DE102008050696B4

DE102008050696B4 - Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008050696B4
Application number: DE200810050696
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. Achleitner; Franz Kunz; Robert Wiench
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-10-08
Also published as: DE102008050696A1

Abstract

Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1), wobei
– der Brennkraftmaschine (1) mindestens ein Druckspeicher (20) zugeordnet ist, in welchem Kraftstoff unter Druck gespeichert wird, um zumindest ein Einspritzventil (9) der Brennkraftmaschine (1) mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff zu versorgen,
– zumindest eine, mechanisch von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (22) vorgesehen ist, welche mit dem mindestens einen Druckspeicher (20) derart gekoppelt ist, dass sie diesem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführen kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
– mindestens eine, unabhängig von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (33) bezüglich der Saug- und Druckseite der mindestens einen mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe (22) parallel geschaltet ist und
– bei Erfüllung zumindest einer Bedingung die Hochdruckpumpen (22, 33) in einem Normalbetriebsmodus betrieben werden, in dem nur die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe (22) dem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführt, und ansonsten die Hochdruckpumpen (22, 33) in einem Sonderbetriebsmodus betrieben werden, in dem...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer mit einem Hochdruck-Speichereinspritzsystem ausgerüsteten Brennkraftmaschine, sowie eine Brennkraftmaschine mit einer Steuerungseinrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass sie das Verfahren ausführen kann.
Bei modernen Brennkraftmaschinen ist ein Trend hin zu einer immer höheren Drehmoment- und Leistungsabgabe erkennbar. Eine Leistungssteigerung kann insbesondere durch Vergrößerung des Hubraums, meist verbunden mit einer Erhöhung der Zylinderzahl, und/oder durch Aufladung der Brennkraftmaschine, beispielsweise mittels eines Abgasturboladers oder eines mechanischen Kompressors erreicht werden. Ferner kommt die so genannte Kraftstoff-Direkteinspritzung mit Speichereinspritzsystemen immer häufiger zum Einsatz. Dabei wird der Kraftstoff unter hohem Druck unmittelbar in den Brennraum eingespritzt. Zur Realisierung des dafür nötigen hohen Einspritzdruckes von ca. 150 bis 200 bar (bei Ottomotoren) werden spezielle Hochdruckpumpen eingesetzt. Zur Gewährleistung einer hohen Startsicherheit und einer stabilen Verbrennung bei Volllastbetrieb werden sehr hohe Anforderungen an die Hochdruckpumpen, insbesondere am deren Förderleistung gestellt. Gleichzeitig wird aufgrund des starken Wettbewerbs in der Automobilbranche intensiv versucht, die Herstellungskosten der Brennkraftmaschinen so gering wie möglich zu halten.
Zum Starten einer solchen Brennkraftmaschine kann sowohl ein Niederdruckstart als auch ein Hochdruckstart durchgeführt werden. Bei einem Niederdruckstart wird der Kraftstoff mit einem Druck von typischerweise 5 bar eingespritzt. Gerade bei niedrigen Temperaturen kommt es dabei zu einer Anlagerung von Kraftstoffteilen an den kalten Brennraumwänden, dem so genannten Wandfilm. Diese Kraftstoffablagerungen nehmen nur teilweise oder gar nicht an der Verbrennung teil. Dadurch kommt es zu einem deutlich erhöhtem Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß während des Startvorgangs. Aus diesem Grund wird der Startvorgang der Brennkraftmaschine vorzugsweise als Hochdruckstart durchgeführt, bei dem der Kraftstoff mit deutlich höherem Druck in den Brennraum eingespritzt wird. Durch die feinere Zerstäubung des Kraftstoffs wird Anlagerung von Kraftstoff bei niedrigen Temperaturen erheblich reduziert, was sich positiv auf dem Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen auswirkt. Problematisch am Hochdruckstart ist jedoch ein ausreichend schneller und stabiler Druckaufbau im Einspritzsystem, um einen zügigen Start und eine stabile Verbrennung sicherzustellen.
