(19) |
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(11) |
EP 1 252 431 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.09.2003 Patentblatt 2003/39 |
(22) |
Anmeldetag: 10.01.2001 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE0100/059 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 0105/3686 (26.07.2001 Gazette 2001/30) |
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(54) |
VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER VORFÖRDERPUMPE EINES KRAFTSTOFFZUMESSSYSTEMS UND KRAFTSTOFFZUMESSSYSTEM
EINER DIREKTEINSPRITZENDEN BRENNKRAFTMASCHINE
METHOD FOR OPERATING A PRESUPPLY PUMP OF A FUEL METERING SYSTEM AND FUEL METERING
SYSTEM OF A DIRECT INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE
PROCEDE POUR FAIRE FONCTIONNER UNE POMPE DE PRE-ALIMENTATION D'UN SYSTEME DOSEUR DE
CARBURANT, ET SYSTEME DOSEUR DE CARBURANT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A INJECTION
DIRECTE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR IT |
(30) |
Priorität: |
19.01.2000 DE 10001882
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.10.2002 Patentblatt 2002/44 |
(73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- SIEBER, Udo
74321 Bietigheim (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 4 401 083 DE-A- 19 739 653 US-A- 5 749 344
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DE-A- 4 444 417 DE-A- 19 848 831
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
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.
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.
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.
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.