VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER VORFÖRDERPUMPE EINES KRAFTSTOFFZUMESSSYSTEMS UND KRAFTSTOFFZUMESSSYSTEM EINER DIREKTEINSPRITZENDEN BRENNKRAFTMASCHINE

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer als Elektrokraftstoffpumpe ausgebildeten Vorförderpumpe eines Kraftstoffzumesssystems einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine. Das Kraftstoffzumesssystem weist außer der Vorförderpumpe eine Hochdruckpumpe und ein zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordnetes Steuerventil auf. Die Vorförderpumpe fördert Kraftstoff in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems, und die Hochdruckpumpe fördert Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems. Die Vorförderpumpe wird durch ein Steuergerät der Brennkraftmaschine bedarfsgeregelt angesteuert, so dass ein Förderstrom durch die Vorförderpumpe in etwa einem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe entspricht und in dem Niederdruckbereich ein vorgegebenes Druckniveau herrscht.

[0002] Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftstoffzumesssystem einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine, mit einer als Elektrokraftstoffpumpe ausgebildeten Vorförderpumpe, einer Hochdruckpumpe und einem zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordneten Steuerventil. Die Vorförderpumpe fördert Kraftstoff in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems, und die Hochdruckpumpe fördert Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems. Das Kraftstoffzumesssystem umfasst außerdem ein Steuergerät, das die Vorförderpumpe bedarfsgeregelt ansteuert, so dass ein Förderstrom durch die Vorförderpumpe in etwa einem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe entspricht und in dem Niederdruckbereich ein vorgegebenes Druckniveau herrscht.

[0003] Aus der DE 44 44 417 A1 ist ein Kraftstoffzumesssystem und ein Verfahren zum Betrieb einer Vorförderpumpe eines Kraftstoffzumesssystems der eingangs genannten Art bekannt. Das bekannte Kraftstoffzumesssystem weist außer der Vorförderpumpe auch eine Hochdruckpumpe und ein zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordnetes Steuerventil auf.

[0004] Das Kraftstoffzumesssystem ist bspw. als ein Common-Rail-Kraftstoff-Direkteinspritzungssystem ausgebildet. Die Vorförderpumpe ist beispielsweise als eine Elektrokraftstoffpumpe ausgebildet und fördert Kraftstoff aus einem Kraftstoff-Vorratsbehälter in den Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems. In dem Niederdruckbereich herrscht ein Vordruck von bspw. 4 bar. Die Hochdruckpumpe fördert Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in einen Hochdruckspeicher, den sogenannten Rail, in dem Hochdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems. Die Hochdruckpumpe ist bspw. als eine Einzylinderpumpe ausgebildet. In dem Hochdruckspeicher herrscht bei Benzin-Kraftstoff ein Einspritzdruck von bspw. 120 bis 150 bar und bei Diesel-Kraftstoff ein Einspritzdruck von bspw. 1500 bis 2000 bar. Von dem Hochdruckspeicher zweigen mehrere betriebskenngrößenabhängig steuerbare Einspritzventile ab, die bei entsprechender Ansteuerung Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher mit dem dort anliegenden Einspritzdruck in Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzen. Zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe ist ein Steuerventil angeordnet, das durch Schließzeitvariation die pro Hub der Hochdruckpumpe zu dem Hochdruckspeicher geförderte Kraftstoffmenge bestimmt. Das Steuerventil wird von einem Steuergerät der Brennkraftmaschine angesteuert.

[0005] Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffzumesssystemen zweigt aus dem Niederdruckbereich eine Niederdruckleitung ab, die über einen Niederdruckregler zurück in den Kraftstoff-Vorratsbehälter führt. Der Niederdruckregler sorgt bei schwankenden Förderraten der Hochdruckpumpe für ein konstantes Druckniveau in dem Niederdruckbereich. Dieses mechanisch dauerhaft auf einen niedrigen Druckwert (den Vordruck) eingestellte Druckniveau erweist sich aber bei starker Erwärmung der Hochdruckpumpe als zu niedrig. Mit der Erwärmung der Hochdruckpumpe steigt auch die Temperatur des Kraftstoffs und damit der Dampfdruck des Kraftstoffs in der Hochdruckpumpe. Übersteigt der Dampfdruck das durch den Niederdruckregler vorgegebene Druckniveau, kommt es zu einer Dampfblasenbildung und damit zu einer Kavitation in der Hochdruckpumpe. Dies kann zu einem Förderstromabfall der Hochdruckpumpe, zu störenden Kavitationsgeräuschen und schließlich sogar zu einer Beschädigung von Bauteilen der Hochdruckpumpe führen. Unter Kavitation versteht man das Entstehen und schlagartige Vergehen von Dampfblasen in Flüssigkeitsströmungen, die an Stellen mit Drücken nahe dem Dampfdruck auftreten.

