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WO2015154923A1 - Druckspeichereinrichtung für ein kraftfahrzeug-kraftstoff- einspritzsystem, sowie verfahren zum betrieb einer derartigen druckspeichereinrichtung - Google Patents

Druckspeichereinrichtung für ein kraftfahrzeug-kraftstoff- einspritzsystem, sowie verfahren zum betrieb einer derartigen druckspeichereinrichtung Download PDF

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WO2015154923A1
WO2015154923A1 PCT/EP2015/054667 EP2015054667W WO2015154923A1 WO 2015154923 A1 WO2015154923 A1 WO 2015154923A1 EP 2015054667 W EP2015054667 W EP 2015054667W WO 2015154923 A1 WO2015154923 A1 WO 2015154923A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
accumulator
reduction valve
pressure accumulator
threshold
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/EP2015/054667
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Anetsberger
Tet Kong Brian Chia
Walter Sassler
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.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive 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 Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
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Priority to CN201580017948.0A priority patent/CN106460762B/zh
Priority to US15/302,933 priority patent/US10473050B2/en
Publication of WO2015154923A1 publication Critical patent/WO2015154923A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/06—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with special arrangements for adjusting the opening pressure
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    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
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    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F02D2041/225—Leakage detection

Definitions

  • Pressure storage device for a motor vehicle fuel injection system, and method for operating such a pressure storage device
  • Pressure accumulators for fluids are used in the art in a large and extensive field of applications, such as in ⁇ example, in the drinking water and industrial water, in the pressure lubrication and especially in injection systems for
  • pressure accumulators for fuel are used, which are operated at pressures of a few hundred to a few thousand bar. Depending on the requirements, correspondingly high pressures are provided and regulated in the pressure accumulator.
  • high-pressure pumps in question on the one hand are controllable, but on the other hand, a control of the target pressure by means of the control of the ⁇ led fluid amount to the pump in question.
  • At least one pressure sensor is provided in the pressure accumulator, which allows a detection of the actual pressure and a Wei ⁇ ter ein this information to a pressure control.
  • a pressure reduction valve is provided, which can dissipate fluid at least in the case of failure of the pressure control.
  • a pressure reduction valve can also be controlled that at too high a pressure level in the pressure accumulator, the control can rely on the pressure reduction valve and can achieve a pressure reduction over this.
  • Such pressure relief valves are controllable for this purpose in many cases.
  • a so-called feedforward control is provided in the motor vehicle sector, which conveys a certain amount of fuel via the feed device into the pressure accumulator independently of a feedback from a pressure sensor.
  • the object is achieved with the features of the invention according to Pa ⁇ tent pipe 1 with respect to a method.
  • the dependent claims 2 to 8 represent meaningful advantageous embodiments of the invention.
  • the claims 9 and 10 relate to an inventive pressure storage device.
  • the invention accordingly relates to a method for operating an accumulator device for a motor vehicle fuel injection system, in which a pressure accumulator is supplied by means of a feeder, a fluid under high pressure, wherein the pressure accumulator fluid is removed by means of at least one removal ⁇ device and at a controllable pressure reducing valve is used for removing fluid from the pressure accumulator with the aim of pressure control, wherein the pressure in the pressure accumulator is regulated to a desired pressure, wherein the pressure reduction valve is exceeded when a predetermined threshold value is exceeded.
  • pressure in the pressure accumulator opens automatically and wherein for over ⁇ testing of the pressure control of the pressure accumulator increases the threshold pressure of the pressure reduction valve and the time change of the fluid pressure in the pressure accumulator is detected thereafter.
  • the control is operated such that depending on the driving situation, a time-varying desired pressure is requested, in particular by an engine management unit, and that in the sequence of the pressure in the pressure accumulator is continuously adjusted to this target pressure.
  • a time-varying desired pressure is requested, in particular by an engine management unit, and that in the sequence of the pressure in the pressure accumulator is continuously adjusted to this target pressure.
  • Such a deviation from the desired behavior can have various reasons, such as leaks in seals or in the pump area or a non-optimal functioning of the pump and errors on valves or the like. It may also happen that the requested set pressure is above the Ar ⁇ beits Schemes of memory, so it is not only undesirable but also dangerous and that such pressure is adjusted is avoid in any case.
  • the threshold pressure of the pressure reduction valve advantageously temporarily increased. If the pressure reduction valve was previously closed, it remains closed with an increase in the threshold pressure in each case.
  • the control deviation in the pressure control system of the pressure accumulator which has given rise to a check, will then persist, but it can be stated that it is not based on the behavior of the pressure reduction valve and not on a target ⁇ pressure exceeded.
  • the pressure in the pressure accumulator does not rise.
  • the error in the pressure control can be narrowed down more precisely, namely to a pressure loss due to leakage or inefficient functioning of the high-pressure pump.
  • the threshold pressure of the pressure reduction valve can be brought back to the original value.
  • the entire process can be automated, with an automatic detection of deviations from measured values, in particular for the pressure, in the pressure accumulator of set values, automatic actuation of the pressure reduction valve or change of the pressure threshold of the valve and subsequent detection of the pressure behavior.
  • An advantageous embodiment of the invention accordingly provides that the actual pressure is monitored in the pressure accumulator and compared with a predetermined target pressure and that the difference between actual pressure and target pressure is compared with a difference threshold value that when a difference threshold value is exceeded. value increases the threshold pressure of the pressure reduction valve and the time course of the pressure in the pressure accumulator is detected.
  • the classification of the present error is advantageously done by closing at a subsequent to the increase in the threshold pressure of the pressure reduction valve pressure increase in the pressure accumulator on the exceeding of the original threshold pressure in the pressure accumulator. Furthermore, the classification provides that if there is no increase in pressure in the accumulator following the increase in the threshold pressure of the reduction in pressure ⁇ bauventils, it is concluded that a failure of the pressure control (pressure loss through leakage or inefficient operation of the high-pressure pump).
  • the inventive method provides with respect to the activation of the pressure reduction valve advantageously provides that the pressure-reducing valve is controlled by means of a current loading of a magnet coil, a magnet armature is driven in the field, which exerts on a closure member of the pressure reduction valve, a by Mag ⁇ netfeld certain force, and that the Force on the closure element and thus the threshold pressure for a self- actuated ⁇ opening of the pressure reduction valve with the current application is controllable.
  • the magnet armature may be connected to a plunger, which is fastened directly to the closure element or is in contact therewith in order to exert tensile or compressive forces on the closure element .
  • the closure element is ⁇ play immediately before an opening of the valve, with a low-pressure space, in particular a fluid reservoir to atmospheric pressure, connects the pressure chamber of the pressure accumulator. Accordingly acts on the closure element in operation, a differential pressure corresponding to the difference of the pressures in the accumulator and outside.