Brennkraftmaschinen mit solchen Speicher-Einspritzsystemen (Common Rail-Systemen) benötigen zum Starten eine vergleichsweise längere Zeit, da der Kraftstoffdruck erst aufgebaut werden muss. Dies macht sich vor allem bei Fahrzeugen mit Start-Stop-Automatik negativ bemerkbar, wenn geringe Leckagen vorhanden sind. Die Ursache für die längere Startzeit des Common-Rail-Systems ist das große gespeicherte Kraftstoffvolumen im Hochdruckbereich. Der Druck muss im gesamten Hochdruckbereich erst auf den Mindesteinspritzdruck gebracht werden, bevor die erste Einspritzung erfolgen kann. Um die Zeit zum Aufbau des minimalen Raildrucks beim Startvorgang zu verkürzen, bieten sich folgende Möglichkeiten an: Es kann das Volumen des Hochdruckspeichers verkleinert, das Hubvolumen der Hochdruckpumpe vergrößert oder die Anlassdrehzahl erhöht werden. Jede dieser Maßnahmen hat jedoch bestimmte Nachteile zur Folge. Eine Verringerung des Hochdruckspeichervolumens scheidet aus, da dadurch die Dämpfung der Druckpulsationen verringert und der gespeicherte Druckenergievorrat vermindert wird. Dadurch würden gerade die wesentlichen Vorteile der Common-Rail-Technik aufgehoben werden. Die Vergrößerung des Hubvolumens der Hochdruckpumpe bei gleichem Übersetzungsverhältnis hätte eine für den Betrieb überdimensionierte Pumpe und damit eine erhöhte Leistungsaufnahme zur Folge. Gerade bei Hochdrucksystemen muss aber aus energieökonomischen Grün den auf eine leistungsangepasste Auslegung der Hochdruckpumpe geachtet werden. Die Erhöhung der Anlasserdrehzahl ist technisch ebenfalls unpraktikabel und begrenzt.
Aus der DE 10 2006 047 977 B3 ist ein Verfahren zur Durchführung eines Hochdruckstarts einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem zum Fördern von Kraftstoff von einem Kraftstofftank zu einem Druckspeicher eine einzelne Hochdruckpumpe und zur Steuerung des Drucks im Druckspeicher ein Druckeinstellmittel verwendet wird, wobei die Hochdruckpumpe vor Durchführung einer Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum der Brennkraftmaschine betrieben wird, und das Druckeinstellmittel derart angesteuert wird, dass während des Betriebs der Hochdruckpumpe der Druckaufbau im Druckspeicher über einen Druckgrenzwert, bei dessen Überschreitung die Kraftstoffeinspritzung freigegeben wird, verzögert wird.
In der DE 198 23 280 C1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer mit einer Kraftstoffdirekteinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschine während des Starts beschrieben, wobei die Brennkraftmaschine wahlweise mit homogenem oder geschichtetem Betrieb gestartet werden kann und hierfür vorbestimmte Motorsteuerungsparameter für den homogenen und den geschichteten Betrieb berechnet werden. Abhängig von einer die Temperatur der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe wird zwischen dem Niederdruckstart mit homogenem Gemisch und dem Hochdruckstart mit geschichtetem Gemisch umgeschaltet. Die Einspritzung beim Hochdruckstart wird erst freigegeben, wenn der Druck im Hochdruckspeicher einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Bei Brennkraftmaschinen mit einem relativ großen Hubraum bzw. bei leistungsstarken Brennkraftmaschinen mit sechs und mehr Zylindern, insbesondere bei Brennkraftmaschinen, deren einzelne Zylinder verschiedenen Zylinderbänken zugeordnet sind, kann es sinnvoll sein, mehr als eine Hochdruckpumpe einzuset zen, um in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine immer eine zuverlässige Kraftstoffversorgung sicherzustellen.
Aus der DE 10 2007 006 865 A1 ist ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine bekannt, mit mindestens einem Druckspeicher, in welchem Kraftstoff unter Druck gespeichert wird, um zumindest ein Einspritzventil mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff zu versorgen, und zumindest zwei Hochdruckpumpen, welche mit dem mindestens einen Druckspeicher derart gekoppelt sind, dass sie diesem mindestens einen Druckspeicher sowohl gemeinsam als auch einzeln Kraftstoff zuführen können. Bei Erfüllung zumindest einer Bedingung werden die Hochdruckpumpen in einem Sonderbetriebsmodus betrieben, in dem nur eine der Hochdruckpumpen dem mindestens einen Druckspeicher Kraftstoff zuführt, und ansonsten die Hochdruckpumpen in einem Normalbetriebsmodus betrieben, in dem die mindestens zwei Hochdruckpumpen dem mindestens einen Druckspeicher gemeinsam Kraftstoff zuführen. Die zumindest eine Bedingung ist beispielsweise dann erfüllt, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Betriebsbereich befindet, in dem die Förderleistung einer der Hochdruckpumpen ausreicht, um den Druck im Druckspeicher auf den Drucksollwert einzustellen. Die Bedingung ist auch erfüllt, wenn eine der Hochdruckpumpen als defekt befunden wird. Die erwähnten Hochdruckpumpen sind parallel geschaltet und werden entweder beide mechanisch von der Nockenwelle angetrieben oder verfügen jeweils über einen eigenen Antrieb, beispielsweise je einen Elektromotor.
