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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffleitung zur Leitung von Kraftstoff von einem Kraftstofftank hin zu einer Kraftstoffpumpe, sowie eine Kraftstoffversorgung und ein Fahrzeugzustandsüberwachungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kraftstoffleitung.
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Viele Kraftstoffpumpen, speziell Dieselhochdruckpumpen, sind kraftstoffgeschmiert und benötigen für den Betrieb normgerechten Kraftstoff. Gängige Dieselhochdruckpumpen sind lediglich für Kerosinbeimengungen weitreichend abgesichert, jedoch nicht für niedersiedende Komponenten, die bei bestimmten Betriebsbedingungen Gasblasen bilden können.
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Insbesondere in Ländern mit einem häufigen Vorkommen von Schlecht-Kraftstoff kommt es immer wieder zu Beschädigungen der Dieselhochdruckpumpe durch Schlecht-Dieselkraftstoff, der nicht der Norm entspricht und/oder durch unerwünschte Stoffe verunreinigt ist (beispielsweise Wasser, Benzin, Toluol, Kerosin, Lösemittel, etc.).
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Viele dieser Stoffe haben einen niedrigeren Siedepunkt als Diesel. Durch Erwärmung in der Kraftstoffanlage - beispielsweise in der Kraftstoffleitung im Heizer oder im Kraftstofffilter, oder um die Kraftstoffleitung durch Abwärme der Brennkraftmaschine und/oder der Komponenten der Abgasführung - können sich Glasblasen im an sich flüssigen Kraftstoff bilden.
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In schweren Fällen kommt es zur kompletten Verdrängung des Kraftstoffs für eine kurze Zeit. Nachgelagerte Komponenten wie beispielsweise die kraftstoffgeschmierte Dieselhochdruckpumpe können beschädigt (später Ausfall) oder zerstört werden. Mit einem Ausfall kann die Brennkraftmaschine nicht mehr ausreichend mit Kraftstoff versorgt werden, weshalb ein derartiges Versagen auch sicherheitsrelevant sein kann.
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Eine Schädigung der Oberflächen der Dieselhochdruckpumpe kann bereits bei einem Abriss der Kraftstoffschmierung für eine geringe Zeit von Sekundenbruchteilen auftreten. Ist die Oberfläche einmal beschädigt (Vorschädigung), ist die Kraftstoffpumpe nicht mehr dauerhaltbar. Die Vorschädigung verschlimmert sich mit der Zeit, auch wenn nach der Vorschädigung zunächst noch ein normaler Betrieb möglich sein kann. Irgendwann sondert die vorgeschädigte Stelle Späne ab, die nachgeordnete Komponenten der Kraftstoffführung und/oder der Brennkraftmaschine schädigen können. Dies kann in schwerwiegenden Fällen zu einem sicherheitskritischen Blockieren während der Fahrt führen.
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Aus der
DE 10 2009 031 660 A1 ist ein Kristallisationspunkt-Überwachungssystem zum Ermitteln eines Kristallisationspunkt-Temperaturwerts für Dieselkraftstoff bekannt.
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Aus der
JP 2008 -
267 165 A ist zur Unterdrückung des Ausfließens von Kraftstoff mit übermäßig in den Kraftstoff gemischtem Gas eine Kraftstoffsaugleitung bekannt, die den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank durch einen Kraftstofffilter ansaugt.
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Aus der JP H05- 157 014 A ist eine Kraftstoffblasen-Entleerungsvorrichtung zur Abtrennung/Entfernung von Blasen im Kraftstoff im stromabwärts gelegenen Kraftstofffilter in einem Kraftstoffversorgungssystem eines Dieselmotors bekannt.
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In der aus
DE 35 00 440 A1 bekannten Motorelektronik eines Kraftfahrzeugs ist eine Fehlererkennungsschaltungsanordnung und ein Fehlercodierer vorgesehen, der Ausgangssignale der Fehlererkennungsschaltungsanordnung in anzeigbare Fehlerzahlen codiert. Zur Fehleranzeige wird ein Bordrechner mit einem Anzeigeteil verwendet, der normalerweise zur Anzeige von Betriebsdaten des Fahrzeugs, wie Drehzahl oder Kraftstoffverbrauch, dient.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kraftstoffleitung bereitzustellen, insbesondere zur Vermeidung und/oder Minimierung von Schäden durch Gasblasen in nicht normgerechtem Kraftstoff.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftstoffleitung mit den Merkmalen von Anspruch 1, eine Kraftstoffversorgung mit den Merkmalen von Anspruch 6 sowie ein Fahrzeugzustandsüberwachungssystem mit den Merkmalen von Anspruch 7.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Kraftstoffleitung zur Leitung von Kraftstoff entlang eines Teils oder einer gesamten Strecke von einem Kraftstofftank hin zu einer Pumpkammer einer Kraftstoffpumpe angegeben. Die Kraftstoffleitung weist zumindest auf: (a) einen fluiddichten Leitungsquerschnitt entlang einer Längserstreckung der Kraftstoffleitung, und/oder (b) eine Einbauorientierung zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffpumpe, insbesondere der Pumpkammer.
