Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
nach der Gattung des Anspruchs 1.
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Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die DE 198 35 494 A1
bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung
weist ein Kraftstoffeinspritzventil auf, mit einem
Einspritzventilglied, durch das wenigstens eine
Einspritzöffnung gesteuert wird. Das Einspritzventilglied
ist von dem in einem Druckraum des
Kraftstoffeinspritzventils herrschenden Druck in einer
Öffnungsrichtung gegen eine Schließkraft beaufschlagt. Der
im Druckraum herrschende Druck wird durch einen Pumpenkolben
einer Kraftstoffhochdruckpumpe erzeugt, der durch einen
Nocken in einer Hubbewegung angetrieben wird. Es ist ein
durch einen piezoelektrischen Aktor betätigtes Steuerventil
vorgesehen, das durch eine elektrische Steuereinrichtung
angesteuert wird und durch das eine Verbindung des
Druckraums mit einem Entlastungsraum gesteuert wird. Das
Steuerventil weist ein Steuerventilglied auf, auf das der
Aktor über einen hydraulischen Koppler wirkt, um dieses
zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen
Stellung zu bewegen. Wenn das Steuerventilglied in seiner
geschlossenen Stellung ist, so ist der Druckraum vom
Entlastungsraum getrennt und es kann sich in diesem
Hochdruck für eine Kraftstoffeinspritzung aufbauen. Der
Zeitpunkt des Erreichens der Schließposition des
Steuerventilglieds ist somit von großer Bedeutung für die
Steuerung der Kraftstoffeinspritzung. Da das
Steuerventilglied vom Aktor jedoch durch den Koppler
getrennt ist, ist keine Information über diesen Zeitpunkt
vorhanden. Darüberhinaus ist für eine ordnungsgemäße
Funktion des Steuerventils auch eine vollständige Befüllung
des Kopplers erforderlich.
Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den
Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß
die Funktion des Steuerventils überwacht werden kann.
Während der Aufladephase des piezoelektrischen Aktors baut
sich im hydraulischen Koppler ein Druck auf, der auch nach
Beendigung des Ladevorgangs auf den Aktor zurückwirkt und in
diesem bei abgetrennter Spannungsversorgung eine für die
Druckverhältnisse im Koppler und demzufolge auch für die
Umsetzung der Ansteuerspannung in den Hub des
Steuerventilglieds charakteristische Piezospannung erzeugt.
Die Spannung zwischen den elektrischen Anschlüssen am
piezoelektrischen Aktor kann somit ohne das Erfordernis
eines weiteren Sensors als Meßparameter für das
Ventilverhalten herangezogen werden.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Die gemessene
Spannung kann gemäß Anspruch 2 dazu herangezogen werden, um
den Zeitpunkt des Erreichens der Schließposition des
Steuerventilglieds zu ermitteln. Der Verlauf der Spannung
kann wie im Anspruch 3 angegeben auf das Auftreten eines
Minimums im Kurvenverlauf hin überwacht werden. Der Druck im
Koppler nimmt nach erfolgter Aufladung des Aktors im
zeitlichen Verlauf zunächst ab, da der Aktor nach Beendigung
des Ladevorgangs annähernd seinen vollständigen Hub erreicht
hat, während das Steuerventilglied sich zu diesem Zeitpunkt
noch auf seine Schließposition zubewegt und der Koppler
somit entspannt wird. Sobald das Steuerventilglied die
Schließposition erreicht hat und sich aufgrund eines
Prellens in Richtung auf seine Öffnungsposition
zurückbewegt, erfolgt jedoch eine Kompression des im Koppler
befindlichen Mediums, die sich in einem Anstieg der
Klemmenspannung bemerkbar macht. Das im Spannungsverlauf
auftretende Minimum identifiziert somit den Zeitpunkt, zu
dem das Steuerventilglied seine Schließposition erreicht
hat. Alternativ kann auch wie im Anspruch 4 angegeben die
zeitliche Ableitung der Klemmenspannung gebildet und auf
einen Nulldurchgang hin überwacht werden. Der Nulldurchgang
