DE602005002102T2 - System for supplying the internal combustion engine of a motor vehicle with fuel and fuel pressure control method for such an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Kraftstoffversorgung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Sie betrifft auch ein Verfahren zur Regelung des Kraftstoffversorgungsdrucks solch einer Brennkraftmaschine.The The present invention relates to a fuel supply system an internal combustion engine of a motor vehicle. It also affects a method for controlling the fuel supply pressure such a Internal combustion engine.
Zahlreiche Kraftstoffversorgungssysteme sind vorhanden und umfassen insbesondere einen Kraftstoffbehälter und eine Kraftstoffpumpe, die mit einem Elektromotor gekoppelt ist. Der Elektromotor wird während aller Betriebsphasen der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs bei einer konstanten Drehzahl betrieben.numerous Fuel supply systems are present and include in particular a fuel tank and a fuel pump coupled to an electric motor. The electric motor is during all operating phases of the internal combustion engine of the vehicle at a operated constant speed.
Aufgrund eines erhöhten Kraftstoffbedarfs in jeder Anlassphase des Fahrzeugs erzeugt die Kraftstoffpumpe, die mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, während aller anderen Betriebsphasen der Brennkraftmaschine einen übermäßigen Kraftstoffstrom.by virtue of one raised Fuel demand in each starting phase of the vehicle generates the Fuel pump, which is coupled to the internal combustion engine, during all other operating phases of the internal combustion engine excessive fuel flow.
Dies ist der Grund, weshalb in den konventionellen Versorgungssystemen eine Kraftstoffrückleitung vorgesehen ist, um den Kraftstoffüberschuss in den Behälter zurückzuleiten. Diese Rückführung des überschüssigen Kraftstoffs kann entweder direkt in den Behälter oder in eine Rückhaltewanne erfolgen, die verwendet wird, um selbst dann, wenn nicht mehr viel Kraftstoff im Behälter vorhanden ist, stets einen Kraftstofffüllstand aufrechtzuerhalten, der ausreicht, um die Pumpe nicht leerlaufen zu lassen. Der Elektromotor verbraucht daher unnötigerweise Energie, da er außerhalb der Anlassphasen im Verhältnis zum Bedarf der Brennkraftmaschine eine übermäßige Kraftstoffmenge zuführt.This is the reason why in the conventional supply systems a fuel return line is provided to return the excess fuel into the container. This recycling of excess fuel can either directly into the container or in a retention tray done, which is used even if not much Fuel in the tank is present, always maintain a fuel level, sufficient to keep the pump from running idle. The electric motor therefore consumes unnecessarily Energy, being outside the startup phases in proportion to the requirement of the internal combustion engine supplies an excessive amount of fuel.
Um
diesen Nachteil zu beheben, wurde in der Patentschrift
In
den Patentschriften
Auch
die Dokumente
Das
heißt,
die Regelung, die in der Patentschrift
Doch
In Anbetracht des Obigen ist eine Aufgabe der Erfindung die Behebung der Nachteile der Kraftstoffversorgungssysteme nach dem Stand der Technik, insbesondere durch Einschränkung der Verwendung von Sensoren zur Regelung des vom System erzeugten Kraftstoffdrucks.In In view of the above, an object of the invention is the remedy the disadvantages of the fuel supply systems according to the prior Technology, in particular by restricting the use of sensors for controlling the fuel pressure generated by the system.
Erfindungsgemäß wird daher ein System zur Kraftstoffversorgung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend einen Kraftstoffbehälter, eine Pumpe, die von einem Elektromotor angetrieben wird, und Mittel zur Regelung des Speisestroms des Motors.Therefore, according to the invention a system for supplying fuel to an internal combustion engine of a motor vehicle proposed comprising a fuel tank, a pump, by a Electric motor is driven, and means for regulating the supply current of the motor.
Dieses Versorgungssystem umfasst Mittel zur Messung des Speisestroms des Motors, wobei die Mittel zur Regelung des Speisestroms des Motors geeignet sind, die Drehzahl des Motors allein durch Regelung des Speisestroms des Motors auf einen Sollwert des Speisestroms zu regeln, der für einen Kraftstoffdruckpegel hinter der Pumpe repräsentativ ist.This Supply system comprises means for measuring the supply current of the Motors, wherein the means suitable for controlling the supply current of the motor are, the speed of the motor alone by controlling the supply current of the engine to a setpoint of the supply current to regulate, for a fuel pressure level behind the pump is representative.
