DE102015216884A1

DE102015216884A1 - Method for operating an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102015216884A1
Application number: DE102015216884.0A
Authority: DE
Inventors: Udo Schulz; Timm Hollmann; Rainer Ecker; Thomas Kuhn; Claus Wundling
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2017-03-09

Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, der ein Steuergerät, einen Kraftstoffdruckspeicher, ein Einspritzventil, ein Druckentlastungsventil, einen Niederdrucksensor und eine Niederdruckpumpe aufweist. Die Niederdruckpumpe erzeugt einen Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffdruckspeicher. Der Niederdrucksensor erfasst den im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Kraftstoffdruck. Das Druckentlastungsventil begrenzt den Kraftstoffdruck im Kraftstoffdruckspeicher. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Niederdruckpumpe in einer Lernbetriebsphase mit voller Förderung betrieben wird und der sich bei dann geöffnetem Druckentlastungsventil einstellende Wert des Niederdrucks im Kraftstoffdruckspeicher gespeichert wird, dass eine Funktionsprüfung des Niederdrucksensors durchgeführt wird und dass dann, wenn der Niederdrucksensor als nicht funktionsfähig beurteilt wird, die Niederdruckpumpe in einem Notlaufbetrieb mit voller Förderung betrieben wird und der in einer vorhergehenden Lernbetriebsphase gespeicherte Wert des Niederdrucks als der im Kraftstoffdruckspeicher herrschende Druck verwendet wird. Darüber hinaus wird ein zur Durchführung des Verfahrens eingerichtetes Steuergerät vorgestellt.Disclosed is a method of operating an internal combustion engine having a controller, a fuel pressure accumulator, an injection valve, a pressure relief valve, a low pressure sensor and a low pressure pump. The low pressure pump generates a fuel pressure in the fuel pressure accumulator. The low pressure sensor detects the fuel pressure prevailing in the fuel pressure accumulator. The pressure relief valve limits the fuel pressure in the fuel pressure accumulator. The method is characterized in that the low-pressure pump is operated in a learning operation phase with full promotion and is stored at then open pressure relief valve adjusting value of the low pressure in the fuel pressure accumulator that a functional test of the low pressure sensor is performed and that if the low pressure sensor than not is operatively judged, the low-pressure pump is operated in a limp home mode with full promotion and the value of the low pressure stored in a previous learning operation phase is used as the pressure prevailing in the fuel pressure accumulator. In addition, a set up for carrying out the method control unit is presented.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, der ein Steuergerät, einen Kraftstoffdruckspeicher, wenigstens ein hydraulisch mit dem Kraftstoffdruckspeicher und elektrisch mit dem Steuergerät verbundenes Einspritzventil, ein hydraulisch mit dem Kraftstoffdruckspeicher verbundenes Druckentlastungsventil, einen hydraulisch mit dem Kraftstoffdruckspeicher und elektrisch mit dem Steuergerät verbundenen Niederdrucksensor und eine hydraulisch mit dem Kraftstoffdruckspeicher und elektrisch mit dem Steuergerät verbundene Niederdruckpumpe aufweist, wobei die Niederdruckpumpe dazu eingerichtet ist, Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher zu fördern und damit einen Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffspeicher zu erzeugen, der Niederdrucksensor dazu eingerichtet ist, den im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Kraftstoffdruck zu erfassen, das Druckentlastungsventil dazu eingerichtet ist, den Kraftstoffdruck im Kraftstoffdruckspeicher auf einen vorgegebenen Maximalwert zu begrenzen, und die Förderung der Niederdruckpumpe in Abhängigkeit von dem im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Druck gesteuert wird und Ansteuerimpulse für das wenigstens eine Kraftstoffeinspritzventil in Abhängigkeit von dem im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Druck gebildet werden. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Steuergerät mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.The present invention relates to a method for operating an internal combustion engine comprising a control unit, a fuel pressure accumulator, at least one hydraulically connected to the fuel pressure accumulator and electrically connected to the control unit injector, a hydraulically connected to the fuel pressure accumulator pressure relief valve, one hydraulically with the fuel pressure accumulator and electrically to the control unit associated low pressure sensor and a hydraulically connected to the fuel pressure accumulator and electrically connected to the controller low pressure pump, wherein the low pressure pump is adapted to promote fuel in the fuel accumulator and thus to generate a fuel pressure in the fuel accumulator, the low pressure sensor is arranged to prevail in the fuel pressure accumulator Detecting fuel pressure, the pressure relief valve is adapted to the fuel pressure in the fuel pressure accumulator to a predetermined Limit maximum, and the promotion of the low-pressure pump is controlled in response to the prevailing pressure in the fuel pressure accumulator and driving pulses for the at least one fuel injection valve in response to the pressure prevailing in the fuel pressure accumulator pressure are formed. The invention further relates to a control device having the features of the independent device claim.

Ein solches Verfahren und ein solches Steuergerät ist zum Beispiel aus der EP 1 807 619 B1 bekannt. Diese Schrift zeigt einen Verbrennungsmotor, der sowohl mit einer Saugrohreinspritzung (PFI, port fuel injection) von Kraftstoff als auch mit einer direkt in einen Brennraum erfolgenden Einspritzung (DI, direct injection) von Kraftstoff betrieben werden kann. Die Saugrohreinspritzung erfolgt mit einem vergleichsweise geringen Einspritzdruck. Hier muss die Einspritzung lediglich den im Saugrohr herrschenden Druck überwinden, der ohne Aufladung kleiner als etwa 1 bar ist. Das zugehörige Kraftstoffsystem wird daher auch als Niederdrucksystem bezeichnet. Die Direkteinspritzung erfolgt mit einem vergleichsweise höheren Einspritzdruck, da die Einspritzung hier gegen den höheren, im Brennraum herrschenden Druck erfolgt. Das zugehörige Kraftstoffsystem wird daher auch als Hochdrucksystem bezeichnet. Bei dem bekannten System wird eine Funktionsprüfung des Niederdrucksystems durchgeführt. Wenn ein Fehler vorliegt, wird die PFI deaktiviert und es erfolgt nur noch eine DI.Such a method and such a control device is for example from the EP 1 807 619 B1 known. This document shows an internal combustion engine which can be operated both with a port fuel injection (PFI) of fuel and with direct injection of fuel into the combustion chamber. The intake manifold injection takes place with a comparatively low injection pressure. Here, the injection only has to overcome the pressure prevailing in the intake manifold, which is less than about 1 bar without charging. The associated fuel system is therefore also referred to as a low pressure system. The direct injection takes place with a comparatively higher injection pressure, since the injection takes place here against the higher, prevailing in the combustion chamber pressure. The associated fuel system is therefore also referred to as a high-pressure system. In the known system, a functional test of the low pressure system is performed. If there is an error, the PFI is deactivated and only one DI is left.

Grundsätzlich werden Niederdrucksysteme mit und ohne Rücklaufsystem, bei denen die Förderung der Niederdruckregelung nicht geregelt wird, als auch bedarfsgeregelte Systeme, bei denen die Förderung der Niederdruckpumpe geregelt wird, voneinander unterschieden. Bei nicht bedarfsgeregelten Niederdrucksystemen mit Rücklauf wird mehr Kraftstoff in den Kraftstoffdruckspeicher gepumpt als von dort über die Einspritzventile abfließt. Die überschüssige Menge strömt über ein am Kraftstoffdruckspeicher angeordnetes Druckregelventil und eine Rücklaufleitung zum Tank zurück. Bei nicht bedarfsgeregelten Niederdrucksystemen ohne Rücklauf befindet sich das Druckregelventil im Tank. Daher kann die Rücklaufleitung entfallen.Basically, low-pressure systems with and without return system, in which the promotion of the low pressure control is not regulated, as well as demand-controlled systems, in which the promotion of the low-pressure pump is controlled, distinguished from each other. With non-demand-controlled low-pressure systems with return, more fuel is pumped into the fuel pressure accumulator than flows from there via the injection valves. The excess amount flows back through a arranged on the fuel pressure accumulator pressure control valve and a return line to the tank. In non-demand-controlled low-pressure systems without return, the pressure regulating valve is located in the tank. Therefore, the return line can be omitted.

