EP0748930B1 - Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine Download PDF

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    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for recognizing Malfunctions in a fuel injection system Internal combustion engine according to the preamble of claim 1 specified features.
  • a method is known from EP 0 501 459 A2 in which a high pressure fuel pump under high pressure in a for common supply line provided for all nozzles (Common Rail) is promoted.
  • this injection system are means for Detection of operational malfunctions used, e.g. faulty working high pressure pumps can be determined.
  • JP-A-62 13051 describes a method for identifying malfunctions known in a fuel injection system, at that between two injection processes of at least two given At any time the pressure applied is recorded and at If a pressure difference occurs the leakage is determined.
  • the determination of the pressure curve can be difficult or even be faulty if the fuel volumes between the pressure pump and the nozzles or injectors are small. In this case the system pressure is strongly influenced by reflection waves. Moreover the pressure control in the system would have small leaks want to compensate for this by increasing the delivery capacity of the pressure pump.
  • the invention is therefore based on the object, if present small fuel volumes between pressure pumps and injectors through special measures a safe control over occurring Leakage of components in the fuel injection system to enable.
  • a fuel injection system 1 is a multi-cylinder Internal combustion engine 2 shown, which consists essentially of a Demand-controlled high-pressure pump 3 and from an injection line system 4 with one for all solenoid valve controlled Nozzles or injectors 5,6,7,8 provided common High pressure supply line 9 exists.
  • a pressure sensor designated 10 measures the actual pressure in the High pressure supply line 9. Deviations from the target pressure in the respective operating area are identified by an electronic Control unit 11 compensated by a controlled adjusting member 12 regulates the predetermined pressure on the high-pressure pump 3.
  • the pressure sensor 10 is not only used to regulate the high-pressure control circuit for maintaining a certain pressure level, but is also used to determine leaks in the high-pressure-side line system.
  • the pressure sensor 10 detects the respective pressure at the predetermined times t 1 and t2 (FIG. 2).
  • the time t 1 can be selected after the transition to overrun at the earliest within the second revolution of the crankshaft for determining the rail pressure.
  • the first revolution of the crankshaft can be used to calm the pressure fluctuations in the system.
  • the rail pressure is measured at several points in time, for example within ten revolutions of the crankshaft, and the pressure drop rate is determined from the measurements, which is displayed as a fault when a certain limit value is exceeded.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Aus der EP 0 501 459 A2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem von einer Hochdruckpumpe Kraftstoff unter hohem Druck in eine für alle Düsen vorgesehenen gemeinsamen Versorgungsleitung (Common Rail) gefördert wird. Bei diesem Einspritzsystem sind Mittel zum Aufspüren von Betriebsstörungen eingesetzt, durch die z.B. fehlerhaft arbeitende Hochdruckpumpen ermittelt werden können.
Das hierbei aus den Komponenten, wie Düse bzw. Injektor, gemeinsame Versorgungsleitung, Rückschlagventil und Einspritzleitungen zwischen Injektor und Versorgungsleitung bestehende Einspritzsystem wird ständig mit dem hohen Speicherdruck beaufschlagt. Betriebsstörungen, die z.B. aus Undichtigkeiten dieser Komponenten resultieren, würden einen hohen Kraftstoffverlust bedeuten. Der Speicherdruck in der Versorgungsleitung kann nicht mehr aufgebaut werden. Die Folge ist eine fehlerhafte Einspritzung und damit eine Betriebsstörung des Motors, die bei nicht frühzeitigem Erkennen zum Ausfall des Gesamtsystems führen kann.
Aus der JP-A-62 13051 ist ein Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei dem zwischen zwei Einspritzvorgängen der an mindestens zwei vorgegebenen Zeitpunkten jeweils anliegende Druck erfaßt und bei Auftreten einer Druckdifferenz die Leckage festgestellt wird.
Die Ermittlung des Druckverlaufs kann aber erschwert oder gar fehlerhaft sein, wenn die Kraftstoffvolumina zwischen der Druckpumpe und den Düsen bzw. Injektoren klein sind. In diesem Fall wird der Systemdruck von Reflexionswellen stark beeinflußt. Außerdem würde die Druckregelung im System kleine Undichtigkeiten durch erhöhte Förderleistung der Druckpumpe ausgleichen wollen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Vorliegen kleiner Kraftstoffvolumina zwischen Druckpumpen und Injektoren durch besondere Maßnahmen eine sichere Kontrolle über auftretende Undichtigkeiten von Komponenten in der Kraftstoffeinspritzanlage zu ermöglichen.
Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
In dem Unteranspruch ist noch eine förderliche Weiterbildung der Erfindung angegeben.
Durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte gemäß Anspruch 1, nämlich in dem einen Block zwischen dem Ende einer Einspritzung und dem Förderbeginn oder in dem anderen Block zwischen dem Ende der Förderung und dem Beginn der Einspritzung den Druck mindestens zweier Zeitpunkte des jeweilig zugeordneten Blocks erst frühestens ab der zweiten Umdrehung der Kurbelwelle nach dem Übergang in den Schubbetrieb der Brennkraftmaschine zu erfassen und die ermittelte Druckdifferenz bei Überschreiten eines definierten Grenzwertes anzuzeigen, können somit auf einfache Weise kleine Undichtigkeiten aufgespürt werden.
Eine detaillierte Aussage über die Undichtigkeiten kann besonders dann getroffen werden, wenn die Druckerfassungen innerhalb von mehreren Umdrehungen der Kurbelwelle, insbesondere von zehn Umdrehungen, erfolgen.
Die Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einer Druckversorgungsleitung als gemeinsame Hochdruckversorgungsleitung für alle magnetventilgesteuerten Düsen bzw. Injektoren,
Fig. 2
in einem Diagramm den Druckverlauf bei undichtem System im Schubbetrieb, bei dem die Förderung und die Einspritzung abgeschaltet ist.
In Fig. 1 ist eine Kraftstoffeinspritzanlage 1 einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine 2 gezeigt, die im wesentlichen aus einer bedarfsgeregelten Hochdruckpumpe 3 sowie aus einem Einspritzleitungssystem 4 mit einer für alle magnetventilgesteuerten Düsen bzw. Injektoren 5,6,7,8 vorgesehenen gemeinsamen Hochdruckversorgungsleitung 9 besteht.
Ein mit 10 bezeichneter Drucksensor mißt den Ist-Druck in der Hochdruckversorgungsleitung 9. Abweichungen vom Soll-Druck in dem jeweiligen Betriebsbereich werden durch eine elektronische Steuereinheit 11 ausgeglichen, indem ein angesteuertes Verstellorgan 12 an der Hochdruckpumpe 3 den vorgegebenen Druck einregelt.
Der Drucksensor 10 dient nicht allein zur Regulierung des Hochdruckregelkreises für die Einhaltung eines bestimmten Druckniveaus, sondern wird auch zur Ermittlung von Undichtigkeiten im hochdruckseitigen Leitungssystem herangezogen. Der Drucksensor 10 erfaßt den jeweiligen Druck zum vorgegebenen Zeitpunkt t1 und t2 (Fig.2).
Bei störungsfreiem, also dichtem Leitungssystem ergibt sich gemäß Fig.2 ein mit durchgehender Linie dargestellter Druckverlauf. Es liegt keine nennenswerte Druckdifferenz zwischen den ermittelten Drücken bei t1 und t2. Bei undichtem System ergibt sich ein mit unterbrochener Linie dargestellter Druckverlauf bzw. Druckabfall.
Für den Fall, daß im System zwischen der Hochdruckpumpe und den Injektoren kleine Undichtigkeiten auftreten, wird bei jedem Übergang vom normalen Betrieb in den Schubbetrieb - erkennbar am Signal eines Fahrpedalgebers - zusätzlich zu den in diesem Betriebszustand ohnehin abgeschalteten Injektoren auch die Hochdruckpumpe auf Nullförderung eingestellt.
Der Zeitpunkt t1 kann nach dem Übergang in den Schubbetrieb frühestens innerhalb der zweiten Umdrehung der Kurbelwelle für die Ermittlung des Raildrucks ausgewählt werden. Die erste Umdrehung der Kurbelwelle kann dabei zur Beruhigung der Druckschwingungen im System benutzt werden. Der Raildruck wird an mehreren Zeitpunkten gemessen, z.B. innerhalb von zehn Umdrehungen der Kurbelwelle, und aus den Messungen die Druckabfallrate ermittelt, die bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes als Störung angezeigt wird.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage, bei dem von einer Druckpumpe Kraftstoff in eine Druckversorgungsleitung gefördert und Zylindern einer Brennkraftmaschine zugeordneten Düsen zur Einspritzung zugeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine bei abgeschalteten Düsen (5-8) und Nullförderung der Hochdruckpumpe (3) der an mindestens zwei vorgegebenen Zeitpunkten (t1;t2) jeweils anliegende Druck erfaßt und die ermittelte Druckdifferenz erst bei Überschreiten eines definierten Grenzwertes als Störung angezeigt wird und daß die Zeitpunkte (t1;t2) zur Druckerfassung frühestens ab der zweiten Umdrehung der Kurbelwelle nach dem Übergang in den Schubbetrieb gelegt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zeitpunkte (t1;t2) mindestens innerhalb einer Umdrehung der Kurbelwelle, vorzugsweise innerhalb von zehn Umdrehungen erfaßt werden.
EP96106869A 1995-06-15 1996-05-02 Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0748930B1 (de)

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