introduced from the high-pressure accumulator into the internal combustion engine or its cylinders or combustion chambers via fuel injectors. If the pressure reduction in the high pressure accumulator is desired, the high pressure can be reduced or reduced by opening the pressure regulating valve.

Eine mögliche und besonders typische Ausgestaltung des Kraftstoffversorgungssystems ist nun derart, dass ein Rücklauf des Druckregelventils - über den überschüssiger Kraftstoff ablaufen kann, wenn z. B. der bestimmte Druck im Hochdruckspeicher schon erreicht ist oder wenn der Druck im Hochdruckspeicher abgebaut werden soll - in einen Zulauf von der Niederdruckpumpe zur Hochdruckpumpe angebunden ist. Besonders zweckmäßig ist es dann auch noch, wenn dieser Rücklauf in dem Zulauf zwischen der Niederdruckpumpe und dem Kraftstofffilter bzw. im oder kurz vor dem Kraftstofffilter angebunden ist, da dann nämlich mit dem Kraftstoff aus dem Rücklauf des Druckregelventils der Kraftstofffilter geheizt werden kann.A possible and particularly typical embodiment of the fuel supply system is such that a return of the pressure control valve - can run through the excess fuel, if z. B. the certain pressure in the high-pressure accumulator has already been reached or if the pressure in the high-pressure accumulator is to be reduced - is connected to an inlet from the low-pressure pump to the high-pressure pump. It is also particularly useful if this return is connected in the inlet between the low-pressure pump and the fuel filter or in or just before the fuel filter, since the fuel filter can then be heated with the fuel from the return of the pressure control valve.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei einem solchen Kraftstoffversorgungssystem eine Entlüftung mittels der Niederdruckpumpe schwierig ist, da durch die Anbindung des Rücklaufs des Druckregelventils im Zulauf zwischen Hochdruckpumpe und Niederdruckpumpe bei eingeschalteter bzw. in Betrieb stehender Niederdruckpumpe der gleiche Druck sowohl im Zulauf zur Hochdruckpumpe als auch in dem Rücklauf zum Druckregelventil und damit im Hochdruckbereich bzw. im Hochdruckspeicher erzeugt wird. Damit kann durch Einschalten bzw. Ansteuern der Niederdruckpumpe bei geöffnetem Druckregelventil kein Druckgefälle über die Hochdruckpumpe erzeugt werden, um etwaige Luft in dem Kraftstoffversorgungssystem zu entfernen, d.h. das Kraftstoffersorgungssystem zu entlüften.However, it has been shown that venting by means of the low-pressure pump is difficult in such a fuel supply system, since the connection of the return of the pressure control valve in the inlet between the high-pressure pump and the low-pressure pump means that the same pressure is maintained in the inlet to the high-pressure pump when the low-pressure pump is switched on or in operation is also generated in the return to the pressure control valve and thus in the high pressure area or in the high pressure accumulator. This means that by switching on or activating the low-pressure pump when the pressure control valve is open, no pressure gradient can be generated across the high-pressure pump in order to remove any air in the fuel supply system, i.e. to vent the fuel supply system.

Das vorgeschlagene Verfahren löst dies bei einem solchen (oder anderen) Kraftstoffversorgungsystem nun dadurch, dass zum Entlüften einmal oder mehrmals ein bestimmter Ansteuerablauf vorgenommen wird. Hierbei wird zunächst der Druck im Kraftstoffversorgungssystem - und zwar sowohl im Niederdruckbereich, also vom Kraftstofftank bis zur Hochdruckpumpe, als auch im Hochdruckbereich, also nach der Hochdruckpumpe - auf einen zumindest im Wesentlichen konstanten Wert abgebaut.The proposed method solves this in such a (or another) fuel supply system in that a specific control sequence is carried out once or several times for venting. Here, the pressure in the fuel supply system is first reduced to an at least essentially constant value, both in the low-pressure area, i.e. from the fuel tank to the high-pressure pump, and in the high-pressure area, i.e. after the high-pressure pump.