Den bedarfsgeregelten Niederdrucksystemen kommt immer mehr Bedeutung zu, da sie bezüglich ihres Gesamtenergieverbrauchs günstiger sind. Beim bedarfsgeregelten System wird von der Kraftstoffpumpe nur die gerade vom Motor verbrauchte und zur Einstellung des gewünschten Drucks notwendige Kraftstoffmenge in den Kraftstoffdruckspeicher gepumpt. Die Druckregelung erfolgt durch das Steuergerät des Verbrennungsmotors in einem geschlossenen Regelkreis, wobei der aktuelle Kraftstoffdruck über den Niederdrucksensor erfasst wird. Ein mechanischer Druckregler ist bei diesen Systemen nicht vorhanden. Zur Einstellung der Fördermenge wird die Betriebsspannung der Niederdruckpumpe über ein vom Steuergerät angesteuertes Taktmodul eingestellt. Das Druckentlastungsventil dient dazu, bei einer Schubabschaltung oder nach Abstellen des Motors einen Kraftstoffdruckanstieg auf unerwünscht hohe Werte zu verhindern.The demand-controlled low-pressure systems are becoming more and more important, since they are more favorable in terms of their total energy consumption. In the demand-controlled system, only the amount of fuel consumed by the engine and necessary to set the desired pressure is pumped by the fuel pump into the fuel pressure accumulator. The pressure is controlled by the control unit of the internal combustion engine in a closed loop, wherein the current fuel pressure is detected via the low pressure sensor. A mechanical pressure regulator is not available with these systems. To adjust the delivery rate, the operating voltage of the low-pressure pump is set via a clock module controlled by the control unit. The pressure relief valve is used to prevent a fuel pressure increase to undesirably high values during a fuel cut or after the engine is stopped.

Eine Kombination von PFI und DI ermöglicht die Nutzung der Vorteile beider Einspritzarten für eine optimale Gemischbildung und Verbrennung. Bei Volllast und schnellen Drehzahl- und/oder Laständerungen des Verbrennungsmotors ist das DI Einspritzsystem vorteilhafter (z. B. hinsichtlich einer Vermeidung von Klopfen), und im Teillastbereich ist das PFI Einspritzsystem vorteilhafter (z. B. um die Partikel-Anzahl und die Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas möglichst gering zu halten.A combination of PFI and DI allows the benefits of both injection modes to be used for optimal mixture formation and combustion. At full load and rapid speed and / or load changes of the internal combustion engine, the DI injection system is more advantageous (eg with regard to avoiding knocking), and in the partial load range, the PFI injection system is more advantageous (eg, by the number of particles and the amount to keep unburned hydrocarbons in the exhaust gas as low as possible.

Als Niederdrucksystem, aus dem eine den höheren Einspritzdruck im Hochdrucksystem erzeugende Hochdruckpumpe gespeist wird, wird das ohnehin vorhandene Niederdrucksystem der Saugrohreinspritzung mitverwendet. Bei einem Defekt der Niederdruckpumpe fällt dann die gesamte Kraftstoffversorgung aus, was dazu führt, dass das Fahrzeug liegen bleibt. Bei dem oben genannten Stand der Technik wird allgemein bei einem anderen Fehler im Niederdrucksystem die PFI abgeschaltet und die Niederdruckpumpe auf Vollförderung gestellt. Der Kraftstoffdruck im Niederdrucksystem wird dann durch das Druckentlastungsventil, das auch als Überströmventil bezeichnet wird, bestimmt. Dieser Druck liegt zum Beispiel bei ca. 9 Bar und ist mit einer groben Toleranz von +/–1 Bar behaftet.As a low pressure system from which a higher injection pressure in the high pressure system generating high pressure pump is fed, the already existing low pressure system of the intake manifold injection is used. In the event of a defect of the low-pressure pump, the entire fuel supply then drops, which causes the vehicle to remain lying. In the above-mentioned prior art, the PFI is generally turned off in another error in the low-pressure system and the low-pressure pump is set to full delivery. The fuel pressure in the low pressure system is then determined by the pressure relief valve, also referred to as the spill valve. For example, this pressure is around 9 bar and has a rough tolerance of +/- 1 bar.

Die Einspritzung erfolgt dann allein über die DI-Einspritzventile. Im Gegensatz zur Genauigkeit der PFI ist die DI nicht mit Ungenauigkeiten behaftet, die sich aus der Toleranz des Druckentlastungsventils des Niederdrucksystems ergeben. Dies liegt daran, dass im Hochdrucksystem eine eigene Hochdruckregelung erfolgt, so dass die vom Einspritzdruck abhängige Einspritzmengengenauigkeit bei der DI sichergestellt ist. Der Grund für die Abschaltung der PFI liegt in der für die Bestimmung der Ansteuerdauern der PFI Einspritzventile fehlenden genauen Information des Niederdruckwertes des Kraftstoffes. Bei gleicher Ansteuerdauer ändert sich die eingespritzte Kraftstoffmenge mit Änderungen des Einspritzdruckes. Je höher der Druck ist, desto größer ist auch die eingespritzte Kraftstoffmenge. The injection then takes place solely via the DI injection valves. In contrast to the accuracy of the PFI, the DI does not suffer from inaccuracies resulting from the tolerance of the pressure relief valve of the low pressure system. This is due to the fact that in the high-pressure system, a separate high-pressure control takes place, so that the injection pressure-dependent injection quantity accuracy is ensured in the DI. The reason for the shutdown of the PFI is in the lack of accurate information of the low pressure value of the fuel for the determination of the driving periods of the PFI injectors. With the same activation duration, the injected fuel quantity changes with changes in the injection pressure. The higher the pressure, the greater the injected fuel quantity.

Bekannt sind auch Leerlaufregler. Der Leerlaufregler, der in der Regel durch eine entsprechende Programmierung des Motorsteuergeräts verwirklicht ist, sorgt dafür, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors bei nicht betätigtem Fahrpedal in einem betriebsbereichabhängig vorgegebenen engen Drehzahlband bleibt. Als Stellgröße wird dabei das durch die Verbrennungen im Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment und damit letztlich die Einspritzmenge verwendet, die mittels elektrischem Ansteuerbeginn und Ansteuerdauer des Einspritzventils zugemessen wird.Also known are idle controller. The idle controller, which is usually realized by a corresponding programming of the engine control unit, ensures that the speed of the internal combustion engine remains in an operating range-dependent predetermined speed range when the accelerator pedal is not actuated. As a manipulated variable, the torque generated by the combustion in the engine and thus ultimately the injection quantity is used, which is metered by means of electrical control start and drive duration of the injector.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Von dem eingangs genannte Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung in ihren Verfahrensaspekten dadurch, dass die Niederdruckpumpe in einer Lernbetriebsphase bei ordnungsgemäß arbeitendem Druckentlastungsventil des Verbrennungsmotors mit voller Förderung betrieben wird und der sich bei dann geöffnetem Druckentlastungsventil einstellende Wert des Niederdrucks im Kraftstoffdruckspeicher gespeichert wird, dass eine Funktionsprüfung des Niederdrucksensors durchgeführt wird und dass dann, wenn der Niederdrucksensor als nicht funktionsfähig beurteilt wird, die Niederdruckpumpe in einem Notlaufbetrieb mit voller Förderung betrieben wird und bei der Bildung der Ansteuerimpulse der in einer vorhergehenden Lernbetriebsphase gespeicherte Wert des Niederdrucks als Wert für den im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Druck verwendet wird. In ihren Vorrichtungsaspekten unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von diesem Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.From the above-mentioned prior art, the present invention differs in their method aspects in that the low-pressure pump is operated in a learning operation phase with properly operating pressure relief valve of the engine with full promotion and stored at then open pressure relief valve adjusting value of the low pressure in the fuel pressure accumulator, that a functional test of the low pressure sensor is performed and that when the low pressure sensor is judged to be inoperative, the low pressure pump is operated in a limp home mode with full delivery and in the formation of the drive pulses of the stored in a previous learning phase of operation value of the low pressure as a value for in Fuel pressure accumulator prevailing pressure is used. In its device aspects, the present invention differs from this prior art by the characterizing features of the independent apparatus claim.

Durch dieses Merkmal führt ein Ausfall des Niederdrucksensors nicht mehr automatisch zu einem Abschalten der PFI. Die Abschaltung kann dadurch vermieden werden, dass an Stelle der Messung des Kraftstoffdrucks und des Einregeln eines Sollwerts für den Kraftstoffdruck ein bestimmter Wert des Kraftstoffdruckes reproduzierbar eingestellt wird.Due to this feature, failure of the low pressure sensor will not automatically shut down the PFI. The shutdown can be avoided by a specific value of the fuel pressure is set reproducible instead of the measurement of the fuel pressure and the Einregeln a setpoint for the fuel pressure.