In der DE 101 11 837 B4 ist ein Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine beschrieben, das in seinem Hochdruckbereich mindestens eine Hochdruckpumpe aufweist. Es ist ein elektrischer Antriebsmotor zum Antrieb der oder jeder Hochdruckpumpe vorgesehen, wobei die mindestens eine Hochdruckpumpe als eine in einen Rotor des oder jeden Antriebsmotors integrierte Kolbenpumpe ausgebildet ist und die mindestens eine Hochdruckpumpe, der mindestens eine Antriebsmotor, ein Drucksensor und eine elektronische Regeleinheit zu einem Hochdruckpumpen-Modul zusammengefasst sind. Mehrere Hoch druckpumpen werden entweder einzeln oder zu mehreren von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerverfahren und eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, mit dem bzw. mit der eine größere Flexibilität hinsichtlich der Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Brennkraftmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein Steuerverfahren gemäß dem Anspruch 1 bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Druckspeicher, in welchem Kraftstoff unter Druck gespeichert wird, um zumindest ein Einspritzventil mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff zu versorgen. Einer, mechanisch von der Brennkraftmaschine angetriebenen Hochdruckpumpe welche mit dem mindestens einen Druckspeicher derart gekoppelt ist, dass sie diesem mindestens einen Druckspeicher Kraftstoff zuführen kann, ist mindestens eine, unabhängig von der Brennkraftmaschine angetriebene Hochdruckpumpe bezüglich der Saug- und Druckseite parallel geschaltet. Bei Erfüllung zumindest einer Bedingung werden die Hochdruckpumpen in einem Normalbetriebsmodus betrieben, in dem nur die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe dem mindestens einen Druckspeicher Kraftstoff zuführt, und ansonsten die Hochdruckpumpen in einem Sonderbetriebsmodus betrieben, in dem die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe und die mindestens eine unabhängig von der Brennkraftmaschine angetriebene Hochdruckpumpe (33) gemeinsam dem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführen.
Da gemäß dem Verfahren in Abhängigkeit von zumindest einer frei definierbaren Bedingung die Hochdruckpumpen im Sonderbetriebsmodus oder im Normalbetriebsmodus betrieben werden können, ergibt sich ferner eine sehr hohe Flexibilität.
Die Brennkraftmaschine, auf welche sich das Verfahren bezieht, weist sich durch eine kostengünstige und zuverlässige Lösung für die Kraftstoffversorgung des mindestens einen Druckspeichers aus. Dadurch, dass die Kraftstoffzufuhr für im Sonderbetriebsmodus durch die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe und die mindestens eine unabhängig von der Brennkraftmaschine angetriebene Hochdruckpumpe (33) gemeinsam durchgeführt wird, kann auch bei Verwendung kostengünstiger und kompakter Einzylinderkolbenpumpen ein zuverlässiger Hochdruckstart der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Die unabhängig von der Brennkraftmaschine angetriebene Hochdruckpumpe dient dabei als Startunterstützung, so dass die mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe für den Normalbetrieb ausgelegt werden kann und nicht, wie im Falle des alleinigen Bereitstellenmüssen des Kraftstoffes in solchen Betriebsbereichen überdimensioniert ausgelegt werden muss.
Durch Zuschalten der unabhängig von der Brennkraftmaschine angetriebenen Hochdruckpumpe bei Volllast kann auch in diesem Betriebsbereich eine zuverlässige Kraftstoffversorgung gewährleistet werden.
Ebenso ist durch das angegebene Verfahren auch ein schneller und sicherer Start der Brennkraftmaschine bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine mit einer Stopp-Start-Automatik-Vorrichtung gewährleistet.
Wird eine der Hochdruckpumpen und/oder das zugehörige Ventil als defekt erkannt, so kann eine verminderte Förderleistung der defekten Hochdruckpumpe durch die anderen Hochdruckpumpen kompensiert wird. Dadurch kann der Druck im Druckspeicher auch bei einer defekten Hochdruckpumpe zumindest im Normalbetrieb auf den Drucksollwert eingestellt werden.
