DE102004039311B4

DE102004039311B4 - Method and control unit for controlling an injection pressure build-up at a start of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102004039311B4
Application number: DE200410039311
Authority: DE
Inventors: Jens Wolber; Thomas Frenz; Karsten Hinn; Haluk Yueksel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-08-13
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2024-08-14
Also published as: DE102004039311A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung des Aufbaus eines Druckes in einem Speicher (12) eines Speichereinspritzsystems (10) bei einem Start eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Start des Verbrennungsmotors ein Mengensteuerventil (28), das als erstes Drucksteuerstellglied dient und eine Hochdruckfördermenge einer Hochdruckpumpe (24) steuert, auf maximale Fördermenge gestellt wird, ein Starter betätigt wird und eine Druckeinstellung anschließend zunächst mit einem Druckabbauventil (30) erfolgt, das als zweites Drucksteuerstellglied dient, und dass dann, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, auf eine mit dem Mengensteuerventil (28) erfolgende Druckregelung bei geschlossenem Druckabbauventil (30) umgesteuert wird.Method for controlling the build-up of a pressure in an accumulator (12) of an accumulator injection system (10) when starting an internal combustion engine, characterized in that, for starting the internal combustion engine, a quantity control valve (28) which serves as a first pressure control actuator and a high pressure delivery rate of a high pressure pump ( 24) controls, is set to the maximum flow rate, a starter is actuated and a pressure setting is then initially carried out with a pressure reduction valve (30), which serves as a second pressure control actuator, and that, when predetermined conditions are met, to one with the quantity control valve (28 ) the pressure control that takes place is reversed when the pressure reduction valve (30) is closed.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren als auch ein Steuergerät zur Steuerung des Aufbaus eines Druckes in einem Speicher eines Speichereinspritzsystems bei einem Start eines Verbrennungsmotors.The invention relates to both a method and a control device for controlling the build-up of a pressure in a memory of a storage injection system at a start of an internal combustion engine.

Ein solches Verfahren und ein solches Steuergerät sind per se bekannt. Unter einem Speichereinspritzsystem versteht man ein Einspritzsystem, bei dem Einspritzventile hydraulisch mit einem Hochdruckspeicher verbunden sind, der von einer Hochdruckpumpe mit unter Einspritzdruck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Eine Einspritzung wird durch öffnendes Ansteuern eines Einspritzventils mit einer Einspritzimpulsbreite ausgelöst. Der Hochdruckpumpe wird Kraftstoff aus einem Niederdrucksystem mit einem Druck von wenigen bar, in der Regel weniger als zehn bar, zugeführt. Die Hochdruckpumpe setzt diesen Kraftstoff unter einen höheren Einspritzdruck, der bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung in der Größenordnung von zehn bis zweihundert bar liegt und bei Dieselmotoren auch weit über tausend bar liegen kann.Such a method and controller are known per se. A storage injection system is understood to mean an injection system in which injection valves are hydraulically connected to a high-pressure accumulator which is supplied with fuel under injection pressure by a high-pressure pump. Injection is triggered by opening an injector with an injection pulse width. The high pressure pump is fuel from a low pressure system with a pressure of a few bar, usually less than ten bar, fed. The high-pressure pump puts this fuel under a higher injection pressure, which is in the order of ten to two hundred bar in gasoline engines with direct injection and in diesel engines can also be well over a thousand bar.

Bei einem Start des Verbrennungsmotors steht der Einspritzdruck häufig nicht in voller Höhe zur Verfügung. Bei dem für Ottomotoren per se bekannten Hochdruck-Kraftstoff-System ist alternativ ein Drucksteuerventil oder ein Mengensteuerventil vorhanden. Bei einer Regelung des Druckes mit einem Drucksteuerventil wird die Hochdruckpumpe mit voller Förderleistung betrieben. Geförderter Kraftstoff, der nicht über die Einspritzventile eingespritzt wird, strömt über das Drucksteuerventil in das Niederdrucksystem zurück. Das Drucksteuerventil ist typischerweise ein stromlos geschlossenes Proportionalventil, das mit einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuert wird.When starting the internal combustion engine, the injection pressure is often not available in full. In the known for gasoline engines per se high-pressure fuel system, a pressure control valve or a quantity control valve is alternatively available. In a regulation of the pressure with a pressure control valve, the high pressure pump is operated at full capacity. Delivered fuel, which is not injected through the injectors, flows back into the low pressure system via the pressure control valve. The pressure control valve is typically a normally closed proportional valve, which is controlled by a pulse width modulated signal.

Bei Regelung des Druckes mit einem Mengensteuerventil fördert die Hochdruckpumpe nur soviel Kraftstoff in den Speicher des Speichereinspritzsystems, wie nötig ist, um den Ist-Druck im Rail auf einen Sollwert zu regeln. Das Mengensteuerventil ist in der Regel ein stromlos offenes Ventil. Wird das Ventil angesteuert (geschlossen), baut sich in der Hochdruckpumpe ein Druck auf. Sobald der im Speicher herrschende Druck erreicht ist, wird der Kraftstoff über ein Rückschlagventil in den Speicher gefördert. Die überschüssige Menge, die nicht in den Speicher gefördert wird, wird in das Niederdrucksystem geleitet.When controlling the pressure with a quantity control valve, the high-pressure pump delivers only as much fuel into the memory of the storage injection system, as is necessary to control the actual pressure in the rail to a desired value. The quantity control valve is usually a normally open valve. If the valve is activated (closed), a pressure builds up in the high-pressure pump. Once the pressure prevailing in the memory is reached, the fuel is conveyed through a check valve in the memory. The excess amount that is not pumped into the store is directed into the low pressure system.

Bei beiden bekannten Systemen wird der Verbrennungsmotor mit Niederdruck im Speicher gestartet. Erst nach dem Start wird ein höherer Druck über das Drucksteuerventil oder das Mengensteuerventil eingestellt, wobei das Ende eines Startvorgangs durch Überschreiten einer Drehzahl des Verbrennungsmotors definiert ist. Bei einem Start des Verbrennungsmotors wird das gesamte Startverhalten von der Aufbereitung des Gemisches aus Kraftstoff und Luft, das sich in Brennräumen des Verbrennungsmotors während und nach einer Einspritzung ergibt und verteilt, beeinflusst. Dabei umschreibt der Begriff des Startverhaltens unter anderem den Winkelbereich einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, über den ein Starter aktiv sein muss, bevor der Verbrennungsmotor selbst genügend Drehmoment für eine Steigerung seiner Drehzahl auf eine stabile Leerlaufdrehzahl entwickelt. Auch die Menge der bei einem Start und danach emittierten Kohlenwasserstoffe ist eine das Startverhalten kennzeichnende Größe.In both known systems, the internal combustion engine is started with low pressure in the accumulator. Only after the start of a higher pressure on the pressure control valve or the quantity control valve is set, wherein the end of a startup process is defined by exceeding a speed of the internal combustion engine. At a start of the internal combustion engine, the entire starting behavior is influenced by the processing of the mixture of fuel and air, which results in combustion chambers of the internal combustion engine during and after an injection and distributed. Among other things, the concept of starting behavior describes the angular range of a crankshaft of the internal combustion engine over which a starter must be active before the internal combustion engine itself develops enough torque to increase its speed to a stable idling speed. Also, the amount of hydrocarbons emitted at a start and after is a variable characterizing the starting behavior.