Dieses Versorgungssystem setzt also nur die Verwendung eines einzigen Sensors voraus und benötigt deshalb keinen Sensor, um insbesondere den Druck und/oder den Kraftstoffdurchsatz hinter der Pumpe zu messen, oder um die Drehzahl des Motors zu messen, oder auch, um die Spannung an den Anschlüssen des Motors der Pumpe zu messen. Außerdem ermöglicht es diese Lösung, eine Regelung des Drucks hinter der Pumpe durch eine einfache Regelung des Speisestroms des Motors durchzuführen, wobei ein Durchsatz der Pumpe, der hinter dieser einen bestimmten Druckpegel ergibt, vom Speisestrompegel des Motors abhängig ist.This Supply system thus only uses the use of a single sensor ahead and needed therefore no sensor, in particular the pressure and / or the fuel flow rate to measure behind the pump, or to measure the speed of the motor, or also to increase the voltage at the connections of the motor of the pump measure up. Furthermore allows it this solution, a regulation of the pressure behind the pump by a simple control the feed current of the motor, wherein a throughput of the Pump, which gives behind this a certain pressure level, from Supply current level of the motor depends is.
Einem anderen Merkmal des erfindungsgemäßen Systems gemäß sind Mittel vorgesehen, um die Drehzahl des Motors von einer Messung des Speisestroms des Motors ausgehend zu berechnen, und um den Stromsollwert von der Drehzahl des Motors abhängig anzupassen.According to another feature of the system according to the invention, means are provided for To calculate the speed of the motor from a measurement of the supply current of the motor, and to adjust the current setpoint of the speed of the motor depending.
Um den Stromsollwert anzupassen, umfasst das System in einer Ausführungsform Mittel, um die Frequenz des Speisestroms des Motors zu messen, Mittel, um die gemessene Frequenz in die Drehzahl des Motors umzuwandeln, und Mittel, um die Drehzahl des Motors, die aus diesem Vergleich resultiert, mit mindestens einem Drehzahlsollwert zu vergleichen, um den Stromsollwert anzupassen.Around to adjust the current setpoint includes the system in one embodiment Means for measuring the frequency of the supply current of the motor, means, to convert the measured frequency into the speed of the motor, and means to match the speed of the engine resulting from this comparison results in comparing with at least one speed setpoint, to adjust the current setpoint.
Einem anderen Merkmal des erfindungsgemäßen Systems gemäß umfasst dieses außerdem eine Rückhaltewanne, die im Inneren des Behälters untergebracht ist, in welcher eine Leitung angeordnet ist, die mit der Pumpe verbunden ist und eine Rückleitung für überschüssigen Kraftstoff darstellt, um einen Kraftstofffüllstand in der Rückhaltewanne im Wesentlichen konstant zu halten.a another feature of the system according to the invention comprises this one as well Retaining pan, which housed inside the container is, in which a conduit is arranged, which is connected to the pump is and a return for excess fuel represents a fuel level in the retention tray essentially constant.
In einer Ausführungsform ist die Kraftstoffrückleitung mit einem Kraftstofffilter versehen. Dieses Filter kann aber auch hinter der Pumpe angeordnet sein.In an embodiment is the fuel return line provided with a fuel filter. This filter can also be arranged behind the pump.
Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Regelung des Kraftstoffversorgungsdrucks einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, demgemäß der Speisestrom eines Elektromotors zum Antrieb einer Kraftstoffpumpe geregelt wird.Also according to the invention a method for controlling the fuel supply pressure of an internal combustion engine proposed, accordingly, the supply current an electric motor for driving a fuel pump is regulated.
Nach diesem Verfahren wird die Drehzahl des Motors allein geregelt, indem der Speisestrom des Motors auf einen Speisestromsollwert geregelt wird, der für einen Kraftstoffdruckpegel hinter der Pumpe repräsentativ ist.To This method regulates the speed of the motor only by: the supply current of the motor is regulated to a supply current setpoint, the for a fuel pressure level behind the pump is representative.