  • the current through the solenoid is usually controlled and generates a desired force on the armature.
  • the magnet armature as a result of the drive in the magnetic coil, the Ver ⁇ closing element in the closing direction or in opening Press direction, depending on which threshold pressure is set to automatically open the pressure reduction valve. It may be advantageous for this purpose that on the
  • the force of a spring acts in the closing direction and that when energizing the magnetic coil by the armature a force in the opening direction acts on the closure element.
  • the force acting on the closure element by the armature is opposite to the spring force of the spring.
  • the solenoid is permanently energized in the operation of the pressure ⁇ memory and that the power is turned off to check the pressure control in the pressure accumulator.
  • the solenoid is permanently energized, the closing force of the spring is reduced to the closure element of the pressure reduction valve during operation, whereby the target pressure in the pressure ⁇ memory is reduced. If the power is turned off, the full pressure force of the spring acts on the closure element, so that the valve opens only at a higher fluid pressure and thus can set a higher fluid pressure. If the pressure reduction valve was already open before the power cutoff, then it is closed by increasing the threshold pressure in the course of the power cut, which tends to be noticeable by an increase in pressure in the pressure accumulator.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that for determining the current strength of the energization of the magnetic coil initially at atmospheric pressure, the current is determined, which is necessary to overcome the spring force and the remaining mechanical resistance to open the pressure reduction valve by the magnetic coil driven in the magnetic coil is, and that is determined from the thus determined current intensity a determined in accordance with the desired threshold pressure Stromstär ⁇ kendifferenz is subtracted.
  • the amount of current can first be determined, which is spent in order to overcome the force of the spring and the mechanical resistance forces in the Ventilmecha ⁇ mechanism with the corresponding force acting on the armature. Then, a certain amount is deducted from the force thus determined and converted into a current with which the solenoid is to be permanently energized.
  • the current intensity to be used during operation can be determined, for example, by a reference table or a conversion formula from the desired threshold pressure.
  • the invention relates except to a method of the type described above also to an accumulator device of a motor vehicle fuel injection system with a supply ⁇ device for supplying fluid to the pressure accumulator under high pressure, with a removal device for the targeted removal of fluid under high pressure, with a control device for controlling the pressure in the accumulator to a target pressure and with a controllable pressure reduction valve, which allows the removal of fluid from the pressure accumulator independently of the removal ⁇ device, wherein the pressure reduction valve automatically opens when exceeding a predetermined threshold pressure and wherein the threshold pressure of the pressure reduction valve controllable , in particular selectively changeable, is.
  • an accumulator device with a controllable pressure reduction valve is required, so that the threshold pressure, at which the pressure Building valve automatically opens, is selectively changeable.
  • the threshold for checking the pressure control can be increased, whereby the pressure reduction valve is predictably closed or kept closed.
  • a particularly advantageous embodiment of the pressure accumulator device lies in the fact that the pressure reduction valve has a Ver ⁇ closing element pressed against a valve seat by spring force and a magnet armature driven by a current-beetzschlagbaren solenoid, which acts on the closure element in the opening direction.
  • a threshold ⁇ pressure can be adjusted or change in a particularly simple and easily reproducible manner.
  • 3 is a diagram showing the adjustment of the balance current to compensate for the spring force of the pressure relief valve
  • Fig. 4 is a diagram showing the pressure curve in the pressure accumulator in
  • Fig. 5 is a schematic representation of the invention
  • Figure 1 shows a high-pressure injection system for a four-cylinder internal combustion engine, which is not shown in detail.
  • the injection system has an accumulator 1, which is connected to four injectors 2, 3, 4, 5.
  • the individual injectors 2, 3, 4, 5 each have injection valves, which are indicated only schematically in FIG.
  • the pressure accumulator 1 is fed by means of a high-pressure pump 6 under high pressure in the range of a few hundred bar to a few thousand bar with a fuel from a fuel reservoir 7.
  • the fuel is supplied to the high-pressure pump 6 via a fuel line 8 and a filter 9.
  • a fuel line 8 and a filter 9 There is a detail not shown in detail regulation of the hydraulic pressure in the high-pressure accumulator 1 by the high pressure pump on the low pressure side supplied amount of fuel is controlled.
  • a pressure reduction valve 10 which connects the pressure accumulator 1 with the low-pressure system, in particular the fuel reservoir 7. With an open pressure reduction ⁇ valve thus the pressure in the pressure accumulator 1 can be degraded efficiently and quickly.
  • the pressure reduction valve 10 as well as an element which controls the power ⁇ fuel supply to the high pressure pump 6, are advantageously joined together with a pressure sensor 25 which is in communication with the interior of the accumulator 1 to a common re gel means. 11
  • FIG. 2 shows schematically an example of the structure of the pressure ⁇ degrading valve 10. This is shown with the reference numbers 1 ⁇ loading the pressure accumulator on the left side, which is connected to an opening 12 of the pressure reduction valve 10th
  • the opening 12 can be closed by means of a closure element 13.
  • the closure element 13 is connected to an armature 14 of a Mag ⁇ netantriebs, wherein the armature 14 under the Magnetic drive with a surrounding this magnetic coil 15.
  • the pressure reduction valve 10 is advantageous in such a kon ⁇ ted in that it can be operated as a so-called digital valve. This means that the valve is operated substantially only in an open position and in a closed position, wherein the opening 12 can be closed and released very quickly by the movement of the closure element 13.
  • the forces acting on the armature 14 by the magnetic forces of the spring force 27 can be used to adjust the current for operation of the magnetic drive for continuous operation such that compensates for both individual variations in the spring constant and other manufacturing and assembly tolerances become.
  • the pressure reduction valve under atmospheric conditions ie, when the pressure reservoir and the fluid reservoir 7 are at atmospheric pressure, or even if both sides of the pressure reduction valve are under the same, different from the atmospheric pressure, calibrated. It is experimentally set the current such that the magnetic force on the closure member 13, the spring force 27 just overcomes. Then a certain amount of current is subtracted from the current thus determined by the solenoid, so that the pressure reduction valve is initially kept closed with a reduced force.
  • the withdrawn amperage amount is selected such that the pressure reduction valve opens only when added to the force of the magnetic drive by the hydraulic pressure in the pressure accumulator 1, a certain hydraulic force 26, which corresponds to a threshold pressure of the valve.
  • the aim of this setting is to let the pressure reduction valve open automatically, for example, at a threshold pressure in the accumulator 1 of 2200 bar, when the threshold pressure is about 3000 bar without the energization of the solenoid.
  • the amount of current which has to be subtracted from the initially determined current intensity at which magnetic force and spring force balance in the valve can be determined, for example, in a reference table which is stored in a control device 11. However, the amount of current can also be determined by means of an advantageously linear characteristic in response to the ge ⁇ desired release / threshold pressure of the valve.