[0006] Aus den Nachteilen des Standes der Technik ergibt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kavitation in einer Hochdruckpumpe eines Kraftstoffzumesssystems zu verringern und nach Möglichkeit sogar ganz zu vermeiden.

[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung, ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vor, dass die Vorförderpumpe mittels Pulsweitenmodulation angesteuert wird, wobei Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation, die zur Ansteuerung der Vorförderpumpe herangezogen werden, in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine und von einer Ansteuerdauer des Steuerventils ermittelt werden.

Vorteile der Erfindung

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren mit der bedarfsgeregelten Ansteuerung der Vorförderpumpe hat den Vorteil, dass die Geräuschentwicklung und die Leistungsaufnahme der Vorförderpumpe vermindert wird. Außerdem kann das Druckniveau in dem Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems durch eine geeignete Ansteuerung der Vorförderpumpe so eingestellt werden, dass die Kavitation in der Hochdruckpumpe ohne zusätzliche Sensoren bspw. für den Vordruck oder die Temperatur des Kraftstoffes in der Hochdruckpumpe vermindert, im Idealfall sogar ganz vermieden wird. Zur Variation des Druckniveaus in dem Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems kann der Förderstrom durch die Vorförderpumpe kurzzeitig von dem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe abweichen. Um das Druckniveau in dem Niederdruckbereich konstant zu halten, ist der Förderstrom durch die Vorförderpumpe im Idealfall identisch mit dem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe. Zum Ausgleich von geringen Druckverlusten aufgrund von Lecks in dem Niederdruckbereich, verursacht bspw. durch Fertigungstoleranzen oder Verschleißerscheinungen, kann es in der Praxis jedoch nötig sein, den Förderstrom durch die Vorförderpumpe etwas größer zu wählen als den Förderstrom durch die Hochdruckpumpe. Wird das Fördergleichgewicht durch Erwärmung der Hochdruckpumpe und dadurch hervorgerufene Kavitation gestört, wird das vorgegebene Druckniveau in dem Niederdruckbereich angehoben.

[0009] Schließlich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Niederdruckleitung mit dem darin angeordneten Niederdruckregler, die aus dem Niederdruckbereich des Kraftstoffversorgungssystems abzweigt und in den Kraftstoff-Vorratsbehälter führt, verzichtet werden. Der Vordruck in dem Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems wird durch die Ansteuerung der Vorförderpumpe eingestellt. Durch den Wegfall des verschleißanfälligen mechanischen Niederdruckreglers ergibt sich eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und eine Kostenreduktion des Kraftstoffzumesssystems.

[0010] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Elektrokraftstoffpumpe durch Variation einer Ankerspannung eines Antriebsmotors der Elektrokraftstoffpumpe angesteuert wird. Die Ansteuerung der Elektrokraftstoffpumpe erfolgt bspw. durch ein Steuergerät der Brennkraftmaschine über eine Endstufe, durch die die digitalen Ansteuerimpulse des Steuergeräts in ein analoges Spannungssignal für die Ankerspannung des Antriebsmotors verstärkt wird.

[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ankerspannung des Antriebsmotors durch Pulsweitenmodulation variiert wird.

[0012] Vorteilhafterweise wird die Vorförderpumpe durch ein Steuergerät der Brennkraftmaschine angesteuert. In dem Steuergerät der Brennkraftmaschine sind vorzugsweise in einem Kennfeld Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation abgelegt, die zur Ansteuerung der Vorförderpumpe herangezogen werden. Die Taktverhältnisse sind bspw. über dem Druckniveau und dem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe in dem Kennfeld abgelegt. Vorzugsweise sind die Taktverhältnisse jedoch über der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Ansteuerdauer eines zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordneten Steuerventils in dem Kennfeld abgelegt.

