DE102021201907A1 - Method for detecting a leak in a high-pressure area of a fuel supply system - Google Patents

Method for detecting a leak in a high-pressure area of a fuel supply system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Leckage von Kraftstoff in einem Hochdruckbereich eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine, wobei ein Verlauf (V) eines Drucks (p) in einem Hochdruckspeicher des Kraftstoffversorgungssystems während einer Umdrehung einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bestimmt wird, und wobei anhand des Verlaufs (V) in einem Bereich (Δφ), in dem keine Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine und in dem keine Förderung von Kraftstoff in den Hochdruckspeicher erfolgt, bestimmt wird, ob eine Leckage vorliegt.The invention relates to a method for detecting a fuel leak in a high-pressure area of a fuel supply system for an internal combustion engine, a profile (V) of a pressure (p) in a high-pressure accumulator of the fuel supply system being determined during one revolution of a crankshaft of the internal combustion engine, and using the Course (V) in a range (Δφ), in which no fuel is injected into the internal combustion engine and in which no fuel is delivered to the high-pressure accumulator, it is determined whether there is a leak.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Leckage von Kraftstoff in einem Hochdruckbereich eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for detecting a fuel leak in a high-pressure area of a fuel supply system for an internal combustion engine, as well as a computing unit and a computer program for carrying it out.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Bei modernen Brennkraftmaschinen erfolgt eine Zuführung von Kraftstoff über Kraftstoffinjektoren, die den Kraftstoff aus einem Hochdruckspeicher, auch als Rail oder Common-Rail bezeichnet, erhalten. Zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank in den Hochdruckspeicher werden Hochdruckpumpen verwendet, denen der Kraftstoff über eine Niederdruckpumpe zugeführt wird.In modern internal combustion engines, fuel is supplied via fuel injectors, which receive the fuel from a high-pressure accumulator, also referred to as a rail or common rail. High-pressure pumps, to which the fuel is supplied via a low-pressure pump, are used to pump fuel from a fuel tank into the high-pressure accumulator.

Aus der DE 10 2011 075 870 A1 ist es z.B. bekannt, einen bestimmten Druck im Hochdruckspeicher einzustellen und über die Zeit zu beobachten, insbesondere bei abgeschalteter Brennkraftmaschine. Bei zu schnellem Druckabfall kann von einer Leckage ausgegangen werden.From the DE 10 2011 075 870 A1 it is known, for example, to set a certain pressure in the high-pressure accumulator and to monitor it over time, especially when the internal combustion engine is switched off. If the pressure drops too quickly, a leak can be assumed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Erkennen einer Leckage 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 detecting a leak as well as a computing unit and a computer program for carrying it out with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous configurations are the subject of the dependent claims and the following description.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Betrieb eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine und dort insbesondere mit dem Erkennen einer Leckage im Hochdruckbereich. Trotz z.B. immer besser werdender Fertigungsverfahren lässt es sich nicht immer vermeiden, dass Leckagen im Kraftstoffversorgungssystem auftreten; austretender oder überschüssiger Kraftstoff wird dann in der Regel über Rücklaufleitungen in den Kraftstofftank geführt. Insbesondere im Hochdruckbereich - dort wiederum vor allem bei den Kraftstoffinjektoren und dem Hochdruckspeicher - kann eine Leckage nicht nur zu Verlust von Kraftstoff führen, sondern damit verbunden auch zu unnötigem Nachfördern von Kraftstoff, was mit zusätzlich nötiger Energie einhergeht. Außerdem kann es dazu kommen, dass bestimmte Funktionen, die auf dem aktuellen Druck im Hochdruck basieren, nicht mehr ordnungsgemäß funktionieren, insbesondere, wenn die Leckage zu groß ist. Das Erkennen einer solchen Leckage ist bisher allerdings nicht möglich.The invention deals with the operation of a fuel supply system for an internal combustion engine and there in particular with the detection of a leak in the high-pressure area. Despite, for example, ever-improving manufacturing processes, it is not always possible to avoid leaks in the fuel supply system; Escaping or excess fuel is then generally fed into the fuel tank via return lines. In the high-pressure area in particular - there again above all in the fuel injectors and the high-pressure accumulator - a leak can not only lead to a loss of fuel, but also to unnecessary replenishment of fuel, which entails additional energy being required. In addition, certain functions that are based on the current pressure in the high pressure may no longer work properly, especially if the leakage is too large. So far, however, it has not been possible to detect such a leak.

Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, den Verlauf des Drucks im Hochdruckspeicher während einer Umdrehung einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine oder ggf. auch kürzerer Bereiche (z.B. zwischen zwei aufeinanderfolgenden (Haupt-)Einspritzungen bei einem Zylinder) zu bestimmen bzw. zu ermitteln. Hierzu kann z.B. ein in aller Regel vorhandener Drucksensor z.B. am Hochdruckspeicher verwendet werden, der z.B. von einem ausführenden Motorsteuergerät ausgelesen werden kann. Der Verlauf wird hierzu bevorzugt über einen Winkel bzw. Kurbelwellenwinkel der Brennkraftmaschine (also kurbelwinkelsynchron) erfasst oder bestimmt, zumal dann etwaige Drehzahleffekte keine Auswirkung haben.Against this background, it is proposed to determine or determine the course of the pressure in the high-pressure accumulator during one revolution of a crankshaft of the internal combustion engine or, if necessary, also for shorter periods (e.g. between two consecutive (main) injections in a cylinder). For this purpose, for example, a pressure sensor that is usually available, e.g. For this purpose, the curve is preferably detected or determined via an angle or crankshaft angle of the internal combustion engine (that is to say synchronously with the crankshaft), especially since any speed effects then have no effect.

Der Verlauf des Drucks wird typischerweise im Rahmen einer Regelung auf einen bestimmten Wert eingeregelt. Während durch Einspritzungen mittels der Kraftstoffinjektoren Kraftstoff aus dem Hochdruckspeichen entnommen wird, was den Druck absenkt, wird durch die Hochdruckpumpe wieder Kraftstoff in den Hochdruckspeicher nachgefördert, wodurch der Druck ansteigt. Wenngleich dadurch der Verlauf des Drucks sich mehr oder weniger ständig ändert, so gibt es dennoch - wie sich gezeigt hat - Bereiche (bzw. Winkelbereiche) im Verlauf (und zwar insbesondere innerhalb einer Umdrehung der Kurbelwelle), in denen sich der Druck jedenfalls dann, wenn es keine Leckage gibt, nicht ändert oder jedenfalls nicht ändern sollte. In einem solchen Bereich wird weder eine Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine vorgenommen, noch erfolgt eine Nachförderung von Kraftstoff (durch die Hochdruckpumpe) in den Hochdruckspeicher.The course of the pressure is typically adjusted to a certain value as part of a regulation. While fuel is taken from the high-pressure spokes through injections by means of the fuel injectors, which lowers the pressure, the high-pressure pump feeds fuel back into the high-pressure accumulator, as a result of which the pressure rises. Although this causes the pressure profile to change more or less constantly, there are still - as has been shown - areas (or angular areas) over the course (particularly within one revolution of the crankshaft) in which the pressure changes at least if there is no leakage, does not change or at least should not change. In such a range, fuel is not injected into the internal combustion engine, nor is fuel replenished (by the high-pressure pump) into the high-pressure accumulator.

Für die Einspritzungen gibt es für einen regulären Betrieb der Brennkraftmaschine bestimmte Winkel (bzw. Kurbelwinkel) oder Winkelbereiche, zu denen diese erfolgen müssen, z.B. immer kurz vor und/oder kurz nach Erreichen des oberen Totpunkts des Kolbens eines Zylinders im Arbeitstakt. Die Hochdruckpumpe wiederum wird in aller Regel (direkt oder indirekt) über die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben und fördert nur mit Hubtakten des entsprechenden Förderwerks. Damit sind also die Einspritzungen und Förderungen - bezogen auf den Kurbelwinkel - innerhalb gewisser Grenzen fest vorgegeben. Ein oder mehrere Bereiche, in denen weder Kraftstoff entnommen noch nachgefördert wird, sind damit vorhanden und können für eine Untersuchung, ob eine Leckage vorliegt, verwendet werden.For regular operation of the internal combustion engine, there are certain angles (or crank angles) or angle ranges at which injections must take place, e.g. always shortly before and/or shortly after the piston of a cylinder reaches top dead center in the power stroke. The high-pressure pump, in turn, is usually driven (directly or indirectly) via the crankshaft of the internal combustion engine and only delivers with stroke cycles of the corresponding conveyor system. Thus, the injections and promotions - related to the crank angle - are fixed within certain limits. One or more areas in which fuel is neither removed nor replenished are therefore present and can be used to investigate whether there is a leak.