  • High-pressure accumulator 1 a throttle point 30 is provided.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of the process of adjusting the pressure reduction valve.
  • the time t is on the horizontal axis and the current on the vertical axis
  • the current is increased over the time from to to the current Ii, which is reached at the time ti.
  • the current intensity Ii is meant that current intensity in the case of the pressure reduction valve, when both sides are at atmospheric pressure, the spring force of the compression spring and additional mechanical resistances are compensated by the magnetic driving force of the magnet armature and the magnetic coil and the valve opens. This current Ii is first registered. Thereafter, the current can be further increased, the valve remains open. At the time t 2 , it is assumed that the pressure accumulator 1 is pressurized. In operation, the pressure reduction valve is now closed again and then set the current to the value I 2 , which results from the determined current Ii by subtracting a certain amount of current that depends on the desired threshold pressure of the valve. At this current I 2 , the valve can then be operated permanently.
  • the pressure reduction valve remains closed as long as there is a pressure in the accumulator, which is below the desired threshold pressure.
  • Pressure reduction valve 10 is energized with the desired current, which sets the ge ⁇ desired threshold pressure, for example, 2200 bar at the pressure reduction valve.
  • the pressure requirement on the pressure accumulator increases over time, and the pressure is increased there, as shown by the linear increase of the pressure up to the time ts.
  • a horizontal pressure curve ie the maintenance of a constant pressure in the pressure accumulator, ensured, this pressure is in the example shown in Figure 4 at p 4 .
  • a first method step 35 the pressure reduction valve 10 is operated on the pressure accumulator 1, wherein the pressure accumulator 1 as well as the fluid reservoir 7 is at atmospheric pressure.
  • a second method step 36 a current is then set at the pressure relief valve, which just leads to the opening of the valve and thus eliminates the spring force of the valve and compensates for all tolerances and the resultant additional forces.
  • a current amount is determined from the current level determined in the second step 36 and the desired threshold pressure of the pressure reduction valve, which is deducted from the current that is necessary for the compensation of the mechanical tolerances and the spring force.
  • the current intensity determined in the third step 37 is set to the continuous current flow of the pressure reduction valve 10. If the need to check the pressure regulation in the system, either in the course of a regular periodic check or if a certain malfunction or a sensor message suspects a malfunction, then the fifth step 39 of the method, the energization of the pressure reduction valve 10 is turned off, and in the sixth step 40, the evolution of the measured pressure is detected. In the seventh step 41, an error discrimination and error detection is then performed based on the analysis of the printing behavior.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckspeichereinrichtung sowie auf ein Verfahren zum Betrieb einer Druckspeichereinrichtung für ein Fluid, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Kraftstoff-Einspritzsystem, bei dem einem Druckspeicher (1) mittels einer Zuführeinrichtung (6, 7, 8, 9) ein Fluid unter hohem Druck zugeführt wird, bei dem dem Druckspeicher (1) Fluid mittels wenigstens einer Entnahmeeinrichtung (2, 3, 4, 5) entnommen wird und bei dem ein steuerbares Druckabbauventil (10) zur Entnahme von Fluid aus dem Druckspeicher mit dem Ziel der Drucksteuerung verwendet wird, wobei der Druck im Druckspeicher auf einen Solldruck geregelt wird, wobei das Druckabbauventil bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwelldrucks im Druckspeicher (1) selbsttätig öffnet und wobei zur Überprüfung der Druckregelung des Druckspeichers der Schwelldruck des Druckabbauventils erhöht und die zeitliche Veränderung des Fluiddrucks im Druckspeicher (1) danach erfasst wird. Durch die Analyse der zeitlichen Veränderung des Fluiddrucks im Druckspeicher kann eine Fehlerdiskriminierung durchgeführt werden.

Description

Beschreibung
Druckspeichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Kraftstoff- Einspritzsystem, sowie Verfahren zum Betrieb einer derartigen Druckspeichereinrichtung
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Mechanik und der
Elektrotechnik und befasst sich konkret mit der Überwachung einer Druckregelung für einen Druckspeicher.
Druckspeicher für Fluide werden in der Technik auf einem großen und weitläufigen Gebiet von Anwendungen eingesetzt, wie bei¬ spielsweise bei der Trink- und Brauchwasserförderung, bei der Druckschmierung und insbesondere bei Einspritzsystemen für
Kraftstoff im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren, besonders im Kraftfahrzeugbereich .
Auf dem Gebiet der Common-Rail-Motoreinspritzung werden bei- spielsweise Druckspeicher für Kraftstoff eingesetzt, die bei Drücken zwischen wenigen hundert und einigen tausend Bar betrieben werden. Je nach Anforderung werden entsprechend hohe Drücke im Druckspeicher bereitgestellt und eingeregelt. Für die Zuführung von Fluid, insbesondere Flüssigkeiten, zu solchen Druckspeichern kommen Hochdruckpumpen in Frage, die einerseits selbst steuerbar sind, wobei jedoch andererseits auch eine Steuerung des Solldrucks mittels der Steuerung der zu¬ geführten Fluidmenge zur Pumpe in Frage kommt.
Üblicherweise ist wenigstens ein Drucksensor im Druckspeicher vorgesehen, der eine Erfassung des Istdrucks und eine Wei¬ terleitung dieser Information an eine Druckregelung erlaubt. Zudem ist in vielen Fällen außer der Entnahmeeinrichtung zur Nutzung des Fluids noch ein Druckabbauventil vorgesehen, das zumindest im Falle des Versagens der Druckregelung Fluid abführen kann. Ein solches Druckabbauventil kann aber auch derart an- gesteuert werden, dass bei einem zu hohen Druckniveau im Druckspeicher die Regelung auf das Druckabbauventil zurückgreifen und hierüber eine Druckabsenkung erzielen kann. Derartige Druckabbauventile sind zu diesem Zweck in vielen Fällen steuerbar.
Auch bei einem Ausfall des Hochdrucksensors im Druckspeicher muss wegen der hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit eines Kraftfahrzeugs oder einer anderen Anlage mit einem Druckspeicher ein Betrieb weiterhin ermöglicht werden. Zu diesem Zweck ist im Kraftfahrzeugbereich eine sogenannte Vorsteuerung vorgesehen, die unabhängig von einer Rückmeldung eines Drucksensors eine bestimmte Kraftstoffmenge über die Zuführeinrichtung in den Druckspeicher fördert.
Fehler können jedoch nicht nur beim Drucksensor auftreten, sondern auch bei anderen Komponenten des Systems, das den Druckspeicher aufweist, wie beispielsweise Pumpen, Ventilen, Dichtungen und der Gehäusewand des Druckspeichers. Es ist daher wünschenswert, Möglichkeiten zu schaffen, die Druckregelung bei einem Druckspeicher der beschriebenen Art zu überprüfen.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Erfindung gemäß Pa¬ tentanspruch 1 bezüglich eines Verfahrens gelöst. Die Unter- ansprüche 2 bis 8 stellen sinnvolle vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar. Die Patentansprüche 9 und 10 beziehen sich auf eine erfindungsgemäße Druckspeichereinrichtung.
Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf ein Verfahren zum Betrieb einer Druckspeichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Kraftstoff-Einspritzsystem, bei dem einem Druckspeicher mittels einer Zuführeinrichtung ein Fluid unter hohem Druck zugeführt wird, bei dem dem Druckspeicher Fluid mittels wenigstens einer Entnahme¬ einrichtung entnommen wird und bei dem ein steuerbares Druck- abbauventil zur Entnahme von Fluid aus dem Druckspeicher mit dem Ziel der Drucksteuerung verwendet wird, wobei der Druck im Druckspeicher auf einen Solldruck geregelt wird, wobei das Druckabbauventil bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwell- drucks im Druckspeicher selbsttätig öffnet und wobei zur Über¬ prüfung der Druckregelung des Druckspeichers der Schwelldruck des Druckabbauventils erhöht und die zeitliche Veränderung des Fluiddrucks im Druckspeicher danach erfasst wird.
Üblicherweise wird, insbesondere bei einem Druckspeicher für ein Kraftfahrzeug-Kraftstoffeinspritzsystem, die Regelung derart betrieben, dass je nach Fahrsituation ein zeitlich veränderlicher Solldruck angefordert wird, insbesondere von einer Motormanagementeinheit, und dass in der Folge der Druck im Druckspeicher auf diesen Solldruck laufend eingeregelt wird. Es können sich Anhaltspunkte dafür ergeben, dass die Druckregelung im Druckspeicher nicht einwandfrei funktioniert, wie bei¬ spielsweise ein nicht optimales Funktionieren des Verbren¬ nungsmotors oder ein nicht wunschgemäßer Druckverlauf im Druckspeicher .
Eine solche Abweichung vom Sollverhalten kann verschiedene Gründe haben, wie beispielsweise Leckagen an Dichtungen oder im Pumpenbereich oder ein nicht optimales Funktionieren der Pumpe sowie Fehler an Ventilen oder dergleichen. Es kann jedoch auch vorkommen, dass der angeforderte Solldruck oberhalb des Ar¬ beitsbereichs des Speichers liegt, so dass es nicht nur nicht wünschenswert, sondern auch gefährlich und in jedem Fall abzuwenden ist, dass ein derartiger Druck eingestellt wird.
Üblicherweise wird ein derartiger Überdruck über das Druckabbauventil abgebaut, wobei jedoch für den Fahrer üblicherweise nicht ersichtlich ist, ob das Druckabbauventil geöffnet ist oder geöffnet war. Dies ist unter anderem auch deshalb der Fall, weil das Druckabbauventil im Normalfall sehr schnell schaltet und gegebenenfalls auch nur für sehr kurze Zeit zum Druckabbau geöffnet ist. Für den Fahrer ist es daher nicht zu erkennen, ob das Druckabbauventil zwischenzeitlich für längere oder kürzere Zeit geöffnet ist/war oder nicht.
Erfindungsgemäß wird nun der Schwelldruck des Druckabbauventils, vorteilhaft vorübergehend, erhöht. War das Druckabbauventil vorher geschlossen, so bleibt es bei einer Erhöhung des Schwelldrucks in jedem Fall geschlossen. Die Regelabweichung im Druckregelsystem des Druckspeichers, die Anlass zu einer Überprüfung gegeben hat, wird dann weiter bestehen, jedoch lässt sich feststellen, dass sie nicht auf dem Verhalten des Druckabbauventils und nicht auf einer Soll¬ drucküberschreitung beruht.
War das Druckabbauventil bereits geöffnet, so hat dies dafür gesorgt, dass der Druck im Druckspeicher sich nicht über den eingestellten Schwellwert des Druckabbauventils hinaus erhöhen konnte. Bei einer Erhöhung des Schwelldrucks des Druckabbau¬ ventils wird dieses dann geschlossen. Hierdurch ergibt sich eine Veränderung der Druckverhältnisse im Druckspeicher. Im Nor- malfall, wenn also Leckagen oder ein ineffizientes Funktionieren der Pumpe vorlagen, wird nach der Erhöhung der Druckschwelle im Druckabbauventil und einem nachfolgenden Schließen des
Druckabbauventils der Druck im Druckspeicher nicht ansteigen. Damit lässt sich der Fehler in der Druckregelung näher ein- grenzen, nämlich auf einen Druckverlust durch Leckage oder ineffizientes Funktionieren der Hochdruckpumpe.
Nachdem diese Klassifizierung des Fehlers stattgefunden hat, kann der Schwelldruck des Druckabbauventils wieder auf den ursprünglichen Wert gebracht werden.
Das gesamte Verfahren kann automatisiert ablaufen, mit einer selbsttätigen Erkennung von Abweichungen von Messwerten, insbesondere für den Druck, im Druckspeicher von Sollwerten, selbsttätiger Betätigung des Druckabbauventils bzw. Veränderung der Druckschwelle des Ventils und nachfolgender Erfassung des Druckverhaltens .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht demgemäß vor, dass der Istdruck im Druckspeicher überwacht und mit einem vorgegebenen Solldruck verglichen wird und dass die Differenz zwischen Istdruck und Solldruck mit einem Differenzschwellwert verglichen wird, dass bei Überschreiten eines Differenzschwell- wertes der Schwelldruck des Druckabbauventils erhöht und der zeitliche Verlauf des Drucks im Druckspeicher erfasst wird.
Die Klassifizierung des vorliegenden Fehlers geschieht vorteilhaft, indem bei einer auf die Erhöhung des Schwelldrucks des Druckabbauventils folgenden Druckerhöhung im Druckspeicher auf die Überschreitung des ursprünglichen Schwelldrucks im Druckspeicher geschlossen wird. Weiter sieht die Klassifizierung vor, dass, falls auf die Erhöhung des Schwelldrucks des Druckab¬ bauventils keine Druckerhöhung im Druckspeicher folgt, auf einen Fehler der Druckregelung geschlossen wird (Druckverlust durch Leckage oder ineffizientes Funktionieren der Hochdruckpumpe) .
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht bezüglich der Ansteuerung des Druckabbauventils vorteilhaft vor, dass das Druckabbauventil mittels einer Strombeaufschlagung einer Magnetspule gesteuert wird, in deren Feld ein Magnetanker angetrieben wird, der auf ein Verschlusselement des Druckabbauventils eine durch das Mag¬ netfeld bestimmte Kraft ausübt, und dass die Kraft auf das Verschlusselement und damit der Schwelldruck für eine selbst¬ tätige Öffnung des Druckabbauventils mit der Strombeaufschlagung steuerbar ist.
Beispielsweise kann der Magnetanker mit einem Stößel verbunden sein, der unmittelbar an dem Verschlusselement befestigt ist oder mit diesem in Kontakt steht, um auf das Verschlusselement Zug¬ oder Druckkräfte auszuüben. Das Verschlusselement liegt bei¬ spielsweise unmittelbar vor einer Öffnung des Ventils, die den Druckraum des Druckspeichers mit einem Niederdruckraum, insbesondere einem Fluidreservoir auf Atmosphärendruck, verbindet. Entsprechend wirkt auf das Verschlusselement im Betrieb ein Differenzdruck, der der Differenz der Drücke im Druckspeicher und außerhalb entspricht.
Der Strom durch die Magnetspule ist üblicherweise geregelt und erzeugt eine Sollkraft auf den Magnetanker. Dabei kann der Magnetanker infolge des Antriebs in der Magnetspule das Ver¬ schlusselement in Verschließrichtung oder auch in Öffnungs- richtung drücken, je nachdem, welcher Schwelldruck zum selbsttätigen Öffnen des Druckabbauventils eingestellt werden soll . Es kann hierzu vorteilhaft vorgesehen sein, dass auf das
Verschlusselement des Druckabbauventils die Kraft einer Feder in Schließrichtung wirkt und dass bei einer Bestromung der Magnetspule durch den Magnetanker eine Kraft in Öffnungsrichtung auf das Verschlusselement wirkt. In diesem Fall ist üblicherweise die Kraft, die durch den Magnetanker auf das Verschlusselement wirkt, der Federkraft der Feder entgegengesetzt. Hierdurch lassen sich durch entsprechende Wahl der Stromstärke durch die Magnetspule Toleranzen des Druckabbauventils und der Feder besonders einfach ausgleichen .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zudem vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Magnetspule im Betrieb des Druck¬ speichers dauerbestromt ist und dass zur Überprüfung der Druckregelung im Druckspeicher der Strom abgeschaltet wird. Dadurch, dass die Magnetspule dauerbestromt ist, wird im Betrieb die Schließkraft der Feder auf das Verschlusselement des Druckabbauventils verringert, wodurch der Solldruck im Druck¬ speicher herabgesetzt wird. Wird der Strom abgeschaltet, so wirkt die volle Druckkraft der Feder auf das Verschlusselement, so dass das Ventil erst bei einem höheren Fluiddruck öffnet und sich somit ein höherer Fluiddruck einstellen kann. War das Druckabbauventil vor der Stromabschaltung bereits geöffnet, so wird es durch die Erhöhung des Schwelldrucks im Zuge der Stromabschaltung geschlossen, was sich tendenziell durch eine Druckerhöhung im Druckspeicher bemerkbar macht. Ergibt sich nach der Stromabschaltung keine Erhöhung des Druckes im Druckspeicher, so ist dies ein Zeichen dafür, dass das Druckabbauventil nicht geöffnet war und demgemäß der Druck im Druckspeicher den Schwelldruck des Druckabbauventils im Normalbetrieb nicht überschritten hatte. Das Ventil blieb dann auch nach der Stromabschaltung geschlossen. Eventuell festgestellte Fehler sind dann auf andere Elemente des Druckspeichers zurückzuführen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zur Festlegung der Stromstärke der Bestromung der Magnetspule zunächst bei Atmosphärendruck die Stromstärke bestimmt wird, die zur Überwindung der Federkraft und der übrigen mechanischen Widerstände zum Öffnen des Druckabbauventils durch den in der Magnetspule antreibbaren magnetischen Anker notwendig ist, und dass von der derart festgelegten Stromstärke eine nach Maßgabe des angestrebten Schwelldrucks ermittelte Stromstär¬ kendifferenz subtrahiert wird.
Durch das beschriebene Verfahren kann zunächst der Strombetrag festgestellt werden, der aufzuwenden ist, um mit der entsprechenden auf den Magnetanker wirkenden Kraft die Kraft der Feder und die mechanischen Widerstandskräfte im Ventilmecha¬ nismus zu überwinden. Sodann wird von der derart ermittelten Kraft ein bestimmter Betrag abgezogen und in eine Stromstärke umgerechnet, mit der die Magnetspule dauerbestromt werden soll. Die im Betrieb anzuwendende Stromstärke kann beispielsweise durch eine Referenztabelle oder eine Umrechnungsformel aus dem gewünschten Schwelldruck ermittelt werden.
Die Erfindung bezieht sich außer auf ein Verfahren der oben beschriebenen Art auch auf eine Druckspeichereinrichtung eines Kraftfahrzeug-Kraftstoff-Einspritzsystems mit einer Zuführ¬ einrichtung zum Zuführen von Fluid zum Druckspeicher unter hohem Druck, mit einer Entnahmeeinrichtung zur gezielten Entnahme von Fluid unter hohem Druck, mit einer Regeleinrichtung zur Regelung des Drucks im Druckspeicher auf einen Solldruck sowie mit einem steuerbaren Druckabbauventil, das unabhängig von der Entnahme¬ einrichtung das Abführen von Fluid aus dem Druckspeicher erlaubt, wobei das Druckabbauventil bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwelldrucks selbsttätig öffnet und wobei der Schwelldruck des Druckabbauventils steuerbar, insbesondere gezielt veränderbar, ist .
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bedarf es einer Druckspeichereinrichtung mit einem ansteuerbaren Druckabbauventil, so dass der Schwelldruck, bei dem das Druckab- bauventil selbsttätig öffnet, gezielt veränderbar ist. Dadurch kann der Schwellwert zur Überprüfung der Druckregelung heraufgesetzt werden, wodurch das Druckabbauventil vorhersagbar schließt oder geschlossen gehalten wird. Durch eine nachfolgende Erfassung der zeitlichen Entwicklung des Drucks im Druckspeicher kann dann ein vorliegender Fehler näher klassifiziert werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Druckspeichereinrichtung liegt darin, dass das Druckabbauventil ein mittels Federkraft gegen einen Ventilsitz gepresstes Ver¬ schlusselement aufweist sowie einen mittels einer strombeauf- schlagbaren Magnetspule antreibbaren Magnetanker, der auf das Verschlusselement in Öffnungsrichtung wirkt. Über einen derartigen Magnetantrieb des Druckabbauventils lässt sich in besonders einfacher und gut reproduzierbarer Weise ein Schwell¬ druck einstellen oder ändern.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei¬ spiels in Figuren einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Druckspeichereinrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Druckabbauventils,
Fig. 3 ein Diagramm, das die Einstellung des Balancestroms zum Ausgleich der Federkraft des Druckabbauventils zeigt,
Fig. 4 ein Diagramm, das den Druckverlauf im Druckspeicher in
Abhängigkeit von verschiedenen Fehlerfällen darstellt, sowie
Fig. 5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Verfahrensablaufs . Figur 1 zeigt ein Hochdruckeinspritzsystem für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine, die im Einzelnen nicht dargestellt ist. Das Einspritzsystem weist einen Druckspeicher 1 auf, der mit vier Injektoren 2, 3, 4, 5 verbunden ist. Die einzelnen Injektoren 2, 3, 4, 5 weisen jeweils Einspritzventile auf, die in Figur 1 nur schematisch angedeutet sind.