Ein solcher konstanter Wert kann Null (gegenüber Umgebungsdruck) betragen, ausreichend ist grundsätzlich aber auch schon ein (niedriger) Wert, der unter einem Förderdruck, den die Niederdruckpumpe bereitstellen kann, liegt. Hierzu kann vorzugsweise zunächst die Niederdruckpumpe ausgeschaltet werden, oder, falls diese schon ausgeschaltet ist, auch ausgeschaltet bleiben. Die Niederdruckpumpe kann hierzu für eine vorbestimmte Zeitdauer und/oder bis zum Erreichen des konstanten Werts des Drucks von Kraftstoff im Kraftstoffversorgungssystem ausgeschaltet werden oder bleiben. Anschließend kann das Druckregelventil geöffnet werden, oder, falls dies schon geöffnet ist, geöffnet bleiben. Such a constant value can be zero (compared to ambient pressure), but in principle a (low) value that is below a delivery pressure that the low-pressure pump can provide is also sufficient. For this purpose, the low-pressure pump can preferably first be switched off or, if it has already been switched off, it can also remain switched off. For this purpose, the low-pressure pump can be switched off or remain switched off for a predetermined period of time and / or until the constant value of the pressure of fuel in the fuel supply system is reached. The pressure control valve can then be opened or, if it is already open, it can remain open.

Wenn dann der Druck von Kraftstoff im Kraftstoffversorgungssystem auf den zumindest im Wesentlichen konstanten Wert abgebaut ist - hierzu kann eine vorbestimmte Zeitdauer abgewartet werden -, wird das Druckregelventil geschlossen und die Niederdruckpumpe wird zum Fördern von Kraftstoff angesteuert, also eingeschaltet.When the pressure of fuel in the fuel supply system is then reduced to the at least essentially constant value - for this a predetermined period of time can be waited for - the pressure control valve is closed and the low-pressure pump is activated, i.e. switched on, to deliver fuel.

Durch das Schließen des Druckregelventils vor der Ansteuerung bzw. vor dem Einschalten der Niederdruckpumpe werden das Hochdrucksystem, d.h. der Hochdruckbereich des Kraftstoffversorgungssystems, und das darin enthaltene Medium (üblicherweise Luft beim Erststart im Werk oder Luft-/Kraftstoffgemisch nach einer Tankleerfahrt) vom Rücklauf des Druckregelventils bzw. vom Zulauf der Hochdruckpumpe getrennt. Die erst anschließende Ansteuerung der Niederdruckpumpe führt dazu, dass der sich einstellende Druck im Zulauf der bzw. zur Hochdruckpumpe sich nicht gleichzeitig über das geöffnete Druckregelventil auch im Hochdruckspeicher einstellt. Dadurch führt der ansteigende Zulaufdruck, verursacht durch die eingeschaltete Niederdruckpumpe, zu einem effektiven Druckgefälle über die Hochdruckpumpe, also vom Zulauf der Hochdruckpumpe in Richtung Hochdruckspeicher.By closing the pressure control valve before activation or before switching on the low-pressure pump, the high-pressure system, i.e. the high-pressure area of the fuel supply system, and the medium it contains (usually air when starting for the first time in the factory or air / fuel mixture after the tank has run empty) are removed from the return of the pressure control valve or separated from the inlet of the high pressure pump. The only subsequent activation of the low-pressure pump has the result that the pressure that is established in the inlet to or to the high-pressure pump is not simultaneously set in the high-pressure accumulator via the open pressure regulating valve. As a result, the rising inlet pressure, caused by the switched-on low-pressure pump, leads to an effective pressure gradient across the high-pressure pump, i.e. from the inlet of the high-pressure pump in the direction of the high-pressure accumulator.

Das im Hochdruckspeicher eingeschlossene Medium, üblicherweise mit Luftanteilen, verbleibt damit zunächst kompressibel. Der durch die Förderleistung der Niederdruckpumpe entstehende Differenzdruck vom Zulauf zum Hochdruckspeicher wirkt somit unterstützend zur Entlüftung bzw. unterstützend bei der Abfuhr der Luft über einen (Hochdruck-) Pumpenkolben der Hochdruckpumpe in Richtung Hochdruckspeicher.The medium enclosed in the high-pressure accumulator, usually with air, thus initially remains compressible. The differential pressure from the inlet to the high-pressure accumulator resulting from the delivery rate of the low-pressure pump thus supports the venting or supports the removal of air via a (high-pressure) pump piston of the high-pressure pump in the direction of the high-pressure accumulator.

Bei entsprechend hoch gewähltem Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe (bevorzugt höher als ein Summenöffnungsdruck des Ein- und Auslassventils im Elementraum) kann damit die Entlüftung des Hochdruckbereichs der Hochdruckpumpe sogar ohne drehende Brennkraftmaschine - und damit ohne Betrieb der Hochdruckpumpe - erfolgen. Sofern es für die Hochdruckpumpe unkritisch ist, kann für die Entlüftung zusätzlich unterstützend die Hochdruckpumpe gedreht bzw. betrieben werden.If the pressure in the inlet of the high-pressure pump is appropriately high (preferably higher than a total opening pressure of the inlet and outlet valve in the element space), the high-pressure area of the high-pressure pump can be vented even without a rotating internal combustion engine - and thus without operating the high-pressure pump. If it is not critical for the high-pressure pump, the high-pressure pump can also be rotated or operated as a support for venting.