Eine spezielle Ansteuerung der Einstellventile für den Kraftstoffdruck während eines Startvorgangs ist dem Fachmann zum Beispiel aus der DE 101 56 637 C1 bekannt. Nach dieser Schrift erfolgt beim Anlassvorgang zunächst eine Phase ohne Druckregelung mit vollständig geöffnetem Mengensteuerventil an der Hochdruckpumpe, um einen möglichst schnellen Druckaufbau zu erreichen, an die sich eine Phase mit aktiver Druckregelung durch das Mengensteuerventil anschließt. Eine Vorgehensweise, bei der zunächst ein möglichst schneller Druckaufbau bis zu einem Druckschwellwert oder sogar bis zum Ansprechen eines Überdruckventils initiiert wird, ist aus der DE 696 17 177 T2 bekannt. Die Maßnahme, mit dem Einspritzen von Kraftstoff erst dann zu beginnen, wenn ein Schwellwert für den Kraftstoffdruck überschritten ist, wird in der DE 103 01 236 A1 beschrieben.A special control of the adjustment valves for the fuel pressure during a start-up is the skilled person for example from the DE 101 56 637 C1 known. According to this document, a phase without pressure control with fully opened quantity control valve on the high-pressure pump initially takes place during the starting process in order to achieve the fastest possible pressure build-up, followed by a phase with active pressure control by the quantity control valve. A procedure in which initially as fast a pressure build-up is initiated up to a pressure threshold or even up to the response of a pressure relief valve, is from the DE 696 17 177 T2 known. The measure to start injecting fuel only when a threshold value for the fuel pressure is exceeded, is in the DE 103 01 236 A1 described.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe von Verfahren zur Verbesserung des Startverhaltens eines mit einem Speichereinspritzsystem ausgerüsteten Verbrennungsmotors und eines Steuergeräts zur Steuerung solcher Verfahren.Against this background, the object of the invention is to specify methods for improving the starting behavior of an internal combustion engine equipped with a storage injection system and a control device for controlling such methods.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass für einen Start des Verbrennungsmotors ein Mengensteuerventil, das als erstes Drucksteuerstellglied dient und eine Hochdruckfördermenge einer Hochdruckpumpe steuert, auf maximale Fördermenge gestellt wird, ein Starter betätigt wird und eine Druckeinstellung anschließend zunächst mit einem Druckabbauventil erfolgt, das als zweites Drucksteuerstellglied dient, und dass dann, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, auf eine mit dem Mengensteuerventil erfolgende Druckregelung bei geschlossenem Druckabbauventil umgesteuert wird. Von der Funktion her ist das Druckabbauventil mit dem eingangs genannten Drucksteuerventil vergleichbar.This object is achieved in a method of the type mentioned above in that for a start of the engine, a quantity control valve, which serves as a first pressure control actuator and a high-pressure delivery of a high-pressure pump controls is set to maximum flow, a starter is actuated and a pressure setting then initially with a pressure relief valve is provided, which serves as a second pressure control actuator, and that, when predetermined conditions are met, is reversed to a made with the quantity control valve pressure control with the pressure relief valve closed. In terms of function, the pressure reduction valve is comparable with the aforementioned pressure control valve.

Ferner wird diese Aufgabe bei einem Steuergerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Steuergerät für einen Start des Verbrennungsmotors ein Mengensteuerventil, das als erstes Drucksteuerstellglied dient und eine Hochdruckfördermenge einer Hochdruckpumpe steuert, auf maximale Fördermenge stellt, einen Starter betätigt und für eine Druckeinstellung anschließend zunächst ein Druckabbauventil ansteuert, das als zweites Drucksteuerstellglied dient, und wobei das Steuergerät dann, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, auf eine mit dem Mengensteuerventil erfolgende Druckregelung bei geschlossenem Druckabbauventil umsteuert. Furthermore, this object is achieved in a control device of the type mentioned above in that the control unit for a start of the engine, a quantity control valve, which serves as a first pressure control actuator and a high-pressure delivery of a high-pressure pump controls, to maximum flow, actuates a starter and then for a pressure setting first controls a pressure reduction valve, which serves as a second pressure control actuator, and wherein the control unit then, if predetermined conditions are met, reverses to a taking place with the quantity control valve pressure control at the closed pressure reduction valve.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch diese Merkmale werden bei Speichereinspritzsystemen mit mengengeregelter Hochdruckpumpe und einem Druckabbauventil Motorstarts mit Hochdruck im Speicher und einem schnellen, stabilen und reproduzierbaren Druckverlauf im Speicher ermöglicht. Durch die Reproduzierbarkeit fallen Fehler bei der Kraftstoffzumessung, die als Folge verschiedener Drücke bei gleichen Einspritzimpulsbreiten auftreten können, nur gering aus. Die Erfindung ermöglicht darüber hinaus auch mit Hochdruck erfolgende Kaltstarts bei Temperaturen bis hinunter zu minus 30°C.These features allow for high-pressure engine startup in the reservoir and a fast, stable, and reproducible pressure build-up in the reservoir in accumulator-controlled high-pressure pump systems and a pressure relief valve. Due to the reproducibility errors in the fuel metering, which can occur as a result of different pressures at the same injection pulse widths, only small. The invention also allows high pressure cold starts at temperatures as low as minus 30 ° C.

Ein Hochdruckstart führt generell zu einer verbesserten Gemischaufbereitung. Im Gegensatz zu Motorstarts mit Niederdruck wird der Brennraum infolge der besseren Gemischbildung nicht oder zumindest weniger mit Kraftstoff benetzt. Dadurch nimmt ein größerer Teil einer eingespritzten Kraftstoffmenge an der Verbrennung teil, so dass die einzuspritzende Kraftstoffmenge geringer ausfallen kann. Dadurch wird auch die Menge der während einer Startphase emittierten Kohlenwasserstoffe verringert.A high-pressure start generally leads to improved mixture preparation. In contrast to engine starts with low pressure, the combustion chamber is not wetted or at least less wetted with fuel due to the better mixture formation. As a result, a larger part of an injected fuel quantity participates in the combustion, so that the amount of fuel to be injected can be lower. This also reduces the amount of hydrocarbons emitted during a starting phase.

Es ist bevorzugt, dass vor dem Betätigen des Starters eine Temperatur des Verbrennungsmotors erfasst wird und auch das Druckabbauventil geschlossen bleibt, wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors unter einem vorbestimmten ersten Temperatur-Schwellenwert liegt.It is preferred that a temperature of the internal combustion engine is detected prior to the actuation of the starter and also the pressure reduction valve remains closed when the temperature of the internal combustion engine is below a predetermined first temperature threshold.