des zeitlich abgeleiteten Spannungssignals identifiziert
dabei ebenfalls das Minimum im zeitlichen Verlauf der
Klemmenspannung und somit das Erreichen der Schließposition
durch das Steuerventilglied. In weiterer vorteilhafter
Ausgestaltung wird gemäß Anspruch 5 aus dem ermittelten
Zeitpunkt des Erreichens der Schließposition des
Steuerventilglieds ein Korrekturwert für einen
Steuerparameter der Steuereinrichtung abgeleitet. Dabei kann
insbesondere ein Korrekturwert für die Ansteuerspannung des
Aktors und/oder für den Ansteuerzeitpunkt und/oder für die
Dauer des Ladevorgangs bereitgestellt werden. Gemäß Anspruch
6 kann die Spannung auch zur Erkennung des
Befüllungszustands des Kopplers herangezogen werden, da der
Druckverlauf im Koppler vom Befüllungszustand abhängig ist
und somit ebenfalls Rückwirkungen auf die Spannung zur Folge
hat. Die gemäß Anspruch 8 vorgesehene Testansteuerung
ermöglicht eine Überprüfung der Funktion des Steuerventils
vor einer Kraftstoffeinspritzung, wobei dabei Korrekturwerte
ermittelt werden können, die bei der nachfolgenden
Kraftstoffeinspritzung verwendet werden können. Der
zeitliche Abstand zwischen der Ermittlung des Korrekturwerts
und der Ansteuerung des Steuerventils zur
Kraftstoffeinspritzung ist somit sehr gering, so daß die
Kraftstoffeinspritzung mit hoher Genauigkeit erfolgen kann.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
in schematischer Darstellung und Fig. 2 ein
Kraftstoffeinspritzventil der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
in vergrößerter Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In den Fig. 1 und 2 ist eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
beispielsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine
Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und ein mit dieser verbundenes
Kraftstoffeinspritzventil 12 auf. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und
das Kraftstoffeinspritzventil 12 direkt miteinander
verbunden und bilden eine sogenannte Pumpe-Düse-Einheit. Es
kann alternativ jedoch auch vorgesehen sein, daß die
Kraftstoffhochdruckpumpe 10 entfernt vom
Kraftstoffeinspritzventil 12 angeordnet ist und über eine
Leitung mit diesem verbunden ist. Es ist für jeden Zylinder
der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
mit Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und
Kraftstoffeinspritzventil 12 vorgesehen.
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Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 weist einen Pumpenkörper 14
auf, in dem in einer Zylinderbohrung 16 ein Pumpenkolben 18
verschiebbar geführt ist, der in der Zylinderbohrung 16
einen Pumpenarbeitsraum 20 begrenzt. Der Pumpenkolben 18
wird durch eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine über
einen Nocken 22 gegen eine Rückstellfeder 24 in einer
Hubbewegung angetrieben. Zwischen dem Nocken 22 und dem
Pumpenkolben 18 kann als Übertragungselement ein Kipphebel
26 angeordnet sein. Der Nocken 22 weist einen erhabenen
Bereich 22a auf, über den der Pumpenkolben 18 gegen die
Kraft der Rückstellfeder 24 in die Zylinderbohrung 16 bis zu
einem inneren Totpunkt hineingedrückt wird, und einen
flacheren Bereich 22b, über den der Pumpenkolben 18 durch
die Rückstellfeder 24 aus der Zylinderbohrung 16 bis zu
einem äußeren Totpunkt herausgedrückt wird. Bei der
Hubbewegung des Pumpenkolbens 18 in die Zylinderbohrung 16
hinein führt dieser einen Förderhub aus, bei dem Kraftstoff
im Pumpenarbeitsraum 20 verdichtet wird. Bei der Hubbewegung
des Pumpenkolbens 18 aus der Zylinderbohrung 16 heraus führt
dieser einen Saughub aus, bei dem Kraftstoff in den
Pumpenarbeitsraum 20 angesaugt wird.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 30
auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann und in dem in
einer Bohrung 32 ein Einspritzventilglied 34 geführt ist.