Der Druckspeicher 1 wird mittels einer Hochdruckpumpe 6 unter hohem Druck im Bereich von einigen hundert Bar bis zu wenigen tausend Bar mit einem Kraftstoff aus einem Kraftstoffreservoir 7 gespeist. Der Kraftstoff wird der Hochdruckpumpe 6 über eine Kraftstoffleitung 8 und einen Filter 9 zugeführt. Es findet eine im Einzelnen nicht näher dargestellte Regelung des Hydraulikdrucks im Hochdruckspeicher 1 statt, indem die der Hochdruckpumpe auf der Niederdruckseite zugeführte Kraftstoffmenge geregelt wird .
Um eine verbesserte Regelung des Drucks im Druckspeicher, insbesondere in Situationen eines sinkenden Kraftstoffbedarfs, zu ermöglichen, ist ein Druckabbauventil 10 vorgesehen, das den Druckspeicher 1 mit dem Niederdrucksystem, insbesondere dem Kraftstoffreservoir 7, verbindet. Bei geöffnetem Druckabbau¬ ventil kann somit der Druck im Druckspeicher 1 effizient und schnell abgebaut werden.
Das Druckabbauventil 10 sowie ein Element, das die Kraft¬ stoffzufuhr zu der Hochdruckpumpe 6 steuert, sind vorteilhaft gemeinsam mit einem Drucksensor 25, der mit dem Inneren des Druckspeichers 1 in Verbindung steht, an eine gemeinsame Re- geleinrichtung 11 angeschlossen.
Figur 2 zeigt schematisch beispielhaft den Aufbau des Druck¬ abbauventils 10. Dabei ist auf der linken Seite mit dem Be¬ zugszeichen 1 der Druckspeicher dargestellt, der mit einer Öffnung 12 des Druckabbauventils 10 verbunden ist. Die Öffnung 12 ist mittels eines Verschlusselements 13 verschließbar. Das Verschlusselement 13 ist mit einem Magnetanker 14 eines Mag¬ netantriebs verbunden, wobei der Magnetanker 14 im Rahmen des Magnetantriebs mit einer diesen umgebenden Magnetspule 15 zusammenwirkt. Im Ruhezustand, d.h., wenn die Magnetspule 15 nicht mit einem Strom beaufschlagt ist, wird mittels einer Feder 16, die in einer Federführung 17 geführt ist, und der entsprechend wirkenden Federkraft 27 der Magnetanker 14 und mit ihm das Verschlusselement 13 gegen den Ventilsitz an der Öffnung 12 gedrückt, und somit wird das Druckabbauventil gegen den hyd¬ raulischen Druck 26 im Druckspeicher 1 geschlossen. Es kann somit kein Kraftstoff aus dem Druckspeicher 1 austreten.
Wird die Magnetspule 15 mit einem ausreichend starken elekt¬ rischen Signal beaufschlagt, so dass ein hoher Strom fließt, so wird der Anker 14 in die Spule 15 hineingezogen und damit das Verschlusselement 13 von der Öffnung 12 gegen die Kraft der Feder 16 entfernt. Es kann dann aus dem Druckspeicher 1 Kraftstoff durch die Öffnung 12 in den Ventilraum 18 und von dort über die Abflussleitung 19 in das Kraftstoffreservoir 7 abgeleitet werden. Das Druckabbauventil 10 ist vorteilhaft derart kon¬ struiert, dass es als sogenanntes digitales Ventil betrieben werden kann. Das bedeutet, dass das Ventil im Wesentlichen nur in einer Öffnungsstellung und in einer Verschlussstellung betrieben wird, wobei die Öffnung 12 durch die Bewegung des Verschlusselements 13 sehr schnell verschlossen und freigegeben werden kann.
Der Umstand, dass die durch den Magnetantrieb auf den Anker 14 wirkenden Kräfte der Federkraft 27 entgegenwirken, kann dazu genutzt werden, den Strom zum Betrieb des Magnetantriebs für den Dauerbetrieb derart einzustellen, dass sowohl individuelle Streuungen der Federkonstanten als auch andere Herstellungs- und Montagetoleranzen ausgeglichen werden. Zu diesem Zweck kann zunächst das Druckabbauventil unter Atmosphärebedingungen, d.h., wenn der Druckspeicher und auch das Fluidreservoir 7 unter Atmosphärendruck stehen, oder auch wenn beide Seiten des Druckabbauventils unter dem gleichen, vom Atmosphärendruck verschiedenen Druck stehen, geeicht werden. Es wird dazu versuchsweise der Strom derart eingestellt, dass die Magnetkraft auf das Verschlusselement 13 die Federkraft 27 gerade überwindet. Darauf wird von der so ermittelten Stromstärke durch die Magnetspule ein bestimmter Stromstärkenbetrag abgezogen, so dass das Druckabbauventil zunächst mit einer verringerten Kraft geschlossen gehalten wird. Der abgezogene Stromstärkenbetrag ist derart gewählt, dass das Druckabbauventil erst dann öffnet, wenn sich zu der Kraft des Magnetantriebs durch den Hydraulikdruck im Druckspeicher 1 eine bestimmte Hydraulikkraft 26, die einem Schwelldruck des Ventils entspricht, hinzuaddiert. Das Ziel dieser Einstellung ist es, das Druckabbauventil beispielsweise bei einem Schwelldruck im Druckspeicher 1 von 2200 bar selbsttätig öffnen zu lassen, wenn der Schwelldruck etwa ohne die Bestromung der Magnetspule 3000 bar beträgt. Der Strombetrag, der von der anfangs ermittelten Stromstärke, bei dem sich Magnetkraft und Federkraft im Ventil ausgleichen, abgezogen werden muss, kann beispielsweise in einer Referenztabelle ermittelt werden, die in einer Regeleinrichtung 11 hinterlegt ist. Der Strombetrag kann jedoch auch mittels einer vorteilhaft linearen Kennlinie in Abhängigkeit von dem ge¬ wünschten Auslöse-/Schwelldruck des Ventils ermittelt werden.