[0013] Alternativ wird vorgeschlagen, dass in dem Steuergerät der Brennkraftmaschine in einer Kennlinie Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation abgelegt sind, die zur Ansteuerung der Vorförderpumpe herangezogen werden. Die Kennlinie der Taktverhältnisse ist vorzugsweise über dem Produkt aus der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Ansteuerdauer eines zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordneten Steuerventils abgelegt.

[0014] Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Kraftstoffzumesssystem der eingangs genannten Art des weiteren vorgeschlagen, dass das Steuergerät die Vorförderpumpe mittels Pulsweitenmodulation ansteuert, wobei Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation abhängig sind von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine und von einer Ansteuerdauer des Steuerventils.

[0015] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Steuergerät die Elektrokraftstoffpumpe durch Variation einer Ankerspannung eines Antriebsmotors der Elektrokraftstoffpumpe ansteuert.

[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Steuergerät die Ankerspannung des Antriebsmotors durch Pulsweitenmodulation variiert.

Zeichnungen

[0017] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

ein erfindungsgemäßes Kraftstoffzumesssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; und

Figur 2

ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kraftstoffzumesssystem.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0018] In Figur 2 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kraftstoffzumesssystem dargestellt. Das Kraftstoffzumesssystem ist als ein Common-Rail-Benzin-Direkteinspritzungssystem ausgebildet. Es weist eine Vorförderpumpe 1 und eine Hochdruckpumpe 2 auf. Die Vorförderpumpe 1 ist als eine Elektrokraftstoffpumpe ausgebildet und fördert Kraftstoff aus einem Kraftstoff-Vorratsbehälter 3 in einen Niederdruckbereich ND des Kraftstoffzumesssystems In dem Niederdruckbereich ND herrscht ein Vordruck von etwa 4 bar. Die Hochdruckpumpe 2 ist als eine 1-Zylinder-Hochdruckpumpe ausgebildet und fördert Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich ND in einen Hochdruckspeicher 4, den sogenannten Rail, in einem Hochdruckbereich HD des Kraftstoffzumesssystems. In dem Hochdruckspeicher 4 herrscht ein Einspritzdruck von etwa 120 bis 150 bar. Von dem Hochdruckspeicher 4 zweigen mehrere betriebskenngrößenabhängig steuerbare Einspritzventile 5 ab, die bei entsprechender Ansteuerung Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 4 mit dem dort anliegenden Einspritzdruck in Brennräume 6 der Brennkraftmaschine einspritzen.

[0019] In dem Hochdruckspeicher 4 ist des weiteren ein Drucksensor 7 angeordnet, durch den der in dem Hochdruckspeicher 4 herrschende Einspritzdruck ermittelt und ein entsprechendes elektrisches Signal an ein Steuergerät der Brennkraftmaschine geleitet wird. Schließlich zweigt aus dem Hochdruckbereich HD des Kraftstoffzumesssystems eine Überdruckleitung 8 ab, die über ein Überdruckventil 9 in den Niederdruckbereich ND in dem Einlaß der Hochdruckpumpe 2 mündet.

[0020] Zwischen der Vorförderpumpe 1 und der Hochdruckpumpe 2 ist der Hochdruckpumpe 2 vorgelagert ein Steuerventil 10 angeordnet. Das der Hochdruckpumpe 2 zugehörige Steuerventil 10 bestimmt durch Schließzeitvariation die pro Hub der Hochdruckpumpe 2 zu dem Hochdruckspeicher 4 geförderte Kraftstoffmenge. Zwischen der Vorförderpumpe 1 und dem Steuerventil 10 ist ein Kraftstofffilter 11 angeordnet. Aus dem Niederdruckbereich ND des Kraftstoffzumesssystems zweigt eine Niederdruckleitung 12 ab, die über einen Niederdruckregler 13 zurück in den Kraftstoff-Vorratsbehälter 3 führt. Der Niederdruckregler 13 sorgt bei schwankenden Förderraten der Hochdruckpumpe 2 für ein konstantes Druckniveau in dem Niederdruckbereich ND des Kraftstoffzumesssystems.