Der Ventilkörper 30 weist an seinem dem Brennraum des
Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich
wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 36
auf, die über den Umfang des Ventilkörpers 30 verteilt
angeordnet sind. Das Einspritzventilglied 34 weist an seinem
dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise
etwa kegelförmige Dichtfläche 38 auf, die mit einem im
Ventilkörper 30 in dessen dem Brennraum zugewandten
Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 40 zusammenwirkt, von
dem oder nach dem die Einspritzöffnungen 36 abführen. Im
Ventilkörper 30 ist zwischen dem Einspritzventilglied 34 und
der Bohrung 32 zum Ventilsitz 40 hin ein Ringraum 42
gebildet, der in seinem dem Ventilsitz 40 abgewandten
Endbereich durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 32 in
einen das Einspritzventilglied 34 umgebenden Druckraum 44
übergeht. Das Einspritzventilglied 34 weist auf Höhe des
Druckraums 44 durch eine Querschnittsänderung eine
Druckschulter 46 auf, über die der im Druckraum 44
herrschende Druck eine Kraft auf das Einspritzventilglied 34
vom Ventilsitz 40 weg erzeugt. Am dem Brennraum abgewandten
Ende des Einspritzventilglieds 34 greift eine vorgespannte
Schließfeder 48 an, durch die das Einspritzventilglied 34
zum Ventilsitz 40 hin gedrückt wird. Die Schließfeder 48 ist
in einem Federraum 50 eines einen Teil des Ventilkörpers 30
bildenden Federhalters 30a angeordnet, der sich an die
Bohrung 32 anschließt.
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Der Druckraum 44 des Kraftstoffeinspritzventils 12 ist über
einen Kanal 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 20 der
Kraftstoffhochdruckpumpe 10 verbunden. Wenn der im Druckraum
44 herrschende Druck über die Druckschulter 46 auf das
Einspritzventilglied 34 eine größere Kraft erzeugt als die
durch die Schließfeder 48 erzeugte Kraft, so hebt das
Einspritzventilglied 34 in dessen Öffnungsrichtung 35 mit
seiner Dichtfläche 38 vom Ventilsitz 40 ab und gibt die
Einspritzöffnungen 36 frei, durch die Kraftstoff in den
Brennraum eingespritzt wird. Wenn der im Druckraum 44
herrschende Druck über die Druckschulter 46 auf das
Einspritzventilglied 34 eine geringere Kraft erzeugt als die
durch die Schließfeder 48 erzeugte Kraft, so bewegt sich das
Einspritzventilglied 34 entgegen dessen Öffnungsrichtung 35
mit seiner Dichtfläche 38 zum Ventilsitz 40 hin und
verschließt bei Anlage am Ventilsitz 40 die
Einspritzöffnungen 36, so daß kein Kraftstoff in den
Brennraum eingespritzt wird.