Diese Einstellung erfolgt gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch den Betrieb der Niederdruckpumpe mit voller Förderung, weil dieser Betrieb aufgrund der maximalen Fördermenge zu einem Öffnen des Druckentlastungsventils führt. Der sich einstellende Druck entspricht dann reproduzierbar dem konstruktiv durch die Bauweise des Druckentlastungsventils vorgegebenen Druck.This adjustment is made according to a first aspect of the invention by the operation of the low-pressure pump with full delivery, because this operation leads to an opening of the pressure relief valve due to the maximum flow rate. The self-adjusting pressure then reproducibly corresponds to the pressure structurally determined by the design of the pressure relief valve.

Allerdings ist dieser, durch das Druckentlastungsventil reproduzierbar einstellbare Druck mit einer vergleichsweise groben Toleranz behaftet. Ohne weitere Maßnahmen würde sich diese Toleranz in einer entsprechend großen Ungenauigkeit der über die PFI-Einspritzventile zugemessenen Kraftstoffmenge abbilden.However, this pressure, which can be reproducibly set by the pressure relief valve, is subject to a comparatively rough tolerance. Without further measures, this tolerance would be reflected in a correspondingly large inaccuracy of the fuel quantity metered via the PFI injectors.

Hier kommt ein zweiter Aspekt der Erfindung zum Tragen: Durch das in einer Lernphase bei funktionsfähigem Niederdrucksensor erfolgende gezielte Einstellen der maximalen Förderung der Niederdruckpumpe stellt sich der konstruktiv vorgegebene und mit der genannten Toleranz behaftete Wert des Öffnungsdrucks ein und wird gemessen. Durch diese Messung wird die aus der Toleranz zunächst resultierende Unsicherheit beseitigt. Der Öffnungsdruck ist damit bekannt, und er steht durch seine Speicherung für den Fall eines späteren Ausfalls des Niederdrucksensors zur Verfügung. Da dieser Wert durch weitgehend unveränderliche mechanische Eigenschaften des Druckentlastungsventils bestimmt wird, kann dieser Druck als über viele Betriebsstunden konstant betrachtet werden.Here is a second aspect of the invention comes into play: By taking place in a learning phase with functional low pressure sensor targeted setting the maximum delivery of the low pressure pump is the structurally given and with the said tolerance afflicted value of the opening pressure and is measured. This measurement eliminates the uncertainty initially resulting from the tolerance. The opening pressure is thus known, and it is available through its storage in the event of a later failure of the low pressure sensor available. Since this value is determined by largely invariant mechanical properties of the pressure relief valve, this pressure can be considered constant over many hours of operation.

Durch die erfindungsgemäß erfolgende Funktionsprüfung des Niederdrucksensors kann ein Ausfall des Niederdrucksensors detektiert werden. Dadurch, dass die Niederdruckpumpe dann mit voller Förderung betrieben wird, ergibt sich als Einspritzdruck der nun trotz seiner groben Toleranz genau bekannte Öffnungsdruck des Druckentlastungsventils. Durch das erfindungsgemäß erfolgende Verwenden des in einer vorhergehenden Lernbetriebsphase gespeicherten Wertes des Niederdrucks als Wert für den im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Druck bei der Bildung der Ansteuerimpulse können diese trotz Ausfall des Niederdrucksensors für einen weiter erfolgenden Betrieb mit einer hinreichenden Genauigkeit gebildet werden, so dass der Verbrennungsmotor zunächst weiter mit der PFI betrieben werden kann, so dass deren Vorteile erhalten bleiben. Die Erfindung vermeidet also die Abschaltung der PFI infolge eines defekten Niederdrucksensors.Due to the inventively made functional test of the low pressure sensor, a failure of the low pressure sensor can be detected. Due to the fact that the low-pressure pump is then operated with full delivery, the injection pressure of the opening pressure of the pressure relief valve, which is now known precisely despite its coarse tolerance, results. By using the present invention in a previous learning operation phase value of the low pressure as a value for the pressure prevailing in the fuel pressure accumulator in the formation of the drive pulses they can be formed despite failure of the low pressure sensor for further operation with sufficient accuracy, so that the internal combustion engine first can continue to operate with the PFI, so that their benefits are maintained. The invention thus avoids the shutdown of the PFI due to a defective low pressure sensor.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass dann, wenn die Funktionsprüfung des Sensors Prüfung eine ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Niederdrucksensors ergibt, geprüft wird, ob vorbestimmte Betriebsbedingungen vorliegen, bei denen ein Lernvorgang durchgeführt wird.A preferred embodiment of the method is characterized in that when the functional test of the sensor test a Proper functioning of the low pressure sensor results, it is checked whether predetermined operating conditions are present, in which a learning process is performed.

Bevorzugt ist auch, dass zu den vorbestimmten Betriebsbedingungen gehört, dass für den aktuellen Betriebspunkt überhaupt schon ein Lernvorgang erfolgt ist, und/oder dass eine Maximalzahl von Lernvorgängen für diesen Betriebspunkt noch nicht überschritten worden ist, und/oder dass ein zuletzt für diesen Betriebspunkt erfolgter Lernvorgang mindestens eine vorgegebene Zahl von Fahrzyklen oder ein anderes Maß der Betriebsdauer (z. B. Integral der Kraftstoffmasse, der Drehzahl, der Betriebsstunde, ...) zurückliegt, und/oder dass sich der Verbrennungsmotor in einem Betriebsbereich befinden muss, in dem sich die Drehmomentanforderungen allein mit Saugrohreinspritzung, also ohne Direkteinspritzungen, erfüllen lassen.It is also preferable that one of the predetermined operating conditions is that a learning process has already taken place for the current operating point, and / or that a maximum number of learning operations for this operating point has not yet been exceeded, and / or that one last for this operating point Learning process at least a predetermined number of driving cycles or other measure of the operating time (eg integral of the fuel mass, the speed, the operating hour, ...) lags, and / or that the internal combustion engine must be in an operating range in which can meet the torque requirements alone with intake manifold injection, ie without direct injections.

Ferner ist bevorzugt, dass die Niederdruckregelung in der Lernbetriebsphase deaktiviert wird.Further, it is preferable that the low pressure control is deactivated in the learning operation phase.

Bevorzugt ist auch, dass der Verbrennungsmotor in der Lernbetriebsphase nur mit Saugrohreinspritzung betrieben wird und eine bei gleichen Betriebsbedingungen sonst stattfindende Direkteinspritzung für die Dauer der Lernbetriebsphase deaktiviert wird.It is also preferable that the internal combustion engine is operated in the learning operation phase only with intake manifold injection and deactivated under the same operating conditions otherwise direct injection for the duration of the learning operation phase.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass in der Lernbetriebsphase eine Verlustmomentadaption durchgeführt wird, wenn sich der Verbrennungsmotor im Leerlauf befindet.A further preferred embodiment is characterized in that in the learning operating phase, a loss moment adaptation is performed when the engine is idling.

Bevorzugt ist auch, dass in einem Notlaufbetrieb, bei dem bei der Bildung der Einspritzimpulsbreiten der wegen des nicht funktionsfähigen Niederdrucksensors fehlende oder zu verwerfende Messwert des Niederdrucksensors durch den in einer vorhergehenden Lernbetriebsphase gelernten Druckwert ersetzt wird, ein in einer vorhergehenden Lernbetriebsphase gelerntes Verlustmoment des Verbrennungsmotors berücksichtigt wird.It is also preferable that, in an emergency operation, in which, in the formation of the injection pulse widths, the measurement value of the low pressure sensor which is missing or discarded due to the non-functional low pressure sensor is replaced by the pressure value learned in a previous learning operation phase, takes into account a lost torque of the internal combustion engine learned in a previous learning operation phase becomes.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Steuergeräts zeichnet sich dadurch aus, dass es zum Steuern des Ablaufs von wenigstens einer der oben genannten Ausgestaltungen des Verfahrens eingerichtet ist.A preferred embodiment of the control unit is characterized in that it is designed to control the sequence of at least one of the above-mentioned embodiments of the method.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will be apparent from the dependent claims, the description and the attached figures.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Mit der Verlustmomentenadaption wird das erhöhte Verlustmoment, das durch den Betrieb der Niederdruckpumpe mit maximaler Förderung verursacht wird, kompensiert.With the loss torque adaptation, the increased loss torque, which is caused by the operation of the low-pressure pump with maximum delivery, compensated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In this case, the same reference numerals in different figures denote the same or at least functionally comparable elements. In each case, in schematic form:

1 das technische Umfeld der Erfindung in Form eines DI- und PFI-fähigen Verbrennungsmotors mit Steuergerät, Sensoren und Einspritzventilen; und 1 the technical environment of the invention in the form of a DI and PFI-capable internal combustion engine with control unit, sensors and injectors; and

2 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a flowchart as an embodiment of a method according to the invention.