[0021] Das in dem Niederdruckbereich ND mechanisch dauerhaft eingestellte Druckniveau erweist sich aber bei starker Erwärmung der Hochdruckpumpe 2 als unzulänglich. Mit der Erwärmung der Hochdruckpumpe 2 steigt auch die Temperatur des Kraftstoffs und damit der Dampfdruck des Kraftstoffs in der Hochdruckpumpe 2. Übersteigt der Dampfdruck das durch den Niederdruckregler 13 vorgegebene Druckniveau, kommt es zur Dampfblasenbildung und damit zu einer Kavitation in der Hochdruckpumpe 2. Das kann zu einem Förderstromabfall der Hochdruckpumpe 2, zu Kavitationsgeräuschen und schließlich sogar zur Beschädigung von Bauteilen der Hochdruckpumpe 2 führen.

[0022] Um dies zu vermeiden, wird das in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Kraftstoff zumesssystem vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Kraftstoffzumesssystem weist als wesentlichen Unterschied gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffzumesssystem (vergleiche Figur 2) keinen Niederdruckregler 13 auf. Der in dem Niederdruckbereich ND herrschende Vordruck wird bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffzumesssystem durch eine bedarfsgeregelte Ansteuerung der Vorförderpumpe 1 eingestellt. Die Vorförderpumpe 1 wird derart angesteuert, dass der Förderstrom durch die Vorförderpumpe 1 in etwa dem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe 2 entspricht und der Vordruck in dem Niederdruckbereich ND auf einem vorgegebenen Druckniveau liegt.

[0023] Zur Variation des Druckniveaus in dem Niederdruckbereich ND des Kraftstoffzumesssystems kann der Förderstrom durch die Vorförderpumpe 1 kurzzeitig von dem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe 2 abweichen. Um das Druckniveau in dem Niederdruckbereich ND konstant zu halten, ist der Förderstrom durch die Vorförderpumpe 1 im Idealfall identisch mit dem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe 2. Zum Ausgleich von geringen Druckverlusten aufgrund von Lecks in dem Niederdruckbereich ND, verursacht bspw. durch Fertigungstoleranzen oder Verschleißerscheinungen, kann es in der Praxis jedoch nötig sein, den Förderstrom durch die Vorförderpumpe 1 etwas größer zu wählen als den Förderstrom durch die Hochdruckpumpe 2. Wird das Fördergleichgewicht durch Erwärmung der Hochdruckpumpe 2 und dadurch hervorgerufene Kavitation gestört, wird das vorgegebene Druckniveau in dem Niederdruckbereich ND durch Erhöhen des Förderstroms durch die Vorförderpumpe 1 angehoben.

[0024] Die Vorförderpumpe 1 wird von einem Steuergerät 14 der Brennkraftmaschine angesteuert, indem die Ankerspannung-U_Ank des Antriebsmotors der Vorförderpumpe 1 variiert wird. Die Ankerspannung U_Ank des Antriebsmotors wird durch Pulsweitenmodulation variiert. Dazu wird ein Ansteuersignal des Steuergeräts 14 über Mittel 15 zur Pulsweitenmodulation geführt. Die pulsweitenmodulierte Ankerspannung U_Ank wird dann von den Mitteln 15 zu dem Antriebsmotor der Vorförderpumpe 1 geführt.

[0025] In dem Steuergerät 14 der Brennkraftmaschine sind in einem Kennfeld 16 Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation über der Drehzahl n_mot der Brennkraftmaschine und der Ansteuerdauer T_M des Steuerventils 10 abgelegt. Die Taktverhältniss_e der Pulsweitenmodulation werden zur Variation der Ankerspannung U_Ank herangezogen. Die Ansteuerdauer T_M des Steuerventils 10 wird aus verschiedenen Betriebskenngrößen x_i ermittelt, die an dem Steuergerät 14 anliegen. Alternativ können die Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation in dem Steuergerät 14 auch in einer Kennlinie über dem Produkt aus der Drehzahl n_mot der Brennkraftmaschine und der Ansteuerdauer T_M des Steuerventils 10 abgelegt sein.