Durch diese Maßnahme wird bei kaltem Verbrennungsmotor ein schneller Druckaufbau gewährleistet, da druckabbauende Öffnungen der Stellglieder zunächst unterbleiben. Bei kaltem Motor kann mit einer hohen Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass der Druck im Speichereinspritzsystem in einer vorhergehenden Stillstandsphase abgesunken ist.By this measure, a rapid pressure build-up is ensured at cold engine, since pressure-reducing openings of the actuators initially omitted. When the engine is cold, it can be assumed with high probability that the pressure in the accumulator injection system has dropped in a previous stoppage phase.

Bevorzugt ist auch, dass der Druck in dem Speicher erfasst wird und dass Einspritzungen dann freigegeben werden, wenn der Druck oberhalb eines vorbestimmten ersten Druck-Schwellenwertes liegt.It is also preferred that the pressure in the memory is detected and that injections are released when the pressure is above a predetermined first pressure threshold.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass bereits die erste Einspritzung mit einem Druck erfolgt, der durch die Festlegung des ersten Druckschwellenwertes bestimmt ist. Einspritzungen mit für eine gute Gemischaufbereitung unzureichendem Druckniveau können so vermieden werden.By this measure, it is achieved that the first injection already takes place with a pressure which is determined by the definition of the first pressure threshold value. Injections with an insufficient pressure level for a good mixture preparation can thus be avoided.

Ferner ist bevorzugt, dass bei der zunächst mit dem Druckabbauventil erfolgenden Druckeinstellung vor einer Einspritzfreigabe ein steilerer Druckanstieg eingestellt wird als nach der Freigabe der Einspritzungen.Furthermore, it is preferred that a pressure increase which is steeper than that after the release of the injections is set in the pressure adjustment which initially takes place with the pressure reduction valve before an injection release.

Durch diese Maßnahme wird ein sehr schneller Druckanstieg bei gleichzeitiger Beschränkung von fehlerhaften Kraftstoff-Zumessungen erreicht, die durch einen Druckanstieg zwischen einer Berechnung einer Einspritzimpulsbreite und einem Absetzen der berechneten Einspritzimpulsbreite entstehen könnten. Die Zeitpunkte des Berechnens und des Absetzens sind in der Regel durch eine endliche Zeitspanne getrennt.By this measure, a very rapid pressure increase is achieved while limiting erroneous fuel metering, which could be caused by a pressure increase between a calculation of an injection pulse width and a discontinuation of the calculated injection pulse width. The times of computation and settling are usually separated by a finite period of time.

Bevorzugt ist auch, dass der Druckanstieg nach der Freigabe der Einspritzungen auf wenigstens einen vorbestimmten Höchstwert beschränkt wird.It is also preferable that the pressure increase after the release of the injections is limited to at least a predetermined maximum value.

Durch diese Ausgestaltung wird das Ausmaß der Fehl-Zumessung, die durch eine mit steigendem Druck bei gleicher Einspritzimpulsbreite steigende Einspritzmenge bedingt ist, auf tolerierbare Werte beschränkt.By this configuration, the extent of the Fehl-metering, which is due to an increasing injection pressure with increasing pressure with the same injection pulse width, limited to tolerable values.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Höchstwert so vorbestimmt wird, dass Einspritzmengenfehler, die durch einen Druckanstieg hervorgerufen werden, der in einer Zeitspanne zwischen einer Berechnung einer Einspritzimpulsbreite und einer Ausgabe der berechneten Einspritzimpulsbreite auftritt, kleiner als eine vorgegebene Zumess-Toleranz für ein Kraftstoffversorgungssystem sind.A further preferred embodiment is characterized in that the maximum value is predetermined such that injection quantity errors caused by a pressure rise occurring in a period between calculation of an injection pulse width and output of the calculated injection pulse width become smaller than a predetermined metering allowance for a fuel supply system.

Ferner ist bevorzugt, dass abgefragt wird, ob der Druck oberhalb eines Druck-Schwellenwertes liegt oder ob eine Zahl ausgegebener Einspritzungen einen vorbestimmten Einspritzzahlen-Schwellenwert überschreitet, und dass dann, wenn die Abfrage bejaht wird, eine Einstellung des Drucks mit dem Druckabbauventil als Druckstellglied erfolgt, wobei steile Druckänderungen zugelassen sind. Solange die Abfrage verneint wird, unterbleiben damit druckabbauende Öffnungen des Druckabbauventils.Further, it is preferable to inquire whether the pressure is above a pressure threshold or whether a number of output injections exceeds a predetermined injection number threshold, and if the answer is in the affirmative, adjustment of the pressure with the pressure reduction valve as the pressure actuator , where steep pressure changes are allowed. As long as the query is answered in the negative pressure-reducing openings of the pressure reduction valve will be omitted.

Diese Maßnahme wird bevorzugt bei kaltem Verbrennungsmotor, also wenn der erste Temperaturschwellenwert noch nicht erreicht ist, durchgeführt. In diesem Fall ist es günstig, sehr schnell den Systemdruck von zum Beispiel 200 bar zu erreichen, um eine gute Gemischaufbereitung bei kalten Brennräumen zu erzielen.This measure is preferably performed when the internal combustion engine is cold, that is, when the first temperature threshold has not yet been reached. In this case, it is favorable to very quickly reach the system pressure of, for example, 200 bar in order to achieve good mixture preparation in cold combustion chambers.

Bevorzugt ist auch, dass abgefragt wird, ob eine seit einem Startende verstrichene Zeitspanne t einen vorbestimmten ersten Zeit-Schwellenwert t_S überschreitet und ob entweder eine Anreicherung A eines Kraftstoff-Luft-Gemisches des Verbrennungsmotors kleiner als eine vorgegebene Schwelle A_S ist oder ob dann, wenn A die Schwelle A_S überschreitet, eine vom Verbrennungsmotor benötigte Kraftstoffmenge K kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert K_S ist, und dass dann, wenn beide konjunktiv verknüpften Abfragen bejaht werden, das Druckabbauventil (30) geschlossen wird und die Einstellung des Druckes mit dem Mengensteuerventil (28) erfolgt.It is also preferred that a query is made as to whether an elapsed time t since a start end exceeds a predetermined first time threshold t_S and whether either an enrichment A of a fuel-air mixture of the internal combustion engine is less than a predefined threshold A_S or if A exceeds the threshold A_S, an amount of fuel K required by the internal combustion engine is smaller than a predetermined threshold K_S, and that if both conjunctively linked queries are answered in the affirmative, the pressure reduction valve ( 30 ) and the setting of the pressure with the quantity control valve ( 28 ) he follows.