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Insbesondere kann die Kraftstoffleitung damit gemäß unterschiedlicher Ausführungen als Leitung im Kraftstofffluss vor der Kraftstoffpumpe, insbesondere vor der Pumpkammer der Kraftstoffpumpe, oder als Teil der Kraftstoffpumpe, insbesondere vor der Pumpkammer, ausgebildet sein.
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Unter einem Leitungsquerschnitt ist vorliegend insbesondere ein Querschnitt einer Kraftstoffführung zu verstehen, der entlang der Längserstreckung - insbesondere entlang einer (gegebenenfalls gebogenen) Mittellängsachse der Längserstreckung - der Kraftstoffleitung in Hochrichtung bezüglich der Einbauorientierung verläuft.
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Unter einem fluiddichten Leitungsquerschnitt ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass der Leitungsquerschnitt jenseits seiner Schnittstellen zu einem Kraftstofftank und zu einer Kraftstoffpumpe keine Kraftstoffschnittstellen aufweist, insbesondere nicht an einer Mantelfläche der Kraftstoffführung.
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Entlang eines Teils der Längserstreckung ist eine Querschnittsaufweitung des Leitungsquerschnitts angeordnet, die sich bezüglich der Einbauorientierung, insbesondere auch oder ausschließlich, nach oben erstreckt.
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Unter einer Querschnittsaufweitung ist vorliegend insbesondere eine Vergrößerung des Querschnitts der Kraftstoffleitung bzw. der Kraftstoffführung bezüglich einer Hochrichtung zu verstehen, insbesondere verglichen mit in Längsrichtung benachbarten Bereichen des Leitungsquerschnitts.
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Gemäß unterschiedlichen Ausführungen ist die Querschnittsaufweitung insbesondere in Längsrichtung beabstandet von einer Querschnittserweiterung am Kraftstofffilter und/oder am Heizer angeordnet, oder die Querschnittsaufweitung ist direkt benachbart zu einer Querschnittserweiterung am Kraftstofffilter und/oder am Heizer angeordnet, wobei dann unter der Querschnittsaufweitung auch eine Gestaltung zu verstehen ist, bei welcher die Querschnittserweiterung in Längsrichtung in die Querschnittsaufweitung übergeht und/oder auf der von der Querschnittserweiterung abgewandten Seite eine steile, insbesondere zumindest im Wesentlichen (bezüglich der Einbauorientierung) horizontale Begrenzung am Übergang zum normalen Querschnitt der Kraftstoffführung aufweist.
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Von einer Querschnittserweiterung am Kraftstofffilter und/oder am Heizer unterscheidet sich eine Querschnittsaufweitung insbesondere dadurch, dass der Querschnittsverlauf der Querschnittserweiterung zumindest im Wesentlichen durch die Erfordernisse der Kraftstoffführung an dem Filter und/oder an dem Heizer vorgegeben ist, während der Querschnittsverlauf der Querschnittsaufweitung gezielt einen nicht oder zumindest nicht laminar durchströmten Fluidraum bzw. Gasraum bereitstellt.
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Im Bereich der Querschnittsaufweitung weist dementsprechend die Kraftstoffleitung bzw. die Kraftstoffführung einen zusätzlichen Fluidraum auf, der sich zumindest auch nach oben erstreckt und der für die reine Funktion des Führens von Kraftstoff durch die Kraftstoffleitung nicht erforderlich wäre.
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Unter einer Kraftstoffführung ist vorliegend insbesondere eine kraftstoffführende Innenkontur der Kraftstoffleitung zu verstehen.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Kraftstoffversorgung für ein Kraftfahrzeug angegeben, aufweisend einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffleitung gemäß einer Ausführung der Erfindung.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Fahrzeugzustandsüberwachungssystem angegeben, aufweisend zumindest: (A) eine Kraftstoffleitung gemäß einer Ausführung der Erfindung; und/oder (B) eine Anzeigevorrichtung im Innenraum des Fahrzeugs; und/oder (C) ein Steuermittel zur Aufnahme und Verarbeitung von Sensorwerten der Kraftstoffleitung sowie zur Anzeige von Mitteilungen, insbesondere an einen Fahrzeugführer, auf der Anzeigevorrichtung.
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Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass Gasblasen in einem Kraftstofffluss eine geringere Dichte als der flüssige Kraftstoff aufweisen und sich daher unter dem Einfluss der Schwerkraft tendenziell nach oben absetzen.