Wie schon erwähnt, sollte in diesem Bereich dann, wenn keine Leckage vorliegt, sich der Druck nicht ändern. Wenn dies trotzdem der Fall ist, insbesondere, wenn der Druck in diesem Bereich abfällt (bzw. stärker als zulässig abfällt), kann darauf geschlossen werden, dass eine Leckage vorliegt. Besonders bevorzugt ist hierbei, wenn von dem Verlauf des Drucks eine Ableitung bzw. ein Gradient (wenn der Verlauf über den Winkel vorgegeben ist, muss die Ableitung nach dem Winkel erfolgen, was praktisch aber einer zeitlichen Ableitung entspricht) bestimmt oder gebildet wird. In diesem abgeleiteten Verlauf müsste - ohne Leckage - in dem Bereich, in dem keine Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine und in dem keine Förderung von Kraftstoff in den Hochdruckspeicher erfolgt, der Wert im Wesentlichen Null betragen. Ist diese Ableitung bzw. deren Wert in dem Bereich hingegen negativ, heißt das, dass der Druck abfällt; dies bedeutet, das eine Leckage vorliegt. Auf diese Weise kann also insbesondere auch während des Betriebs der Brennkraftmaschine und auch kontinuierlich geprüft werden, ob eine Leckage vorliegt, nicht nur im Rahmen einer speziellen Untersuchung z.B. in der Werkstatt.As already mentioned, the pressure should not change in this area if there is no leakage. If this is nevertheless the case, especially if the pressure in this area drops (or drops more than permitted), it can be concluded that there is a leak. It is particularly preferred here if a derivation or gradient (if the curve is predetermined via the angle, the derivation must be based on the angle, which practically corresponds to a time derivation) is determined or formed from the pressure profile. In this derived curve—without leakage—the value should be essentially zero in the area in which no fuel is injected into the internal combustion engine and in which no fuel is conveyed into the high-pressure accumulator. On the other hand, if this derivative or its value in the range is negative, this means that the pressure is dropping; this means that there is a leak. In this way, it is also possible to check whether there is a leak, especially during operation of the internal combustion engine and also continuously, not only as part of a special examination, for example in the workshop.

Insbesondere kann in solchen Fällen auch eine Fehlermeldung ausgegeben werden, insbesondere bei Unterschreiten eines kritischen Schwellwerts (der auch null sein kann). Eine solche Fehlermeldung kann z.B. eine Anzeige und/oder ein akustisches Signal für einen Fahrer eines Fahrzeugs umfassen, in dem die Brennkraftmaschine verwendet wird. Sie kann aber z.B. auch einen Fehlerspeichereintrag umfassen, in dem dann beispielsweise auch genau beschrieben wird, wie stark der Druckabfall war und wann dieser aufgetreten ist. Dies erleichtert dann z.B. eine spätere Fehlersuche und Fehlerbehebung. Denkbar ist auch eine Differenzierung je nach Höhe des Druckabfalls (was über verschiedene Schwellwerte für die Ableitung definiert werden kann). Ebenso ist denkbar, dass gewisse Funktionen, die z.B. vom Druck im Hochdruckspeicher abhängen, eingeschränkt werden. Bei Kenntnis des Volumens des Hochdruckspeichers sowie der weiteren Hochdruckkomponenten, das mit Kraftstoff gefüllt ist, kann anhand des Druckabfalls auch auf die Leckagemenge geschlossen werden.In particular, an error message can also be output in such cases, in particular when the value falls below a critical threshold value (which can also be zero). Such an error message can, for example, comprise a display and/or an acoustic signal for a driver of a vehicle in which the internal combustion engine is used. However, it can also include an error memory entry, for example, which then also describes exactly how severe the pressure drop was and when it occurred. This then makes it easier, for example, to search for and correct errors later. Differentiation depending on the magnitude of the pressure drop (which can be defined using different threshold values for the derivation) is also conceivable. It is also conceivable that certain functions that depend on the pressure in the high-pressure accumulator, for example, will be restricted. If the volume of the high-pressure accumulator and the other high-pressure components that is filled with fuel is known, the leakage quantity can also be inferred from the pressure drop.

Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Wert der Ableitung unterhalb eines bestimmten Schwellwerts (unterhalb, da die Ableitung negativ sein soll) liegen muss, um auf eine Leckage zu erkennen, dass also ein kleiner Gradient unter Null, d.h. z.B. ein leichtes Absinken, noch als zulässig angesehen wird. Dadurch können z.B. systemisch bedingte Leckagen als zulässig berücksichtigt werden.It can also be provided that a value of the derivation must be below a certain threshold value (below, since the derivation should be negative) in order to detect a leak, i.e. that a small gradient below zero, i.e. e.g. a slight drop, still than is considered permissible. As a result, systemic leaks, for example, can be taken into account as permissible.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät, insbesondere ein Motorsteuergerät, eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, e.g. a control unit, in particular an engine 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 carrying out all method steps is advantageous because this causes particularly low costs, especially if an executing control unit is also 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. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the attached drawing.

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

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt schematisch ein Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine, bei dem die Erfindung zum Einsatz kommen kann. 1 shows schematically a fuel supply system for an internal combustion engine in which the invention can be used.
  • 2 zeigt Verläufe eines Drucks in einem Hochdruckspeicher zur Erläuterung der Erfindung. 2 shows curves of a pressure in a high-pressure accumulator to explain the invention.
  • 3 zeigt einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. 3 shows a sequence of a method according to the invention in a preferred embodiment.

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

In 1 ist schematisch ein Kraftstoffversorgungssystem 100 mit elektronischer Kraftstoffpumpe 120, Hochdruckpumpe 122 und Brennkraftmaschine 140 dargestellt, bei dem die Erfindung zum Einsatz kommen kann, wie nachfolgend kurz erläutert werden soll. Insbesondere ist hierbei ein Kraftstofftank 110 vorgesehen, aus dem Kraftstoff 112 mittels der Kraftstoffpumpe 120 (auch Vorförderpumpe oder Niederdruckpumpe) entnommen und der Hochdruckpumpe 122 zugeführt werden kann. Mittels der Hochdruckpumpe 122 wird der Kraftstoff dann in einen Hochdruckspeicher 130 (ein sog. Rail) gefördert, von wo der Kraftstoff mittels Kraftstoffinjektoren 142 entnommen und in Brennräume der Brennkraftmaschine 140 eingebracht werden kann. Hierzu ist eine als Motorsteuergerät ausgebildete Recheneinheit 170 vorgesehen und eingerichtet, die die Kraftstoffinjektoren 142 auf gewünschte Weise ansteuern kann.In 1 a fuel supply system 100 with electronic fuel pump 120, high-pressure pump 122 and internal combustion engine 140 is shown schematically, in which the invention can be used, as will be explained briefly below. In particular, a fuel tank 110 is provided here, from which fuel 112 can be removed by means of fuel pump 120 (also pre-supply pump or low-pressure pump) and supplied to high-pressure pump 122 . The fuel is then conveyed by means of the high-pressure pump 122 into a high-pressure accumulator 130 (a so-called rail), from where the fuel can be removed by means of fuel injectors 142 and introduced into the combustion chambers of the internal combustion engine 140 . For this purpose, an arithmetic unit 170 designed as an engine control unit is provided and set up, which can control the fuel injectors 142 in the desired manner.

Das Motorsteuergerät 170 ist außerdem dazu vorgesehen und eingerichtet, die elektronische Kraftstoffpumpe 120 sowie ggf. die Hochdruckpumpe 122 bzw. eine zugehörig Zumesseinheit anzusteuern, sodass Kraftstoff aus dem Kraftstofftank entnommen und z.B. eine gewünschte Kraftstoffmenge in den Hochdruckspeicher 130 gefördert bzw. dort ein bestimmter Druck eingeregelt werden kann. Zudem ist ein Drucksensor 160 vorgesehen, mittels dessen ein Druck im Hochdruckspeicher 130 gemessen bzw. erfasst werden kann und der z.B. von dem Motorsteuergerät 170 ausgelesen werden kann.The engine control unit 170 is also provided and set up to control the electronic fuel pump 120 and, if necessary, the high-pressure pump 122 or an associated metering unit, so that fuel can be removed from the fuel tank and, for example, a desired quantity of fuel can be pumped into the high-pressure accumulator 130 or a specific pressure can be adjusted there. In addition, a pressure sensor 160 is provided, by means of which a pressure in high-pressure accumulator 130 can be measured or detected and which can be read out by engine control unit 170, for example.