Eine bedarfsgerechte Regelung der Fördermenge ist aus Gründen des Energieverbrauchs und der Lebensdauer der Hochdruckpumpe gegenüber einer Druckregelung mit dem Druckabbauventil und einer Absteuerung einer im Überschuss geförderten Hochdruckmenge zu bevorzugen. Andererseits hat die Druckregelung mit dem Druckabbauventil anfangs den Vorteil, dass die maximale Fördermenge der Hochdruckpumpe zum schnellen Druckaufbau im Kraftstoffsystem genutzt werden kann. Durch die Umschaltung nach den genannten Kriterien wird eine optimale Ausnutzung der Vorteile beider Möglichkeiten der Druckregelung ermöglicht. Insbesondere wird ein sehr frühes Umschalten auf die bevorzugte Regelung mit dem Mengensteuerventil ermöglicht.A needs-based control of the flow rate is preferable for reasons of energy consumption and the life of the high-pressure pump to a pressure control with the pressure reduction valve and a control of a funded in excess pressure. On the other hand, the pressure control with the pressure reduction valve initially has the advantage that the maximum flow rate of the high pressure pump can be used for rapid pressure build-up in the fuel system. By switching to the above criteria, an optimal utilization of the advantages of both possibilities of pressure control is possible. In particular, a very early switching to the preferred control with the quantity control valve is made possible.

Ergänzend ist bevorzugt, dass nach einem ersten Umschalten auf die Regelung mit dem Mengensteuerventil dann, wenn die Anreicherung A größer als eine Schwelle A_S und gleichzeitig K größer als eine Schwelle K_S ist, auf eine Druckregelung mit dem Druckabbauventil umgeschaltet wird und dass dann, wenn danach die Anreicherung A eine Schwelle A_S unterschreitet, dauerhaft auf die bevorzugte Druckregelung mit dem Mengensteuerventil (28) umgeschaltet wird.In addition, it is preferable that after a first switching to the control with the quantity control valve, if the enrichment A is greater than a threshold A_S and at the same time K is greater than a threshold K_S, is switched to a pressure control with the pressure reduction valve and that, then if the enrichment A falls below a threshold A_S, permanently on the preferred pressure control with the volume control valve ( 28 ) is switched.

Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass nach einer frühen Umschaltung und sich danach ändernden Bedingungen, die größere Kraftstofffördermengen erfordern, noch einmal auf die größere Kraftstofffördermengen bereitstellende Regelung mit dem Druckabbauventil umgeschaltet wird.This embodiment ensures that, after an early changeover and then changing conditions requiring larger fuel delivery rates, the controller again switches over to the pressure reduction valve to provide the larger fuel delivery rates.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass ein veränderlicher Solldruck für die Druckeinstellung verwendet wird und dass die Änderungsgeschwindigkeit des Solldruckes begrenzt ist.A further preferred embodiment is characterized in that a variable target pressure is used for the pressure adjustment and that the rate of change of the target pressure is limited.

Auch diese Maßnahme trägt zu einer Begrenzung von Fehlern der Einspritzmengen durch einen Zeitversatz zwischen einer Einspritzzeitbildung und einer Ausgabe der Einspritzimpulsbreite bei einem zwischenzeitlich gestiegenen Druck bei.This measure also contributes to a limitation of errors in the injection quantities due to a time offset between an injection time formation and an output of the injection pulse width in the event of an increased pressure.

Ferner ist bevorzugt, dass beim Umschalten einer mit dem Druckabbauventil erfolgenden Einstellung des Drucks zu einer mit dem Mengensteuerventil erfolgenden Druckeinstellung eine Übergangskompensation durchgeführt wird. Eine solche Übergangskompensation kann erfolgen, indem beim Umschalten zunächst erhöhte Basiswerte für eine Ansteuerung des Mengensteuerventils verwendet werden.Further, it is preferable that a transitional compensation is performed when switching a pressure adjustment valve setting with the pressure to a pressure setting made with the quantity control valve. Such a transition compensation can be done by initially using increased base values for controlling the quantity control valve when switching over.

Durch diese Maßnahme werden starke Abweichungen des Istdrucks vom Solldruck beim Umschalten von der Druckregelung mit Druckabbauventil auf eine Mengenregelung mit dem Mengensteuerventil vermieden oder zumindest verringert.By this measure, strong deviations of the actual pressure from the target pressure when switching from the pressure control with pressure reduction valve to a flow control with the flow control valve avoided or at least reduced.

Solche Abweichungen sind umso größer, je ungenauer eine Vorsteuerung des Mengensteuerventils durch Basiswerte von Ansteuergrößen und je stärker der überlagerte Reglereingriff ist.Such deviations are all the greater, the more inaccurate a precontrol of the volume control valve by base values of control variables and the stronger the superimposed controller intervention.

Bevorzugt ist auch, dass die Einstellung des Druckes mit dem Mengensteuerventil mit Basiswerten von Stellgrößen erfolgt, denen eine Regelung überlagert wird und dass eine Adaption der Ansteuerung des Mengensteuerventils durchgeführt wird.It is also preferred that the adjustment of the pressure with the quantity control valve takes place with base values of manipulated variables to which a control is superimposed and that an adaptation of the actuation of the quantity control valve is carried out.

Durch die Adaption werden Streuungen im Hochdrucksystem und Alterungseffekte weitgehend kompensiert. Ein Adaptionswert kann zum Beispiel aus dem Verhalten der überlagerten Regelung gelernt werden. So kann eine Regelstellgröße tiefpassgefiltert werden und der niederfrequente Anteil der Regelstellgröße kann als Adaptionswert zur Korrektur der Basiswerte, also zur Korrektur der Vorsteuerung verwendet werden.The adaptation largely compensates for variations in the high-pressure system and aging effects. An adaptation value can be learned, for example, from the behavior of the higher-level control. Thus, a control manipulated variable can be low-pass filtered and the low-frequency component of the control manipulated variable can be used as an adaptation value for correcting the basic values, ie for correcting the precontrol.

Der Adaptionswert wird bevorzugt im Motorsteuergerät (Dauer-RAM) gespeichert und steht bei dem nächsten Motorstart zur Verfügung. Bei der Umschaltung von einer Druckregelung mit dem Druckabbauventil auf eine Mengenregelung mit dem Mengensteuerventil wird der Adaptionswert bei der Ansteuerung des Mengensteuerventils berücksichtigt. Durch die Adaption muss der Regler nicht mehr die Unterschiede zwischen Vorsteuerung und Ansteuerung bei der Umschaltung ausregeln. Als Folge wird eine Abweichung von Ist-Druck zu dem Soll-Druck, die aus ungenauen Basiswerten für die Vorsteuerung resultiert, verringert.The adaptation value is preferably stored in the engine control unit (continuous RAM) and is available at the next engine start. When switching from a pressure control with the pressure reduction valve to a flow control with the quantity control valve, the adaptation value is taken into account when controlling the quantity control valve. Due to the adaptation, the controller no longer has to compensate for the differences between feedforward control and activation during the changeover. As a result, a deviation from actual pressure to the target pressure resulting from inaccurate feedforward control values is reduced.

Ferner ist bevorzugt, dass bei dem Start eines Verbrennungsmotors zunächst eine Temperatur des Verbrennungsmotors erfasst und mit einem zweiten Temperatur-Schwellenwert verglichen wird und dass die weiter oben angegebenen Schritte zur Lösung der Aufgabe, also die Schritte des Anspruchs 1, nur durchgeführt werden, wenn die erfasste Temperatur unterhalb des zweiten Temperatur-Schwellenwerts liegt und dass dann, wenn die erfasste Temperatur oberhalb des zweiten Temperatur-Schwellenwerts liegt, die Einstellung des Druckes nur mit dem Mengensteuerventil erfolgt.Furthermore, it is preferred that at the start of an internal combustion engine first a temperature of the internal combustion engine is detected and compared with a second temperature threshold, and that the above-mentioned steps for achieving the object, that is, the steps of claim 1, are performed only when the detected temperature is below the second temperature threshold and that when the detected temperature is above the second temperature threshold, the Adjustment of pressure only with the quantity control valve.

Werden Hochdruckstarts mit warmem Motor durchgeführt, was zum Beispiel bei einem Start-Stopp-Betrieb der Fall ist, bleibt der Druck im Speichereinspritzsystem in den kurzen Stillstandsphasen weitgehend erhalten. Außerdem erfolgt bei warmen Verbrennungsmotoren keine so große Gemischanreicherung wie zum Beispiel im Kaltlauf erfolgt. Daher sind die Einspritzmengen und die durch die Einspritzungen verursachten Druckeinbrüche sehr gering. In diesem Fall kann sofort mit einer Regelung durch das Mengensteuerventil gestartet werden.If high-pressure starts are performed with a warm engine, which is the case, for example, during start-stop operation, the pressure in the accumulator injection system remains largely intact during the short stoppage phases. In addition, in warm combustion engines, there is not as much mixture enrichment as occurs, for example, during cold running. Therefore, the injection quantities and the pressure drops caused by the injections are very small. In this case can be started immediately with a control by the quantity control valve.

Bevorzugt ist auch, dass zusätzlich zu der Temperatur der Druck im Speichereinspritzsystem erfasst wird und mit einem vorbestimmten dritten Druck-Schwellenwert verglichen wird und dass dann, wenn der Druck unterhalb des dritten Druck-Schwellenwerts liegt, sowohl das Mengensteuerventil als auch das Druckabbauventil zunächst geschlossen werden.It is also preferable that in addition to the temperature, the pressure in the accumulator injection system is detected and compared with a predetermined third pressure threshold and that when the pressure is below the third pressure threshold, both the mass control valve and the pressure reduction valve are initially closed ,

Ist dagegen der Druck im Speichereinspritzsystem bei warmem Verbrennungsmotor auf Umgebungsdruck abgefallen, erfolgt der Druckaufbau zunächst schnell bei geschlossenem Druckabbauventil und geschlossenem Mengensteuerventil.If, on the other hand, the pressure in the accumulator injection system drops to ambient pressure with a warm internal combustion engine, the pressure buildup initially takes place rapidly with the pressure reduction valve closed and the quantity control valve closed.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass dann der Starter betätigt wird und dass mit der Einstellung des Druckes mit dem Mengensteuerventil nach Überschreiten eines zweiten Zeit-Schwellenwertes, nach Erreichen eines vorbestimmten vierten Druckschwellenwertes, oder nach Erreichen eines vorbestimmten Drehzahl-Schwellenwertes begonnen wird.A further preferred embodiment is characterized in that then the starter is actuated and that the setting of the pressure with the quantity control valve after exceeding a second time threshold, after reaching a predetermined fourth pressure threshold, or after reaching a predetermined speed threshold value is started ,

Durch diese Maßnahme wird bei warmem Verbrennungsmotor und daher kleinen Einspritzmengen und kleinen durch Einspritzungen bedingten Druckschwankungen direkt auf die energetisch günstigere und Hochdruckpumpen-schonende Mengenregelung geschaltet.By this measure, with warm combustion engine and therefore small injection quantities and small pressure fluctuations caused by injections switched directly to the lower energy and high-pressure pump-saving flow control.

Ferner ist bevorzugt, dass alternativ ein Niederdruckstart mit geöffnetem Druckabbauventil und Mengensteuerventil durchgeführt wird.It is further preferred that, alternatively, a low-pressure start is carried out with the pressure relief valve open and the quantity control valve.

Es ist ein Vorzug der Erfindung, dass sie Hochdruckstarts als Alternative zu den bekannten Niederdruckstarts ermöglicht, ohne die bekannten Niederdruckstarts völlig zu ersetzen. Daher können unter bestimmten Bedingungen weiter Niederdruckstarts erfolgen, wenn dies in der Summe günstiger ist.It is an advantage of the invention that it enables high pressure starts as an alternative to the known low pressure starts without completely replacing the known low pressure starts. Therefore, low pressure starts can continue under certain conditions, if this is more favorable overall.

Dabei ist bevorzugt, dass der erste Druck-Schwellenwert für eine Freigabe von Einspritzungen bei einem Hochdruckstart höher liegt als bei einem Niederdruckstart.It is preferred that the first pressure threshold for release of injections is higher in a high-pressure start than in a low-pressure start.

Dadurch erfolgt dann, wenn die bevorzugten Hochdruckstarts erlaubt sind, bereits die erste Einspritzung mit Hochdruck, ohne dass die Niederdruckstartfähigkeit beeinträchtigt wird. Eine Niederdruckstartfähigkeit kann zum Beispiel im Notlauf bei Fehlern im Hochdrucksystem oder bei extremen Temperaturen (t < –30°C) notwendig sein, bei denen im Hochdruckfall Verbindungen innerhalb des Kraftstoffsystems undicht werden könnten.As a result, when the preferred high-pressure starts are allowed, the first injection already takes place at high pressure without the low-pressure starting capability being impaired. Low pressure starting capability may be necessary, for example, in emergency operation in the high pressure system or at extreme temperatures (t <-30 ° C) where high pressure fuel line connections could be leaking.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will become apparent from the description and the accompanying 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.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. 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 each case, in schematic form:

1 ein Speichereinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor; 1 a storage injection system for an internal combustion engine;

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

3 eine Ergänzung des Ausführungsbeispiels nach der 2; und 3 a supplement to the embodiment of the 2 ; and

4 eine Adaption von Basiswerten einer Vorsteuerung für das Mengensteuerventil. 4 an adaptation of base values of a pilot control for the quantity control valve.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt die Gesamtheit eines Speichereinspritzsystems 10 für einen in der 1 nicht dargestellten Verbrennungsmotor. Das Speichereinspritzsystem 10 weist einen Hochdruckspeicher 12 auf, mit dem Einspritzventile 14, 16, 18 und 20 hydraulisch verbunden sind. Die Einspritzventile werden mit Einspritzimpulsbreiten angesteuert, die von einem Steuergerät 22 ausgegeben werden. Der Einspritzdruck im Hochdruckspeicher 12 wird von einer Hochdruckpumpe 24 bereit gestellt, die in der Regel als vom Verbrennungsmotor mechanisch angetriebene Radialkolbenpumpe realisiert ist. 1 shows the entirety of a storage injection system 10 for one in the 1 not shown internal combustion engine. The storage injection system 10 has a high-pressure accumulator 12 on, with the injectors 14 . 16 . 18 and 20 hydraulically connected. The injectors are controlled with injection pulse widths, by a control unit 22 be issued. The injection pressure in the high-pressure accumulator 12 is from a high pressure pump 24 usually provided is implemented as a combustion engine mechanically driven radial piston pump.

Zur Einstellung des Einspritzdruckes im Hochdruckspeicher 12 auf einen vorgegebenen Sollwert weist das Speichereinspritzsystem 10 einen Drucksensor 26 auf, der den Druck im Hochdruckspeicher 12 erfasst und an das Steuergerät 22 übergibt. In Abhängigkeit von Signalen des Drucksensors 26 steuert das Steuergerät 22 ein Mengensteuerventil 28 als erstes Stellglied zur Einstellung eines Druckes im Hochdruckspeicher 12 und/oder ein Druckabbauventil 30 als zweites Stellglied zur Einstellung des genannten Druckes an. Das Mengensteuerventil 28 ist in der Regel als stromlos offenes Ventil realisiert.For setting the injection pressure in the high-pressure accumulator 12 to a predetermined setpoint, the storage injection system 10 a pressure sensor 26 on the pressure in the high-pressure accumulator 12 recorded and sent to the control unit 22 passes. In response to signals from the pressure sensor 26 controls the controller 22 a quantity control valve 28 as the first actuator for setting a pressure in the high-pressure accumulator 12 and / or a pressure reduction valve 30 as a second actuator for setting the said pressure. The quantity control valve 28 is usually realized as a normally open valve.

Wenn das Mengensteuerventil 28 vom Steuergerät 22 angesteuert und damit geschlossen wird, baut sich in der Hochdruckpumpe 24 ein Druck auf. Der Druckaufbau erfolgt bei einer Radialkolbenpumpe dadurch, dass von einer Nockenwelle betätigte Pumpenkolben Kraftstoff gegen den Öffnungsdruck eines Rückschlagventils 32 verdichten. Die Hochdruckpumpe 24 wird aus einem Niederdrucksystem mit Kraftstoff versorgt. Das Niederdrucksystem umfasst wenigstens einen Kraftstoffvorratstank 34 und eine Niederdruckförderpumpe 36, die in der Regel als Elektrokraftstoffpumpe realisiert ist und Kraftstoff mit einem Förderdruck von weniger als 10 bar, in der Regel 4 bis 6 bar, an die Hochdruckpumpe 24 liefert.If the quantity control valve 28 from the control unit 22 controlled and thus closed, builds in the high-pressure pump 24 a pressure on. In the case of a radial piston pump, the pressure is built up by pump pistons actuated by a camshaft against the opening pressure of a check valve 32 compacted. The high pressure pump 24 is supplied with fuel from a low-pressure system. The low pressure system includes at least one fuel storage tank 34 and a low-pressure delivery pump 36 , which is usually realized as an electric fuel pump and fuel with a delivery pressure of less than 10 bar, usually 4 to 6 bar, to the high-pressure pump 24 supplies.

Das als erstes Stellglied zur Druckregelung dienende Mengensteuerventil 28 ist beispielsweise als stromlos offenes Ventil realisiert, dass zwischen einem Pumpvolumen der Hochdruckpumpe 24 und dem Rückschlagventil 32 angeordnet ist und im geöffneten Zustand eine hydraulische Verbindung zur Niederdruckseite des Speichereinspritzsystems freigibt. Wird das Mengensteuerventil 28 angesteuert und damit geschlossen, baut sich in der Hochdruckpumpe 24 ein Druck auf. Sobald der im Hochdruckspeicher 12 herrschende Druck erreicht ist, wird Kraftstoff über das Rückschlagventil 32 in den Hochdruckspeicher 12 gefördert. Wenn aus dem Hochdruckspeicher 12 nur wenig Kraftstoff über die Einspritzventile 14, 16, 18, 20 entnommen wird, steuert das Steuergerät 22 das Mengensteuerventil 28 so an, dass überschüssiger Kraftstoff bei offenem Mengensteuerventil 28 in das Niederdrucksystem abgeleitet wird.Serving as the first actuator for pressure control quantity control valve 28 is realized as a normally open valve, for example, that between a pumping volume of the high-pressure pump 24 and the check valve 32 is arranged and releases a hydraulic connection to the low pressure side of the storage injection system in the open state. Will the quantity control valve 28 activated and thus closed, builds in the high-pressure pump 24 a pressure on. Once in high-pressure storage 12 Reaching pressure is reached, fuel is flowing through the check valve 32 in the high-pressure accumulator 12 promoted. When out of the high-pressure accumulator 12 little fuel over the injectors 14 . 16 . 18 . 20 is removed controls the controller 22 the quantity control valve 28 so that excess fuel with open quantity control valve 28 is derived into the low pressure system.

Das Druckabbauventil 30, das als zweites Stellglied zur Regelung oder Einstellung des Drucks im Hochdruckspeicher 12 dient, ist beispielsweise als stromlos geschlossenes Proportionalventil ausgeführt. Angesteuert wird das Druckabbauventil 30 zum Beispiel mit einem Pulsweitenmodulierten Signal. Gibt das Steuergerät 22 ein Tastverhältnis von 0% aus, ist das Druckabbauventil 30 geschlossen. Bei einem Tastverhältnis von 100% ist das Druckabbauventil 30 vollständig geöffnet.The pressure reduction valve 30 , which acts as the second actuator to control or adjust the pressure in the high-pressure accumulator 12 is used, for example, designed as a normally closed proportional valve. The pressure reduction valve is activated 30 for example with a pulse width modulated signal. Gives the controller 22 a duty cycle of 0% is the pressure reduction valve 30 closed. At a duty cycle of 100% is the pressure reduction valve 30 fully open.

2 zeigt ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es im Steuergerät 22 abgearbeitet wird. Dazu wird in einem ersten Schritt 37 geprüft und entschieden, ob ein Hochdruckstart HDS oder ein Niederdruckstart durchgeführt werden soll. Aus den eingangs genannten Gründen wird ein Hochdruckstart bevorzugt. Ein Niederdruckstart wird dagegen nur unter speziellen Randbedingungen, beispielsweise im Notlauf oder bei Motortemperaturen von unter –30°C ausgelöst. 2 shows a flowchart as an embodiment of a method according to the invention, as in the control unit 22 is processed. This will be done in a first step 37 checked and decided whether a high pressure start HDS or a low pressure start should be performed. For the reasons mentioned above, a high pressure start is preferred. A low-pressure start, on the other hand, is triggered only under special boundary conditions, for example in emergency operation or at engine temperatures below -30 ° C.