[0026] Durch den Wegfall des verschleißanfälligen, mechanischen Niederdruckreglers 13 ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffzumesssystem eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und eine Kostenreduktion: Aufgrund der bedarfsgeregelten Ansteuerung der Vorförderpumpe 1 werden die Betriebsgeräusche und die Leistungsaufnahme der Vorförderpumpe 1 vermindert. Schließlich ist bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffzumesssystem die Kavitation in der Hochdruckpumpe 2 ohne zusätzliche Sensorik bspw. für den in dem Niederdruckbereich ND herrschenden Vordruck oder die Temperatur des Kraftstoffs in der Hochdruckpumpe 2 entscheidend vermindert, im Idealfall sogar beseitigt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer als Elektrokraftstoffpumpe ausgebildeten Vorförderpumpe (1) eines Kraftstoffzumesssystems einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoffzumesssystem außer der Vorförderpumpe (1) eine Hochdruckpumpe (2) und ein zwischen der Vorförderpumpe (1) und der Hochdruckpumpe (2) angeordnetes Steuerventil (10) aufweist, wobei die Vorförderpumpe (1) Kraftstoff in einen Niederdruckbereich (ND) des Kraftstoffzumesssystems und die Hochdruckpumpe (2) Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich (ND) in einen Hochdruckbereich (HD) des Kraftstoffzumesssystems fördert und wobei die Vorförderpumpe (1) durch ein Steuergerät (14) der Brennkraftmaschine bedarfsgeregelt angesteuert wird, so dass ein Förderstrom durch die Vorförderpumpe (1 in etwa einem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe (2) entspricht und in dem Niederdruckbereich (ND) ein vorgegebenes Druckniveau herrscht, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (10) durch eine Schließzeitvariation die von der Hochdruckpumpe (2) geförderte Kraftstoffmenge bestimmt und die Vorförderpumpe (1) mittels Pulsweitenmodulation angesteuert wird, wobei Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation, die zur Ansteuerung der Vorförderpumpe (1) herangezogen werden, in Abhängigkeit von einer Drehzahl (n_mot) der Brennkraftmaschine und von einer Ansteuerdauer (T_M) des Steuerventils (10) ermittelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrokraftstoffpumpe durch Variation einer Ankerspannung (U_Ank) eines Antriebsmotors der Elektrokraftstoffpumpe angesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerspannung (U_Ank) des Antriebsmotors durch Pulsweitenmodulation variiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation in einem Kennfeld (16) in dem Steuergerät (14) der Brennkraftmaschine abgelegt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld (16) der Taktverhältnisse über der Drehzahl (n_mot) der Brennkraftmaschine und der Ansteuerdauer (TM) des Steuerventils (10) aufgespannt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation in einer Kennlinie in dem Steuergerät (14) der Brennkraftmaschine abgelegt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie der Taktverhältnisse über dem Produkt aus der Drehzahl (n_mot) der Brennkraftmaschine und der Ansteuerdauer (T_M) des Steuerventils (10) abgelegt ist.

8. Kraftstoffzumesssystem einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine, mit einer als Elektrokraftstoffpumpe ausgebildeten Vorförderpumpe (1), einer Hochdruckpumpe (2) und einem zwischen der Vorförderpumpe (1) und der Hochdruckpumpe (2) angeordneten Steuerventil (10), wobei die Vorförderpumpe (1) Kraftstoff in einen Niederdruckbereich (ND) des Kraftstoffzumesssystems und die Hochdruckpumpe (2) Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich (ND) in einen Hochdruckbereich (HD) des Kraftstoffzumesssystems fördert, und mit einem Steuergerät (14), das die Vorförderpumpe (1) bedarfsgeregelt ansteuert, so dass ein Förderstrom durch die Vorförderpumpe (1) in etwa einem Förderstrom durch die Hochdruckpumpe (2) entspricht und in dem Niederdruckbereich (ND) ein vorgegebenes Druckniveau herrscht, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (10) durch eine Schließzeitvariation die von der Hochdruckpumpe (2) geförderte Kraftstoffmenge bestimmt und das Steuergerät (14) die Vorförderpumpe (1) mittels Pulsweitenmodulation ansteuert, wobei Taktverhältnisse der Pulsweitenmodulation abhängig sind von einer Drehzahl (n_mot) der Brennkraftmaschine und von einer Ansteuerdauer (T_M) des Steuerventils (10).

9. Kraftstoffzumesssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (14) die Elektrokraftstoffpumpe durch Variation einer Ankerspannung (U_Ank) eines Antriebsmotors der Elektrokraftstoffpumpe ansteuert.

10. Kraftstoffzumesssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (14) die Ankerspannung (U_Ank) des Antriebsmotors durch Pulsweitenmodulation variiert.

Claims

1. Method for operating a presupply pump (1), embodied as an electric fuel pump, of a fuel metering system of a direct injection internal combustion engine, the fuel metering system having, apart from the presupply pump (1), a high-pressure pump (2) and a control valve (10) arranged between the presupply pump (1) and the high-pressure pump (2), the presupply pump (1) feeding fuel into a low-pressure area (ND) of the fuel metering system, and the high-pressure pump (2) feeding fuel from the low-pressure area (ND) into a high-pressure area (HD) of the fuel metering system, and the presupply pump (1) being actuated, regulated according to demand, by a control device (14) of the internal combustion engine so that a feed stream through the presupply pump (1) corresponds approximately to a feed stream through the high-pressure pump (2) and a predefined pressure level prevails in the low-pressure area (ND), characterized in that, by means of a closing time variation, the control valve (10) determines the fuel quantity fed by the high-pressure pump (2) and the presupply pump (1) is actuated by means of pulse-width modulation, pulse duty factors of the pulse-width modulation which are used to actuate the presupply pump (1) being determined as a function of a rotational speed (n_mot) of the internal combustion engine and of an actuation period (T_M) of the control valve (10).

2. Method according to Claim 1, characterized in that the electric fuel pump is actuated by varying an armature voltage (U_Ank) of a drive motor of the electric fuel pump.

3. Method according to Claim 2, characterized in that the armature voltage (U_Ank) of the drive motor is varied by means of pulse-width modulation.

4. Method according to Claim 1, characterized in that the pulse duty factors of the pulse-width modulation are stored in a characteristic diagram (16) in the control device (14) of the internal combustion engine.

5. Method according to Claim 4, characterized in that the characteristic diagram (16) of the pulse duty factors over the rotational speed (n_mot) of the internal combustion engine and the actuation period (T_M) of the control valve (10) is plotted.

6. Method according to Claim 1, characterized in that the pulse duty factors of the pulse-width modulation are stored in a characteristic curve in the control device (14) of the internal combustion engine.

7. Method according to Claim 6, characterized in that the characteristic curve of the pulse duty factors over the product of the rotational speed (n_mot) of the internal combustion engine and the actuation period (T_M) of the control valve (10) is stored.

8. Fuel metering system of a direct injection internal combustion engine, having a presupply pump (1) which is embodied as an electric fuel pump, a high-pressure pump (2) and a control valve (10) arranged between the presupply pump (1) and the high-pressure pump (2), the presupply pump (1) feeding fuel into a low-pressure area (ND) of the fuel metering system and the high-pressure pump (2) feeding fuel out of the low-pressure area (ND) into a high-pressure area (HD) of the fuel metering system, and having a control device (14) which actuates the presupply pump (1) in a way which is regulated according to demand, so that a feed stream through the presupply pump (1) corresponds approximately to a feed stream through the high-pressure pump (2), and a predefined pressure level prevails in the low-pressure area (ND), characterized in that, by means of a closing time variation, the control valve (10) determines the fuel quantity fed by the high-pressure pump (2) and the control device (14) actuates the presupply pump (1) by means of pulse-width modulation, pulse duty factors of the pulse width modulation being dependent on a rotational speed (n mot) of the internal combustion engine and on an actuation period (T_M) of the control valve (10).

9. Fuel metering system according to Claim 8, characterized in that the control device (14) actuates the electric fuel pump by varying an armature voltage (U_Ank) of a drive motor of the electric fuel pump.

10. Fuel metering system according to Claim 9, characterized in that the control device (14) varies the armature voltage (U_Ank) of the drive motor by means of pulse-width modulation.