1 zeigt im Einzelnen einen Verbrennungsmotor 10 mit einem Steuergerät 12, verschiedenen Sensoren 14, 16 und einem Kraftstoffversorgungssystem. Das Kraftstoffversorgungssystem besitzt ein Niederdrucksystem und ein Hochdrucksystem. 1 shows in detail an internal combustion engine 10 with a control unit 12 , various sensors 14 . 16 and a fuel supply system. The fuel supply system has a low pressure system and a high pressure system.

Das Niederdrucksystem weist einen Niederdruckspeicher 18 mit einem Kraftstofftemperatursensor 14, wenigstens ein hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher und elektrisch mit dem Steuergerät 12 verbundenes Niederdruckeinspritzventil 20, ein hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher verbundenes Druckentlastungsventil 22, einen hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher 18 und elektrisch mit dem Steuergerät 12 verbundenen Niederdrucksensor 16 und eine hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher 18 und elektrisch mit dem Steuergerät 12 verbundene Niederdruckpumpe 24 sowie einen Kraftstofftank 26 auf.The low pressure system has a low pressure accumulator 18 with a fuel temperature sensor 14 , at least one hydraulically with the low pressure accumulator and electrically with the control unit 12 connected low-pressure injection valve 20 , a pressure relief valve connected hydraulically to the low pressure accumulator 22 , one hydraulically with the low pressure accumulator 18 and electrically with the controller 12 connected low pressure sensor 16 and one hydraulically with the low pressure accumulator 18 and electrically with the controller 12 connected low pressure pump 24 as well as a fuel tank 26 on.

Die Niederdruckpumpe 24 befindet sich im Kraftstofftank 26 und liegt bei gefülltem Tank um Kraftstoff. Sie ist dazu eingerichtet, Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 26 in den Niederdruckspeicher 18 zu fördern und damit einen Kraftstoffdruck in dem Niederdruckspeicher zu erzeugen. Die Niederdruckpumpe ist bevorzugt eine Elektrokraftstoffpumpe, die einen BLDC Motor (Bürstenloser Gleichstrommotor) aufweist. Als Folge ergeben sich aufgrund der aktiv gesteuerten Feldkommutierung Vorteile bezüglich Genauigkeit, Bauraum, Lebensdauer und Geräusch.The low pressure pump 24 is in the fuel tank 26 and is filled with fuel tank. It is designed to remove fuel from the fuel tank 26 in the low-pressure accumulator 18 to promote and thus produce a fuel pressure in the low-pressure accumulator. The low pressure pump is preferably an electric fuel pump having a BLDC motor (brushless DC motor). As a result, there are advantages in terms of accuracy, space, life and noise due to the actively controlled field commutation.

Der Niederdrucksensor 16 ist dazu eingerichtet, den im Niederdruckspeicher 18 herrschenden Kraftstoffdruck zu erfassen. Der Niederdrucksensor 16 befindet sich dazu zum Beispiel in der Niederdruckleitung, welche die Niederdruckpumpe 24 hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher 18 verbindet. Das Druckentlastungsventil 22 ist dazu eingerichtet ist, den Kraftstoffdruck im Niederdruckspeicher 18 auf einen vorgegebenen Maximalwert zu begrenzen, und das Steuergerät 12 ist dazu eingerichtet, die Förderung der Niederdruckpumpe 24 in Abhängigkeit von dem im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Druck zu steuern und Ansteuerimpulse für das wenigstens eine Niederdruckeinspritzventil 20 in Abhängigkeit von einem Wert für den im Niederdruckspeicher herrschenden Kraftstoffdruck zu bilden. Das Niederdruckeinspritzventil spritzt im geöffneten Zustand Kraftstoff aus dem Niederdruckspeicher 18 in ein Saugrohr 28 ein, das durch ein Einlassventil 30 von einem Brennraum 32 des Verbrennungsmotor getrennt und verbunden werden kann.The low pressure sensor 16 is set up in the low-pressure accumulator 18 to capture prevailing fuel pressure. The low pressure sensor 16 is located, for example, in the low pressure line, which is the low pressure pump 24 hydraulically with the low-pressure accumulator 18 combines. The pressure relief valve 22 is designed to reduce the fuel pressure in the low pressure accumulator 18 to limit to a predetermined maximum value, and the controller 12 is designed to promote the low pressure pump 24 in response to the pressure prevailing in the fuel pressure accumulator to control and driving pulses for the at least one low-pressure injection valve 20 as a function of a value for the pressure prevailing in the low-pressure accumulator fuel pressure. The low-pressure injection valve injects fuel from the low-pressure accumulator in the opened state 18 in a suction pipe 28 one that passes through an inlet valve 30 from a combustion chamber 32 the internal combustion engine can be disconnected and connected.

Das Hochdrucksystem weist zusätzlich einen Kraftstoffhochdruckspeicher 34, wenigstens ein hydraulisch mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 34 und elektrisch mit dem Steuergerät 12 verbundenes Hochdruckeinspritzventil 36 und eine hydraulisch mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 34 und eine elektrisch mit dem Steuergerät 12 verbundene Hochdruckpumpe 36 auf.The high-pressure system additionally has a high-pressure fuel accumulator 34 , at least one hydraulically with the high-pressure fuel storage 34 and electrically with the controller 12 connected high-pressure injection valve 36 and a hydraulic with the high-pressure fuel storage 34 and one electrically with the controller 12 connected high-pressure pump 36 on.

Die Hochdruckpumpe 36 ist dazu eingerichtet, von der Niederdruckpumpe 24 geförderten Kraftstoff aus dem Niederdrucksystem zu verdichten und in den Kraftstoffhochdruckspeicher 34 zu fördern und damit einen Kraftstoffhochdruck in dem Kraftstoffhochdruckspeicher 34 zu erzeugen. Das Hochdrucksystem kann weitere Komponenten wie einen Kraftstoffhochdrucksensor und/oder ein Hochdruckregelventil enthalten. Der im Hochdrucksystem herrschende Kraftstoffdruck liegt zum Beispiel zwischen 100 bar und 200 bar. Der im Niederdrucksystem herrschende Kraftstoffdruck liegt dagegen eher unter 10 bar.The high pressure pump 36 is set up by the low pressure pump 24 compressed fuel from the low-pressure system and into the high-pressure fuel storage 34 to promote and thus a high fuel pressure in the high-pressure fuel storage 34 to create. The high pressure system may include other components such as a high pressure fuel sensor and / or a high pressure control valve. The pressure prevailing in the high-pressure system fuel pressure is for example between 100 bar and 200 bar. The pressure prevailing in the low-pressure system fuel pressure, however, is less than 10 bar.

Das Kraftstoffversorgungssystem erfüllt insgesamt den Zweck, den der Brennraumfüllung zuzumessenden Kraftstoff mit einem definierten Druck zu den Einspritzventilen 20 und 36 zu fördern. Die Einspritzventile 20 und 36 spritzen den Kraftstoff in das Saugrohr (PFI) oder direkt in den Brennraum (DI) ein. Für die PFI wird der Kraftstoff durch die Niederdruckpumpe aus dem Tank zu den Einspritzventilen gefördert. Der Einspritzdruck wird geregelt und beträgt im Normalfall 3 bis 4 bar. Der Normalfall zeichnet sich insbesondere durch einen funktionsfähigen Niederdrucksensor 22 aus. Eine vom Steuergerät 12 gesteuerte Zündvorrichtung 33 dient zum Zünden der Brennraumfüllungen. Eine vom Steuergerät 12 angesteuerte Fehlerlampe 35 dient zum Anzeigen eines Fehlers für den Fahrer und/oder für Werkstattpersonal.Overall, the fuel supply system fulfills the purpose of supplying the fuel to be metered to the combustion chamber with a defined pressure to the injection valves 20 and 36 to promote. The injectors 20 and 36 inject the fuel into the intake manifold (PFI) or directly into the combustion chamber (DI). For the PFI, the fuel is pumped from the tank to the injectors by the low pressure pump. The injection pressure is regulated and is normally 3 to 4 bar. The normal case is characterized in particular by a functional low-pressure sensor 22 out. One from the control unit 12 controlled ignition device 33 serves to ignite the combustion chamber fillings. One from the control unit 12 controlled fault lamp 35 is used to indicate a fault to the driver and / or workshop personnel.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines vom Steuergerät abgearbeiteten Programms als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a flowchart of a processed by the controller program as an embodiment of a method according to the invention.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gliedert sich das Verfahren in drei Programmteile eines übergeordneten Programms zur Steuerung des Verbrennungsmotors. Diese Teile sind ein Hauptprogrammteil, ein Lernprogrammteil und ein Notlaufprogrammteil.In the illustrated embodiment, the method is divided into three program parts of a parent program for controlling the internal combustion engine. These parts are a main program part, a tutorial part and an emergency program part.