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Die Erfindung basiert nun unter anderem auf der Idee, die in ungünstigen Betriebssituationen aus Schlecht-Kraftstoff entstehenden Gasblasen mit einem geringen Aufwand von der Kraftstoffpumpe fernzuhalten. Dies ist mit der Querschnittsaufweitung insbesondere dann erreichbar, wenn nur eine geringe Menge von Kraftstoff in die gasförmige Phase übergeht. Diese Gasblasen können sich am oberen Ende der Querschnittsaufweitung sammeln, wo gegebenenfalls Bedingungen herrschen können, die einen Übergang zurück zu der flüssigen Phase ermöglichen können.
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Gemäß einer Ausführung ist dazu die Querschnittsausweitung derart ausgebildet, dass die Ausweitung einen Fluidraum bereitstellt, der nicht oder zumindest nicht vollständig in einer Hauptströmung des Kraftstoffflusses von dem Kraftstofftank zu der Kraftstoffpumpe eingebunden ist.
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Die Querschnittsaufweitung ist im Kraftstofffluss nach einem Heizer der Kraftstoffleitung und/oder vor einer Kompressionskammer der Kraftstoffpumpe angeordnet, insbesondere im Bereich mit der höchsten Temperatur des Kraftstoffes in der Leitung, beispielsweise bei kurzfristigen Maxima bei heißem Wetter und/oder nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine (dann kein Durchfluss und heißer Motor). Diese Positionierung nach einer Wärmequelle, insbesondere nach allen relevanten, auf den Kraftstoff in der Leitung einwirkenden Wärmequellen (indirekt über die Leitungswände beispielsweise Dieselpartikelfilter, Abgasstrang, Motor, etc.) stellt sicher, dass die Sammelstelle für die gasförmige Phase des Kraftstoffes dort angeordnet ist, wo mit der größten Wahrscheinlichkeit eine gasförmige Phase im Kraftstoff in der Leitung vorliegt.
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Die Erfindung basiert unter anderem auch auf der Idee, die Schadenswirkung von gasförmigem Kraftstoff in der Kraftstoffpumpe zu minimieren, falls die Auffangwirkung der Querschnittsaufweitung nicht ausreicht.
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Dazu kann gemäß einer Ausführung eine Sensoreinrichtung vorgesehen sein, die insbesondere einen Temperatursensor und/oder einen Drucksensor aufweist. Insbesondere ist/sind der/die Sensor/en in dem Fluidraum an der Querschnittsaufweitung angeordnet. Dadurch ergibt sich mit einem entsprechend eingerichteten Steuermittel (i) eine Möglichkeit zur Erkennung schlechter Befüllung, beispielsweise bei Entwicklungsmitnahme oder Reparatur; und/oder (ii) eine Möglichkeit zur Detektion von Gasbildung bei Schlechtkraftstoff durch Temperatur- und/oder Druck-Profile, und/oder (iii) eine Möglichkeit zur Ausgabe von Warnungs-Mitteilungen (z.B. CCM-Meldung) an den Fahrzeugführer, und/oder (iv) eine Möglichkeit zur Nachweisführung über Fehlerspeichereinträge bei einer Detektion von gasförmiger Phase im Kraftstoff (dabei kann auch eine Möglichkeit zur Meldung eines Verdachtsfalls über Fehlerspeicherdaten vorgesehen sein, wobei die Auslesung in der Werkstatt oder mittels einer Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs drahtlos erfolgen kann; mit einem GPS-Modul als Positionsermittlungsvorrichtung kann, beispielsweise über verschiedene Messungen, eine Ausmittlung der Position einer Tankstelle mit dem schlechten Kraftstoff erfolgen).
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Als Konsequenz einer Detektion von gasförmiger Phase in der Kraftstoffleitung kann gemäß einer Ausführung vorgesehen sein, dass dem Fahrzeugführer eine Warnung als Mitteilung in sein Sichtfeld eingeblendet wird, die ihn darauf hinweist, dass er eine Werkstätte aufsuchen muss und/oder nur noch eine bestimmte Strecke und/oder nur noch mit einer bestimmten Geschwindigkeit und/oder Maximal-Motordrehzahl fahren darf, bis eine weitere Schädigung des Fahrzeugs zu erwarten ist. Eine andere Konsequenz ist gemäß einer Ausführung eine Beschränkung der Geschwindigkeit und/oder Motordrehzahl und/oder verbleibenden Fahrstrecke vorgesehen, insbesondere in Abhängigkeit von einem detektierten Schädigungsniveau (z.B. abhängig von der Zeitdauer des ungeschmierten Betriebs der Kraftstoffpumpe und/oder von der bereits gefahrenen Strecke seit der ersten Schädigung)
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Als Langzeitnachweis von Schlechtkraftstoff kann beispielsweise eine Kraftstoffdichtung an einer Kraftstoffschnittstelle der Kraftstoffleitung dienen. Denn die Standard-Dichtungsmaterialien speichern die Schlechtstoffe (durch Einlagerung in das Material), was eine Änderung ihrer elektrischen Leitfähigkeit nach sich zieht, die gemäß einer Ausführung mittels eines Leitfähigkeits-Sensors ausgelesen werden kann, der an der Kraftstoffleitung und/oder an der Kraftstoffpumpe angeordnet sein kann.
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Gemäß einer Ausführung ist eine demontagegünstige Positionierung des auszulesenden Dichtungselements für eine einfache Entnahme oder eine einfache Zugänglichkeit zum Auslesen vorgesehen.
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Um eine Detektion einer gasförmigen Kraftstoffphase möglichst frühzeitig und/oder zuverlässig zu ermöglichen, weist gemäß einer Ausführung die Querschnittsaufweitung eine obere Begrenzung auf, an welcher zumindest eine Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Kraftstoffparameters angeordnet ist, insbesondere an oder im Bereich der höchsten Stelle der Querschnittsaufweitung und/oder des zugehörigen Fluidraums.
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Um die gasförmige und die flüssige Phase des Kraftstoffes unterscheiden zu können, weist die Sensoreinrichtung einen Sensor zur Erfassung einer Kraftstofftemperatur und/oder einen Sensor zur Erfassung eines Kraftstoffdrucks auf.
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Damit neben dem Effekt der Schwerkraft auch der Effekt von Umlenkungskräften im laminaren Kraftstoffstrom ausgenutzt werden kann, ist gemäß einer Ausführung die Querschnittsaufweitung an einer Außenseite einer Strömungsumlenkung angeordnet.
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Die Querschnittsaufweitung ist im Kraftstofffluss nach einer Kraftstoffheizung der Kraftstoffleitung angeordnet. Damit kann die Sammlung und/oder Detektion der gasförmigen Phase dort erfolgen, wo am wahrscheinlichsten eine gasförmige Phase vorliegt.
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Für eine einfache Montage ist gemäß einer Ausführung die Querschnittsaufweitung an einer Kraftstoffschnittstelle der Kraftstoffleitung zu der Kraftstoffpumpe hin angeordnet, sodass die Querschnittsaufweitung insbesondere an die Kraftstoffpumpe, insbesondere an deren Pumpkammer, angrenzt.
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In einer alternativen Ausführung ist die Kraftstoffleitung, insbesondere als Bauteil der Kraftstoffpumpe, in einem Vorraum der Pumpkammer der Kraftstoffpumpe ausgebildet, sodass zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffleitung in der Kraftstoffpumpe eine herkömmliche Zuführleitung mit Filter und Heizung verwendet werden kann, weil die Erfindung in einem Kraftstoffleitungsteil der Kraftstoffpumpe, hinführend zu der Pumpkammer, ausgebildet ist. Eine solche Ausführung kann vorteilhaft sein, wenn im vorgesehenen Typ der Kraftstoffpumpe ohnehin bereits ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor oder geeignete elektrische Versorgungs- und Signalanschlüsse vorgesehen sind.
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Damit eine elektrische Leitfähigkeit der Kraftstoffdichtung einfach ermittelt werden kann, ist gemäß einer Ausführung an einer Kraftstoffschnittstelle der Kraftstoffleitung eine Kraftstoffdichtung und/oder ein Sensor der Sensoreinrichtung zur Erfassung einer elektrischen Leitfähigkeit der Kraftstoffdichtung angeordnet. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen resistiven Sensor; in diesem Fall um zwei Leitungen, die auf möglichst hoher Länge durch das Dichtungsmaterial gegeneinander isoliert werden.
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Gemäß einer Ausführung ist an einer Kraftstoffschnittstelle des Kraftstofftanks und der Leitung und/oder an einer Kraftstoffschnittstelle der Leitung und der Kraftstoffpumpe, ggf. jeweils, eine Kraftstoffdichtung derart angeordnet, dass ihre elektrische Leitfähigkeit auslesbar ist. Insbesondere ist die elektrische Leitfähigkeit ohne eine Entfernung der Dichtung von der Kraftstoffversorgung und/oder ohne eine Demontage der Kraftstoffversorgung auslesbar, beispielsweise indem der Leitfähigkeits-sensor bereits an der Kraftstoffversorgung, insbesondere an der Kraftstoffleitung oder der Kraftstoffpumpe oder dem Kraftstofftank, verbaut ist.
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Um nach einer erfolgten Vorschädigung der Kraftstoffpumpe durch Schlechtkraftstoff eine weitere Schädigung des Fahrzeugs zu vermeiden, ist gemäß einer Ausführung das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von Messwerten der Sensoreinrichtung der Kraftstoffleitung eine Mitteilung zur Fahrzeugzustand an den Fahrzeugführer auszugeben.
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Insbesondere ist das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem dazu eingerichtet, als Mitteilung eine Warnung und/oder eine Handlungsanweisung auszugeben, wenn das Steuermittel auf Basis verarbeiteter Messwerte der Sensoreinrichtung ein aktuelles und/oder vergangenes Vorliegen von gasförmigen Kraftstoffkomponenten in der Kraftstoffpumpe detektiert. Dadurch kann ein Schaden vermieden werden, der im Antriebsstrang aus der Vorschädigung der Kraftstoffpumpe resultiert, wenn diese aufgrund der geschädigten Oberfläche beginnt, Späne abzusondern.
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Insbesondere ist das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem dazu eingerichtet, zu einem detektierten Vorliegen von gasförmigen Kraftstoffkomponenten in der Kraftstoffpumpe in einem Fehlerspeicher des Steuermittels einen Datensatz anzulegen, insbesondere unter Angabe des Zeitpunktes und der dazu gemessenen Sensorwerte der Sensoreinrichtung. Damit kann ein Nachweis für das Kraftstofftanken von Schlecht-Kraftstoff geführt werden.
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Um eine Quelle für Schlecht-Kraftstoff (beispielsweise eine bestimmte Tankstelle) ausfindig zu machen, ist gemäß einer Ausführung das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem dazu eingerichtet, in dem Datensatz auch eine, insbesondere mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems, insbesondere eines GPS-Modul, zum Messzeitpunkt und/oder zum Zeitpunkt der Anlegung des Datensatz ermittelte Position des Fahrzeugs zu speichern.
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Insbesondere kann eine solcherart ermittelte Position an eine zentrale Speicher- und Verarbeitungseinheit, beispielsweise des Fahrzeugherstellers, weitergeleitet werden, beispielsweise mittels einer Mobilfunkverbindung des Fahrzeugs. In der zentralen Speicher- und Verarbeitungseinheit kann die ermittelte Position gemeinsam mit von anderen Fahrzeugen ermittelten Positionen verarbeitet werden, sodass aus mehreren Positionen eine vermutete Quellposition des Schlecht-Kraftstoffs ermittelt werden kann, beispielsweise durch eine Mittelwertbildung aus den mehreren Positionen und/oder einen Vergleich mit in einer, insbesondere elektronischen, Landkarte hinterlegten Positionen von Tankstellen.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.
- 1 zeigt schematisch ein erstes Fahrzeugzustandsüberwachungssystem, bei welchem eine Kraftstoffleitung nach unterschiedlichen beispielhaften Ausführungen der Erfindung verwendet werden kann.
- 2 zeigt eine Detailansicht eines Ausschnitts des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems aus 1, wobei insbesondere die Kraftstoffleitung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführung der Erfindung schematisch dargestellt ist.
- 3 zeigt eine Detailansicht eines Ausschnitts des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems aus 1, wobei insbesondere die Kraftstoffleitung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführung der Erfindung schematisch dargestellt ist.
- 4 zeigt schematisch ein zweites Fahrzeugzustandsüberwachungssystem nach einer beispielhaften Ausführungen der Erfindung.
- 5 zeigt eine Detailansicht eines Ausschnitts des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems aus 4, wobei insbesondere die Kraftstoffleitung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführung der Erfindung schematisch dargestellt ist.
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1 zeigt ein Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 1 mit einer Diesel-Kraftstoffleitung 2, die zwischen einem Diesel-Kraftstofftank 4 und einer als Dieselhochdruckpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpe 6 zur Leitung bzw. zur Führung des Diesels von dem Kraftstofftank 4 zu der Kraftstoffpumpe 6 im Fahrzeug fest eingebaut ist. Die Kraftstoffpumpe 6 dient der Versorgung einer Kraftstoffeinspritzung 7 einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs.
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Das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 1 weist zusätzlich eine Anzeigevorrichtung 8 im Innenraum des Fahrzeugs, wobei als Anzeigevorrichtung insbesondere ein Informationsdisplay des Infotainmentsystems , des Cockpits und/oder eines Head-Up-Displays des Fahrzeuges vorgesehen ist.
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Ferner weist das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 1 ein Steuermittel 10 zur Aufnahme und Verarbeitung von Sensorwerten einer Sensoreinrichtung 12 der Kraftstoffleitung 2 sowie zur Anzeige von Mitteilungen 13 auf der Anzeigevorrichtung 8 auf.
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Im Ausführungsbeispiel weist die Sensoreinrichtung 12 einen Temperatursensor 14 und einen Drucksensor 16 auf (vergleiche 2 und 3).
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Das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 1 ist mittels des Steuermittels 10 dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von Messwerten der Sensoreinrichtung 12 der Kraftstoffleitung 2 eine Mitteilung 13 zu einem Fahrzeugzustand an einen Fahrzeugführer auszugeben.
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Als Mitteilung 13 ist dabei insbesondere eine Warnung bzw. eine Handlungsanweisung vorgesehen, wenn das Steuermittel 10 auf Basis verarbeiteter Messwerte der Sensoreinrichtung 12 ein aktuelles Vorliegen von gasförmigen Kraftstoffkomponenten in der Kraftstoffpumpe detektiert.
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Insbesondere detektiert das Steuermittel 10 ein Vorliegen von gasförmigen Kraftstoffkomponenten, wenn mittels der Sensoreinrichtung 12 eine Temperatur und/oder ein Druck gemessen wird, den das Steuermittel 10 - gegebenenfalls mittels eines Vergleichs mit hinterlegten Messwert-Zustands-Datensätzen - mit einem Anliegen gasförmiger Phase an den Messfühlern der Sensoren 14 und/oder 16 gleichsetzt.
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In einem solchen Fall wird an der Anzeigevorrichtung 8 beispielsweise eine Warnung „Fehlfunktion der Kraftstoffpumpe“ sowie eine Handlungsanweisung „nicht mehr weiterfahren“ oder „Werkstatt aufsuchen innerhalb der nächsten 100 km“ ausgegeben.
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Dabei kann es im Ausführungsbeispiel von einer gemessenen Zeitdauer des Vorliegens einer gasförmigen Phase an der Sensoreinrichtung 12 abhängen, ob eine drastischere oder eine weniger drastische Handlungsanweisung und/oder Warnung an der Anzeigevorrichtung 8 ausgegeben wird.
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Im Ausführungsbeispiel wird zu jedem detektierten Vorliegen von gasförmigen Kraftstoffkomponenten in der Kraftstoffpumpe 6 in einem Fehlerspeicher 18 des Steuermittels 10 ein Datensatz 20 angelegt, insbesondere unter Angabe des Zeitpunktes und der dazu gemessenen Sensorwerte der Sensoreinrichtung.
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In dem Datensatz kann auch eine, mittels einer GPS-Positionsbestimmungseinrichtung 22 des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems1 zum Messzeitpunkt ermittelte, Position des Fahrzeugs gespeichert werden.
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Ein typischer, im Fehlerspeicher gespeicherte Datensatz enthält also zumindest die gemessenen Sensorwerte der Sensoren 14 und 16, sowie jeweils den zugehörigen Auslesezeitpunkt und die zugehörige GPS-Position.
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Diese Datensätze können später - insbesondere im Falle einer zerstörten Kraftstoffpumpe 6 - dazu verwendet werden, Schlechtkraftstoff als Ursache zu identifizieren. Insbesondere mit der zusätzlich gespeicherten GPS-Position können die Datensätze auch zur Ermittlung der Quelle des Schlechtkraftstoffs verwendet werden.
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In den 2 und 3 sind zwei unterschiedliche mögliche Gestaltungen der Kraftstoffleitung 2 zur Verwendung im Ausführungsbeispiel gemäß 1 dargestellt, und zwar jeweils in dem in 1 eingezeichneten Detail I. In 3 ist die Kraftstoffleitung wegen der abweichenden Ausführung mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet.
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Sowohl die Kraftstoffleitung 2 gemäß 2 als auch die Kraftstoffleitung 3 gemäß 3 erstreckt sich zwischen dem Kraftstofftank 4 und der Kraftstoffpumpe 6 zur Förderung des Kraftstoffes vom Kraftstofftank zu der Kraftstoffpumpe. Beide Kraftstoffleitungen 2 und 3 weisen jeweils einen fluiddichten Leitungsquerschnitt 42 bzw. 72 entlang einer Längserstreckung 44 bzw. 74 der Kraftstoffleitung 2 bzw. 3 auf. Eine Einbauorientierung 46 bzw. 76 zwischen dem Kraftstofftank 4 und der Kraftstoffpumpe 6 ist ebenfalls bei beiden Kraftstoffleitung 2 bzw. 3 festgelegt.
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Entlang eines Teils der Längserstreckung 44 bzw. 74 ist bei jeder der Kraftstoffleitung 2 bzw. 3 jeweils eine Querschnittsaufweitung 40 bzw. 70 angeordnet ist, die sich bezüglich der Einbauorientierung 46 bzw. 76 auch nach oben erstreckt.
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Die Querschnittsaufweitung 40 bzw. 70 weist jeweils eine obere Begrenzung 50 bzw. 80 auf, an welcher zumindest eine Sensoreinrichtung 12 zur Erfassung einer Temperatur des Kraftstoffes mittels eines Temperatursensors 14 sowie zur Erfassung eines Drucks des Kraftstoffes mittels eines Drucksensors 16 angeordnet ist.
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In 2 ist eine erste vorteilhafte Gestaltung der Kraftstoffleitung 2 gezeigt, bei welcher eine Querschnittsaufweitung 40 bezüglich einer Längserstreckung 44 direkt benachbart zu einer Querschnittserweiterung 45 angeordnet ist, die für eine gewünschte Funktion eines Heizer 47 und eines Kraftstofffilters 49 im Kraftstofffluss erforderlich ist.
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Durch die Anordnung in einem Bereich der Längserstreckung 44, in welchem der Leitungsquerschnitt 42 nach unten verschränkt wird, ist die Querschnittsaufweitung 40 an der Außenseite einer Strömungsumlenkung angeordnet, sodass gegebenenfalls im Kraftstoff vorhandene Blasen zusätzlich zum Effekt der Schwerkraft aufgrund der Umlenkung hin zu einem Gasraum 52, welcher durch die Querschnittsaufweitung 40 ausgebildet wird, abgelenkt werden können.
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Die Querschnittsaufweitung 40 ist im Kraftstofffluss nach dem Heizer 47 der Kraftstoffheizung der Kraftstoffleitung sowie nach dem Kraftstofffilter 49 angeordnet. Wenn - insbesondere aufgrund der Verwendung von Schlechtkraftstoff - in der Kraftstoffleitung 2 eine gasförmige Phase entsteht (zum Beispiel Blasen), passiert das zuerst in dem Bereich mit der höchsten Temperatur des Kraftstoffes, sodass die beschriebene Anordnung von Heizer 47, Kraftstofffilter 49 und Gasraum 52 sicherstellt, eine entstehende gasförmige Phase auch zu detektieren.
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Die zuverlässige Detektion erfolgt insbesondere dadurch, dass die Sensoreinrichtung 12 mit dem Temperatursensor 14 und dem Drucksensor 16 an dem höchsten Punkt des Gasraums 52 (bezogen auf die Einbauorientierung) angeordnet ist. Dorthin bewegen sich aufgrund der geringeren Dichte der gasförmigen Phase die entstandenen Blasen. Dort kann die gasförmige Phase schnell mittels der Sensoren 14 und 16 detektiert werden.
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Wie das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 1 auf die detektierten Blasen reagiert, ist insbesondere zu 1 beschrieben.
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In 3 ist eine zweite vorteilhafte Gestaltung der Kraftstoffleitung 3 gezeigt, bei welcher eine Querschnittsaufweitung 70 eines Leitungsquerschnitts 72 bezüglich einer Längserstreckung 74 beabstandet von einer Querschnittserweiterung 75 angeordnet ist, die für eine gewünschte Funktion eines Heizer 77 und eines Kraftstofffilters 79 im Kraftstofffluss erforderlich ist. Die Querschnittsaufweitung 70 ist - anders als in der Gestaltung gemäß 2 - an einer Kraftstoffschnittstelle 92 der Kraftstoffleitung 3 mit der Kraftstoffpumpe 6 angeordnet. Dies ist vorteilhaft in der Montage der Kraftstoffleitung 3 an der Kraftstoffpumpe 6.
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Die Querschnittsaufweitung 70 ist dabei gemeinsam mit der Kraftstoffleitung 3 ausgebildet.
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In einer nicht dargestellten, aber bezüglich des Kraftstoffflusses zumindest im Wesentlichen zur Gestaltung gemäß 3 identischen Ausführung kann die Querschnittsaufweitung 70 statt an der Kraftstoffleitung 3 auch an der Kraftstoffpumpe 6 ausgebildet sein, wobei die Kraftstoffschnittstelle dann zwischen der Kraftstoffleitung 3 und der Querschnittsaufweitung 70 angeordnet ist.
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Durch die Anordnung der Querschnittsaufweitung 70 in einem Bereich, der hinsichtlich des Kraftstoffflusses am Ende der Längserstreckung 74 angeordnet ist, kann in bestimmten Bauanordnungen im Motorraum der aus der Umgebung in die Kraftstoffleitung 3 eingebrachten Abwärme, beispielsweise von Komponenten der Abgasnachbehandlung, Rechnung getragen werden. Auf diese Weise kann in solchen Fällen sichergestellt werden, dass der Gasraum 82 in dem Bereich der höchsten Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffleitung 3 ist. Die Querschnittsaufweitung 40 ist zudem im Kraftstofffluss nach dem Heizer 47 der Kraftstoffheizung der Kraftstoffleitung sowie nach dem Kraftstofffilter 49 angeordnet. Das kann insbesondere relevant sein, da die Gasblasen häufig im Stand oder im Leerlauf entstehen.
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Wenn - insbesondere aufgrund der Verwendung von Schlechtkraftstoff - in der Kraftstoffleitung 3 eine gasförmige Phase, insbesondere Blasen, entsteht, passiert das zuerst in dem Bereich mit der höchsten Temperatur des Kraftstoffes, sodass die dargestellte Anordnung von Heizer 77, Kraftstofffilter 79 und Gasraum 82 sicherstellt, eine entstehende gasförmige Phase auch detektieren zu können.
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Die zuverlässige Detektion erfolgt insbesondere dadurch, dass die Sensoreinrichtung 12 mit dem Temperatursensor 14 und dem Drucksensor 16 an dem höchsten Punkt des Gasraums 82 (bezogen auf die Einbauorientierung) angeordnet ist. Dorthin bewegen sich aufgrund der geringeren Dichte der gasförmigen Phase die entstandenen Blasen. Dort kann die gasförmige Phase schnell mittels der Sensoren 14 und 16 detektiert werden. Ein Drucksensor und der Temperatursensor wird auch in bekannten Lösungen verbaut; durch die spezifische Anordnung des Temperatursensors 14 und des Drucksensors 16 im Sinne der beispielhaften Ausführung der Erfindung können diese vorhandenen Sensoren auch Gasblasen detektieren.
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Wie das Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 1 auf die detektierten Blasen reagiert, ist insbesondere zu 1 beschrieben.
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In 4 ist ein Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 101 dargestellt, welches sich von dem Fahrzeugzustandsüberwachungssystem 1 gemäß 1 insbesondere darin unterscheidet, dass an einer Kraftstoffdichtung 190 einer Kraftstoffschnittstelle 192 zwischen einer Kraftstoffleitung 102 und einer Kraftstoffpumpe 6 ein Sensor 194 zur Erfassung einer elektrischen Leitfähigkeit der Kraftstoffdichtung angeordnet ist.
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Ein Steuermittel 110 des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems 101 ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von Messwerten einer elektrischen Leitfähigkeit der Kraftstoffdichtung 190, die der Sensor 194 bereitstellt, eine Aussage darüber abzuleiten, ob die Kraftstoffleitung 102 in einem Zeitraum zwischen dem Einbau der Kraftstoffdichtung 190 und der Messung von Schlechtkraftstoff durchströmt war oder nicht. Diese Aussage kann aus einem Zusammenhang abgeleitet werden, nach welchem sich die elektrische Leitfähigkeit einer Kraftstoffdichtung aufgrund der Einlagerung von nicht normgerechten Zusatzstoffen (die aufgrund der Normabweichung einen Schlechtkraftstoff ausmachen) verändert. Die entsprechende Zusammenhänge können im einzelnen - in Abhängigkeit von der anzuwendenden Kraftstoffnorm und von der Beschaffenheit der Kraftstoffdichtung 190 sowie den Umständen der Messung und den Eigenschaften des Sensors 194 - in einem Betriebsmodell in dem Steuermittel 110 hinterlegt werden.
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In 5 ist das in 4 eingetragene Detail IV dargestellt, und damit eine Kraftstoffversorgung 200 des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems 101. Die Kraftstoffversorgung 200 weist einen Kraftstofftank 4, eine Kraftstoffpumpe 6 und eine Kraftstoffleitung 102 auf.
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Die Kraftstoffleitung 102 unterscheidet sich von der Kraftstoffleitung 2 des Fahrzeugzustandsüberwachungssystems 1 insbesondere dadurch, dass an ihrer Kraftstoffdichtung 190 der Sensor 194 verbaut und - ggf. (wie im Ausführungsbeispiel) über die Sensoreinrichtung 112 - mit dem Steuermittel 110 derart verbunden ist, dass ihre elektrische Leitfähigkeit auslesbar ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist die elektrische Leitfähigkeit ohne eine Entfernung der Dichtung 190 von der Kraftstoffversorgung 200 auslesbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugzustandsüberwachungssystem
- 2
- Kraftstoffleitung
- 3
- Kraftstoffleitung
- 4
- Kraftstofftank
- 6
- Kraftstoffpumpe
- 7
- Kraftstoffeinspritzung
- 8
- Anzeigevorrichtung
- 10
- Steuermittel
- 12
- Sensoreinrichtung
- 13
- Mitteilung
- 14
- Temperatursensor
- 16
- Drucksensor
- 18
- Fehlerspeicher
- 20
- Datensatz
- 22
- Positionsbestimmungseinrichtung
- 40, 70
- Querschnittsaufweitung
- 42, 72
- Leitungsquerschnitt
- 44, 74
- Längserstreckung
- 45, 75
- Querschnittserweiterung
- 46, 76
- Einbauorientierung
- 47,77
- Heizer
- 49, 79
- Kraftstofffilter
- 50, 80
- obere Begrenzung
- 52, 82
- Gasraum
- 92
- Kraftstoffschnittstelle
- 101
- Fahrzeugzustandsüberwachungssystem
- 102
- Kraftstoffleitung
- 110
- Steuermittel
- 112
- Sensoreinrichtung
- 190
- Kraftstoffdichtung
- 192
- Kraftstoffschnittstelle
- 194
- Leitfähigkeits-Sensor
- 200
- Kraftstoffversorgung