Bevorzugt wird nach diesem Verfahren der Speisestrom des Motors gemessen, die Drehzahl des Motors von der Messung des Speisestroms des Motors ausgehend berechnet und der Stromsollwert abhängig von der Drehzahl des Motors angepasst.Prefers is measured according to this method, the supply current of the motor, the speed of the motor from the measurement of the supply current of the motor calculated based on the speed of the motor and the current setpoint customized.
In einer Ausführungsform dieses Verfahrens wird die Drehzahl des Motors berechnet, indem die Frequenz des Speisestroms des Motors gemessen wird und die gemessene Frequenz in eine entsprechende Drehzahl umgewandelt wird.In an embodiment This procedure calculates the engine speed by: the frequency of the supply current of the motor is measured and the measured frequency is converted into a corresponding speed.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die nur beispielhaft und nicht einschränkend ist und auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, wobei:Other Objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following Description, which is only illustrative and not restrictive and to the attached drawings, wherein:
In
Dieses
System umfasst im Wesentlichen einen Kraftstoffbehälter
Der
Behälter
Die
Kraftstoffpumpe
Um
den von der Pumpe
Wie
in dieser Zeichnung zu sehen, umfasst die Karte
Zum
Beispiel weist der Spannungswandler
Wie
in
Die
Korrekturstufe
- Ω
- die Drehzahl des Motors in Umdrehungen pro Sekunde bezeichnet;
- f
- die Frequenz des Speisestroms bezeichnet; und
- p
- die Zahl der Polpaare des Elektromotors bezeichnet.
- Ω
- denotes the speed of the motor in revolutions per second;
- f
- denotes the frequency of the supply current; and
- p
- denotes the number of pole pairs of the electric motor.
Wie
in
Die
Motordrehzahl wird dann durch einen Komparator
In Betrieb wird beim Anlassen der Brennkraftmaschine die von der Batterie des Fahrzeugs abgegebene Spannung, die im Bordnetz des Fahrzeugs verfügbar ist, an die elektronische Steuerkarte angelegt. Diese Karte führt dann den Start des Elektromotors der Pumpe und eine Regelung des Speisestroms dieses Motors auf einen Stromsollwert durch, der für den Betriebsnenndruck der Kraftstoffversorgungsleitung repräsentativ ist.In Operation is when starting the internal combustion engine that of the battery the voltage emitted by the vehicle, which is in the electrical system of the vehicle available is applied to the electronic control card. This card will then guide you the start of the electric motor of the pump and a control of the supply current This motor to a current setpoint, which for the nominal operating pressure the fuel supply line is representative.
Es ist anzumerken, dass der Stromsollwert während der Gesamtdauer des Anlegens der Bordnetzspannung konstant gehalten werden kann und folglich, solange das Fahrzeug in Betrieb ist.It It should be noted that the current setpoint during the total duration of the application the vehicle electrical system voltage can be kept constant and consequently, as long as the vehicle is in operation.
Als Variante ist es auch möglich, diesen Sollwert und/oder die Bezugsdrehzahl, die zur Erstellung der Korrekturkomponente dieses Sollwerts verwendet wird, zu variieren.As a variant, it is also possible to use this nominal value and / or the reference rotational speed used to generate the correction component of this nominal value it is going to vary.
Schließlich ist anzumerken, dass die Steuerung des Elektromotors der Pumpe in einer Anwendung dargestellt wurde, in der der Motor ein Gleichstrommotor mit Bürste ist. Das gleiche Regelungsprinzip ist auch auf einen bürstenlosen Gleichstrommotor anwendbar. Doch in diesem Fall ist der Gleichstrom mehrphasig und wird frequenzgesteuert. Die Drehzahl des Elektromotors kann daher direkt aus der Steuerfrequenz abgeleitet werden. Die oben beschriebene Stromregelung ist dann ihrerseits parallel auf alle Phasenströme anwendbar.Finally is to note that the control of the electric motor of the pump in a Application was presented, in which the motor is a DC motor with brush is. The same regulatory principle is also applicable to a brushless DC motor applicable. But in this case, the DC multiphase and is frequency controlled. The speed of the electric motor can therefore be derived directly from the control frequency. The The current regulation described above is then in turn in parallel all phase currents applicable.
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