Die mit den Blöcken verbundenen Funktionen können in der Reihenfolge abgearbeitet werden, die sich aus der Darstellung der 2 ergibt. Ein Teil der Funktionen kann aber auch in anderer Reihenfolge abgearbeitet werden.The functions associated with the blocks can be processed in the order that results from the representation of the 2 results. Some of the functions can also be processed in a different order.

Die einzelnen Blöcke des Programms sind zum Teil einzelne Schritte und zum Teil Unterprogrammmodule, die auch mehrere Schritte umfassen können.The individual blocks of the program are partly individual steps and partly subprogram modules, which can also comprise several steps.

Das Verfahren weist einen zentralen Block 40 auf, in dem elektrische Einspritzimpulsbreiten gebildet und als Ansteuersignale an die elektrisch mit dem Steuergerät 12 verbundenen Einspritzventile 20, 36 ausgegeben werden.The method has a central block 40 on, in the electrical injection pulse widths formed and as drive signals to the electrically connected to the control unit 12 connected injectors 20 . 36 be issued.

Die Bildung der Einspritzimpulsbreiten erfolgt mit dem Ziel, den Verbrennungsmotor 10 ein bestimmtes Moment erzeugen zu lassen, dass zum Beispiel vom Fahrer mit einem Fahrpedal angefordert wird. Die Einspritzimpulsbreiten sind umso größer, je mehr Drehmoment der Verbrennungsmotor 10 erzeugen soll und je höher der Kraftstoffanteil an Brennraumfüllungen des Verbrennungsmotors sein soll. In die Bildung der Einspritzimpulsbreiten geht daher insbesondere eine Drehmomentanforderung durch den Fahrer und auch Drehmomentanforderungen einer Getriebesteuerung und/oder einer Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeugs, die automatisch erfolgen, um zum Beispiel weich zu schalten oder einen Schlupf an Antriebsrädern des Fahrzeugs zu begrenzen.The formation of the injection pulse widths takes place with the aim of the internal combustion engine 10 to generate a certain moment that, for example, is requested by the driver with an accelerator pedal. The injection pulse widths are greater, the more torque the internal combustion engine 10 should generate and the higher the proportion of fuel to combustion chamber fillings of the engine should be. In particular, a torque request by the driver and also torque requests of a transmission control and / or a vehicle dynamics control of the motor vehicle, which take place automatically in order, for example, to soften or limit slip on drive wheels of the vehicle, are used in the formation of the injection pulse widths.

Um dieses Moment zu erzeugen muss der Verbrennungsmotor 10 zunächst das Verlustmoment, also das zur Überwindung seiner inneren Reibung und zum Antrieb seiner Nebenaggregate aktuell erforderliche Moment erzeugen. Aus diesem Grund ist das Verlustmoment eine weitere wichtige Einflussgröße und wird bei der Bildung der Einspritzimpulsbreiten berücksichtigt.To generate this moment must be the internal combustion engine 10 First, the loss moment, so generate the currently required to overcome its internal friction and to drive its ancillaries moment. For this reason, the loss torque is another important influencing factor and is taken into account in the formation of the injection pulse widths.

Die dann tatsächlich über die Einspritzventile fließende Kraftstoffmenge hängt auch noch vom Einspritzdruck ab. In dieser Anmeldung geht es in erster Linie um die Einflüsse des Einspritzdruckes bei defektem Niederdruckventil und in zweiter Linie um Einflüsse von Verlustmomentänderungen im Betrieb mit defektem Niederdruckventil im Vergleich zum Betrieb mit korrekt arbeitendem Niederdruckventil.The amount of fuel actually flowing through the injectors depends on the injection pressure. In this application, it is primarily about the influences of the injection pressure at defective low-pressure valve and secondarily to influences of loss torque changes during operation defective low-pressure valve compared to operation with correctly operating low-pressure valve.

An den zentralen Block 40 schließt sich ein Programmmodul 42 an, in dem die Funktionsfähigkeit des Niederdrucksensors 16, beziehungsweise die Verlässlichkeit des am Steuergerät 12 ankommenden Niederdrucksignals geprüft wird. Wie eine solche Prüfung im Einzelnen erfolgen kann, ist zum Beispiel aus der DE 102 48 627 A1 bekannt. Die Einzelheiten einer solchen Prüfung sind für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich. Die Prüfung wird zum Beispiel nach dem aus der DE 102 48 627 A1 bekannten Verfahren durchgeführt. Die Erfindung ist aber nicht auf die Durchführung der Prüfung nach diesem Verfahren beschränkt, sondern sie kann auch in Verbindung mit anderen Verfahren zur Prüfung eines Niederdrucksensors 16 durchgeführt werden.To the central block 40 closes a program module 42 in which the operability of the low-pressure sensor 16 , or the reliability of the control unit 12 incoming low pressure signal is checked. How such a test can be done in detail is, for example, from the DE 102 48 627 A1 known. The details of such testing are not essential to the subject matter of the present invention. For example, the exam will take place after the DE 102 48 627 A1 carried out known methods. However, the invention is not limited to performing the test according to this method, but may also be used in conjunction with other methods for testing a low pressure sensor 16 be performed.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Art und Weise, mit welcher der Verbrennungsmotor 10 bei fehlerhaftem oder fehlendem Niederdrucksensorsignal betrieben wird. Wenn die im Programmmodul 42 durchgeführte Prüfung eine ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Niederdrucksensors 16 ergibt, erfolgt in dem anschließenden Programmmodul 44 eine Prüfung, ob vorbestimmte Betriebsbedingungen vorliegen, bei denen ein Lernvorgang durchgeführt wird.The present invention relates to the manner in which the internal combustion engine 10 is operated with faulty or missing low pressure sensor signal. If in the program module 42 performed test proper functioning of the low pressure sensor 16 results in the subsequent program module 44 a check of whether there are predetermined operating conditions in which a learning operation is performed.

Beispiele möglicher Bedingung sind, ob für den aktuellen Betriebspunkt überhaupt schon ein Lernvorgang erfolgt ist, ob eine Maximalzahl von Lernvorgängen für diesen Betriebspunkt nicht überschritten ist, ein letzter Lernvorgang mindestens ein vorgegebene Zahl von Fahrzyklen oder ein anderes Maß der Betriebsdauer (z. B. Integral der Kraftstoffmasse, der Drehzahl, der Betriebsstunde, ...) zurückliegt. Eine weitere Bedingung besteht bevorzugt darin, dass sich der Verbrennungsmotor in einem Betriebsbereich befinden muss, in dem sich die Drehmomentanforderungen allein im PFI-Betrieb, also ohne DI-Betrieb erfüllen lassen.Examples of possible conditions are whether a learning process has already been carried out for the current operating point, whether a maximum number of learning operations for this operating point has not been exceeded, a last learning process at least a predefined number of driving cycles or a different measure of operating time (eg integral the fuel mass, the speed, the operating hour, ...) is lagging behind. Another condition is preferably that the internal combustion engine must be in an operating range in which the torque requirements can be met only in PFI mode, ie without DI operation.

Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, schließt sich an das Programmmodul 44 ein Programmmodul 46 an, in dem eine Regelung des Kraftstoffdruckes im Niederdrucksystem durchgeführt wird. Dazu wird das Signal des Niederdrucksensors 16 mit einem vom Steuergerät 12 vorbestimmten Sollwert, der eine Abhängigkeit von Betriebsbereichen des Verbrennungsmotors aufweisen kann, verglichen. Ist der vom Niederdrucksensor 16 gemessene Druck zu niedrig (zu hoch), steuert das Steuergerät 12 die Niederdruckpumpe 24 über die elektrische Verbindung des Steuergeräts 12 mit der Niederdruckpumpe 24 so an, dass die Niederdruckpumpe 24 mehr (weniger) Kraftstoff in den Niederdruckspeicher 18 fördert. In dem darauf folgenden Schritt 48 wird überprüft, ob sich der Verbrennungsmotor im Leerlauf befindet. Wenn dies der Fall ist erfolgt im Programmmodul 50 eine Verlustmomentadaption im Normalbetrieb. Der Normalbetrieb ist dabei weder ein Lernbetrieb noch ein Notlaufbetrieb.If these conditions are not met, the program module will close 44 a program module 46 in which a regulation of the fuel pressure in the low-pressure system is performed. This is the signal of the low pressure sensor 16 with one from the control unit 12 predetermined setpoint, which may have a dependence on operating ranges of the internal combustion engine compared. Is that of the low pressure sensor 16 measured pressure too low (too high) controls the controller 12 the low pressure pump 24 via the electrical connection of the control unit 12 with the low pressure pump 24 so on, that the low pressure pump 24 more (less) fuel in the low-pressure accumulator 18 promotes. In the following step 48 it is checked whether the internal combustion engine is idling. If this is the case done in the program module 50 a loss moment adaptation in normal operation. Normal operation is neither a learning operation nor an emergency operation.

Die Verlustmomentenadaption erlaubt insbesondere eine Berücksichtigung der im Verbrennungsmotor auftretenden Reibung, die sich über der Lebensdauer aufgrund von Materialalterung und Verschleiß ändert. Darüber hinaus beeinflusst die verwendete Ölsorte die Reibung und damit auch das Verlustmoment. Die genannten Gründe können dazu führen, dass die im Schleppversuch ermittelten Kennfelder zur Berechnung des Motorreibmomentes von den realen Reibverhältnissen abweichen. Dies wird durch die Verlustmomenten-Adaption kompensiert.The loss torque adaptation allows, in particular, a consideration of the friction occurring in the internal combustion engine, which changes over the service life due to material aging and wear. In addition, the type of oil used influences the friction and thus also the loss moment. The reasons given may lead to the maps determined in the drag test for calculating the engine friction torque deviating from the real friction conditions. This is compensated by the loss torque adaptation.

Der Verlustmomenten-Adaption liegt die Annahme zugrunde, dass in bestimmten Betriebsbereichen das aktuelle, rückgerechnete Ist-Moment genau dem Reibmoment des Motors inklusive dem Momenten-Bedarf aller aktuell angetriebenen Nebenaggregate entspricht. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Motor sich im Leerlauf befindet und somit das vom Leerlaufregler geforderte und vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment dazu dient, ausschließlich die Verlustmomente des Motors und der Nebenaggregate zu überwinden. In diesem Betriebsbereich wird das berechnete Verlustmoment mit dem tatsächlich gestellten Moment abgeglichen. Das heißt, es wird ein Korrekturwert gebildet, mit dem das berechnete Verlustmoment so zu korrigieren ist, dass das korrigierte Verlustmoment mit dem tatsächlich durch den Leerlaufregler angeforderten Drehmoment übereinstimmt. Je nach Art der Korrektur ist der Korrekturwert ein additiver Offset oder ein multiplikativer Korrekturfaktor. Hierbei wird vorausgesetzt, dass der für einen bestimmten Leerlaufbetriebsbereich gebildete Korrekturwert näherungsweise als Korrekturwert für alle Betriebsbereiche genutzt werden kann.The loss torque adaptation is based on the assumption that in certain operating ranges the current, calculated actual torque corresponds exactly to the friction torque of the engine including the torque requirement of all currently driven auxiliary units. This is especially the case when the engine is idling and thus the torque demanded by the idle governor and generated by the engine serves only to overcome the torque losses of the engine and ancillaries. In this operating range, the calculated loss torque is compared with the actually set torque. That is, a correction value is formed with which the calculated loss torque is to be corrected such that the corrected loss torque coincides with the torque actually requested by the idle controller. Depending on the type of correction, the correction value is an additive offset or a multiplicative correction factor. It is assumed here that the correction value formed for a specific idle operating range can be used approximately as a correction value for all operating ranges.

Im Programmmodul 52, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Block 50 heraus erreicht wird, bestimmt das Steuergerät 12 ein aktuelles Verlustmoment aus für den aktuellen Betriebsbereich bekannten Betriebsparametern des Verbrennungsmotors 10.In the program module 52 that in the illustrated embodiment of the block 50 is reached, determines the controller 12 a current torque loss from known for the current operating range operating parameters of the engine 10 ,

In einem darauf folgenden Schritt 54 wird der aktuelle, von der aktiven Niederdruckregelung eingestellte Kraftstoffdruck im Niederdruckspeicher 18 vom ordnungsgemäß funktionierenden Niederdrucksensor 16 erfasst und das Verfahren wird mit dem zentralen Block 40 fortgesetzt, in dem die Einspritzimpulsbreiten gebildet und an die Einspritzventile ausgegeben werden. Die Ausgabe der Einspritzimpulse erfolgt dabei im DI und/oder PFI Betrieb.In a subsequent step 54 is the current, set by the active low pressure control fuel pressure in the low pressure accumulator 18 from the properly functioning low pressure sensor 16 recorded and the procedure is with the central block 40 continued, in which the injection pulse widths are formed and output to the injectors. The injection pulses are output in DI and / or PFI mode.

Im Hauptprogramm wird der Verbrennungsmotor in einem Normalbetrieb betrieben. Dabei werden insbesondere bei der Bildung der Ansteuerimpulse für die Einspritzventile (Niederdruckeinspritzventile) die aktuell vom Niederdrucksensor bereitgestellten Niederdruckwerte berücksichtigt und der Kraftstoffdruck im Niederdrucksystem wird auf der Basis des vom Niederdrucksensor als Istwert bereitgestellten Druckwertes geregelt. Der Sollwert für diese Druckregelung liegt zum Beispiel zwischen 3 bar und 4 bar. Solange der Niederdrucksensor im Block 42 als funktionsfähig beurteilt wird und die Prüfung im Schritt 44 ergibt, dass die für einen Lernbetrieb erforderlichen Bedingungen nicht vorliegen, wird die aus den Schritten 40 bis 56 bestehende Hauptprogrammschleife wiederholt durchlaufen. Dieser wiederholte Durchlauf charakterisiert den Normalbetrieb.In the main program, the internal combustion engine is operated in normal operation. there In particular in the formation of the drive pulses for the injection valves (low-pressure injection valves), the low pressure values currently provided by the low-pressure sensor are taken into account and the fuel pressure in the low-pressure system is regulated on the basis of the pressure value provided by the low-pressure sensor as the actual value. The setpoint for this pressure control is, for example, between 3 bar and 4 bar. As long as the low pressure sensor in the block 42 is judged to be operational and the test in step 44 shows that the conditions required for a learning operation are not present, the from the steps 40 to 56 go through the existing main program loop repeatedly. This repeated pass characterizes normal operation.

Wenn die im Schritt 44 durchgeführte Prüfung dagegen ergibt, dass bei ordnungsgemäß arbeitendem Niederdrucksensor 16 weitere Lernbedingungen erfüllt sind, verzweigt das Verfahren in den Schritt 56, in dem die Niederdruckregelung deaktiviert wird und in dem die Förderung der Niederdruckpumpe 24 auf ihren Maximalwert oder einen zumindest so großen Wert eingestellt wird, dass das Druckentlastungsventil 22 dauerhaft öffnet.When in step 44 On the other hand, the test carried out shows that when the low-pressure sensor is working properly 16 learning conditions are met, the process branches into the step 56 in which the low pressure control is deactivated and in which the promotion of the low pressure pump 24 is set to its maximum value or at least as large a value that the pressure relief valve 22 permanently opens.

Darüber hinaus wird der Verbrennungsmotor bevorzugt nur mit PFI betrieben. Eine außerhalb des Lernprogramms bei gleichen Betriebsbedingungen sonst stattfindende DI wird für die Dauer des Lernvorgangs bei dieser bevorzugten Ausgestaltung deaktiviert. Diese Ausgestaltung ist daher auf Betriebsbereiche beschränkt, in denen das angeforderte Moment allein mit Saugrohreinspritzungen erzeugt werden kann.In addition, the internal combustion engine is preferably operated only with PFI. A DI occurring outside of the tutorial under the same operating conditions is disabled for the duration of the learning in this preferred embodiment. This embodiment is therefore limited to operating areas in which the requested moment can be generated solely with intake manifold injections.

Dies gilt insbesondere für den Leerlauf des Verbrennungsmotors. In einer Ausgestaltung werden die Lernwerte für den im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Kraftstoffdruck daher nur im Leerlauf des Verbrennungsmotors gelernt. Der Verbrennungsmotor befindet sich im Leerlauf, wenn er vom übrigen Antriebsstrang entkoppelt ist und kein Drehmoment duchden Fahrer angefordert wird, also z. B. bei nicht betätigtem Fahrpedal.This applies in particular to the idling of the internal combustion engine. In one embodiment, the learning values for the fuel pressure prevailing in the fuel pressure accumulator are therefore learned only when the internal combustion engine is idling. The internal combustion engine is idling when it is decoupled from the rest of the powertrain and no torque is requested by the driver, so z. B. when not pressed accelerator pedal.