Ist die mindestens eine, unabhängig von der Brennkraftmaschine angetriebene Hochdruckpumpe als elektrisch angetriebene Pumpe ausgeführt, so ergibt sich eine einfache und hinsicht lich Ihrer Kraftstoffförderrate flexible Ansteuerung mittels der vorhandenen Steuerungseinrichtung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figur näher erläutert. Sie zeigt in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine 1 mit einem zugehörigen Kraftstoffversorgungssystem. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist die Darstellung stark vereinfacht ausgeführt.
Die Brennkraftmaschine 1 umfasst mindestens einen Zylinder 2 und einen in dem Zylinder 2 auf und ab bewegbaren Kolben 3. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst ferner einen Ansaugtrakt 27, in dem stromabwärts einer Ansaugöffnung 4 ein Lufttemperatursensor 32, ein Luftmassensensor 5, eine Drosselklappe 6 sowie ein Saugrohr 7 angeordnet sind. Der Ansaugtrakt 27 mündet in einem durch den Zylinder 2 und den Kolben 3 begrenzten Brennraum 30. Die zur Verbrennung nötige Frischluft wird über den Ansaugtrakt 27 in den Brennraum 30 eingeleitet, wobei die Frischluftzufuhr durch Öffnen und Schließen mindestens eines Einlassventils 8 gesteuert wird. Bei der hier dargestellten Brennkraftmaschine 1 handelt es sich um eine Brennkraftmaschine 1 mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei welcher der für die Verbrennung nötige Kraftstoff über ein Einspritzventil 9 unmittelbar in den Brennraum 30 eingespritzt wird. Zur Auslösung der Verbrennung dient eine ebenfalls in dem Brennraum 30 ragende Zündkerze 10. Die Verbrennungsabgase werden über mindestens ein Auslassventil 11 in einen Abgastrakt 29 der Brennkraftmaschine 1 abgeführt und mittels eines im Abgastrakt 29 angeordneten Abgaskatalysators 12 gereinigt. Die Kraftübertragung an einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) geschieht über eine mit dem Kolben 3 gekoppelte Kurbelwelle 13. Die Brennkraftmaschine 1 verfügt ferner über einen Kühlmitteltemperatursensor 14 zur Erfassung der Kühlmitteltemperatur, einen Drehzahlsensor 15 zur Erfassung der Drehzahl der Kurbelwelle 13 sowie einen Abgassensor 16 zur Erfassung der Abgaszusammensetzung. Vorzugsweise wird als Abgassensor 16 eine Lambdasonde eingesetzt.
Der Brennkraftmaschine 1 ist eine Starteinrichtung 38 zum elektrischen Starten zugeordnet, welche mit der Kurbelwelle 13 gekoppelt ist. Die Starteinrichtung 38 kann dabei beispielsweise einen herkömmlichen Anlasser oder einen sogenannten integrierten Starter-Generator umfassen.
Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Kraftstoffversorgungssystem auf, welches einen Kraftstoffvorratsbehälter 17 sowie eine darin angeordnete, elektrisch angetriebene Niederdruck-Kraftstoffpumpe 18 aufweist. Der Kraftstoff wird mittels der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 18 in eine Versorgungsleitung 19 gepumpt, welche zu mindestens einem Druckspeicher 20 führt. Dabei handelt es sich um einen gemeinsamen Druckspeicher 20, von dem aus die Einspritzventile 9 für mehrere Zylinder 2 mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff versorgt werden. Alternativ kann die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 18 auch außerhalb des Kraftstoffvorratsbehälters 17 in der Versorgungsleitung 19 angeordnet sein.
In der Versorgungsleitung 19 sind ferner ein Kraftstofffilter 21, eine erste Hochdruckpumpe 22 mit einem zugeordneten ersten Ventil 31 und parallel dazu eine zweite Hochdruckpumpe 33 angeordnet. Bei dem Ventil 31 handelt es sich dabei um ein sogenanntes Volumenstromsteuerventil (VCV, volume control valve), das mittels elektrischer Stellsignale ansteuerbar ist und dadurch das Volumen an Kraftstoff steuert, welches der Hochdruckpumpe 22 zugeführt wird. Die Hochdruckpumpen 22, 33 dienen dazu, den durch die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 18 mit relativ niedrigem Druck (ca. 3 bis 6 bar) geförderten Kraftstoff dem Druckspeicher 20 mit hohem Druck zuzuführen (typischerweise 150 bis 200 bar).
Die Hochdruckpumpe 22 wird mittels entsprechender Koppelung von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine 1 (nicht dargestellt) oder der Kurbelwelle 13 der Brennkraftmaschine angetrieben und fördert damit bei konstanter Drehzahl der Kurbelwelle 13 ein von dem Ventil 31 abhängiges Kraftstoffvolumen in den Kraftstoffspeicher 20.
Die Hochdruckpumpe 33 weist einen, von der Bewegung der Kurbelwelle 13 unabhängigen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor auf. Hierzu ist die Hochdruckpumpe 33 mit einer Stromversorgungseinheit, in der Regel mit dem das Bordnetz des mit der Brennkraftmaschine 1 ausgestatteten Fahrzeuges speisenden Akkumulator 35 verbunden, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Leistungsschalters (nicht dargestellt).
Die Förderleistung dieser elektrisch angetriebenen Hochdruckpumpe 33 kann somit durch Variation des Stellsignals für den Elektromotor eingestellt werden. Bei den Hochdruckpumpen 22, 33 kann es sich um Einzylinder-Kolbenpumpen, Mehrzylinder-Kolbenpumpen oder Mehrzylinder-Radialkolben-Pumpen handeln. Die Hochdruckpumpen 22, 33 sind in der Versorgungsleitung 19 parallel angeordnet. Die druckseitigen Ausgänge der Hochdruckpumpen 22, 33 werden in der gemeinsamen Versorgungsleitung 19 zusammengeführt, sodass der Druckspeicher 20, sowohl von beiden Hochdruckpumpen 22, 33 gemeinsam oder nur von einer der beiden Hochdruckpumpen 22, 33 mit Kraftstoff versorgt werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass mehr als ein qDruckspeicher 20 vorgesehen ist, insbesondere jeder Hochdruckpumpe 22, 33 ein separater Druckspeicher zugeordnet ist.
Zur Einstellung des Drucks im Druckspeicher 20 ist diesem optional ein Drucksteuerventil 23 zugeordnet, über welches der in dem Druckspeicher 20 befindliche Kraftstoff über eine Rückflussleitung 24 in die Leitung 19 zurückfließen kann. Zur Überwachung und Regelung des Drucks im Druckspeicher 20 ist ferner ein Drucksensor 25 vorgesehen.
Ferner kann in der Versorgungsleitung 19 zwischen der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 18 und den beiden Hochdruckpumpen 22, 33 ein mechanischer Regulator 28 vorgesehen sein (strichlinierte Darstellung in der Figur), welcher ausgangsseitig über eine nicht näher bezeichnete Kraftstoffleitung mit dem Kraftstoffvorratsbehälter 17 verbunden ist. Der mechanische Regulator 28 ist vorzugsweise ein einfaches federbelastetes Ventil in der Art eines Rückschlagventils, wobei die Federkon stante so gewählt ist, dass in der Versorgungsleitung 19 stromaufwärts der beiden Hochdruckpumpen 22, 33 ein vorgegebener Niederdruck von beispielsweise 3 bis 6 bar nicht überschritten wird. Die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 18 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 immer eine ausreichend hohe Kraftstoffmenge liefert, die gewährleistet, dass der vorgegebene Niederdruck nicht unterschritten wird.
Zum Einleiten einer Vorlaufphase für die elektrisch angetriebene Hochdruckpumpe 33 ist eine Auslösevorrichtung 36 vorgesehen, bei deren Aktivierung noch vor dem Betätigen des Anlassers und damit vor Drehung der Kurbelwelle 13 und Förderbeginn der mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe 22 schon ein Druckaufbau durch die elektrisch angetriebene Hochdruckpumpe 33 erfolgt. Die Auslösevorrichtung 36 ist bevorzugt als elektrischer Schalter ausgebildet, bei dessen Schließen die elektrisch angetriebene Hochdruckpumpe 33 mit Strom versorgt wird. Der Schaltvorgang kann hierbei beispielsweise durch Betätigen eines Türkontaktes, einer Fernbedienung, einer Zentralverriegelung oder durch Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss, durch Erkennen einer Sitzbelegung des Fahrersitzes oder dergleichen erkannt werden.
Der Brennkraftmaschine 1 ist eine Steuerungsvorrichtung 26 zugeordnet, welche über Signal- und Datenleitungen mit allen Stellgliedern und Sensoren verbunden ist. In der Steuerungsvorrichtung 26 sind mehrere, kennfeldbasierte Motorsteuerungsfunktionen KF1 bis KF5 softwaremäßig implementiert, insbesondere ist in der Steuerungsvorrichtung 26 eine sogenannte Stopp-Start-Automatik-Vorrichtung 37 implementiert, mit dessen Hilfe bei Vorhandensein bestimmter Bedingungen und/oder Anforderungen die Brennkraftmaschine 1 unabhängig von einem Fahrer des mit der Brennkraftmaschine 1 angetriebenen Kraftfahrzeuges automatisch gestoppt und gestartet wird. Die Stopp-Start-Automatik-Vorrichtung 37 ist elektrisch mit der Starteinrichtung 38 verbunden.
Basierend auf den Messwerten der Sensoren und den kennfeldbasierten Motorsteuerungsfunktionen werden Steuersignale an die Stellglieder der Brennkraftmaschine 1 und des Kraftstoffversorgungssystems ausgesendet. So ist die Steuerungsvorrichtung 26 über die Daten- und Signalleitungen mit der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 18, dem Lufttemperatursensor 32, dem Luftmassensensor 5, der Drosselklappe 6, dem Drucksteuerventil 23, dem Drucksensor 25, dem Luftmassensensor 5, der Zündkerze 10, dem Einspritzventil 9, dem Kühlmitteltemperatursensor 14, dem Drehzahlsensor 15, dem Abgassensor 16, der Auslösevorrichtung 36, dem Ventil 31, der Starteinrichtung 38 und der elektrisch angetriebenen Hochdruckpumpe 33 gekoppelt.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1), wobei – der Brennkraftmaschine (1) mindestens ein Druckspeicher (20) zugeordnet ist, in welchem Kraftstoff unter Druck gespeichert wird, um zumindest ein Einspritzventil (9) der Brennkraftmaschine (1) mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff zu versorgen, – zumindest eine, mechanisch von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (22) vorgesehen ist, welche mit dem mindestens einen Druckspeicher (20) derart gekoppelt ist, dass sie diesem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass – mindestens eine, unabhängig von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (33) bezüglich der Saug- und Druckseite der mindestens einen mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe (22) parallel geschaltet ist und – bei Erfüllung zumindest einer Bedingung die Hochdruckpumpen (22, 33) in einem Normalbetriebsmodus betrieben werden, in dem nur die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe (22) dem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführt, und ansonsten die Hochdruckpumpen (22, 33) in einem Sonderbetriebsmodus betrieben werden, in dem die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe (22) und die mindestens eine unabhängig von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (33) gemeinsam dem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Brennkraftmaschine (1) in dem Sonderbetriebsmodus betrieben wird, wenn die Brennkraftmaschine (1) einen Betriebsbereich erreicht, in dem die Förderleistung der mindestens einen mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe (22) nicht mehr ausreicht, um einen Druck im Druckspeicher (20) auf einen Drucksollwert einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbereich der Brennkraftmaschine (1) einem Volllastbetrieb entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbereich der Brennkraftmaschine (1) dem eines Hochdruckstarts entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, dass der Betriebsbereich der Brennkraftmaschine (1) dem eines Startvorgangs bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine (1) mit einer Stopp-Start-Automatik-Vorrichtung (37) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine, unabhängig von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (33) elektrisch angetrieben wird.
Brennkraftmaschine (1) mit – einer Steuerungseinrichtung (26) zum Steuern und Regeln eines Betriebes der Brennkraftmaschine (1), – mindestens einem Druckspeicher (20), in welchem Kraftstoff unter Druck gespeichert wird, um zumindest ein Einspritzventil (10) der Brennkraftmaschine (1) mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff zu versorgen, – zumindest einer, mechanisch von der Brennkraftmaschine (1) angetriebenen Hochdruckpumpe (22), welche mit dem mindestens einen Druckspeicher (20) derart gekoppelt ist, dass sie diesem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, unabhängig von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (33) bezüglich der Saug- und Druckseite der mindestens einen mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe (22) parallel geschaltet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (26) dazu ausgebildet ist, dass bei Erfüllung zumindest einer Bedingung die Hochdruckpumpen (22, 33) in einem Normalbetriebsmodus betrieben wird, in dem nur die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe (22) dem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführt, und ansonsten die Hochdruckpumpen (22, 33) in einem Sonderbetriebsmodus betrieben werden, in dem die mindestens eine, mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe (22) und die mindestens eine unabhängig von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (33) gemeinsam dem mindestens einen Druckspeicher (20) Kraftstoff zuführen.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine, unabhängig von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Hochdruckpumpe (33) einen elektrischen Antrieb aufweist.