Vorteilhaft ist zur besseren Funktion des Druckabbauventils 10 im Bereich der Öffnung 12 des Ventils auf der Seite des
Hochdruckspeichers 1 eine Drosselstelle 30 vorgesehen. Der
Durchflusswiderstand durch die Drosselstelle 30 ist deutlich größer als der Durchflusswiderstand des geöffneten Druckab¬ bauventils 10. Hierdurch wird der Einfluss von Öffnungs- und Schließvorgängen des Druckabbauventils reduziert, so dass das Druckabbauventil der Idealform des digitalen Ventils nahekommt. Figur 3 zeigt in einem Diagramm schematisch den Vorgang der Einstellung des Druckabbauventils.
Im unteren Teil des Diagramms ist auf der horizontalen Achse die Zeit t und auf der vertikalen Achse die Stromstärke in der
Magnetspule 15 aufgetragen. Die Stromstärke wird über die Zeit von to bis zur Stromstärke Ii erhöht, die zum Zeitpunkt ti erreicht wird. Mit der Stromstärke Ii ist diejenige Stromstärke gemeint, bei der bei dem Druckabbauventil, wenn beide Seiten unter Atmosphärendruck stehen, durch die magnetische Antriebskraft von Magnetanker und Magnetspule die Federkraft der Druckfeder sowie zusätzliche mechanische Widerstände ausgeglichen werden und das Ventil öffnet. Diese Stromstärke Ii wird zunächst registriert. Danach kann die Stromstärke weiter gesteigert werden, wobei das Ventil geöffnet bleibt. Zum Zeitpunkt t2 wird angenommen, dass der Druckspeicher 1 unter Hochdruck gesetzt wird. Im Betrieb wird jetzt das Druckabbauventil wieder geschlossen und anschliessend die Stromstärke auf den Wert I2 eingestellt, der sich aus der ermittelten Stromstärke Ii durch Subtraktion eines bestimmten Stromstärkebetrags ergibt, der vom gewünschten Schwelldruck des Ventils abhängt. Bei dieser Stromstärke I2 kann das Ventil dann dauerhaft betrieben werden.
Im oberen Bereich des Diagramms der Figur 3 ist auf der horizontalen Achse im selben Maßstab wie im unteren Bereich die Zeit t aufgetragen, während dort auf der vertikalen Achse der Öffnungsweg s des Verschlusselements 13 des Druckabbauventils dargestellt ist. Es zeigt sich, dass zunächst zum Zeitpunkt t = 0 das Ventil geschlossen ist und durch die Federkraft geschlossen gehalten wird. Während über die Zeit die Stromstärke im Mag¬ netantrieb gesteigert wird, wächst die Magnetkraft, bis diese zum Zeitpunkt ti die Federkraft ausbalanciert und das Ventil öffnet, was im oberen Bereich des Diagramms der Figur 3 durch den zurückgelegten Weg Si des Ventilstößels/Verschlusselements 13 gezeigt ist. Das Ventil schließt dann, wenn zum Zeitpunkt t2 die Stromstärke von der Stromstärke oberhalb von Ii auf 0 gesenkt wird. Das Druckabbauventil bleibt so lange geschlossen, wie im Druckspeicher ein Druck herrscht, der unterhalb des gewünschten Schwelldrucks liegt. Dabei schließt bei der weiterhin ange¬ wendeten Stromstärke I2 im Magnetantrieb des Ventils das Verschlusselement 13 die Öffnung 12 mittels der Kraft der Feder 17 so lange, bis im Druckspeicher 1 der Druck wieder über den Schwellwert steigt.
In Figur 4 ist auf der horizontalen Achse der Zeitverlauf aufgetragen, während auf der vertikalen Achse einerseits Stromstärken, andererseits Druckverläufe aufgetragen sind. Zunächst ist ein Druckverlauf im Druckspeicher in der Soll¬ druckkurve 31 dargestellt, die bei einem ersten Druck pi und einem horizontalen Druckverlauf beginnt. In dieser Phase herrscht im Druckspeicher 1 der Druck pi, und das Druckabbauventil 10 ist nicht bestromt. Vom Zeitpunkt t4 an wird einerseits das
Druckabbauventil 10 mit dem Sollstrom bestromt, der den ge¬ wünschten Schwelldruck von beispielweise 2200 bar am Druckabbauventil einstellt. Die Druckanforderung an den Druckspeicher steigt im Verlauf der Zeit, und der Druck wird dort erhöht, was sich durch den linearen Anstieg des Drucks bis zum Zeitpunkt ts zeigt. Im Normalfall ist, sobald der Solldruck eingestellt ist, der maximal dem Schwelldruck des Druckabbauventils entsprechen kann, ein horizontaler Druckverlauf, d.h. das Einhalten eines konstanten Drucks im Druckspeicher, gewährleistet, wobei dieser Druck bei dem in Figur 4 dargestellten Beispiel bei p4 liegt.
Bei Fehlerfreiheit wird dieser Druck durch die Regelung der Hochdruckpumpe 6 gewährleistet, so dass das Druckabbauventil 10 nicht eingreift und geschlossen bleiben kann.
Liegt ein Fehler im System vor, so wird der gewünschte Druck p4 oft nicht erreicht. Es zeigt sich anhand der Beispielkurven 32 (erste Fehlerkurve) und 33 (zweite Fehlerkurve), dass der Druck im Druckspeicher einen niedrigeren Wert erreicht als vorgesehen, nämlich das Druckniveau P3 oder p2. Oft ist es jedoch schwierig, festzustellen, was die Ursache für das Fehlverhalten der Druckregelung ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels Abschalten der Bestromung des Druckabbauventils näherer Aufschluss über die Ursache des Fehlers erhalten werden. Ergibt sich durch Abschalten der Bestromung zum Zeitpunkt te beispielweise, wie anhand der ersten Fehlerkurve 32 dargestellt, nachfolgend ein Druckanstieg, so ist dies ein Zeichen dafür, dass das Druckabbauventil durch Abschaltung der Bestromung ge- schlössen wurde und dass es folglich vor dem Abschalten der
Bestromung geöffnet war. Dies deutet darauf hin, dass der Druck im Druckspeicher 1 zu hoch war und durch das Druckabbauventil automatisch herabgesetzt wurde. Diese Feststellung spricht dafür, dass die Druckregelung defekt ist und dass das System einen Systemüberdruck aufweist.
Ergibt sich nach dem Abschalten des Druckabbauventils ein Druckverlauf gemäß der zweiten Fehlerkurve 33, so zeigt sich, dass durch das Abschalten der Bestromung des Druckabbauventils die Ventilstellung nicht geändert wurde. Da durch das Abschalten des Stroms der Schwelldruck heraufgesetzt wird, lässt dies den Schluss zu, dass auch vor Abschalten des Stroms der geltende Schwelldruck nicht erreicht war und das Ventil somit geschlossen war. Das Druckniveau P3, das sich gemäß der zweiten Fehlerkurve 33 einstellt, hat dann nichts mit einem Systemüberdruck zu tun, sondern ist mit hoher Wahrscheinlichkeit auf Leckagen und/oder ineffiziente Funktion der Hochdruckpumpe zurückzuführen. Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren mittels des Ab- schaltens der Bestromung des Druckabbauventils eine Fehler¬ diskriminierung im Druckregelungssystem des Druckspeichers vorgenommen werden.