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Zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung ist ein elektrisch
angesteuertes Steuerventil 54 vorgesehen, durch das eine
Verbindung des Pumpenarbeitsraums 20 mit einem
Entlastungsraum gesteuert wird. Als Entlastungsraum kann
beispielsweise der Kraftstoffvorratsbehälter 11 des
Kraftfahrzeugs oder ein anderer Bereich sein, in dem ein
geringer Druck herrscht. Das Steuerventil 54 weist ein
Steuerventilglied 56 auf, das über einen hydraulischen
Koppler 57 durch einen piezoelektrischen Aktor 58 betätigt
wird. Der Aktor 58 wird durch eine elektronische
Steuereinrichtung 53 mit einer elektrischen Spannung
versorgt. Der Aktor 58 weist eine Anzahl von
hintereinandergeschalteten Piezoelementen 59 auf. Das
Steuerventil 54 ist beispielsweise am Pumpenkörper 14
angeordnet. Der Aktor 58 ist einerseits mit einer
Gehäusewand 60, durch die elektrische Anschlüsse 61 des
Aktors 58 hindurchgeführt sind, und andererseits mit einem
Stellkolben 62 kraftschlüssig verbunden. Der Stellkolben 62
schließt mit seiner vom Aktor 58 abgewandten Stirnfläche 63
den hydraulischen Koppler 57 ab. Der hydraulische Koppler 57
wirkt seinerseits auf einen in einem Verbindungskanal 64
geführten Stellkolben 65, an dessen vom Koppler 57
abgewandtem Ende das Steuerventilglied 56 angeordnet ist. Es
kann vorgesehen sein, daß das Steuerventilglied 56 mit zwei
Ventilsitzen zusammenwirkt, die in einem Ventilraum 66
ausgebildet sind, in dem das Steuerventilglied 56 angeordnet
ist. Das Steuerventilglied 56 liegt in einer ersten
Endposition, die einer spannungslosen Ruheposition des
Aktors 58 entspricht, an einem ersten Ventilsitz 68 im
Ventilraum 66 an. In einer zweiten Endposition, die einer
maximalen Ansteuerung des Aktors 58 entspricht und eine
Schließposition des Steuerventilglieds 56 ist, liegt das
Steuerventilglied 56 an einem zweiten Ventilsitz 70 im
Ventilraum 66 an und verschließt diesen. Es kann auch
vorgesehen sein, daß das Steuerventil 54 als
doppelschaltendes Ventil ausgebildet ist, wobei das
Steuerventilglied 56 wenn es sich in Anlage an einem der
beiden Ventilsitze 68, 70 befindet jeweils geschlossen ist
und nur in einer Zwischenposition zwischen den beiden
Ventilsitzen 68, 70 geöffnet ist.
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In den Ventilraum 66 mündet zwischen den beiden Ventilsitzen
68, 70 eine Verbindung 71 zu dem Entlastungsraum. Über den
zweiten Ventilsitz 70 weist der Ventilraum 66 eine
Verbindung mit dem Pumpenarbeitsraum 20 auf. Wenn sich das
Steuerventilglied 56 in seiner ersten Endposition in Anlage
am ersten Ventilsitz 68 befindet, so ist die Verbindung des
Ventilraums 66 zum Pumpenarbeitsraum 20 über den zweiten
Ventilsitz 70 geöffnet, so daß der Pumpenarbeitsraum 20 mit
dem Entlastungsraum verbunden ist und sich in diesem kein
Hochdruck aufbauen kann. In der Verbindung 71 des
Ventilraums 66 mit dem Entlastungsraum kann eine
Drosselstelle 67 vorgesehen sein. Wenn sich das
Steuerventilglied 56 in seiner zweiten Endposition und damit
seiner Schließposition in Anlage am zweiten Ventilsitz 70
befindet, so ist die Verbindung des Ventilraums 66 zum
Pumpenarbeitsraum 20 über den zweiten Ventilsitz 70
geschlossen, so daß der Pumpenarbeitsraum 20 vom
Entlastungsraum getrennt ist und sich in diesem Hochdruck
aufbauen kann, entsprechend dem Förderhub des Pumpenkolbens
18. Der Zeitpunkt des Erreichens der Schließposition des
Steuerventilglieds 56 bestimmt somit den Beginn der
Kraftstoffeinspritzung und die Dauer der Anordnung des
Steuerventilglieds 56 in seiner Schließposition bestimmt die
Kraftstoffmenge, die eingespritzt wird.