Ist der sich bei voller Förderung der Niederdruckpumpe einstellende Druck im Kraftstoffdruckspeicher zusätzlich von der über die Niederdruck-Einspritzventile eingespritzten Kraftstoffmenge abhängig, was durch Druckwellen und Strömungseffekte bedingt sein kann, so wird das Lernverfahren bevorzugt auch in Teillastbereichen außerhalb des Leerlaufs durchgeführt. Die Ausweitung vom Leerlauf auf die genannten Teillastbereiche wird dabei auf solche Betriebsbereiche begrenzt, in denen sich das geforderte Moment allein durch die Saugrohreinspritzung, also ohne Direkteinspritzung, erzeugen lässt.If the pressure in the fuel pressure accumulator which is set at full delivery of the low-pressure pump additionally depends on the fuel quantity injected via the low-pressure injection valves, which may be due to pressure waves and flow effects, then the learning process is preferably also carried out in partial load ranges outside idling. The expansion from idling to the aforementioned partial load ranges is limited to those operating ranges in which the required torque can be generated solely by the intake manifold injection, ie without direct injection.

In einer weiteren Ausgestaltung werden Lernwerte für den Niederdruck, also für den im Kraftstoffdruckspeicher herrschenden Druck, auch für Betriebsbereiche gelernt, in denen Kraftstoff sowohl über die PFI als auch über die DI zugemessen wird. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der sich bei maximaler Förderung der Niederdruckpumpe und geöffnetem Druckentlastungsventil einstellende Kraftstoffdruck auch noch davon abhängig ist, wie sich der zur Hochdruckpumpe abfließende Kraftstoff auf den Wert des sich im Kraftstoffspeicher einstellenden Kraftstoffdruckes auswirkt. Eine solche Auswirkung kann durch Druckwellen und Strömungseffekte hervorgerufen werden.In a further refinement, learning values for the low pressure, that is to say for the pressure prevailing in the fuel pressure accumulator, are also learned for operating ranges in which fuel is metered both via the PFI and via the DI. This embodiment is particularly advantageous if the adjusting at maximum delivery of the low-pressure pump and open pressure relief valve fuel pressure is also dependent on how the fuel flowing to the high-pressure pump to the value of adjusting itself in the fuel tank fuel pressure. Such an effect can be caused by pressure waves and flow effects.

Der sich dabei im Niederdrucksystem einstellende Kraftstoffdruck p_grenz entspricht dann dem mit einer Toleranz behafteten Öffnungsdruck des Druckentlastungsventils, also zum Beispiel einem Druck, der zwischen 8 bar und 10 bar liegt und dessen genauer Wert zunächst nicht bekannt ist.The resulting in the low pressure system fuel pressure p_grenz then corresponds to the afflicted with a tolerance opening pressure of the pressure relief valve, so for example, a pressure that is between 8 bar and 10 bar and its exact value is not known initially.

Im Schritt 58 wird dieser Kraftstoffdruck mit dem vorher als funktionsfähig beurteilten Niederdrucksensor gemessen, und der gemessene Wert, der in dieser Anmeldung auch als Lernwert bezeichnet wird, wird für einen späteren Notlaufbetrieb abgespeichert.In step 58 For example, this fuel pressure is measured with the previously considered low-pressure sensor, and the measured value, which is also referred to as learning value in this application, is stored for later emergency operation.

Als Option erfolgt dies für verschiedene Betriebspunkte, wobei jeder Betriebspunkt durch die Kraftstofftemperatur und/oder eine Kraftstoffsorte oder Kraftstoffqualität und/oder eine Batteriespannung (welche die Förderleistung der Niederdruckpumpe und die Einspritzmengen der Einspritzventile beeinflusst und welche im Steuergerät bekannt ist) definiert ist. Verfahren zur Messung und/oder Modellierung der Kraftstoffsorte oder Kraftstoffqualität (z. B. der Viskosität) sind bekannt.As an option, this is done for different operating points, each operating point being defined by the fuel temperature and / or a fuel grade or fuel quality and / or a battery voltage (which affects the flow rate of the low pressure pump and injection quantities of the injectors and which is known in the controller). Methods for measuring and / or modeling the type of fuel or fuel quality (eg viscosity) are known.

Als Option wird bei dem mit im Leerlauf mit voller Förderung erfolgenden Betrieb der Niederdruckpumpe eine Verlustmomentadaption durchgeführt. Dazu wird in einem Schritt 60 geprüft, ob sich der Verbrennungsmotor im Leerlauf befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, verzweigt das Verfahren zurück in das Programmmodul 40, in dem die Einspritzimpulsbreiten gebildet und an die Einspritzventile ausgegeben werden.Optionally, loss torque adaptation is performed on the low pressure pump operating at idle with full delivery. This is done in one step 60 checked whether the internal combustion engine is idling. If not, the process branches back to the program module 40 in that the injection pulse widths are formed and output to the injection valves.

Befindet sich der Verbrennungsmotor dagegen im Leerlauf, verzweigt das Verfahren aus dem Schritt 60 heraus in ein Programmmodul, in dem eine Verlustmomentenadaption durchgeführt wird. Bei dieser Verlustmomentadaption wird das Verlustmoment gelernt, das durch den Betrieb der Niederdruckpumpe mit voller Förderung verursacht wird. Dabei soll unter einem Lernen hier das Bestimmen des Verlustmomentes und das Abspeichern des Verlustmomentes für einen späteren Notlaufbetrieb verstanden werden.On the other hand, if the internal combustion engine is idling, the process branches out of the step 60 out into a program module in which a loss moment adaptation is performed. In this loss moment adaptation, the loss torque is learned, which is caused by the operation of the low pressure pump with full delivery. Here, under a learning here, determining the loss torque and storing the Loss moment for a later emergency operation to be understood.

Die Verlustmomentadaption basiert auf einer Drehzahlregelung. Dabei wird zunächst ein Basiswert einer zum Halten einer gewünschten Leerlaufdrehzahl erforderlichen Einspritzimpulsbreite vorgegeben und dann mit einem Korrekturwert verknüpft, der von einem Drehzahlregler bereitgestellt wird. Die Verknüpfung hat einen neutralen Wert (0 bei multiplikativer, 1 bei additiver Verknüpfung). Abweichungen des Korrekturwerts von dem neutralen Wert werden gemittelt. Ein gemittelter Korrekturwert wird für diesen Betriebspunkt mit dem Basiswert zu einem neuen Basiswert verknüpft. Aus dem neuen Basiswert wird durch Rückberechnung ein neuer Verlustmomentbasiswert bestimmt.The loss torque adaptation is based on a speed control. Initially, a base value of an injection pulse width required to maintain a desired idling speed is predetermined and then linked to a correction value provided by a speed controller. The link has a neutral value (0 for multiplicative, 1 for additive linking). Deviations of the correction value from the neutral value are averaged. An averaged correction value is linked to the base value for this operating point to form a new base value. From the new base value, a new loss momentum base value is determined by back calculation.

Durch den Betrieb mit voller Förderung nimmt die Niederdruckpumpe im Leerlauf mehr Leistung auf als im regulären Betrieb, in dem sie bedarfsgerecht nur die im Vergleich zu anderen Betriebszuständen vergleichsweise kleine, im Leerlauf erforderliche Kraftstoffmenge fördert und dabei auch nur einen wesentlich kleineren Druck erzeugen muss, der zum Beispiel zwischen 3 bar und 4 bar liegt. Als Folge ergibt sich in dem Lernbetrieb ein höheres Verlustmoment als im Normalbetrieb. Dieses erhöhte Verlustmoment wird durch diese Verlustmomentadaption gelernt, so dass es für einen späteren Notlaufbetrieb bekannt ist.By operating at full capacity, the low-pressure pump takes on more power at idle than in regular operation, where they demand only comparatively small compared to other operating conditions, required at idle fuel quantity and thereby generate only a much smaller pressure, the for example, between 3 bar and 4 bar. As a result, results in the learning operation, a higher loss torque than in normal operation. This increased loss torque is learned by this loss moment adaptation, so that it is known for a later emergency operation.

Das Lernprogramm wird insbesondere solange beibehalten, bis die Abfrage im Schritt 44, mit dem das Vorliegen von Lernbedingungen überprüft wird, verneint.The tutorial is maintained until the query in step 44 , with which the existence of learning conditions is checked, denies.

Ein Verneinen erfolgt zum Beispiel nach einer vorgegebenen Zahl von Durchläufen der Lernprogrammschleife.For example, a negative is done after a predetermined number of passes of the tutorial loop.

Wenn der Niederdrucksensor einen Defekt erleidet oder das Steuergerät zuverlässige Niederdruckwerte nicht mehr erhält, wird dies im Schritt 42 festgestellt. Das Verfahren verzweigt dann in ein Notlaufprogramm. Außerdem wird eine Fehlermeldung abgespeichert und/oder eine Fehlerlampe 35 eingeschaltet. In diesem Notlaufprogramm wird der Verbrennungsmotor mit ungeregelt auf maximale Förderung eingestellter Niederdruckpumpe und als Folge davon geöffnetem Druckentlastungsventil betrieben. Im Niederdrucksystem stellt sich dann der durch das Druckentlastungsventil 22 vorgegebene Druck ein, der in einem früheren Fahrzyklus im Rahmen einer Durchführung des Lernprogramms gelernt worden ist. Dieser gelernte Druckwert p_grenz wird dann bei der Bildung der Einspritzimpulsbreiten im Schritt 40 verwendet. Mit anderen Worten: Der wegen des nicht funktionsfähigen Niederdrucksensors fehlende oder zu verwerfende Messwert des Niederdrucksensors wird in dem Notlaufbetrieb durch den vorher gelernten Druckwert ersetzt.If the low-pressure sensor suffers a defect or the control unit no longer receives reliable low-pressure values, this becomes the step 42 detected. The procedure then branches into an emergency program. In addition, an error message is stored and / or a fault lamp 35 switched on. In this emergency program, the internal combustion engine is operated with uncontrolled set to maximum promotion low pressure pump and as a result thereof opened pressure relief valve. In the low-pressure system, the pressure is then set by the pressure relief valve 22 predetermined pressure that has been learned in an earlier driving cycle as part of a performance of the tutorial. This learned pressure value p_limit is then used in the formation of the injection pulse widths in step 40 used. In other words, the missing or discarded measurement value of the low-pressure sensor due to the non-functioning low-pressure sensor is replaced by the previously learned pressure value in the emergency operation.

Im Rahmen einer Option wird bei der Bestimmung der Einspritzimpulsbreiten im Schritt 40 das durch den Betrieb der Niederdruckpumpe mit maximaler Förderung vergleichsweise höhere Verlustmoment berücksichtigt. Diese Option setzt voraus, dass im Rahmen des früher durchgeführten Lernprogramms ein solches höheres Verlustmoment gelernt worden ist. Beim Gegenstand der 2 findet ein solcher Lernvorgang in dem bereits erläuterten Programmmodul 62 des Lernprogrammteils des Verfahrens statt.As part of an option, when determining the injection pulse widths in step 40 takes into account by the operation of the low pressure pump with maximum promotion comparatively higher loss torque. This option assumes that such a higher loss moment has been learned in the previous tutorial. At the subject of 2 finds such a learning process in the already explained program module 62 the tutorial part of the procedure.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1807619 B1 [0002]
DE 10248627 A1 [0043, 0043]

Claims

Method for operating an internal combustion engine ( 10 ), which is a control unit ( 12 ), a fuel pressure accumulator ( 18 ), at least one hydraulically with the fuel pressure accumulator ( 18 ) and electrically connected to the control unit ( 12 ) connected injection valve ( 20 . 36 ), a hydraulic with the fuel pressure accumulator ( 18 ) connected pressure relief valve ( 22 ), one hydraulically with the fuel pressure accumulator ( 18 ) and electrically connected to the control unit ( 12 ) low pressure sensor ( 16 ) and one hydraulically with the fuel pressure accumulator ( 18 ) and electrically connected to the control unit ( 12 ) connected low-pressure pump ( 24 ), wherein the low-pressure pump ( 24 ) is adapted to inject fuel into the fuel pressure accumulator ( 18 ) and thus a fuel pressure in the fuel pressure accumulator ( 18 ), the low pressure sensor ( 16 ) is set up in the fuel pressure accumulator ( 18 ) to detect prevailing fuel pressure, the pressure relief valve ( 22 ) is adapted to the fuel pressure in the fuel pressure accumulator ( 18 ) to limit to a predetermined maximum value, and wherein the promotion of the low-pressure pump ( 24 ) as a function of that in the fuel pressure accumulator ( 18 ) pressure is controlled and driving pulses for the at least one fuel injection valve ( 20 . 36 ) as a function of that in the fuel pressure accumulator ( 18 ) prevailing pressure, characterized in that the low-pressure pump ( 24 ) in a learning operation phase with a properly operating pressure relief valve ( 22 ) of the internal combustion engine ( 10 ) is operated with full promotion and the then opened pressure relief valve ( 10 ) adjusting value of the low pressure in the fuel pressure accumulator ( 18 ) that a functional test of the low-pressure sensor ( 16 ) and that when the low pressure sensor ( 16 ) is judged to be inoperative, the low-pressure pump ( 24 ) is operated in a run-flat operation with full delivery and in the formation of the drive pulses for the at least one fuel valve ( 20 ; 36 ) the value of the low pressure stored in a previous learning operation phase than that in the fuel pressure accumulator ( 18 ) prevailing pressure is used.

Method according to Claim 1, characterized in that when the functional test of the low-pressure sensor ( 16 ) proper functioning of the low-pressure sensor ( 16 ), it is checked whether there are predetermined operating conditions in which a learning operation is performed.

A method according to claim 2, characterized in that belongs to the predetermined operating conditions that for the current operating point even a learning process has already taken place, and / or that a maximum number of learning operations for this operating point has not yet been exceeded, and / or that one last for this operating point, at least a predetermined number of driving cycles or a different measure of the operating time (eg integral of the fuel mass, the rotational speed, the operating hour, etc.), and / or that the internal combustion engine ( 10 ) must be in an operating range in which the torque requirements can be met only with intake manifold injection, ie without direct injections.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the low pressure control is deactivated in the learning operation phase.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) is operated in the learning mode phase only with intake manifold injection and a similar operating conditions otherwise occurring direct injection is disabled for the duration of the learning operation phase.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the learning operating phase loss torque adaptation is performed when the internal combustion engine ( 10 ) is idle.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in an emergency operation, in which in the formation of the injection pulse widths of the due to the non-functional low-pressure sensor ( 16 ) missing or discarded measured value of the low-pressure sensor ( 16 ) is replaced by the pressure value learned in a previous learning operation phase, a lost torque of the internal combustion engine learned in a previous learning operation phase is taken into account.

Control unit ( 12 ), which is used to operate an internal combustion engine ( 10 ) is arranged, the a fuel pressure accumulator ( 18 ), at least one hydraulically with the fuel pressure accumulator ( 18 ) and electrically connected to the control unit ( 12 ) connected injection valve ( 20 . 36 ), a hydraulic with the fuel pressure accumulator ( 18 ) connected pressure relief valve ( 22 ), one hydraulically with the fuel pressure accumulator ( 18 ) and electrically connected to the control unit ( 12 ) low pressure sensor ( 16 ) and one hydraulically with the fuel pressure accumulator ( 18 ) and electrically connected to the control unit ( 12 ) connected low-pressure pump ( 24 ), wherein the low-pressure pump ( 24 ) is adapted to inject fuel into the fuel pressure accumulator ( 18 ) and thus a fuel pressure in the fuel pressure accumulator ( 18 ), the low pressure sensor ( 22 ) is set to the in the fuel pressure accumulator ( 18 ) to detect prevailing fuel pressure, the pressure relief valve ( 22 ) is adapted to the fuel pressure in the fuel pressure accumulator ( 18 ) to a predetermined maximum value, wherein the control unit ( 12 ) is designed to facilitate the delivery of the low-pressure pump ( 24 ) as a function of that in the fuel pressure accumulator ( 18 ) control pressure and driving pulses for the at least one fuel injection valve ( 20 . 36 ) as a function of that in the fuel pressure accumulator ( 18 ) to form prevailing pressure, characterized in that the control unit ( 12 ) is adapted to the low pressure pump ( 24 ) in a learning operation phase with a properly operating pressure relief valve ( 22 ) of the internal combustion engine ( 10 ) to operate with full promotion and the then opened pressure relief valve ( 22 ) adjusting value of the low pressure in the fuel pressure accumulator ( 18 ) and a functional test of the low-pressure sensor ( 16 ) and then when the low pressure sensor ( 16 ) is judged to be inoperative, the low-pressure pump ( 24 ) operate in a run-flat operation with full delivery and in the formation of the drive pulses stored in a previous learning phase of operation value of the low pressure than in the fuel pressure accumulator ( 18 ) to use prevailing pressure.

Control unit ( 12 ) according to claim 8, characterized in that it is adapted to control the sequence of a method according to one of claims 2 to 7.