Weiterhin ist beispielhaft ein Rücklauf 150 (bzw. eine Rücklaufleitung) von einem der Kraftstoffinjektoren 142 in den Kraftstofftank 110 gezeigt. Es kann auch für jeden Kraftstoffinjektor sowie auch für den Hochdruckspeicher 130 eine (weitere) Rücklaufleitung vorgesehen sein. Etwaiger Kraftstoff, der aufgrund einer Leckage aus dem Hochdruckspeicher 130 oder einem der Kraftstoffinjektoren 142 entweicht, kann so in den Kraftstofftank 110 zurückgeführt werden. Wie schon erwähnt, wird im Rahmen der Erfindung nun eine Möglichkeit vorgeschlagen, eine solche Leckage zu erkennen bzw. zu bestimmen.Furthermore, a return 150 (or a return line) from one of the fuel injectors 142 into the fuel tank 110 is shown by way of example. A (further) return line can also be provided for each fuel injector as well as for the high-pressure accumulator 130 . Any fuel escaping from the high-pressure accumulator 130 or one of the fuel injectors 142 due to a leak can thus be returned to the fuel tank 110 . As already mentioned, a possibility is now proposed within the scope of the invention for detecting or determining such a leakage.

In 2 sind hierzu Verläufe eines Drucks in einem Hochdruckspeicher zur Erläuterung der Erfindung aufgetragen. Im oberen Diagramm ist der Druck p über einem Winkel φ (insbesondere einem Kurbelwellenwinkel) aufgetragen, wobei einer der Verläufe beispielhaft mit V bezeichnet ist. Im unteren Diagramm hingegen ist eine Ableitung p' des Drucks p nach dem Winkel φ aufgetragen, wobei einer der Verläufe beispielhaft mit V' bezeichnet ist. Die Verläufe der Ableitungen ergeben sich dabei jeweils aus den darüber gezeichneten Verläufen des Drucks. Anzumerken ist, dass der Druck p typischerweise nur in festen Winkelabständen von z.B. 6° erfasst wird, was für die vorliegenden Zwecke allerdings völlig ausreichend ist. Gleiches gilt damit für die Ableitung.In 2 For this purpose, curves of a pressure in a high-pressure accumulator are plotted to explain the invention. In the upper diagram, the pressure p is plotted against an angle φ (in particular a crankshaft angle), one of the curves being labeled V by way of example. In the lower diagram, on the other hand, a derivation p′ of the pressure p according to the angle φ is plotted, one of the curves being denoted by V′ as an example. The curves of the derivations result from the curves of the pressure drawn above them. It should be noted that the pressure p is typically only recorded at fixed angular intervals of, for example, 6°, which, however, is completely sufficient for the present purposes. The same applies to the derivation.

Die einzelnen Verläufe des Drucks p sind zwar in ihren absoluten Verläufen teils verschieden, relativ gesehen aber vergleichbar. So fällt der Druck zunächst (beginnend ganz links im Diagramm) aufgrund einer Einspritzung ab und steigt dann aufgrund einer Förderung wieder an. Es folgt ein Bereich Δφ mit konstantem Druck, also ein Plateau, bevor der Druck aufgrund einer weiteren Förderung dann weiter bis zum Maximum, das auch vor der Einspritzung vorlag, ansteigt. Es folgt dann wieder eine Einspritzung. Der Abstand zwischen dem Beginn der ersten und der folgenden Einspritzung ist hier beispielhaft 120 °KW (Kurbelwinkel), was einem 6-Zylinder-Motor entspricht.The individual curves of the pressure p are partly different in their absolute curves, but in relative terms they are comparable. The pressure initially falls (starting on the far left in the diagram) due to an injection and then rises again due to a delivery. A range Δφ follows with constant pressure, i.e. a plateau, before the pressure then continues to rise due to further delivery up to the maximum that was also present before the injection. Another injection follows. The interval between the start of the first and the following injection is 120° CA (crank angle), for example, which corresponds to a 6-cylinder engine.

