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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen
einer Kraftstoffzuführeinrichtung
einer Brennkraftmaschine mit einem Niederdruckkreis, einer Hochdruckpumpe,
die eingangsseitig gekoppelt ist mit dem Niederdruckkreis und die Kraftstoff
in einen Kraftstoffspeicher fördert,
und einem Stellantrieb, der einen Kraftstoffförderstrom der Hochdruckpumpe
steuert.
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Die
Anforderungen an Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen,
steigen aufgrund von gesetzlichen Bestimmungen bezüglich Schadstoffemissionen
und aufgrund von Kundenwünschen hinsichtlich
Zuverlässigkeit,
effizientem Einsatz der Betriebsmittel, insbesondere von Kraftstoff,
und geringen Wartungskosten. Diese Anforderungen können nur
dann erfüllt
werden, wenn Fehlfunktionen von Fahrzeugkomponenten zuverlässig und
genau erkannt und protokolliert werden, so dass Fehlfunktionen ausgeglichen
oder eine Reparatur der fehlerbehafteten Fahrzeugkomponenten veranlasst
werden können.
Zu diesem Zweck werden Fahrzeugkomponenten, insbesondere alle abgasrelevanten
Fahrzeugkomponenten, wie zum Beispiel die Katalysatoranlage, die
Lambdasonde und das gesamte Kraftstoffsystem, überwacht. Durch die Überwachungsmaßnahmen
soll ein schadstoffarmer Betrieb sichergestellt und die Fahrsicherheit
aufrecht erhalten werden. Dazu gehört, dass bei dem Auftreten
von Fehlern ein Notlauf der Brennkraftmaschine sichergestellt und
Folgeschäden
vermieden werden können. Der
Fahrer des Kraftfahrzeugs wird gegebenenfalls über die Fehlfunktion informiert,
so dass dieser eine Überprüfung und/oder
Reparatur in einer Werkstatt veranlassen kann. Die Überwachungseinrichtung
der Brennkraftmaschine speichert Informationen über die aufgetretenen Fehler,
wie zum Beispiel die Fehlerart, den Fehlerort und die Betriebsbedingungen,
unter denen die Fehl funktion aufgetreten ist. Diese Informationen
können
in einer Werkstatt ausgewertet werden und unterstützen so
die Reparaturarbeiten.
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Aus
der
DE 196 34 982
C2 ist ein Verfahren zur Überwachung eines Kraftstoffdruckes
in einer Kraftstoffleitung, die über
eine Pumpe mit Kraftstoff versorgt wird, bekannt. Der Kraftstoffdruck
in der Kraftstoffleitung wird über
ein Druckstellglied gesteuert. Der Kraftstoffdruck wird anhand mindestens
eines Anteils des Ansteuerwertes, mit dem das Druckstellglied angesteuert
wird, überwacht.
Als Anteil des Ansteuerwertes wird ein Reglerwert oder Anteile des Reglerwertes
verwendet. Ein Druckabfall in der Kraftstoffleitung wird erkannt,
wenn sich der mindestens eine Anteil des Ansteuerwertes ändert, ohne
dass sich Betriebsbedingungen, von denen der Kraftstoffdruck abhängt, ändern.