Dieses Vorgehen kann nun besonders bevorzugt auf folgende zwei verschiedene Arten erfolgen. Vorzugsweise wird der Ansteuerablauf für eine vorbestimmte Anzahl und/oder für eine vorbestimmte Zeitdauer wiederholt. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn die Hochdruckpumpe während des Entlüftens nicht in Betrieb genommen wird.This procedure can now be carried out particularly preferably in the following two different ways. The control sequence is preferably repeated for a predetermined number and / or for a predetermined period of time. This is particularly useful if the high-pressure pump is not put into operation during venting.

Diese Variante bietet sich für die Entlüftung insbesondere dann an, wenn ein Betrieb der Hochdruckpumpe vor vollständiger Entlüftung kritisch eingeschätzt wird. Dies kann beispielsweise bei kraftstoffgeschmierten Hochdruckpumpen der Fall sein. Bei dieser Variante erfolgt die Auslösung des erwähnten Ansteuerablaufs beispielsweise im Werk oder vor einem Erststart, oder auf Basis vorgegebener Schwellen einer Laufleistung oder einer Anzahl an Starts, bei denen ein gewünschter Druck im Hochdruckspeicher nicht erreicht wurde. Ebenso kann dies im Service, z.B. nach Komponententausch durch einen externen Tester-Eingriff, oder im Feld bei einem Startversuch nach Abstellen des Fahrzeugs nach erkannter Tankleerfahrt erfolgen. Bei dieser Variante kann vorgesehen sein, das erwähnte Entlüftungsverfahren für eine vorgebbare Zeitdauer oder alternativ für eine vorgebbare Anzahl von Zyklen durchzuführen und danach zu beendenThis variant is particularly suitable for venting if the operation of the high-pressure pump is critically assessed before complete venting. This can be the case, for example, with fuel-lubricated high-pressure pumps. In this variant, the aforementioned control sequence is triggered, for example, in the factory or before an initial start, or on the basis of predetermined thresholds of a mileage or a number of starts at which a desired pressure in the high-pressure accumulator was not reached. This can also be done in service, e.g. after a component has been replaced by an external tester, or in the field when attempting to start after parking the vehicle after the empty tank has been detected. In this variant, provision can be made for the aforementioned venting method to be carried out for a predeterminable period of time or, alternatively, for a predeterminable number of cycles and then to be terminated

Ebenso ist es aber bevorzugt, wenn der Ansteuerablauf so oft wiederholt wird, bis ein Druck im Hochdruckspeicher einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn die Hochdruckpumpe während des Entlüftens in Betrieb genommen wird. Insbesondere wird das Entlüften vorgenommen, wenn nach einem Start der Brennkraftmaschine der Druck im Hochdruckspeicher den vorbestimmten Wert, vorzugsweise innerhalb eine vorgegebenen Zeitdauer, nicht erreicht.However, it is also preferred if the control sequence is repeated until a pressure in the high-pressure accumulator has reached a predetermined value. This is particularly useful if the high pressure pump is put into operation during venting. In particular, the venting is carried out if, after the internal combustion engine has been started, the pressure in the high-pressure accumulator does not reach the predetermined value, preferably within a predetermined period of time.

Diese Variante bietet sich für die Entlüftung insbesondere dann an, wenn ein Betrieb der Hochdruckpumpe vor vollständiger Entlüftung unkritisch eingeschätzt wird. Dies kann beispielsweise bei ölgeschmierten Hochdruckpumpen der Fall sein. Bei dieser Variante erfolgt die Auslösung des erwähnten Ansteuerablaufs insbesondere unabhängig von etwaigen Randbedingung z.B. im Werk, im Service oder im Feld, sondern vielmehr generell immer dann, wenn beim Startversuch ein unzureichender Druckaufbau im Hochdruckspeicher vorliegt.This variant is particularly suitable for venting if the operation of the high-pressure pump before complete venting is judged to be uncritical. This can be the case, for example, with oil-lubricated high-pressure pumps. In this variant, the aforementioned control sequence is triggered, in particular, regardless of any boundary conditions, e.g. in the factory, in service or in the field, but rather generally whenever there is insufficient pressure build-up in the high-pressure accumulator when attempting to start.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, for example a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for performing all method steps is advantageous, since this causes particularly low costs, especially if an executing control device is used for other tasks and is therefore available anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. A program can also be downloaded via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawing.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawing.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt schematisch ein Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. 1 shows schematically a fuel supply system for an internal combustion engine, in which a method according to the invention can be carried out.
  • 2 zeigt einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. 2 shows a sequence of a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • 3 zeigt anhand eines Diagramms den Ablauf gemäß 2. 3 shows the sequence according to a diagram 2 .
  • 4 zeigt einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. 4th shows a sequence of a method according to the invention in a further preferred embodiment.
  • 5 zeigt anhand eines Diagramms den Ablauf gemäß 4. 5 shows the sequence according to a diagram 4th .