In diesem speziellen Beispiel wird eine Hochdruckpumpe verwendet, die zwei Förderwerke aufweist und den Kraftstoff damit pro Zyklus, in dem eine Einspritzung erfolgt, in zwei Schritten fördert. Dies ist für die vorliegende Erfindung allerdings nicht relevant, da z.B. auch bei nur einem Förderwerk ein Bereich vorläge, in dem sich der Druck nicht ändert. Dieser Bereich wäre dann allenfalls etwas verschoben und möglicherweise größer.In this specific example, a high-pressure pump is used, which has two delivery systems and thus delivers the fuel in two steps per cycle in which an injection takes place. However, this is not relevant for the present invention, since, for example, there would be an area in which the pressure does not change even if there was only one conveyor system. This area would then be slightly shifted and possibly larger.

Die Tatsache, dass sich der Druck in dem Bereich Δφ nicht ändert, bedeutet, dass der Hochdruckspeicher und damit auch die daran angeschlossenen Kraftstoffinjektoren keinen Druck und damit keinen Kraftstoff verlieren. Es liegt keine Leckage vor.The fact that the pressure does not change in the range Δφ means that the high-pressure accumulator and thus also the fuel injectors connected to it do not lose any pressure and therefore no fuel. There is no leakage.

Für die Ableitung bedeutet dies, dass deren Wert im Bereich Δφ bei null liegt. Dies gilt insbesondere unabhängig vom konkreten absoluten Wert des Drucks p, sodass bei Verwendung der Ableitung nicht relevant ist, wieviel Kraftstoff gerade durch eine Einspritzung entnommen oder wieviel nachgefördert wurde.For the derivative, this means that its value in the Δφ range is zero. This applies in particular independently of the specific absolute value of the pressure p, so that when using the derivation it is irrelevant how much fuel has just been removed by an injection or how much has been replenished.

Dies bedeutet weiterhin aber auch, dass ein negativer Wert der Ableitung p' - was einem fallenden Druck p entspricht - für eine Leckage spricht. Eine anderweitige - gewünschte - Kraftstoffentnahme kommt im Bereich Δφ ja nicht in Betracht. Wenn also ein Wert p' der Ableitung des Drucks im Bereich Δφ negativ ist, so kann auf eine Leckage in einem der Kraftstoffinjektoren oder dem Hochdruckspeicher (jedenfalls aber im Hochdruckbereich, soweit dieser mit dem Hochdruckspeicher in Verbindung steht) erkannt bzw. geschlossen werden. Wenn die Ableitung p' z.B. unterhalb eines Schwellwerts, wie beispielhaft mit S eingezeichnet, liegt, kann zudem eine Fehlermeldung erzeugt bzw. abgesetzt werden. Diese kann, wie schon erwähnt, z.B. den konkreten Druckabfall und/oder den Zeitpunkt hierfür enthalten.However, this also means that a negative value of the derivative p′—which corresponds to a falling pressure p—suggests a leak. Any other—desired—fuel extraction is out of the question in the range Δφ. If a value p' of the derivative of the pressure in the area Δφ is negative, a leak in one of the fuel injectors or the high-pressure accumulator (but at least in the high-pressure area, insofar as this is connected to the high-pressure accumulator) can be detected or concluded. If the derivation p' is below a threshold value, for example as shown with S, an error message can also be generated or issued. As already mentioned, this can, for example, contain the specific pressure drop and/or the point in time for this.

In 3 ist schematisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt, wie es z.B. bei dem in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungssystem eingesetzt werden kann. Hierzu wird, z.B. kontinuierlich oder wiederholt während eines Betriebs der Brennkraftmaschine, was auch mit dem Einregeln eines bestimmten Drucks im Hochdruckspeicher einhergeht, gemäß Schritt 300 ein Verlauf V des Drucks im Hochdruckspeicher erfasst, wie z.B. in 2 dargestellt.In 3 a sequence of a method according to the invention is shown schematically in a preferred embodiment, as is the case, for example, in 1 shown fuel supply system can be used. For this purpose, a curve V of the pressure in the high-pressure accumulator is recorded according to step 300, for example continuously or repeatedly during operation of the internal combustion engine, which is also associated with the adjustment of a specific pressure in the high-pressure accumulator, as for example in FIG 2 shown.

In einem Schritt 310 wird dieser Verlauf V dann abgeleitet, d.h. es wird eine Ableitung bzw. ein abgeleiteter Verlauf V' gebildet bzw. berechnet. Zudem wird gemäß Schritt 320 der Bereich Δφ bestimmt bzw. ausgewählt, in dem - regulär - keine Druckänderungen auftreten dürften. Dort wird dann gemäß Schritt 330 der Wert der Ableitung bestimmt. Ist dieser negativ, so wird gemäß Schritt 340 auf eine Leckage geschlossen. Ist der Wert der Ableitung außerdem kleiner als ein vorgegebener Schwellwert s (vgl. 2), so wird zudem eine Fehlermeldung 350 erzeugt.In a step 310, this curve V is then derived, ie a derivation or a derived curve V′ is formed or calculated. In addition, according to step 320, the range Δφ is determined or selected in which—normally—no pressure changes should occur. According to step 330, the value of the derivative is then determined there. If this is negative, according to step 340 a leak is concluded. Is the value of the derivative also smaller than a given threshold value s (cf. 2 ), an error message 350 is also generated.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102011075870 A1 [0003]DE 102011075870 A1 [0003]

Claims (9)

Verfahren zum Erkennen einer Leckage von Kraftstoff (112) in einem Hochdruckbereich eines Kraftstoffversorgungssystems (100) für eine Brennkraftmaschine (140), wobei ein Verlauf (V) eines Drucks (p) in einem Hochdruckspeicher (130) des Kraftstoffversorgungssystems (100) während einer Umdrehung einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bestimmt wird, und wobei anhand des Verlaufs (V) in einem Bereich (Δφ), in dem keine Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine (140) und in dem keine Förderung von Kraftstoff in den Hochdruckspeicher (130) erfolgt, bestimmt wird, ob eine Leckage vorliegt.Method for detecting a fuel leak (112) in a high-pressure area of a fuel supply system (100) for an internal combustion engine (140), wherein a profile (V) of a pressure (p) in a high-pressure accumulator (130) of the fuel supply system (100) is determined during one revolution of a crankshaft of the internal combustion engine, and it being determined on the basis of the curve (V) in a range (Δφ) in which no fuel is injected into the internal combustion engine (140) and in which no fuel is delivered into the high-pressure accumulator (130) whether there is a leak. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Ableitung (V') des Verlaufs (V) bestimmt wird, und wobei bestimmt wird, dass eine Leckage vorliegt, wenn ein Wert (p') der Ableitung (V') in dem Bereich (Δφ) negativ ist.procedure after claim 1 wherein a derivative (V') of the trace (V) is determined, and wherein it is determined that there is leakage when a value (p') of the derivative (V') in the range (Δφ) is negative. Verfahren nach Anspruch 2, wobei, wenn der Wert (p') der Ableitung (V') in dem Bereich (Δφ) einen vorgegebenen Schwellwert (S) unterschreitet, eine Fehlermeldung (350) vorgenommen wird.procedure after claim 2 , an error message (350) being issued if the value (p') of the derivative (V') in the range (Δφ) falls below a predetermined threshold value (S). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verlauf (V) des Drucks (p) über einem Winkel (φ), insbesondere einen Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine (140), bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the curve (V) of the pressure (p) is determined over an angle (φ), in particular a crank angle of the internal combustion engine (140). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bereich (B) anhand von vorgegebenen Einspritz- und Förderwinkeln bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the area (B) is determined on the basis of predetermined injection and delivery angles. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei, wenn bestimmt wird, dass eine Leckage vorliegt, bestimmt wird, dass die Leckage bei wenigstens einem von mehreren Kraftstoffinjektoren (142) oder dem Hochdruckspeicher (130) vorliegt.The method of any preceding claim, wherein if a leak is determined to be present, it is determined that the leak is from at least one of a plurality of fuel injectors (142) or the high pressure accumulator (130). Recheneinheit (170), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit (170) which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (170) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (170) ausgeführt wird.Computer program that causes a computing unit (170) to carry out all method steps of a method according to one of Claims 1 until 6 to be performed when it is executed on the computing unit (170). Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 8.Machine-readable storage medium with a computer program stored on it claim 8 .
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