Revendications

1. Procédé pour faire fonctionner une pompe de pré-alimentation (1) constituée en tant que pompe électrique à carburant d'un système doseur de carburant d'un moteur à combustion interne à injection directe, le système doseur de carburant, outre la pompe (1) de pré-alimentation, comprenant une pompe à haute pression (2) et une soupape de commande (10) disposée entre la pompe de pré-alimentation (1) et la pompe à haute pression (2), la pompe de pré-alimentation (1) transférant du carburant vers une zone de basse pression (ND) du système doseur de carburant et la pompe à haute pression (2) transférant du carburant de la zone de basse pression (ND) vers une zone de haute pression (HD) du système doseur de carburant, alors que la pompe (1) de pré-alimentation est commandée en régulation selon les besoins, par un appareil de commande (14) du moteur à Combustion interne. si bien qu'un débit d'alimentation par la pompe de pré-alimentation (1) correspond sensiblement à un flot d'alimentation par la pompe à haute pression (2) et qu'un niveau prédéterminé de pression règne dans la zone de basse pression (ND),
caractérisé en ce que
la soupape de commande (10). par une variation de la durée de fermeture, détermine le débit de carburant transporté par la pompe à haute pression (2) et que la pompe de pré-alimentation (1) est commandée par une modulation de largeur d'impulsion, taux d'Impulsion de la modulation de largeur d'impulsion qui sont pris en compte pour la commande de la pompe de pré-alimentation (1) sont déterminés en fonction d'une vitesse (n_mot) de rotation du moteur à combustion interne et par une durée (T_M) de commande de la soupape (10) de commande.

2. Procédé selon la revendication 1.
caractérisé en ce que
la pompe électrique à carburant est commandée par variation de la tension d'induit (U_Ank) d'un moteur d'entraînement de la pompe électrique à carburant.

3. Procédé selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
la tension d'induit (U_Ank) du moteur d'entrainement est modifiée par modulation de largeur d'impulsion.

4. Procédé selon la revendication 1.
caractérisé en ce que
les taux d'impulsion de la modulation de largeur d'impulsion sont déposés dans un champ de caractéristiques (16) dans l'appareil de commande (14) du moteur à combustion interne.

5. Procédé selon la revendication 4.
caractérisé en ce que
le champ de caractéristiques (16) des taux d'impulsion est fixé par la vitesse de rotation (n_mot) du moteur à combustion interne et la durée de commande (T_M) de la soupape de commande (10).

6. Procédé selon la revendication 1.
caractérisé en ce que
les taux d'impulsion de la modulation de largeur d'Impulsion sont déposés dans une courbe caractéristique dans l'appareil de commande (14) du moteur à combustion interne.

7. Procédé selon la revendication 6,
caractérisé en ce que
la courbe caractéristique des taux d'impulsion est déduite du produit de la vitesse de rotation (n_mot) du moteur à combustion interne par la durée de commande. (T_M) de la soupape de commande (10).

8. Système doseur de carburant d'un moteur à combustion interne à injection directe, comprenant une pompe de pré-alimentation (1) constituée en tant que pompe électrique à carburants d'une pompe à haute pression (2) et d'une soupape de commande (10) disposée entre la pompe de pré-alimentation (1) et la pompe à haute pression (2), la pompe de pré-alimentation (1) transférant du carburant vers une zone de basse pression (ND) du système doseur de carburant et la pompe à haute pression (2) transférant du carburant de la zone de basse pression (ND) vers une zone de haute pression (HD) du système doseur de carburant, et comportant un appareil de commande (14) qui régule selon les besoins la pompe de pré-alimentation (1), si bien qu'un flot d'alimentation par la pompe de pré-alimentation (1) correspond sensiblement à un débit d'alimentation par la pompe à haute pression (2) et que un niveau prédéterminé de pression règne dans la zone de basse pression (ND),
caractérisé en ce que
la soupape de commande (10). détermine par une variation de la durée de fermeture, le débit de carburant transporté par la pompe (2) à haute pression et l'appareil de commande (14) commande la pompe de pré-alimentation (1) par une modulation de largeur d'impulsion, les taux d'impulsion de la modulation de largeur d'impulsion étant dépendants d'une vitesse de rotation (n_mot) du moteur à combustion interne et d'une durée de commande (T_M) de la soupape de commande (10).

9. Système doseur de carburant selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
l'appareil de commande (14) commande la pompe électrique à carburant par variation d'une tension d'induit (U_Ank) d'un moteur d'entraînement de la pompe électrique à carburant.

10. Système doseur de carburant selon la revendication 9.
caractérisé en ce que
l'appareil de commande (14) modifie la tension d'induit (U_Ank) du moteur d'entraînement par modulation de largeur d'impulsion.

Zeichnung