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist schematisch ein beispielhaftes Kraftstoffversorgungssystem 10 für eine Brennkraftmaschine 40 gezeigt. Dieses umfasst beispielhaft eine als elektrische Kraftstoffpumpe (EKP) ausgebildete Niederdruckpumpe 14, mittels welcher Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 12 entnommen und über ein Rückschlagventil 23 und einen Kraftstofffilter 13 zu einer Hochdruckpumpe 15 und dort insbesondere in einen Förderraum 17, gefördert werden kann.In 1 Figure 3 is a schematic of an exemplary fuel delivery system 10 for an internal combustion engine 40 shown. This includes, for example, a low-pressure pump designed as an electric fuel pump (EKP) 14th , by means of which fuel from a fuel tank 12th taken and through a check valve 23 and a fuel filter 13th to a high pressure pump 15th and there in particular in a conveying room 17th , can be funded.

Der Bereich (bei 13, 34) vor der Hochdruckpumpe 15 stellt somit einen Niederdruckbereich dar. Mittels eines Sensors bzw. Drucksensors 21 kann z.B. ein Zulaufdruck zur Hochdruckpumpe ermittelt werden. Die Hochdruckpumpe 15 ist in der Regel mit der Brennkraftmaschine 40 bzw. deren Nocken- oder Kurbelwelle in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis verbunden und kann damit angetrieben werden.The area (at 13th , 34 ) in front of the high pressure pump 15th thus represents a low pressure area. By means of a sensor or pressure sensor 21 For example, an inlet pressure to the high pressure pump can be determined. The high pressure pump 15th is usually with the internal combustion engine 40 or their camshaft or crankshaft connected in a certain transmission ratio and can thus be driven.

Die Hochdruckpumpe 15 weist beispielhaft ein Steuerventil 16 auf, mittels welchem, wie vorstehend beschrieben, Kraftstoff in den Förderraum eingelassen werden kann. Der Ausgang der Hochdruckpumpe 15 ist mit einem Hochdruckspeicher 18, dem sog. Rail, verbunden, an dem ein oder mehrere Kraftstoffinjektoren 19 angeschlossen sind. Eingangs- und ausgangsseitig des Förderraums 17 ist als Bestandteil der Hochdruckpumpe 15 üblicherweise ebenfalls je ein Einlass- bzw. Auslassventil vorgesehen.The high pressure pump 15th has an example of a control valve 16 on, by means of which, as described above, fuel can be admitted into the delivery chamber. The output of the high pressure pump 15th is with a high pressure accumulator 18th , the so-called. Rail, connected to one or more fuel injectors 19th are connected. Entrance and exit side of the conveying chamber 17th is part of the high pressure pump 15th Usually an inlet or outlet valve is also provided.

Über die Kraftstoffinjektoren 19 wiederum kann Kraftstoff in die Brennkraftmaschine 40 eingebracht werden. Weiterhin ist am Hochdruckspeicher 18 ein Druckregelventil 28 vorgesehen, ebenso kann ein Drucksensor 20 vorgesehen sein, der dazu eingerichtet ist, einen Druck im Hochdruckspeicher 18 zu erfassen.Via the fuel injectors 19th in turn, fuel can be fed into the internal combustion engine 40 be introduced. Furthermore is on the high pressure accumulator 18th a pressure control valve 28 provided, as well as a pressure sensor 20th be provided, which is set up to maintain a pressure in the high-pressure accumulator 18th capture.

Ein etwaiger Kraftstoffrücklauf von Kraftstoff an den Kraftstoffinjektoren (z.B. Leckage- oder/und Steuermenge) kann über eine Rücklaufleitung 30 in den Kraftstofftank 12 zurückgeführt werden.Any fuel return of fuel to the fuel injectors (for example leakage and / or control quantity) can be via a return line 30th in the fuel tank 12th to be led back.