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In
der JP 2004-027952 A ist eine Vorrichtung zum Diagnostizieren eines
Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine beschrieben. Dabei wird
zu einem Zeitpunkt, bei dem der Kraftstoffdruck stabil ist, die
Versorgungsspannung und der Kraftstoffdruck der Kraftstoffpumpe
gespeichert. Anschließend
wird die Versorgungsspannung erhöht
und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne die Versorgungsspannung
und der Kraftstoffdruck wieder gespeichert. Die Druckänderung
wird berechnet und verglichen, ob diese Druckänderung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches
liegt. Liegt die Druckänderung
innerhalb des Bereiches, so wird festgestellt, dass die Einrichtung
fehlerfrei arbeitet, andernfalls wird sie als fehlerhaft eingestuft.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen
einer Kraftstoffzuführeinrichtung
einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das bzw. die zuverlässig ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende
Vorrichtung zum Überwachen
einer Kraftstoffzuführeinrichtung
einer Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffzuführeinrichtung umfasst einen
Niederdruckkreis, eine Hochdruckpumpe, die eingangsseitig gekoppelt
ist mit dem Niederdruckkreis und die Kraftstoff in einen Kraftstoffspeicher
fördert,
und einen Stellantrieb, der einen Kraftstoffförderstrom der Hochdruckpumpe
steuert. Bei Vorliegen einer stationären Last wird ein erster Wert
eines Kraftstoffdrucks und ein erstes Stellsignal des Stellantriebs
ermittelt, ein zweiter Wert des Kraftstoffdrucks wird eingestellt,
der um einen vorgegebenen Betrag größer oder kleiner ist als der
erste Wert des Kraftstoffdrucks, ein zweites Stellsignal des Stellantriebs
wird ermittelt, nachdem der zweite Wert des Kraftstoffdrucks eingestellt
ist, und ein Fehler in der Kraftstoffzuführeinrichtung wird erkannt
abhängig von
dem ersten und dem zweiten Stellsignal des Stellantriebs. Dadurch
können
auf einfache Weise Leckagen von der Hochdruck- auf die Niederdruckseite erkannt
werden. Außer
den für
den Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Sensoren oder Stellgliedern
sind keine zusätzlichen
erforderlich.
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Durch
das Durchführen
der Schritte zum Überwachen
der Kraftstoffzuführeinrichtung
bei stationärer
Last kann die Kraft stoffzuführeinrichtung
sehr einfach und präzise überwacht
werden. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass bei der stationären Last
die Drehzahl, die den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge
und die in die Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge, oder entsprechende
Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine, gleich bleiben. Der Erfindung liegt ferner die
Erkenntnis zugrunde, dass Änderungen
des Kraftstoffförderstroms bei
einer Änderung
des Kraftstoffdrucks unter diesen Bedingungen charakteristisch sind
für eine
Leckage.
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Ist
keine Leckage von der Hochdruck- auf die Niederdruckseite vorhanden,
dann weicht das zweite Stellsignal des Stellantriebs nur sehr wenig
oder gar nicht von dem ersten Stellsignal des Stellantriebs ab. Die
Hochdruckpumpe fördert
in diesem Fall nur die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Ist jedoch
eine Leckage in der Kraftstoffzuführeinrichtung vorhanden, dann
ist die durch die Leckage entweichende Kraftstoffmenge bei einem
hohen Kraftstoffdruck größer als
bei einem geringen Kraftstoffdruck. Um die gleiche Kraftstoffmenge
einspritzen und den Kraftstoffdruck aufrechterhalten zu können, muss
die Hochdruckpumpe bei dem hohen Kraftstoffdruck eine größere Kraftstoffmenge
fördern
als bei dem geringen Kraftstoffdruck. In diesem Fall weichen das
erste und das zweite Stellsignal des Stellantriebs voneinander ab,
so dass das Vorhandensein der Leckage einfach erkannt werden kann.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das zweite
Stellsignal des Stellantriebs ermittelt, wenn der Kraftstoffdruck
in dem Kraftstoffspeicher stationär ist. So kann einfach sichergestellt werden,
dass dann der zweite Wert des Kraftstoffdrucks tatsächlich eingestellt
ist. Der Kraftstofffluss durch das jeweilige Einspritzventil hängt ab von
dem Kraftstoffdruck. Bei einer geringen Dynamik des Kraftstoffdrucks – also wenn
der Kraftstoffdruck stationär
ist – kann
einfacher ein präzises
Zumessen der gewünschten
Kraftstoffmenge gewährleistet
werden. Dies hat zur Folge, dass auch die Wahrscheinlichkeit sehr
hoch ist, dass die tatsächlich
zugemessene Kraftstoffmenge dann gleich ist derjenigen, die beim Erfassen
des ersten Wertes des Kraftstoffdrucks zugemessen wurde.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das
zweite Stellsignal des Stellantriebs ermittelt, wenn eine das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im
Zylinder charakterisierende Größe stationär ist und
ein Wert dieser Größe gleich
dem Wert der Größe ist,
den sie beim Ermitteln des ersten Wertes des Kraftstoffdrucks hatte.