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Der Aktor 58 des Steuerventils 54 wird durch die
Steuereinrichtung 53 abhängig von Betriebsparametern der
Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Drehzahl, Last,
Temperatur und weiteren, angesteuert. Für die Steuerung der
Kraftstoffeinspritzung mit hoher Genauigkeit ist eine
Rückmeldung über den Beginn der Kraftstoffeinspritzung
erforderlich, der zumindest annähernd gleichzeitig mit dem
Zeitpunkt des Erreichens der Schließposition des
Steuerventilglieds 56 ist. Zur Erkennung, ob das
Steuerventilglied 56 seine Schließposition erreicht hat,
wird nach erfolgtem Ladevorgang, das ist nach erfolgter
Ansteuerung des Aktors 58 zum Schließen des Steuerventils
54, für eine vorgebbare Zeitdauer eines Meßfensters an die
Anschlüsse 61 des Aktors 58 eine Spannungsmeßeinrichtung 72
angeschlossen, die Bestandteil der Steuereinrichtung 53 sein
kann. An die Spannungsmeßeinrichtung 72 kann eine
Diagnoseinrichtung 74 angeschlossen sein. Die Meßdaten
können direkt, beispielsweise als analoges Spannungssignal,
an die Diagnoseeinrichtung 74 übermittelt werden. Somit
erfolgt eine Überwachung der Spannung zwischen den
Anschlüssen 61 des Aktors 58 als Funktion der Zeit. Es kann
jedoch alternativ zunächst auch die Bildung der zeitlichen
Ableitung der Spannung zwischen den Anschlüssen 61
vorgesehen werden. Dazu werden die Spannungssignale einem
der Spannungsmeßeinrichtung 72 zugeordneten
Differenzierglied 76 zugeführt. Die dort gebildeten
differenzierten Signale werden anschließend an die
Diagnoseeinrichtung 74 übermittelt. In beiden Alternativen
wird aus dem zeitlichen Verlauf der Spannung zwischen den
Anschlüssen 61 des Aktors 58 in der Diagnoseeinrichtung 74
auf das Erreichen der Schließposition des Steuerventilglieds
56 geschlossen.
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Zur Erkennung der Schließposition des Steuerventilglieds 56
wird der zeitliche Verlauf der Spannung zwischen den
Anschlüssen 61 des Aktors 58 auf das Auftreten eines
Minimums im Kurvenverlauf hin überwacht. Bei der Auswertung
der zeitlichen Ableitung der Spannung mittels des
Differenzierglieds 76 wird dementsprechend das Auftreten
eines Nulldurchgangs überprüft. Wie festgestellt wurde baut
sich nach Beendigung der Ladephase des Aktors 58 der Druck
im hydraulischen Koppler 57 zunächst ab, da der Aktor 58
nach Beendigung des Ladevorgangs annähernd seinen
vollständigen Hub erreicht hat, während das
Steuerventilglied 56 sich zu diesem Zeitpunkt noch auf seine
Schließposition zubewegt und der Koppler 57 somit entspannt
wird. Dieser Druckabfall ist über die Überwachung der
Spannung zwischen den Anschlüssen 61 des Aktors 58 in der
Form einer als Funktion der Zeit eintretenden Reduzierung
der Spannung nachweisbar.
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Sobald das Steuerventilglied 56 seine Schließposition
erreicht hat und sich aufgrund eines Prellens in Richtung
auf seine erste Endposition zurückbewegt, erfolgt jedoch
eine Kompression des im Koppler befindlichen Mediums, die
sich analog in einem Anstieg der Spannung zwischen den
Anschlüssen 61 des Aktors 58 bemerkbar macht. Das im
Spannungsverlauf auftretende Minimum identifiziert somit den
Zeitpunkt, zu dem das Steuerventilglied 56 seine
Schließposition erreicht hat. Auf der Grundlage der
Erkennung des Zeitpunkts des Schließens des Steuerventils 54
können Korrekturwerte für Steuerparameter der
Steuereinrichtung 53 gewonnen werden, die für eine
nachfolgende Kraftstoffeinspritzung verwendet werden können
und durch die die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung
hinsichtlich Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung und
Kraftstoffeinspritzmenge verbessert werden kann.