Anhand der Figur 5 soll das beschriebene Verfahren zum Betrieb des Druckspeichers mit einem steuerbaren Druckabbauventil nochmals kurz umrissen werden. In einem ersten Verfahrensschritt 35 wird das Druckabbauventil 10 an dem Druckspeicher 1 betrieben, wobei der Druckspeicher 1 ebenso wie das Fluidreservoir 7 unter Atmosphärendruck steht. In einem zweiten Verfahrensschritt 36 wird dann am Druckabbauventil ein Strom eingestellt, der gerade zum Öffnen des Ventils führt und der somit die Federkraft des Ventils aufhebt und alle Toleranzen und die hierdurch ent¬ stehenden zusätzlichen Kräfte ausgleicht.
In einem dritten Schritt 37 wird aus dem im zweiten Schritt 36 ermittelten Stromniveau und dem gewünschten Schwelldruck des Druckabbauventils ein Strombetrag ermittelt, der von der Stromstärke abgezogen wird, die für den Ausgleich der mechanischen Toleranzen und der Federkraft notwendig ist. In einem vierten Schritt 38 wird beim Betrieb des Druckspeichers die im dritten Schritt 37 ermittelte Stromstärke zur Dauerbestromung des Druckabbauventils 10 eingestellt. Ergibt sich die Notwendigkeit, die Druckregelung im System zu überprüfen, entweder im Rahmen einer regulären periodischen Überprüfung oder falls sich durch ein bestimmtes abweichendes Verhalten oder eine Sensormeldung der Verdacht einer Fehl- funktion ergibt, so wird im fünften Schritt 39 des Verfahrens die Bestromung des Druckabbauventils 10 abgeschaltet, und im sechsten Schritt 40 wird die Entwicklung des gemessenen Drucks erfasst. Im siebten Schritt 41 wird dann aufgrund der Analyse des Druckverhaltens eine Fehlerdiskriminierung und Fehlerermittlung durchgeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Druckspeichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Kraftstoff-Einspritzsystem, bei dem einem
Druckspeicher (1) mittels einer Zuführeinrichtung (6, 7, 8, 9) ein Fluid unter hohem Druck zugeführt wird, bei dem dem
Druckspeicher (1) Fluid mittels wenigstens einer Entnahme¬ einrichtung (2, 3, 4, 5) entnommen wird und bei dem ein steuerbares Druckabbauventil (10) zur Entnahme von Fluid aus dem Druckspeicher (1) mit dem Ziel der Drucksteuerung verwendet wird, wobei der Druck im Druckspeicher (1) auf einen Solldruck geregelt wird, wobei das Druckabbauventil (10) bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwelldrucks im Druckspeicher selbsttätig öffnet und wobei zur Überprüfung der Druckregelung des Druckspeichers der Schwelldruck des Druckabbauventils (10) erhöht und die zeitliche Veränderung des Fluiddrucks im Druckspeicher (1) danach erfasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istdruck im Druckspeicher (1) überwacht und mit einem vorgegebenen Solldruck verglichen wird und dass die Differenz zwischen Istdruck und Solldruck mit einem Differenzschwellwert verglichen wird, dass bei Überschreiten eines Differenzschwellwertes der Schwelldruck des Druckabbauventils (10) erhöht und der zeitliche Verlauf des Drucks im Druckspeicher (1) erfasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer auf die Erhöhung des Schwelldrucks des Druckabbauventils (10) folgenden Druckerhöhung im Druckspeicher auf die Über- schreitung des ursprünglichen Schwelldrucks im Druckspeicher (1) geschlossen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass, falls auf die Erhöhung des Schwelldrucks des Druckabbauventils (10) keine Druckerhöhung im Druckspeicher (1) folgt, auf einen Fehler der Druckregelung geschlossen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckabbauventil (10) mittels einer Strombeaufschlagung einer Magnetspule (15) gesteuert wird, in deren Feld ein Magnetanker (14) angetrieben wird, der auf ein Verschlusselement (13) des Druckabbauventils (10) eine durch das Magnetfeld bestimmte Kraft ausübt, und dass die Kraft auf das Verschlusselement (13) und damit der Schwelldruck für eine selbsttätige Öffnung des Druckabbauventils mit der Strombe¬ aufschlagung steuerbar ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (15) im Betrieb des Druckspeichers dauerbestromt ist und dass zur Überprüfung der Druckregelung im Druckspeicher (1) der Strom abgeschaltet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Verschlusselement (13) des Druckabbauventils die Kraft einer Feder (17) in Schließrichtung wirkt und dass bei einer Bestromung der Magnetspule (15) durch den Magnetanker (14) eine Kraft in Öffnungsrichtung auf das Verschlusselement wirkt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Festlegung der Stromstärke der Bestromung der Magnetspule (15) zunächst bei Atmosphärendruck die Stromstärke bestimmt wird, die zur Überwindung der Federkraft (27) und der übrigen mechanischen Widerstände zum Öffnen des Druckabbauventils (10) durch den in der Magnetspule (15) antreibbaren magnetischen Anker (14) notwendig ist, und dass von der derart festgelegten Stromstärke eine nach Maßgabe des angestrebten Schwelldrucks ermittelte Stromstärkendifferenz subtrahiert wird.
9. Druckspeichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Kraftstoff- Einspritzsystem mit einem Druckspeicher, einer Zuführeinrichtung (6, 7, 8, 9) zum Zuführen von Fluid zum Druckspeicher (1) unter hohem Druck, mit einer Entnahmeeinrichtung (2, 3, 4, 5) zur gezielten Entnahme von Fluid unter hohem Druck, mit einer Regeleinrichtung (11) zur Regelung des Drucks im Druckspeicher (1) auf einen Solldruck sowie mit einem steuerbaren Druckab- bauventil (10), das unabhängig von der Entnahmeeinrichtung das Abführen von Fluid aus dem Druckspeicher (1) erlaubt, wobei das Druckabbauventil (10) bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwelldrucks selbsttätig öffnet und wobei der Schwelldruck des Druckabbauventils steuerbar, insbesondere gezielt veränderbar, ist .
10. Druckspeichereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckabbauventil (10) ein mittels Fe- derkraft (27) gegen einen Ventilsitz gepresstes Verschluss¬ element (13) aufweist sowie einen mittels einer strombeauf- schlagbaren Magnetspule (15) antreibbaren Magnetanker (14), der auf das Verschlusselement (13) in Öffnungsrichtung wirkt.
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