Bei Vorliegen der stationären
Last ist die den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge
stationär. Änderungen der
eingespritzten Kraftstoffmenge wirken sich auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im
Zylinder aus, die entsprechende Änderungen
der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
im Zylinder charakterisierenden Größe verursachen. Unter den Bedingungen
der stationären
Last kann so einfach und genau sichergestellt werden, dass die in
die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge,
nachdem der zweite Wert des Kraftstoffdrucks eingestellt ist, der
Kraftstoffmenge entspricht, die vor der Einstellung des zweiten Werts
des Kraftstoffdrucks in die Zylinder eingespritzt wurde, wenn jeweils
die das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im
Zylinder charakterisierende Größe im Wesentlichen
gleich ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der
Fehler in der Kraftstoffzuführeinrichtung
erkannt, wenn das zweite Stellsignal des Stellantriebs von dem ersten
Stellsignal des Stellantriebs um mindestens einen vorgegebenen Betrag oder
einen vorgegebenen Faktor abweicht. Dies ermöglicht eine sehr einfache und
genaue Überwachung
der Kraftstoffzuführeinrichtung.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das
erste und das zweite Stellsignal des Stellantriebs ermittelt, wenn
die Brennkraftmaschine bei geringer Last be trieben wird. Es hat sich
gezeigt, dass bei geringer Last die Empfindlichkeit zur Erkennung
von Leckagen höher
ist als bei hoher Last. Die Überwachung
der Kraftstoffzuführeinrichtung
kann deshalb besonders genau durchgeführt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das
erste und das zweite Stellsignal des Stellantriebs ermittelt, wenn
die Brennkraftmaschine im Leerlauf betrieben wird. Bei dem Betrieb der
Brennkraftmaschine im Leerlauf ist die Last meist gering und stationär. Deshalb
eignet sich der Leerlauf besonders gut, um Abweichungen des zweiten
Stellsignals des Stellantriebs von dem ersten Stellsignal des Stellantriebs
zu ermitteln und um Leckagen in der Kraftstoffzuführeinrichtung
genau und zuverlässig
zu erkennen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffzuführeinrichtung, und
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2 ein
Ablaufdiagramm eines Programms zur Erkennung von Fehlern in der
Kraftstoffzuführeinrichtung.
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Elemente
gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Eine
Brennkraftmaschine (1) umfasst einen Ansaugtrakt 1,
einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen
Abgastrakt 4. Der Motorblock 2 umfasst mehrere
Zylinder, welche Kolben und Pleuelstangen haben, über die
sie mit einer Kurbelwelle 21 gekoppelt sind.
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Der
Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil,
einem Gasauslassventil und Ventilantrieben. Der Zylinderkopf 3 umfasst
ferner ein Einspritzventil 34 und eine Zündkerze.
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Ferner
ist. eine Zuführeinrichtung 5 für Kraftstoff
vorgesehen. Sie umfasst einen Kraftstofftank 50, der über eine
erste Kraftstoffleitung mit einer Niederdruckpumpe 51 verbunden
ist. Die Kraftstoffleitung mündet
in einen Schwalltopf 50a. Ausgangsseitig ist die Niederdruckpumpe 51 mit
einem Zulauf 53 einer Hochdruckpumpe 54 wirkverbunden.
Ferner ist ausgangsseitig der Niederdruckpumpe 51 ein mechanischer
Regulator 52 vorgesehen, welcher ausgangsseitig über eine
weitere Kraftstoffleitung mit dem Kraftstofftank 50 verbunden
ist. Die Niederdruckpumpe 51, der mechanische Regulator 52,
die Kraftstoffleitung, die weitere Kraftstoffleitung und der Zulauf 53 bilden
einen Niederdruckkreis.
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Die
Niederdruckpumpe 51 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass
sie während
des Betriebs der Brennkraftmaschine immer eine ausreichend hohe Kraftstoffmenge
liefert, die gewährleistet,
dass ein vorgegebener Niederdruck nicht unterschritten wird.