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Es kann vorgesehen sein, daß die vorstehend erläuterte
Überwachung der Spannung zwischen den Anschlüssen 61 des
Aktors 58 jeweils während einer erfolgenden
Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird. Die dabei
gewonnenen Korrekturwerte können dann für die Steuerung der
nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung verwendet werden.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die vorstehend
erläuterte Überwachung der Spannung während einer
Testansteuerung des Steuerventils 54 durch die
Steuereinrichtung 53 in einem Zeitintervall erfolgt, während
dem keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt. Dies ist
insbesondere während einer Hubphase des Pumpenkolbens 18 der
Fall, bei der dieser sich aus der Zylinderbohrung 16 zu
seinem äußeren Totpunkt hin bewegt. Der Nocken 18 befindet
sich dann in seinem flacheren Bereich 22b in Anlage am
Kipphebel 26. Während dieser Hubphase des Pumpenkolbens 18
wird durch diesen im Pumpenarbeitsraum 20 und damit im
Druckraum 44 des Kraftstoffeinspritzventils 12 kein für eine
Kraftstoffeinspritzung ausreichender Druck erzeugt, so daß
auch beim Schließen des Steuerventils 54 keine
Kraftstoffeinspritzung erfolgt. Die Testansteuerung des
Steuerventils 54 erfolgt vorzugsweise während eines
Zeitintervalls, während dem auch die Befüllung des
Pumpenarbeitsraums 20 beim Saughub des Pumpenkolbens 18 mit
Kraftstoff sowie die Absteuerung von Kraftstoff aus dem
Pumpenarbeitsraum 20 zur Beendigung der
Kraftstoffeinspritzung bei geöffnetem Steuerventil 54 nicht
oder nur geringstmöglich beeinflußt wird.
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Bei der Testansteuerung des Steuerventils 54 können
Korrekturparameter gewonnen werden, die bereits bei der
Steuerung der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung verwendet
werden können. Der zeitliche Versatz zwischen der Gewinnung
der Korrekturwerte und der Steuerung der
Kraftstoffeinspritzung ist bei der Testansteuerung des
Steuerventils 54 nur etwa halb so groß wie bei der Gewinnung
der Korrekturwerte bei der tatsächlich erfolgenen
Kraftstoffeinspritzung. Die Genauigkeit der Steuerung der
Kraftstoffeinspritzung kann somit nochmals wesentlich erhöht
werden. Bei der Testansteuerung des Steuerventils 54 werden
direkt vor der Ansteuerung zur Kraftstoffeinspritzung die
Korrekturwerte ermittelt.
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Über Leckspalte wird bei der Bewegung des Stellkolbens 62
ein Teil des im hydraulischen Koppler 57 befindlichen
Mediums, das vorzugsweise Kraftstoff ist, herausgedrückt.
Für einen bestimmungsgemäßen Zusammenhang zwischen
Ansteuerspannung des Aktors 58 und eingespritzter
Kraftstoffmenge ist jedoch eine ordnungsgemäße Befüllung des
Kopplers 57 erforderlich. Daher ist zwischen zwei
Einspritzungen eine Wiederbefüllung des Kopplers 57 über
einen nicht dargestellten Kanal vorgesehen. Für eine
Überprüfung, ob der Koppler 57 auch tatsächlich
ordnungsgemäß wiederbefüllt wurde, kann wiederum die
Spannung zwischen den Anschlüssen 61 des Aktors 58
herangezogen werden. Nach erfolgtem Ladevorgang des Aktors
58 wird wiederum durch die Spannungsmeßeinrichtung 72 der
zeitliche Verlauf der Spannung zwischen den Anschlüssen 61
des Aktors 58 überwacht. Es wurde festgestellt, daß nach
Beendigung des Ladevorgangs des Aktors 58 der Druck im
hydraulischen Koppler 57 infolge abströmenden Mediums sich
wieder abbaut. Dieser Druckabfall ist über die Überwachung
der Spannung zwischen den Anschlüssen 61 des Aktors 58 in
Form einer als Funktion der Zeit eintretenden Reduzierung
der Spannung nachweisbar. Das Ausmaß dieses zeitlichen
Abfalls der Spannung ist dabei auch abhängig vom sogenannten
Übersetzungsverhältnis im Koppler 57, also dem Verhältnis
der Querschnittsfläche des Stellkolbens 62 zur
Querschnittsfläche des Stellkolbens 65 und außerdem vom
Verhältnis aus dem erzeugbaren Hub des Steuerventilglieds 56
zu der auf den Koppler 57 einwirkenden Längenänderung des
Aktors 58. Die Reduzierung der Spannung hängt zudem in
besonders ausgeprägtem Maße vom Befüllungsgrad im Koppler 57ab. Bei voll befülltem Koppler 57 ist ein vergleichsweise
ausgeprägter Spannungseinbruch von beispielsweise etwa 50 V
nachweisbar. Dagegen ist dieser Effekt bei nur teilweise
befülltem Koppler 57 deutlich geringer, wobei der
Spannungseinbruch beispielsweise nur etwa 15 V beträgt.