An einem Anschlusspunkt zwischen der Niederdruckpumpe 14 und der Hochdruckpumpe 15 zweigt eine Bypass-Leitung 31 zur Rücklaufleitung 30 ab, die als Rücklauf aus dem Niederdruckbereich dient. Zudem ist ein Rücklauf 32 des Druckregelventils 28 an den Kraftstofffilter 13 angebunden, also zwischen Niederdruckpumpe 14 und Hochdruckpumpe 15.At a connection point between the low pressure pump 14th and the high pressure pump 15th branches off a bypass line 31 to the return line 30th which serves as a return from the low-pressure area. There is also a return 32 of the pressure control valve 28 to the fuel filter 13th connected, i.e. between the low-pressure pump 14th and high pressure pump 15th .

Weiterhin ist eine als Steuergerät ausgebildete Recheneinheit 80 gezeigt, die beispielhaft dazu eingerichtet ist, die Brennkraftmaschine 40 bzw. die Kraftstoffinjektoren 19, die Hochdruckpumpe 15 mit dem Steuerventil 16, das Druckregelventil 28 und die Niederdruckpumpe 14 anzusteuern.Furthermore, there is a computing unit designed as a control unit 80 shown, which is set up by way of example, the internal combustion engine 40 or the fuel injectors 19th who have favourited high pressure pump 15th with the control valve 16 , the pressure control valve 28 and the low pressure pump 14th head for.

In 2 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt, und zwar in der Variante, bei der die Hochdruckpumpe in Betrieb ist. In 3 ist hierzu ein Diagramm mit Verläufen von Drücken p und Schaltzuständen über einer Zeit t aufgetragen. Dabei gibt VP den Schaltzustand der Niederdruckpumpe an, wobei 0 für aus und 1 für ein steht, und VV gibt den Schaltzustand des Druckregelventils an, wobei 0 für offen und 1 für geschlossen steht. Mit VR ist der Druck im Hochdruckspeicher und mit VZ der Druck im Zulauf zur Hochdruckpumpe gezeigt, wobei pz den Solldruck für den Zulauf und pF den gewünschten Druck im Hochdruckspeicher angeben. Nachfolgend sollen die 2 und 3 übergreifend beschrieben werden.In 2 a sequence of a method according to the invention is shown schematically in a preferred embodiment, specifically in the variant in which the high-pressure pump is in operation. In 3 For this purpose, a diagram is plotted with profiles of pressures p and switching states over a time t. Thereby there V P the switching status of the low-pressure pump, where 0 stands for off and 1 for on, and V V indicates the switching status of the pressure regulating valve, where 0 stands for open and 1 for closed. With V R is the pressure in the high pressure accumulator and with V Z the pressure in the inlet to the high-pressure pump is shown, with pz indicating the set pressure for the inlet and p F indicating the desired pressure in the high-pressure accumulator. In the following, the 2 and 3 be described across the board.

Im Schritt 200 erfolgt zunächst eine Einleitung des Starts der Brennkraftmaschine, d.h. die Brennkraftmaschine wird inklusive Hochdruckpumpe in Rotation versetzt. In Schritt 210 wird dann der Druck im Hochdruckspeicher überwacht. Wenn dieser ausreichend für Einspritzungen von Kraftstoff ist, so kann gemäß Schritt 215 ein regulärer Start der Brennkraftmaschine erfolgen.In step 200 there is initially an initiation of the start of the internal combustion engine, ie the internal combustion engine including the high-pressure pump is set in rotation. In step 210 the pressure in the high-pressure accumulator is then monitored. If this is sufficient for injections of fuel, then according to step 215 a regular start of the internal combustion engine takes place.

Wenn dieser Druck jedoch nicht erreicht wird, bedeutet dies, dass das Kraftstoffsystem entlüftet werden muss, und es wird in Schritt 220 ein Entlüften der Kraftstoffsystems gestartet.However, if this pressure is not reached, it means the fuel system needs to be primed and it will in step 220 priming of the fuel system started.

Hierzu wird gemäß Schritt 225 zunächst die Niederdruckpumpe ausgeschaltet, sofern sie nicht ohnehin schon ausgeschaltet ist, und nach Ablauf einer gewissen Zeitdauer gemäß Schritt 230 oder wenn der Druck im Zulauf abgebaut ist, wird gemäß Schritt 235 das Druckregelventil geöffnet.To do this, according to step 225 initially the low-pressure pump is switched off, provided it is not already switched off, and after a certain period of time according to step 230 or when the pressure in the inlet is reduced, according to step 235 the pressure control valve is open.

Nach Ablauf einer gewissen Zeitdauer gemäß Schritt 240 oder wenn der Druck im Hochdruckbereich abgebaut ist, wird gemäß Schritt 245 und zum Zeitpunkt t0 das Druckregelventil geschlossen. Kurz nachher wird gemäß Schritt 250 und zum Zeitpunkt t1 die Niederdruckpumpe eingeschaltet bzw. zum Fördern von Kraftstoff angesteuert. In dem Zeitraum von t1 bis t2 wird nun ggf. vorhandene Luft aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruckspeicher gefördert und dort komprimiert, der Druck im Zulauf und im Hochdruckspeicher baut sich auf.After a certain period of time according to step 240 or if the pressure in the high pressure area is reduced, according to step 245 and at time t 0 the pressure control valve is closed. Shortly afterwards, according to step 250 and at time t 1 the low-pressure pump is switched on or activated to deliver fuel. In the period from t 1 to t 2 , any air that may be present is now conveyed from the low-pressure area into the high-pressure reservoir and compressed there; the pressure in the inlet and in the high-pressure reservoir builds up.

Anschließend wird die Niederdruckpumpe ausgeschaltet und bis zum Zeitpunkt t3 erfolgt keine weitere Entlüftung aufgrund zu hohen Gegendrucks im Hochdruckspeicher, d.h. die Hochdruckpumpe kann nicht mehr in den Hochdruckspeicher pumpen bzw. fördern. Der Druck im Zulauf wird aber entsprechend abgebaut.The low-pressure pump is then switched off and no further venting takes place up to time t 3 due to excessively high counterpressure in the high-pressure accumulator, ie the high-pressure pump can no longer pump or convey into the high-pressure accumulator. However, the pressure in the inlet is reduced accordingly.

Dann wird auch das Druckregelventil geöffnet und bis zum Zeitpunkt t4 wird vorkomprimiertes Medium (Luft und Kraftstoff), das sich im Hochdruckspeicher befindet, über den Rücklauf des Druckregelventils entspannt. Anschließend wird gemäß Schritt 210 der Druck im Hochdruckspeicher wieder geprüft und der Vorgang bzw. der erwähnte Ansteuerablauf so oft wiederholt, bis der Druck pF im Hochdruckspeicher erreicht werden kann, da der Hochdruckbereich entlüftet ist.The pressure regulating valve is then also opened and, up to time t 4 , precompressed medium (air and fuel) that is located in the high-pressure accumulator is expanded via the return of the pressure regulating valve. Then according to step 210 the pressure in the high-pressure accumulator is checked again and the process or the aforementioned control sequence is repeated until the pressure p F in the high-pressure accumulator can be reached because the high-pressure area is vented.

In 4 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt, und zwar in der Variante, bei der die Hochdruckpumpe nicht in Betrieb ist. In 5 ist hierzu ein Diagramm mit Verläufen von Drücken p und Schaltzuständen über einer Zeit t aufgetragen. Dabei gibt VP den Schaltzustand der Niederdruckpumpe an, wobei 0 für aus und 1 für ein steht, und VV gibt den Schaltzustand des Druckregelventils an, wobei 0 für offen und 1 für geschlossen steht. Mit VR ist der Druck im Hochdruckspeicher und mit VZ der Druck im Zulauf zur Hochdruckpumpe gezeigt, wobei pz den Solldruck für den Zulauf angibt. Nachfolgend sollen die 4 und 5 übergreifend beschrieben werden.In 4th a sequence of a method according to the invention is shown schematically in a further preferred embodiment, specifically in the variant in which the high-pressure pump is not in operation. In 5 For this purpose, a diagram is plotted with profiles of pressures p and switching states over a time t. Thereby there V P the switching status of the low-pressure pump, where 0 stands for off and 1 for on, and V V indicates the switching status of the pressure control valve, where 0 stands for open and 1 for closed. With V R is the pressure in the high pressure accumulator and with V Z the pressure in the inlet to the high-pressure pump is shown, where pz indicates the setpoint pressure for the inlet. In the following, the 4th and 5 be described across the board.

Zunächst sind verschiedene Möglichkeiten bzw. Schritte gezeigt, die das Entlüften einleiten bzw. auslösen können. So kann gemäß Schritt 400 im Rahmen eines Service ein Testereingriff erfolgen, es kann gemäß Schritt 401 im Werk eine initiale Entlüftung gewünscht sein, oder es kann gemäß Schritt 402 im Feld nach einer Tankleerfahrt eine Entlüftung nötig sein.First, various possibilities or steps are shown that can initiate or trigger the venting. So can according to step 400 A tester intervention can be carried out as part of a service, according to step 401 Initial venting may be required in the factory, or it can be done according to step 402 Venting may be necessary in the field after the tank has run empty.

Im Schritt 420 wird dann ein Entlüften der Kraftstoffsystems gestartet. Hierzu wird gemäß Schritt 425 zunächst die Niederdruckpumpe ausgeschaltet, sofern sie nicht ohnehin schon ausgeschaltet ist, und nach Ablauf einer gewissen Zeitdauer gemäß Schritt 430 oder wenn der Druck im Zulauf abgebaut ist, wird gemäß Schritt 235 das Druckregelventil geöffnet.In step 420 a venting of the fuel system is then started. To do this, according to step 425 initially the low-pressure pump is switched off, provided it is not already switched off, and after a certain period of time according to step 430 or when the pressure in the inlet is reduced, according to step 235 the pressure control valve is open.

Nach Ablauf einer gewissen Zeitdauer gemäß Schritt 440 oder wenn der Druck im Hochdruckbereich abgebaut ist, wird gemäß Schritt 445 und zum Zeitpunkt t0 das Druckregelventil geschlossen. Kurz darauf wird gemäß Schritt 450 und zum Zeitpunkt t1 die Niederdruckpumpe eingeschaltet bzw. zum Fördern von Kraftstoff angesteuert. In dem Zeitraum von t1 bis t2 wird nun ggf. vorhandene Luft aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruckspeicher gefördert und dort komprimiert, der Druck im Zulauf und im Hochdruckspeicher baut sich auf. Gemäß Schritt 455 wird dann eine gewisse Zeitdauer gewartet, oder aber solange, bis der Druck im Hochdruckspeicher und der Druck im Zulauf konstant sind.After a certain period of time according to step 440 or if the pressure in the high pressure area is reduced, according to step 445 and at time t 0 the pressure control valve is closed. Shortly thereafter, according to step 450 and at time t 1 the low-pressure pump is switched on or activated to deliver fuel. In the period from t 1 to t 2 , any air that may be present is now conveyed from the low-pressure area into the high-pressure reservoir and compressed there; the pressure in the inlet and in the high-pressure reservoir builds up. According to step 455 a certain period of time is then waited for, or until the pressure in the high-pressure accumulator and the pressure in the inlet are constant.

Anschließend wird die Niederdruckpumpe ausgeschaltet und bis zum Zeitpunkt t3 erfolgt keine weitere Entlüftung aufgrund zu hohen Gegendrucks im Hochdruckspeicher, d.h. die Hochdruckpumpe kann nicht mehr in den Hochdruckspeicher pumpen bzw. fördern. Der Druck im Zulauf wird aber entsprechend abgebaut. The low-pressure pump is then switched off and no further venting takes place up to time t 3 due to excessively high counterpressure in the high-pressure accumulator, ie the high-pressure pump can no longer pump or convey into the high-pressure accumulator. However, the pressure in the inlet is reduced accordingly.

Dann wird auch das Druckregelventil geöffnet und bis zum Zeitpunkt t4 wird vorkomprimiertes Medium (Luft und Kraftstoff), das sich im Hochdruckspeicher befindet, über den Rücklauf des Druckregelventils entspannt. Anschließend wird gemäß Schritt 460 geprüft, ob eine vorgegebene Anzahl an Ansteuerabläufen erfolgt ist bzw. ob eine gewisse Zeitdauer vergangen ist und der Vorgang bzw. der erwähnte Ansteuerablauf ggf. wiederholt.The pressure regulating valve is then also opened and, up to time t 4 , precompressed medium (air and fuel) that is located in the high-pressure accumulator is expanded via the return of the pressure regulating valve. Then according to step 460 checked whether a predetermined number of control sequences has taken place or whether a certain period of time has passed and the process or the mentioned control sequence is repeated if necessary.

Claims (12)

Verfahren zum Entlüften eines Kraftstoffversorgungssystems (10) für eine Brennkraftmaschine (40), aufweisend eine Niederdruckpumpe (14), eine Hochdruckpumpe (15), einen Hochdruckspeicher und ein Druckregelventil (28) für den Hochdruckspeicher, wobei mittels der Niederdruckpumpe (14) Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (12) zur Hochdruckpumpe (15) förderbar ist, wobei mittels der Hochdruckpumpe (15) Kraftstoff in den Hochdruckspeicher (18) förderbar ist, und wobei ein Rücklauf (32) des Druckregelventils (28) insbesondere an einen Zulauf (34) von der Niederdruckpumpe (14) zur Hochdruckpumpe (15) angebunden ist, wobei zum Entlüften einmal oder mehrmals ein Ansteuerablauf vorgenommen wird, bei dem ein Druck (p) von Kraftstoff im Kraftstoffversorgungssystem (10) auf einen zumindest im Wesentlichen konstanten Wert abgebaut, dann das Druckregelventil (28) geschlossen und die Niederdruckpumpe (14) zum Fördern von Kraftstoff angesteuert werden.Method for venting a fuel supply system (10) for an internal combustion engine (40), comprising a low-pressure pump (14), a high-pressure pump (15), a high-pressure accumulator and a pressure control valve (28) for the high-pressure accumulator Fuel tank (12) can be conveyed to the high-pressure pump (15), with fuel being able to be conveyed into the high-pressure accumulator (18) by means of the high-pressure pump (15), and with a return (32) of the pressure regulating valve (28) in particular to an inlet (34) from the The low-pressure pump (14) is connected to the high-pressure pump (15), wherein a control sequence is carried out once or several times for venting, in which a pressure (p) of fuel in the fuel supply system (10) is reduced to an at least substantially constant value, then the pressure regulating valve (28) is closed and the low-pressure pump (14) is activated to deliver fuel. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Druck von Kraftstoff im Kraftstoffversorgungssystem (10) auf den zumindest im Wesentlichen konstanten Wert abgebaut wird, in dem zunächst die Niederdruckpumpe (14) ausgeschaltet wird oder bleibt und anschließend das Druckregelventil (28) geöffnet wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the pressure of fuel in the fuel supply system (10) is reduced to the at least substantially constant value in that the low-pressure pump (14) is first switched off or remains and then the pressure control valve (28) is opened. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Niederdruckpumpe (14) für eine vorbestimmte Zeitdauer und/oder bis zum Erreichen des konstanten Werts des Drucks von Kraftstoff im Kraftstoffversorgungssystem (10) ausgeschaltet wird oder bleibt.Procedure according to Claim 2 wherein the low-pressure pump (14) is or remains switched off for a predetermined period of time and / or until the constant value of the pressure of fuel in the fuel supply system (10) is reached. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Druckregelventil (28) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer und/oder bei Erreichen des konstanten Werts des Drucks von Kraftstoff im Kraftstoffversorgungssystem (10) geschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the pressure regulating valve (28) is closed after a predetermined period of time and / or when the constant value of the pressure of fuel in the fuel supply system (10) has been reached. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ansteuerablauf für eine vorbestimmte Anzahl und/oder für eine vorbestimmte Zeitdauer wiederholt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the control sequence is repeated for a predetermined number and / or for a predetermined period of time. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Hochdruckpumpe (15) während des Entlüftens nicht in Betrieb genommen wird.Procedure according to Claim 5 , wherein the high pressure pump (15) is not put into operation during the venting. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ansteuerablauf so oft wiederholt wird, bis ein Druck (p) im Hochdruckspeicher (18) einen vorbestimmten Wert (pF) erreicht hat.Method according to one of the preceding claims, wherein the control sequence is repeated until a pressure (p) in the high-pressure accumulator (18) has reached a predetermined value (p F ). Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Hochdruckpumpe (15) während des Entlüftens in Betrieb genommen wird.Procedure according to Claim 7 , wherein the high pressure pump (15) is put into operation during the venting. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Entlüften vorgenommen wird, wenn nach einem Start der Brennkraftmaschine (40) der Druck im Hochdruckspeicher (18) den vorbestimmten Wert, vorzugsweise innerhalb eine vorgegebenen Zeitdauer, nicht erreicht.Procedure according to Claim 7 or 8th , the venting being carried out if, after the internal combustion engine (40) has been started, the pressure in the high-pressure accumulator (18) does not reach the predetermined value, preferably within a predetermined period of time. Recheneinheit (80), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Computing unit (80) which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (80) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (80) ausgeführt wird.Computer program that causes a computing unit (80) to perform all method steps of a method according to one of the Claims 1 to 9 to be carried out when it is executed on the computing unit (80). Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 11.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon Claim 11 .
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