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Der
Zulauf 53 ist hin zu der Hochdruckpumpe 54 geführt, welche
ausgangsseitig den Kraftstoff hin zu einem Kraftstoffspeicher 55 fördert. Die
Hochdruckpumpe 54 wird in der Regel von der Nockenwelle
angetrieben und fördert
somit bei konstanter Drehzahl der Kurbelwelle 21 ein konstantes
Kraftstoffvolumen.
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Die
Einspritzventile 34 sind mit dem Kraftstoffspeicher 55 wirkverbunden.
Der Kraftstoff wird somit den Einspritzventilen 34 über den
Kraftstoffspeicher 55 zugeführt.
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In
dem Vorlauf der Hochdruckpumpe 54, das heißt stromaufwärts der
Hochdruckpumpe 54, ist ein Volumenstromsteuerventil 56 vorgesehen,
mittels dessen der Volumenstrom eingestellt werden kann, der der
Hochdruckpumpe 54 zugeführt
wird. Durch eine entsprechende Ansteuerung des Volumenstromsteuerventils 56 kann
ein vorgegebener Kraftstoffdruck FUP_SP im Kraftstoffspeicher 55 eingestellt
werden.
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Das
Volumenstromsteuerventil 56 ist ein Stellantrieb, der den
Kraftstoffförderstrom
der Hochdruckpumpe 54 steuert. Das Volumenstromsteuerventil 56 steuert
den Kraftstoffförderstrom
beispielsweise abhängig
von einer Pulsweite eines pulsweitenmodulierten elektrischen Stroms.
Das Volumenstromsteuerventil 56 ist so ausgebildet, dass
die von der Hochdruckpumpe 54 geförderte Kraftstoffmenge mit
der Pulsweite steigt.
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Zusätzlich ist
die Kraftstoffzuführeinrichtung 5 mit
einem elektromagnetischen Druckregulator 57 ausgangsseitig
des Kraftstoffspeichers 55 und mit einer Rückführleitung
in den Niederdruckkreis versehen. Wird der Kraftstoffdruck im Kraftstoffspeicher 55 größer als
der durch entsprechende Ansteuerung des elektromechanischen Druckregulators 57 vorgegebene
Kraftstoffdruck FUP_SP, dann öffnet
der elektromechanische Druckregulator 57 und Kraftstoff wird
aus dem Kraftstoffspeicher 55 in den Niederdruckkreis abgelassen.
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Alternativ
kann auch das Volumenstromsteuerventil 56 in die Hochdruckpumpe 54 integriert
sein, oder ein gemeinsamer Stellantrieb ist dem elektromechanischen
Druckregulator 57 und dem Volumenstromsteuerventil 56 zugeordnet.
Ferner kann in der Kraftstoffzuführeinrichtung 5 der
elektromechanische Druckregulator 57 fehlen. Die Einstellung
des vorgegebenen Kraftstoffdrucks FUP_SP erfolgt über das Volumenstromsteuerventil 56.
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Ferner
ist der Brennkraftmaschine eine Steuereinrichtung 6 zugeordnet,
der wiederum Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen
und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung 6 ermittelt
abhängig von
mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die
dann in entsprechende Stellsignale zum Steuern von Stellgliedern
mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden.
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Die
Sensoren sind beispielsweise ein Pedalstellungsgeber, welcher die
Stellung eines Fahrpedals erfasst, ein Kurbelwel lenwinkelsensor,
welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst und welchem dann eine Drehzahl
zugeordnet wird, ein Luftmassenmesser, ein Kraftstoffdrucksensor 58,
welcher einen Kraftstoffdruck FUP_AV in dem Kraftstoffspeicher 55 erfasst,
und einen Lambdasensor 7, der in dem Abgastrakt 4 einen
Lambdawert erfasst, der charakteristisch ist für das Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
in den Zylindern der Brennkraftmaschine zum stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Je nach
Ausführungsform
der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der Sensoren oder auch
zusätzliche
Sensoren vorhanden sein.
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Die
Stellglieder sind beispielsweise als Gaseinlass- oder Gasauslassventile,
Einspritzventile 34, Zündkerze,
Drosselklappe, Niederdruckpumpe 51, Volumenstromsteuerventil 56 oder
auch als elektromechanischer Druckregulator 57 ausgebildet.
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Bevorzugt
hat die Brennkraftmaschine auch weitere Zylinder, denen dann entsprechende
Stellglieder zugeordnet sind.
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2 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Überwachen der Kraftstoffzuführeinrichtung 5,
das in der Steuereinrichtung 6 abgespeichert ist und während des
Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet wird. Ein Schritt S1
wird beispielsweise ausgeführt
beim Start der Brennkraftmaschine. In einem Schritt S2 wird ein
erster Stationaritätswert
ST1 ermittelt, der mit einem Wahrheitswert belegt wird, wenn eine
stationäre
Last vorliegt.
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In
einem Schritt S3 wird geprüft,
ob der erste Stationaritätswert
ST1 den Wahrheitswert hat. Vorzugsweise wird die Kraftstoffzuführeinrichtung 5 im Leerlaufbetrieb
der Brennkraftmaschine überwacht, da
im Leerlaufbetrieb meist eine geringe und stationäre Last
vorliegt.
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Stationarität der Last
bedeutet beispielsweise, dass während
einer Zeitdauer, die geeignet gewählt sein muss und bei spielsweise
wenige Sekunden beträgt,
die Last innerhalb eines vorgegebenen, meist schmalen, Wertebereichs
liegt, d.h. im Wesentlichen konstant ist. Bevorzugt wird in dem
Schritt S3 auch geprüft,
ob der erfasste Kraftstoffdruck FUP_AV stationär ist.
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Ist
die Bedingung des Schrittes S3 nicht erfüllt, dann wird in einem Schritt
S4 der Programmablauf für
eine erste Wartezeitdauer T_W_1 unterbrochen und dann die Bearbeitung
wieder in dem Schritt S2 fortgesetzt.
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Ist
die Bedingung in dem Schritt S3 jedoch erfüllt, dann wird in einem Schritt
S5 der aktuelle Kraftstoffdruck FUP_AV und ein erster Lambdawert LAM_1
erfasst und ein erstes Stellsignal PWM_VCV_1 des Volumenstromsteuerventils 56 ermittelt.
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In
einem Schritt S6 wird der vorgegebene Kraftstoffdruck FUP_SP um
einen vorgegebenen Betrag oder einen vorgegebenen Faktor gegenüber dem
erfassten Kraftstoffdruck FUP_AV erhöht und eingestellt. Ein in
der Steuereinrichtung 6 vorgesehener Kraftstoffdruckregler
regelt den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffspeicher 55 auf
den vorgegebenen Kraftstoffdruck FUP_SP.
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In
einem Schritt S7 wird ein zweiter Stationaritätswert ST2 ermittelt, der charakteristisch
ist für
die Stationarität
des erfassten Kraftstoffdrucks FUP_AV und gegebenenfalls für die Stationarität weiterer
Betriebsgrößen, wie
beispielsweise dem Lambdawert. Bei Vorliegen der Stationarität wird der
zweite Stationaritätswert
ST2 mit einem Wahrheitswert belegt. In einem Schritt S8 wird der
zweite Stationaritätswert ST2
auf Vorliegen der Stationarität überprüft. Liegt keine
Stationarität
vor, dann wird die Bearbeitung nach einer zweiten Wartezeitdauer
T_W_2 in einem Schritt S9 wieder in dem Schritt S7 fortgesetzt.
Bei Vorliegen der Stationarität
in dem Schritt S8 wird die Bearbeitung in einem Schritt S10 fortgesetzt,
in dem ein zweiter Lambdawert LAM_2 erfasst wird. In einem Schritt
S11 wird überprüft, ob der
Betrag der Differenz aus dem zweiten Lambdawert LAM_2 und dem ersten
Lambdawert LAM_1 kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert
LAM_THR des Lambdawerts. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, dann
verharrt das Programm in einem Schritt S12 für eine dritte Wartezeitdauer
T_W_3, bevor die Bearbeitung wieder in dem Schritt S10 fortgesetzt
wird. Ist die Bedingung in dem Schritt S11 jedoch erfüllt, dann
wird in einem Schritt S13 ein zweites Stellsignal PWM_VCV_2 des
Volumenstromsteuerventils 56 ermittelt.
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Der
vorgegebene Schwellenwert LAM_THR des Lambdawerts ist so klein gewählt, dass
der erste und der zweite Lambdawert LAM_1, LAM_2 als im Wesentlichen
gleich angesehen werden können.
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In
einem Schritt S14 wird überprüft, ob die Differenz
aus dem zweiten Stellsignal PWM_VCV_2 und dem ersten Stellsignal
PWM_VCV_1 des Volumenstromsteuerventils 56 kleiner ist
als ein vorgegebener Schwellenwert PWM_VCV_THR des Stellsignals.
Ist diese Bedingung erfüllt,
dann wird keine Leckage erkannt und die Bearbeitung wird in einem Schritt
S15 beendet oder aber, gegebenenfalls nach einer weiteren Wartezeitdauer,
wieder in dem Schritt S1 fortgesetzt.
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Ist
die Bedingung in dem Schritt S14 jedoch nicht erfüllt, dann
wird die Leckage in der Kraftstoffzuführeinrichtung 5 erkannt
und in einem Schritt S16 wird ein Fehler ERR registriert und gespeichert,
der bei gegebenenfalls später
durchgeführten
Wartungsarbeiten abgerufen werden kann. Ist die erkannte Leckage
besonders groß,
muss gegebenenfalls ein Notlauf der Brennkraftmaschine sichergestellt und/oder
dem Fahrer des Kraftfahrzeugs eine erforderliche Reparatur angezeigt
werden. Die Bearbeitung wird in dem Schritt S15 beendet oder in
dem Schritt S1 fortgesetzt.
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Da
die von der Hochdruckpumpe 54 geförderte Kraftstoffmenge mit
der Pulsweite des pulsweitenmodulierten elektrischen Stroms steigt,
führt dies bei
Vorhandensein der Leckage dazu, dass das zweite Stellsignal PWM_VCV_2
des Volumenstromsteuerventils 56 größer ist als das erste Stellsignal PWM_VCV_1
des Volumenstromsteuerventils 56, wenn der vorgegebene
Kraftstoffdruck FUP_SP in dem Schritt S6 erhöht wurde. Ist das zweite Stellsignal
PWM_VCV_2 des Volumenstromsteuerventils 56 um mindestens
einen vorgegebenen Betrag oder einen vorgegebenen Faktor größer als
ein Schwellenwert PWM_VCV_THR des Stellsignals, dann wird der Fehler
ERR erkannt.
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Ebenso
kann die Leckage erkannt werden, wenn der vorgegebene Kraftstoffdruck
FUP_SP in dem Schritt S6 verringert wurde und das zweite Stellsignal
PWM_VCV_2 des Volumenstromsteuerventils 56 mindestens um
einen vorgegebenen Betrag oder einen vorgegebenen Faktor kleiner
ist als das erste Stellsignal PWM_VCV_1 des Volumenstromsteuerventils 56.
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Ferner
kann das Volumenstromsteuerventil 56 so ausgebildet sein,
dass der Kraftstoffförderstrom
der Hochdruckpumpe 54 für
steigende Pulsweiten des pulsweitenmodulierten Stellsignals fällt, Entsprechend
ist bei Vorhandensein der Leckage nach der Erhöhung des vorgegebenen Kraftstoffdrucks
FUP_SP das zweite Stellsignal PWM_VCV_2 des Volumenstromsteuerventils 56 um
mindestens einen vorgegebenen Betrag oder einen vorgegebenen Faktor
kleiner als das erste Stellsignal PWM_VCV_1 des Volumenstromsteuerventils 56 oder
ist nach der Verringerung des vorgegebenen Kraftstoffdrucks FUP_SP
das zweite Stellsignal PWM_VCV_2 des Volumenstromsteuerventils 56
um mindestens einen vorgegebenen Betrag oder einen vorgegebenen
Faktor größer als
das erste Stellsignal PWM_VCV_1 des Volumenstromsteuerventils 56.
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Alternativ
zu dem Volumenstromsteuerventil 56 und der Hochdruckpumpe 54 kann
beispielsweise auch eine Hochdruckpumpe 54 vorgesehen sein,
deren Kraftstoffförderstrom
abhängig
ist von einem Ansteuerwinkel. Der Ansteuerwinkel entspricht dem Kurbelwellenwinkel,
bei dem die Hochdruckpumpe 54 bei jeder Kurbelwellenundrehung
beginnt, Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher 55 zu fördern. Die
Förderung
des Kraftstoffs endet jeweils, wenn der Kurbelwellenwinkel einen
vorgegebenen Kurbelwellenwinkel erreicht. Das erste und das zweite
Stellsignal PWM_VCV_1, PWM_VCV_2 des Volumenstromsteuerventils 56 entspricht
in dieser Ausführungsform Ansteuerwinkeln.
Die obigen Erläuterungen
zu dem ersten und dem zweiten Stellsignal PWM_VCV_1, PWM_VCV_2 des
Volumenstromsteuerventils 56 gelten entsprechend. Die Bedingung
für die
Erkennung der Leckage in dem Schritt S14 ist ist jedem Fall entsprechend
anzupassen.
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Um
Leckagen in der Kraftstoffzuführeinrichtung 5 genau
und zuverlässig
erkennen zu können, wird
sichergestellt, dass die eingespritzte Kraftstoffmenge vor und nach
der Änderung
des vorgegebenen Kraftstoffdrucks FUP_SP in dem Schritt S6 im Wesentlichen
gleich ist. Je genauer die eingespritzten Kraftstoffmengen vor und
nach der Änderung
des vorgegebenen Kraftstoffdrucks FUP_SP übereinstimmen, desto genauer
kann die Leckage erkannt werden. Die Abweichung des zweiten Stellsignals PWM_VCV_2
des Volumenstromsteuerventils 56 von dem ersten Stellsignal
PWM_VCV_1 des Volumenstromsteuerventils 56 kann so einfach
der Leckage zugeordnet werden.
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Die
eingespritzte Kraftstoffmenge kann beispielsweise mittels des ersten
und des zweiten Lambdawerts LAM_1, LAM_2 überprüft werden. Bei stationärer Last
sind die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die zugeführte Luftmasse
stationär.
Wenn die eingespritzte Kraftstoffmasse ebenfalls stationär ist, dann
ist auch der Lambdawert stationär.
Weicht der zweite Lambdawert LAM_2 nach der Änderung des Kraftstoffdrucks
jedoch von dem ersten Lambdawert LAM_1 ab, so ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis verändert, was
bei gleicher zugeführter
Luftmasse auf eine geänderte
eingespritzte Kraftstoffmenge zurückgeführt werden kann. Meist umfasst
die Steuereinrichtung 6 eine Lambdaregelung, die die eingespritzte
Kraftstoff menge und/oder die zugeführte Luftmenge so einstellt,
dass der erste und der zweite Lambdawert LAM_1, LRM_2 beispielsweise
gleich Eins ist. Bei der stationären
Last, bei der die zugeführte
Luftmenge stationär
ist, kann so einfach sichergestellt werden, dass die eingespritzte
Kraftstoffmenge durch die Lambdaregelung so eingestellt wird, dass
die eingespritzte Kraftstoffmenge, nachdem der vorgegebene Kraftstoffdruck
FUP_SP eingestellt ist, im Wesentlichen gleich der eingespritzten Kraftstoffmenge
vor der Änderung
des vorgegebenen Kraftstoffdrucks FUP_SP ist.
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Falls
der erste und der zweite Lambdawert LAM_1, LAM_2 oder die Lambdaregelung
zur Sicherstellung der eingespritzten Kraftstoffmenge eingesetzt
wird, dann ist es erforderlich, dass der erste und der zweite Lambdawert
LAM_1, LAM_2 zuverlässig
ermittelt werden können.
Die Ermittlung des zuverlässigen
ersten und zweiten Lambdawerts LAM_1, LAM_2 kann abhängig sein
von der Temperatur der Brennkraftmaschine. Es ist deshalb vorteilhaft,
wenn die Brennkraftmaschine ihre Betriebstemperatur erreicht hat,
bevor die Kraftstoffzuführeinrichtung 5 auf
die Leckage überprüft wird.
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Der
Schwellenwert PWM_VCV_THR des Stellsignals ist vorzugsweise ein
vorgegebener Wert, der beispielsweise empirisch oder durch Simulation ermittelt
wird.