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Aus der Überwachung der Spannung zwischen den Anschlüssen 61
des Aktors 58 wird somit in der Diagnoseeinrichtung 74 eine
Diagnoseaussage gebildet, indem nach erfolgter Ladephase des
Aktors 58 die Spannung gemessen wird. Nach einer vorgebbaren
Wartezeit von beispielsweise etwa 0,25 ms wird die Spannung
erneut gemessen. Sodann wird die Differenz beider Meßwerte
gebildet und mit einem Grenzwert verglichen. Es kann dabei
ein fester Grenzwert vorgegeben sein, der beispielsweise
etwa 30 V betragen kann. Alternativ kann jedoch auch ein
betriebspunktabhängiger Grenzwert aus einem durch vorherige
Eichung gewonnenen, in einem Datenspeichermodul 78
hinterlegten Kennfeld zugrundegelegt werden. Die Wartezeit
ist dabei derart wählbar, daß die Messung der Spannung
unmittelbar vor einem darauffolgenden Steuereingriff,
nämlich vor einer weiteren Anhebung der Spannung, erfolgt.
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Ist die ermittelte Differenz der Spannung größer als der
Grenzwert, so wird als Diagnose auf eine vollständige und
ordnungsgemäße Wiederbefüllung des Kopplers 57 geschlossen
und es wird keine weitere Maßnahme eingeleitet. Ist die
ermittelte Differenz der Spannung jedoch kleiner als der
Grenzwert, so wird als Diagnose auf eine unvollständige und
mangelhafte Wiederbefüllung des Kopplers 57 geschlossen. In
diesem Fall wird ein weiterer Vergleich der Differenz der
Spannungen mit einem zweiten Grenzwert oder Minimalwert
vorgenommen. Durch diesen Vergleich wird noch eine
Unterscheidung nach Auswirkungen des Fehlers vorgenommen.
Unterschreitet die Differenz der Spannungen auch den
zweiten, noch geringeren Grenzwert oder Minimalwert, so wird
ein wesentlicher Fehler diagnostiziert, der beispielsweise
eine sofortige Stillegung der Brennkraftmaschine zur Folge
hat. Liegt die Differenz der Spannungen hingegen zwar
unterhalb des ersten aber oberhalb des zweiten Grenzwertes,
so wird ein leichter Fehler diagnostiziert, der zwar einen
weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine erlaubt, der jedoch
für spätere Diagnosezwecke im Datenspeichermodul 78
hinterlegt wird.
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Bei Feststellung eines leichten Fehlers in der
Diagnoseeinrichtung 74 wird zudem ein Sollwert für die
Ansteuerspannung des Aktors 58 vorgegeben, wobei der
Sollwert derart gewählt wird, daß sich trotz der
festgestellten nicht vollständigen Befüllung des Kopplers 57
nach einer Ansteuerung der vorgesehene Hub des
Steuerventilglieds 56 ergibt. Die vorstehend erläuterte
Überwachung der Spannung zwischen den Anschlüssen 61 des
Aktors 58 wird vorzugsweise während einer Testansteuerung
des Steuerventils 54 in einer Phase durchgeführt, während
derer keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt.