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WO2000045047A1 - Kraftstoffversorgungssystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Kraftstoffversorgungssystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2000045047A1
WO2000045047A1 PCT/DE2000/000229 DE0000229W WO0045047A1 WO 2000045047 A1 WO2000045047 A1 WO 2000045047A1 DE 0000229 W DE0000229 W DE 0000229W WO 0045047 A1 WO0045047 A1 WO 0045047A1
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WO
WIPO (PCT)
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internal combustion
combustion engine
pressure
pump
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2000/000229
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Rembold
Ferdinand Grob
Hartmut Bauer
Uwe Maienberg
Klaus Scherrbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to JP2000596268A priority Critical patent/JP2002539349A/ja
Priority to US09/890,350 priority patent/US6712044B1/en
Priority to EP00910504A priority patent/EP1149239B1/de
Priority to DE50001789T priority patent/DE50001789D1/de
Publication of WO2000045047A1 publication Critical patent/WO2000045047A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/38—Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions
    • F02M59/42—Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M2037/085—Electric circuits therefor
    • F02M2037/087—Controlling fuel pressure valve

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a fuel supply system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel is pumped by a pump into a pressure accumulator and injected directly into the internal combustion engine by injection valves. Furthermore, the invention relates to a fuel supply system for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a pressure accumulator and a pump with which fuel can be supplied to the pressure accumulator, and with injection valves with which
  • Fuel can be injected directly into the internal combustion engine.
  • An internal combustion engine for example a motor vehicle, is subject to ever increasing demands
  • Combustion chamber of the internal combustion engine is controlled and / or electronically, in particular with a computer-assisted control unit r ege 11 wi rd.
  • Pressure accumulator is provided, into which the fuel is pumped by means of a pump and placed under a high pressure. From there, the fuel is then injected into the combustion chambers of the internal combustion engine via injection valves.
  • the aforementioned high pressure is usually not present, or at least not immediately.
  • the starting of the internal combustion engine must therefore be controlled and / or regulated separately.
  • the object of the invention is a method for operating a fuel supply system for a
  • This object is achieved according to the invention in a method or a fuel supply system of the type mentioned at the outset in that the pump generates a pressure in the pressure accumulator which is sufficient for injection within a short period of time, in particular within a few revolutions of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine can be controlled and / or regulated essentially immediately in accordance with its normal operation.
  • the invention thus enables the engine to be started under Conditions that correspond to the normal operation of the internal combustion engine.
  • the sufficient pressure is generated within a few revolutions after starting the internal combustion engine.
  • the starting of the internal combustion engine is thus further improved by means of the control and / or regulation in accordance with normal operation.
  • the pump is coupled to the internal combustion engine, and the internal combustion engine is started at a speed in the range of the idling speed.
  • the starter is preferably designed as a so-called starter generator.
  • an electric pump is used to generate the pressure.
  • This electric pump can preferably be switched on together with the ignition and thus preferably before the starter.
  • the pressure required for normal operation in the pressure accumulator can thus be built up by the electric pump until the actual starting process.
  • control element which is provided for a control unit of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
  • a program is stored on the control element, which is executable on a computing device, in particular on a microprocessor, and Execution of the method according to the invention is suitable.
  • the invention is therefore implemented by a program stored on the control element, so that this control element provided with the program represents the invention in the same way as the method, for the execution of which the program is suitable.
  • an electrical storage medium can be used as the control element, for example a read-only memor.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a
  • FIG. 1 shows a fuel supply system 1 which is intended for use in an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the fuel supply system 1 is a so-called common rail system, which is used in particular in an internal combustion engine with gasoline direct injection.
  • the fuel supply system 1 has a pressure accumulator 2, which is provided with a pressure sensor 3 and a pressure control valve (DSV) 4.
  • the pressure accumulator 2 is connected to a mechanical high-pressure pump 6 via a pressure line 5.
  • the high-pressure pump 6 is coupled to the internal combustion engine and generates a high pressure when the internal combustion engine is rotating.
  • the high-pressure pump 6 is connected to the pressure control valve 4 via a pressure line 8.
  • the pressure control valve 4 and thus also the high pressure pump 6 is connected to an electric fuel pump 10, which is suitable for drawing fuel from a fuel tank 11.
  • the electric fuel pump 10 generates pressure as soon as a voltage is applied to it. This is the case at least briefly when the ignition of the motor vehicle is switched on.
  • the fuel supply system 1 has four injection valves 13, which are connected to the pressure accumulator 2 via pressure lines 14.
  • the injection valves 13 are suitable for injecting fuel into corresponding combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the pressure sensor 3 is connected to a control unit 16, to which a plurality of signal lines other than input lines are further connected.
  • the fuel pump 10 is connected by means of a signal line 17 and the pressure control valve 4 is connected to the control unit 16 via a signal line 18.
  • the injection valves 13 are connected to the control unit 16 by means of signal lines 19.
  • the fuel is pumped by the fuel pump 10 out of the fuel tank 11 to the high-pressure pump 6.
  • a pressure is generated in the pressure accumulator 2, which is measured by the pressure sensor 3 and can be controlled and / or regulated to a desired value by a corresponding actuation of the pressure control valve 4 and / or control of the fuel pump 10.
  • Injectors 13 the fuel is then injected into the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the pressure in the pressure accumulator 2 is essential for the dimensioning of the fuel quantity to be injected into the respective combustion chamber.
  • This pressure in the pressure accumulator 2 can be controlled and / or regulated by the control device 16.
  • control unit 16 controls, for example, the pressure control valve 4 in its closed state, so that the high pressure pump 6 and fuel pump 10 generate an ever increasing pressure in the pressure accumulator 2.
  • This increasing pressure can be measured by the pressure sensor 3.
  • control unit 16 increases the speed of the fuel pump 10, which leads to an increased delivery capacity of the fuel pump 10 and an increased pressure in the pressure accumulator 2.
  • the increase in this pressure and thus the increase in the speed or the delivery rate of the fuel pump 10 can also be determined via the pressure sensor 3.
  • control unit 16 To start the internal combustion engine, a number of special boundary conditions must be taken into account. This is carried out by the control unit 16 using the following method, which is illustrated in FIG. 2. The individual steps of the method can, for example, be modules of one Program or the like can be implemented in the control unit 16.
  • the ignition of the internal combustion engine is switched on at the time t1, but the starter does not yet perform a rotary movement. This is equivalent to the fact that a user of the motor vehicle wants to start the internal combustion engine, but the internal combustion engine does not yet perform a rotary movement. From time t1 to time t2, the ignition remains switched on and the starter has not yet been actuated.
  • the pressure control valve 4 is or remains closed in the period between the times t1 and t2. For this purpose, a preferably constant cycle ratio K is given to the pressure control valve 4 via the signal line 18.
  • the starter causes the internal combustion engine to rotate.
  • the starter is preferably a so-called starter generator or the like.
  • the speed N of the internal combustion engine is not equal to zero and rises rapidly.
  • the starter reaches the idling speed NL of the internal combustion engine within a short period of time, preferably within a few revolutions of the internal combustion engine.
  • a pulse duty factor N is given via the signal line 18 to the pressure control valve 4, which is generated in accordance with normal operation of the internal combustion engine.
  • This normal operation has already been explained. Due to the idling speed of the internal combustion engine already present after a few revolutions of the starter, the pressure accumulator 2 immediately generates a high pressure. At this high pressure, the control and / or regulation of the internal combustion engine leads to the engine being started in accordance with normal operation.
  • the pressure control valve 4 can be opened or closed in any state.
  • the pressure control valve 4 is closed. This state is maintained until time t2, that is, until the starter is actuated.
  • the pressure in the pressure accumulator 2 during this period is thus dependent on the pressure existing before the time t1 and on the pressure generated by the electric fuel pump 10.
  • the pressure control valve 4 is controlled and / or regulated in accordance with normal operation of the internal combustion engine.
  • the electric fuel pump 10 is switched on. Due to the idling speed of the starter, the high-pressure pump 6 comes into effect essentially immediately. So that's the
  • Pressure in the pressure accumulator 2 largely from the time t2 dependent on the high pressure pump 6.
  • the pressure in the pressure accumulator 2 thus almost immediately reaches its value present in normal operation, so that the pressure required for injecting fuel via the injection valves 13 into the combustion chambers of the internal combustion engine is also present almost immediately.
  • High pressure pump 6 ' This electrical high-pressure pump 6 'is connected to the control unit 16 via the signal line 17' shown in dashed lines in FIG.
  • Time tl and t2 coincide, so the pressure reaches in the pressure accumulator 2 after just a few revolutions of the internal combustion engine, that is to say almost immediately its value existing in normal operation. In this case, too, the internal combustion engine can be operated in normal operation from time t2.

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Abstract

Es ist ein Kraftstoffversorgungssystem (1) für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs beschrieben, das mit einem Druckspeicher (2) und einer Pumpe (6, 6', 10) versehen ist. Mit der Pumpe (6, 6', 10) kann dem Druckspeicher (2) Kraftstoff zugeführt werden. Von der Pumpe (6, 6') kann innerhalb einer geringen Zeitdauer, insbesondere innerhalb weniger Umdrehungen der Brennkraftmaschine ein für die Einspritzung ausreichender Druck in dem Druckspeicher (2) erzeugt werden.

Description

Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff von einer Pumpe in einen Druckspeicher gepumpt und von Einspritzventilen direkt in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Druckspeicher und einer Pumpe, mit der dem Druckspeicher Kraftstoff zuführbar ist, und mit Einspritzventilen, mit denen
Kraftstoff direkt in die Brennkraftmaschine einspritzbar ist.
An eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs werden immer höhere Anforderungen im
Hinblick auf eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der erzeugten Abgase bei einer gleichzeitig erwünschten erhöhten Leistung gestellt. Zu diesem Zweck sind moderne Brennkraftmaschinen mit einem Kraftstoffversorgungssystem versehen, bei dem die Zuführung von Kraftstoff in den
Brennraum der Brennkraftmaschine elektronisch, insbesondere mit einem rechnergestützten Steuergerät, gesteuert und/oder ge r ege 11 wi r d .
Bei der sogenannten Benzin-Direkteinspritzung ist es erforderlich, daß der Kraftstoff unter Druck in den Brennraum eingespritzt wird. Zu diesem Zweck ist ein
Druckspeicher vorgesehen, in den der Kraftstoff mittels einer Pumpe gepumpt und unter einen hohen Druck gesetzt wird. Von dort wird der Kraftstoff dann über Einspritzventile in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Beim Starten der Brennkraftmaschine ist der vorgenannte hohe Druck zumeist nicht oder zumindest nicht sofort vorhanden. Das Starten der Brennkraftmaschine muß deshalb gesondert gesteuert und/oder geregelt werden. Dabei sind die bereits erwähnten Randbedingungen wie z.B. geringer Schadstoffausstoß zu erfüllen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems für eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem ein möglichst optimales Starten der Brennkraf maschine durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. einem Kraftstoffversorgungssystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von der Pumpe innerhalb einer geringen Zeitdauer, insbesondere innerhalb weniger Umdrehungen der Brennkraftmaschine ein für die Einspritzung ausreichender Druck in dem Druckspeicher erzeugt wird.
Damit ist es möglich, daß keine aufwendigen Steuerungen und/oder Regelungen für das Starten der Brennkraftmaschine erforderlich sind. Stattdessen kann die Brennkraftmaschine im wesentlichen sofort entsprechend ihrem Normalbetrieb gesteuert und/oder geregelt werden. Die Erfindung ermöglicht also ein Starten der Brennkraftmaschine unter Bedingungen, die dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine entsprechen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der ausreichende Druck innerhalb weniger Umdrehungen nach dem Starten der Brennkraftmaschine erzeugt . Damit wird das Starten der Brennkraftmaschine mittels der Steuerung und/oder Regelung entsprechend dem Normalbetrieb weiter verbessert .
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe mit der Brennkraftmaschine gekoppelt, und es wird die Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl im Bereich der Leerlaufdrehzahl gestartet. Zu diesem Zweck ist der Anlasser vorzugsweise als sogenannter Starter-Generator ausgebildet. Durch das schnelle Erreichen der Leerlaufdrehzahl wird erreicht, daß der für den Normalbetrieb erforderliche Druck im Druckspeicher möglichst sofort vorhanden ist.
Bei einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine elektrische Pumpe zur Erzeugung des Drucks verwendet wird. Diese elektrische Pumpe kann vorzugsweise zusammen mit der Zündung und damit vorzugsweise vor dem Anlasser eingeschaltet werden. Damit kann von der elektrischen Pumpe der für den Normalbetrieb erforderliche Druck in dem Druckspeicher bis zum eigentlichen Anlaßvorgang aufgebaut werden.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer Brennkraf maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so daß dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memor .
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen KraftstoffVersorgungssystems , und Figur 2 zeigt ein schematisches Zeitdiagramm zu einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betreiben des KraftstoffVersorgungssystems der Figur 1.
In der Figur 1 ist ein Kraftstoffversorgungssystem 1 dargestellt, das zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Bei dem Kraftstoffversorgungssystem 1 handelt es sich um ein sogenanntes Common-Rail-System, das insbesondere bei einer Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung zur Anwendung kommt . Das Kraftstoffversorgungssystem 1 weist einen Druckspeicher 2 auf, der mit einem Drucksensor 3 und einem Drucksteuerventil (DSV) 4 versehen ist. Der Druckspeicher 2 ist über eine Druckleitung 5 mit einer mechanischen Hochdruckpumpe 6 verbunden. Die Hochdruckpumpe 6 ist mit der Brennkraftmaschine gekoppelt und erzeugt einen Hochdruck bei sich drehender Brennkraftmaschine. Die Hochdruckpumpe 6 ist über eine Druckleitung 8 an das Drucksteuerventil 4 angeschlossen ist . Über eine Druckleitung 9 und ein Filter ist das Drucksteuerventil 4 und damit auch die Hochdruckpumpe 6 mit einer elektrischen Kraftstoffpumpe 10 verbunden, die dazu geeignet ist, Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 11 anzusaugen. Die elektrische Kraftstoffpumpe 10 erzeugt einen Druck, sobald eine Spannung an ihr anliegt. Dies ist zumindest kurzzeitig der Fall, wenn die Zündung des Kraftfahrzeugs eingeschaltet ist .
Das Kraftstoffversorgungssystem 1 weist vier Einspritzventile 13 auf, die über Druckleitungen 14 mit dem Druckspeicher 2 verbunden sind. Die Einspritzventile 13 sind dazu geeignet, Kraftstoff in entsprechende Brennräume der Brennkraftmaschine einzuspritzen.
Mittels einer Signalleitung 15 ist der Drucksensor 3 mit einem Steuergerät 16 verbunden, an das des weiteren eine Mehrzahl anderer Signalleitungen als Eingangsleitungen angeschlossen sind. Mittels einer Signalleitung 17 ist die Kraftstoffpumpe 10 und über eine Signalleitung 18 ist das Drucksteuerventil 4 mit dem Steuergerät 16 verbunden. Des weiteren sind die Einspritzventile 13 mittels Signalleitungen 19 an das Steuergerät 16 angeschlossen.
Im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 10 aus dem Kraftstoffbehälter 11 zu der Hochdruckpumpe 6 gepumpt. Mit Hilfe der Hochdruckpumpe 6 wird in dem Druckspeicher 2 ein Druck erzeugt, der von dem Drucksensor 3 gemessen wird und durch eine entsprechende Betätigung des Drucksteuerventils 4 und/oder Steuerung der Kraftstoffpumpe 10 auf einen gewünschten Wert gesteuert und/oder geregelt werden kann. Über die
Einspritzventile 13 wird dann der Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Für die Bemessung der in den jeweiligen Brennraum einzuspritzenden Kraftstoffmenge ist unter anderem der Druck in dem Druckspeicher 2 wesentlich. Je größer der Druck in dem Druckspeicher 2 ist, desto mehr Kraftstoff wird während derselben Einspritzzeit in den Brennraum eingespritzt. Dieser Druck in dem Druckspeicher 2 kann von dem Steuergerät 16 gesteuert und/oder geregelt werden.
Hierzu steuert das Steuergerät 16 beispielsweise das Drucksteuerventil 4 in seinen geschlossenen Zustand, so daß die Hochdruckpumpe 6 und Kraftstoffpumpe 10 einen immer weiter ansteigenden Druck in dem Druckspeicher 2 erzeugen.
Dieser ansteigende Druck kann von dem Drucksensor 3 gemessen werden.
Ebenfalls ist es möglich, daß das Steuergerät 16 die Drehzahl der Kraftstoffpumpe 10 erhöht, was zu einer erhöhten Förderleistung der Kraftstoffpumpe 10 führt und einen erhöhten Druck in dem Druckspeicher 2 zur Folge hat . Das Ansteigen dieses Drucks und damit das Ansteigen der Drehzahl bzw. der Förderleistung der Kraftstoffpumpe 10 kann ebenfalls über der Drucksensor 3 ermittelt werden.
Zum Starten der Brennkraftmaschine müssen eine Mehrzahl von besonderen Randbedingungen berücksichtigt werden. Dies wird durch das folgende, anhand der Figur 2 dargestellte Verfahren von dem Steuergerät 16 durchgeführt. Dabei können die einzelnen Schritte des Verfahrens z.B. als Module eines Programms oder dergleichen in dem Steuergerät 16 realisiert sein.
Vor einem in der Figur 2 gezeigten Zeitpunkt tl ist die Zündung der Brennkraftmaschine noch nicht eingeschaltet und der Anlasser der Brennkraftmaschine noch nicht betätigt.
In dem Zeitpunkt tl wird die Zündung der Brennkraftmaschine eingeschaltet, der Anlasser führt jedoch noch keine Drehbewegung aus. Dies ist gleichbedeutend damit, daß ein Benutzer des Kraftfahrzeugs die Brennkraftmaschine starten will, die Brennkraftmaschine aber noch keine Drehbewegung ausführt. Ab dem Zeitpunkt tl bis zum Zeitpunkt t2 bleibt die Zündung eingeschaltet und der Anlasser noch nicht betätigt. In dem Zeitraum zwischen den Zeitpunkten tl und t2 wird bzw. bleibt das Drucksteuerventil 4 geschlossen. Hierzu wird ein vorzugsweise konstantes Taktverhältnis K über die Signalleitung 18 an das Drucksteuerventil 4 gegeben.
Im Zeitpunkt t2 der Figur 2 versetzt der Anlasser die Brennkraftmaschine in eine Drehbewegung. Bei dem Anlasser handelt es sich vorzugsweise um einen sogenannten Starter- Generator oder dergleichen. Die Drehzahl N der Brennkraftmaschine wird ungleich Null und steigt schnell an. Der Anlasser erreicht innerhalb einer geringen Zeitdauer, vorzugsweise innerhalb weniger Umdrehungen der Brennkraftmaschine etwa die Leerlaufdrehzahl NL der Brennkraftmaschine .
Nach dem Zeitpunkt t2 wird ein Tastverhältnis N über die Signalleitung 18 an das Drucksteuerventil 4 gegeben, das entsprechend einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine erzeugt wird. Dieser Normalbetrieb wurde bereits erläutert. Aufgrund der nach wenigen Umdrehungen des Anlasser bereits vorhandenen Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine wird in dem Druckspeicher 2 sofort ein hoher Druck erzeugt. Bei diesem hohen Druck führt die Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine entsprechend dem Normalbetrieb zu einem Starten der Brennkraftmaschine.
Sobald die Brennkraftmaschine aufgrund der ausgeführten Einspritzungen von Kraftstoff in die Brennräume derselben aus eigener Kraft eine Drehbewegung ausführt, steigt die Drehzahl N der Brennkraftmaschine weiter an. Die Brennkraftmaschine ist gestartet.
Insgesamt ergibt sich damit der folgende Startvorgang der Brennkraftmaschine :
Vor dem Zeitpunkt tl, also vor dem Einschalten der Zündung und vor dem Starten des Anlassers, kann das Drucksteuerventil 4 in irgendeinem Zustand geöffnet oder geschlossen sein.
Im Zeitpunkt tl, also sobald die Zündung des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, wird das Drucksteuerventil 4 geschlossen. Dieser Zustand wird bis zum Zeitpunkt t2 beibehalten, also bis der Anlasser betätigt wird. Damit ist der Druck in dem Druckspeicher 2 in diesem Zeitraum abhängig von dem vor dem Zeitpunkt tl vorhandenen Druck sowie von dem von der elektrischen Kraftstoffpumpe 10 erzeugten Druck.
Ab dem Zeitpunkt t2, also bei eingeschalteter Zündung und sich drehendem Anlasser, wird das Drucksteuerventil 4 entsprechend einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine gesteuert und/oder geregelt. Die elektrische Kraftstoffpumpe 10 ist eingeschaltet. Aufgrund der Leerlaufdrehzahl des Anlassers kommt die Hochdruckpumpe 6 im wesentlichen sofort voll zur Wirkung. Damit ist der
Druck in dem Druckspeicher 2 ab dem Zeitpunkt t2 weitgehend von der Hochdruckpumpe 6 abhängig. Der Druck in dem Druckspeicher 2 erreicht damit nahezu sofort seinen im Normalbetrieb vorhandenen Wert , so daß der für die Einspritzung von Kraftstoff über die Einspritzventile 13 in die Brennräume der Brennkraftmaschine erforderliche Druck ebenfalls nahezu sofort vorhanden ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist keine mit der Brennkraftmaschine gekoppelte, mechanische Hochdruckpumpe 6 vorhanden, sondern eine elektrische
Hochdruckpumpe 6'. Diese elektrische Hochdruckpumpe 6' ist über die in der Figur 1 gestrichelt dargestellte Signalleitung 17' mit dem Steuergerät 16 verbunden.
Im Zeitpunkt tl der Figur 2 wird nicht nur die elektrische Kraftstoffpumpe 10, sondern auch die elektrische Hochdruckpumpe 6' eingeschaltet. Das Drucksteuerventil 4 ist durch das Taktverhältnis K geschlossen. Damit wird von der Hochdruckpumpe 6' ein Druck in dem Druckspeicher 2 aufgebaut. Die elektrische Hochdruckpumpe 6' ist derart ausgebildet und dimensioniert, daß innerhalb einer geringen Zeitdauer, vorzugsweise innerhalb von wenigen Umdrehungen der Brennkraftmaschine bereits der für die Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine ausreichende Druck in dem Druckspeicher 2 vorhanden ist.
Wird der Anlasser im Zeitpunkt t2, also nach einer gewissen Zeitdauer nach dem Zeitpunkt tl eingeschaltet, so ist im Druckspeicher 2 der für den Normalbetrieb erforderliche Druck vorhanden. Das Drucksteuerventil 4 wird damit mit dem
Taktverhältnis N entsprechend dem Normalbetrieb gesteuert und/oder geregelt .
Selbst wenn der Anlasser zusammen mit der Zündung des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, selbst wenn also die
Zeitpunkte tl und t2 zusammenfallen, so erreicht der Druck in dem Druckspeicher 2 schon nach wenigen Umdrehungen der Brennkraftmaschine, also nahezu sofort seinen im Normalbetrieb vorhandenen Wert. Die Brennkraftmaschine kann damit auch in diesem Fall ab dem Zeitpunkt t2 im Normalbetrieb betrieben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems (1) für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff von einer Pumpe (6, 6', 10) in einen Druckspeicher (2) gepumpt und von Einspritzventilen (13) direkt in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der Pumpe (6, 6') innerhalb einer geringen Zeitdauer, insbesondere innerhalb weniger Umdrehungen der Brennkraftmaschine ein für die Einspritzung ausreichender Druck in dem Druckspeicher (2) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausreichende Druck sofort nach dem Starten der Brennkraftmaschine erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (6) mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, und daß die Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl im Bereich der Leerlaufdrehzahl (NL) gestartet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Pumpe (6') zur Erzeugung des Drucks verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Pumpe (6') zusammen mit der Zündung eingeschaltet wird.
. Elektrisches Steuerelement, insbesondere Read-Only- Memory, für ein Steuergerät (16) einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 geeignet ist .
7. Kraftstoffversorgungssystem (1) für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Druckspeicher (2) und einer Pumpe (6, 6', 10) , mit der dem Druckspeicher (2) Kraftstoff zuführbar ist, und mit Einspritzventilen (13), mit denen Kraftstoff direkt in die Brennkraftmaschine einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von der
Pumpe (6, 6') innerhalb einer geringen Zeitdauer, insbesondere innerhalb weniger Umdrehungen der Brennkraftmaschine ein für die Einspritzung ausreichender Druck in dem Druckspeicher (2) erzeugbar ist.
PCT/DE2000/000229 1999-01-28 2000-01-27 Kraftstoffversorgungssystem für eine brennkraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs Ceased WO2000045047A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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