Wenn im Schritt 37 eine Entscheidung für einen Hochdruckstart fällt, verzweigt das Programm zunächst zu einem Schritt 38, in dem eine Temperatur T des Verbrennungsmotors erfasst und mit einem Temperatur-Schwellenwert T_S verglichen wird. Als Temperatur T des Verbrennungsmotors kommt insbesondere die Temperatur eines Kühlmittels oder Schmiermittels des Verbrennungsmotors in Frage. Der erste Temperatur-Schwellenwert ist bevorzugt so festgelegt, dass er eine Unterscheidung eines kalten von einem warmen Verbrennungsmotor erlaubt.When in step 37 If a decision is made for a high-pressure start, the program branches first to a step 38 in which a temperature T of the internal combustion engine is detected and compared with a temperature threshold T_S. The temperature T of the internal combustion engine is in particular the temperature of a coolant or lubricant of the internal combustion engine in question. The first temperature threshold is preferably set to allow discrimination of a cold from a warm engine.

Bei kaltem Verbrennungsmotor wird aus dem Schritt 38 in den Schritt 40 verzweigt, in dem beide Stellglieder, also das Mengensteuerventil 28 und das Druckabbauventil 30 geschlossen werden. Dadurch wird ein schneller Druckaufbau bei kaltem Verbrennungsmotor gewährleistet. Anschließend wird ein Starter aktiviert, der den Verbrennungsmotor andreht. Beim Andrehen des Verbrennungsmotors wird auch die Hochdruckpumpe 24 betrieben und es erfolgt ein schneller Druckaufbau im Hochdruckspeicher 12.When the internal combustion engine is cold, the step 38 in the step 40 branched, in which both actuators, so the quantity control valve 28 and the pressure reduction valve 30 getting closed. This ensures a quick pressure build-up with a cold internal combustion engine. Subsequently, a starter is activated, which turns on the internal combustion engine. When turning the engine is also the high pressure pump 24 operated and there is a rapid pressure build-up in the high-pressure accumulator 12 ,

In einem Schritt 46 wird geprüft, ob der Druck p im Hochdruckspeicher 12 oberhalb eines Druck-Schwellenwertes p_S liegt oder ob eine Zahl ni ausgegebener Einspritzungen einen vorbestimmten Einspritzzahlen-Schwellenwert ni_S überschreitet. Dabei kann p_5 in einer Ausgestaltung als Funktion der Motorstarttemperatur vorgegeben werden. Solange weder der Druck-Schwellenwert p_S noch der Einspritzzahlen-Schwellenwert ni_S überschritten wird, erfolgt der Druckaufbau im Hochdruckspeicher 12 weiter mit geschlossenem Druckabbauventil 30 und geschlossenem Mengensteuerventil 28.In one step 46 it is checked whether the pressure p in the high-pressure accumulator 12 is above a pressure threshold p_S or whether a number ni of output injections exceeds a predetermined injection number threshold ni_S. In this case, p_5 can be specified in one embodiment as a function of the engine start temperature. As long as neither the pressure threshold p_S nor the injection number threshold ni_S is exceeded, the pressure builds up in the high-pressure accumulator 12 continue with closed pressure reduction valve 30 and closed flow control valve 28 ,

Erst wenn im Schritt 46 festgestellt wird, dass wenigstens einer der beiden genannten Schwellenwerte überschritten wurde, erfolgt im Schritt 48 eine Regelung des Druckes im Hochdruckspeicher 12 durch Ansteuern des Druckabbauventils 30 bei weiter geschlossenem Mengensteuerventil 28.Only when in step 46 it is determined that at least one of the two mentioned thresholds has been exceeded takes place in the step 48 a regulation of the pressure in the high-pressure accumulator 12 by driving the pressure reduction valve 30 at further closed quantity control valve 28 ,

Bei dieser in 2 als DAV-R bezeichneten Druckregelung mit dem Druckabbauventil 30 werden nur noch weniger steile Druckänderungen zugelassen. Auf diese Weise werden nach dem Freigeben von Einspritzungen Einspritzmengenfehler, die durch eine schnelle Drucksteigerung hervorgerufen werden, beschränkt. Dabei wird der Gradient des Druckanstiegs bevorzugt auf Werte beschränkt, bei denen resultierende Mengenfehler kleiner als ein bestimmter Prozentwert, zum Beispiel kleiner als 2% sind. At this in 2 as DAV-R designated pressure control with the pressure reduction valve 30 Only less steep pressure changes are allowed. In this way, after releasing injections, injection quantity errors caused by a rapid pressure increase are restricted. In this case, the gradient of the pressure rise is preferably limited to values at which resulting quantity errors are smaller than a certain percentage value, for example less than 2%.

Anschließend erfolgt in einem Schritt 50 eine Prüfung, ob eine seit einem Startende verstrichene Zeitspanne t einen vorbestimmten ersten Zeit-Schwellenwert t_S überschreitet und ob entweder eine Anreicherung A des Kraftstoff-Luft-Gemisches kleiner als eine vorgegebene Schwelle A_S ist oder ob dann, wenn A die Schwelle A_S überschreitet, die vom Verbrennungsmotor benötigte Kraftstoffmenge K kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert K_S ist. Die Anreicherung kann zum Beispiel durch Multiplizieren einer Einspritzimpulsbreite mit dem Wert A erfolgen, so dass A ein Maß für eine Vergrößerung der eingespritzten Kraftstoffmenge ist. K kann beispielsweise einem Maß für die gesamte Einspritzimpulsbreite mit Anreicherung sein. Erst wenn beide konjunktiv verknüpften Abfragen bejaht werden, wird das Druckabbauventil 30 geschlossen und die weitere Regelung des Druckes im Hochdruckspeicher 12 erfolgt, im Schritt 52, mit dem Mengensteuerventil 28. Dies wird in der 2 als MSV-R bezeichnet. Auf diese Weise wird bei kaltem Verbrennungsmotor ein schneller Druckaufbau erzielt.This is then done in one step 50 checking whether an elapsed time t since a starting end exceeds a predetermined first time threshold t_S and whether either an enrichment A of the fuel-air mixture is less than a predetermined threshold A_S or if A exceeds the threshold A_S, Fuel quantity K required by the internal combustion engine is smaller than a predetermined threshold value K_S. The enrichment may be accomplished, for example, by multiplying an injection pulse width by the value A, such that A is a measure of an increase in the amount of fuel injected. For example, K may be a measure of the total injection pulse width with accumulation. Only when both conjunctively linked queries are answered in the affirmative, the pressure reduction valve becomes 30 closed and the further regulation of the pressure in the high-pressure accumulator 12 done, in step 52 , with the quantity control valve 28 , This is in the 2 referred to as MSV-R. In this way, a fast pressure build-up is achieved with a cold internal combustion engine.

Wenn der Verbrennungsmotor beim Start jedoch bereits eine gewisse Mindesttemperatur aufweist, die höher als der im Schritt 38 überprüfte erste Temperatur-Schwellenwert ist, verzweigt das Programm aus dem Schritt 38 in einen Schritt 54, in dem, wie im Schritt 40, sowohl das Mengensteuerventil 28 als auch das Druckabbauventil 30 geschlossen wird. Dadurch wird ein schneller Druckaufbau gewährleistet.However, if the combustion engine already has a certain minimum temperature at start-up, which is higher than that in the step 38 checked first temperature threshold, the program branches out of the step 38 in one step 54 in which, as in the step 40 , both the quantity control valve 28 as well as the pressure reduction valve 30 is closed. This ensures a quick pressure build-up.

Anschließend wird ein Starter aktiviert, um den Verbrennungsmotor und damit die Hochdruckpumpe 24 anzutreiben. Beim anschließenden Druckaufbau wird das Druckabbauventil so lange geschlossen gehalten, bis im Schritt 58 festgestellt wird, dass der Druck p im Speicher 12 einen Einspritzfreigabedruck p_S überschreitet. So lange dieser Einspritzfreigabedruck noch nicht erreicht wurde, wird der Schritt 58 wiederholt durchlaufen. Beim Erreichen des Einspritzfreigabedrucks p_S wird auch aus dem Schritt 58 in den Schritt 48 verzweigt, in dem eine Druckregelung mit dem Druckabbauventil 30 erfolgt (DAV-R). Dabei wird der Gradient des Druckanstiegs bevorzugt auf Werte beschränkt, bei denen resulierende Mengenfehler kleiner als ein bestimmter Prozentwert sind.Subsequently, a starter is activated to the internal combustion engine and thus the high-pressure pump 24 drive. During the subsequent pressure build-up, the pressure reduction valve is kept closed until in step 58 it is found that the pressure p in the memory 12 exceeds an injection release pressure p_S. As long as this injection release pressure has not yet been reached, the step 58 go through repeatedly. Upon reaching the injection release pressure p_S is also from the step 58 in the step 48 branches, in which a pressure control with the pressure reduction valve 30 done (DAV-R). In this case, the gradient of the pressure rise is preferably limited to values at which resulting quantity errors are smaller than a certain percentage value.

Wie bereits weiter oben beschrieben, wird diese Art der Regelung mit dem Druckabbauventil 30 als Stellglied so lange beibehalten, bis die im Schritt 50 überprüften Umschaltbedingungen für eine MSV-R, also eine Druckregelung mit dem Mengensteuerventil erfüllt sind. Anschließend wird auch hier das Druckabbauventil 30 durch Verzweigen in den Schritt 52 dauerhaft geschlossen und die weitere Einstellung des Druckes im Hochdruckspeicher 12 erfolgt durch Eingriffe auf das Mengensteuerventil 28.As already described above, this type of control with the pressure reduction valve 30 as an actuator so long until the in the step 50 Verified switching conditions for a MSV-R, so a pressure control with the quantity control valve are met. Then also here the pressure reduction valve 30 by branching into the step 52 permanently closed and the further adjustment of the pressure in the high-pressure accumulator 12 is done by intervening on the quantity control valve 28 ,

Für den Fall, dass die spezifischen Bedingungen für einen Niederdruckstart vorliegen, verzweigt das Steuerungsprogramm aus dem Schritt 37 in einen Schritt 62, in dem für einen Niederdruckstart sowohl das Druckabbauventil 30 als auch das Mengensteuerventil 28 geöffnet werden. Dadurch stellt sich im Hochdruckspeicher 12 der Druck des Niederdrucksystems ein, wie er von der Niederdruckpumpe 36 bereitgestellt wird. In einem Schritt 64 wird überprüft, ob nach dem Niederdruckstart ein Startende erreicht wurde. Ein Startende wird beispielsweise dann erkannt, wenn die Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 einen vorgegebenen Drehzahlschwellenwert n_S von beispielsweise 400 Umdrehungen überschreitet. Solange dies nicht der Fall ist, wird die Schleife aus den Schritten 62 und 64 wiederholt durchlaufen und so das Druckabbauventil 30 und das Mengensteuerventil 28 weiter im geöffneten Zustand gehalten.In the event that the specific conditions for a low-pressure start are present, the control program branches out of the step 37 in one step 62 in which for a low pressure start both the pressure reduction valve 30 as well as the quantity control valve 28 be opened. This turns into the high-pressure accumulator 12 the pressure of the low-pressure system, as indicated by the low-pressure pump 36 provided. In one step 64 It is checked whether after the low pressure start a start end has been reached. A starting end is detected, for example, when the speed n of the internal combustion engine 10 exceeds a predetermined speed threshold n_S of, for example, 400 revolutions. As long as this is not the case, the loop will be out of the steps 62 and 64 run through repeatedly and so the pressure reduction valve 30 and the quantity control valve 28 kept in the open state.

Erst beim Überschreiten der Mindestdrehzahl, die ein Startende charakterisiert, verzweigt das Programm auch aus dem Schritt 64 zum Schritt 48, in dem eine Druckregelung mit dem Druckabbauventil 30 bei geschlossenem Mengensteuerventil 28 aktiviert wird.Only when exceeding the minimum speed that characterizes a start-end, the program branches out of the step 64 to the step 48 in which a pressure control with the pressure reduction valve 30 with closed flow control valve 28 is activated.

Soweit wie bisher beschrieben, wird so früh wie möglich von einer Regelung mit dem Druckabbauventil 30 auf eine Regelung mit dem Mengensteuerventil 28 umgeschaltet. Die Regelung mit dem Druckabbauventil hat dabei anfangs den Vorteil größerer Kraftstofffördermengen. Die Regelung mit dem Mengensteuerventil verringert dagegen den Verschleiss und den Energieverbrauch der Hochdruckpumpe 24.As far as described so far, is as early as possible by a regulation with the pressure reduction valve 30 to a regulation with the quantity control valve 28 switched. The regulation with the pressure reduction valve initially has the advantage of larger fuel delivery rates. The control with the quantity control valve, however, reduces the wear and the energy consumption of the high-pressure pump 24 ,

Durch das frühe Umschalten kann es jedoch bei plötzlich steigendem Kraftstoffbedarf, zum Beispiel beim Anfahren oder Beschleunigen, dazu kommen, dass größere Kraftstofffördermengen erforderlich sind. Daher wird bei einer Ausgestaltung nach einem ersten Umschalten auf die Regelung mit dem Mengensteuerventil im Schritt 52 in einem Schritt 65 noch wiederholt geprüft, ob der Kraftstoffbedarf des Verbrennungsmotors ansteigt. Dabei ist insbesondere der Fall kritisch, bei dem in der vorhergehenden Abfrage im Schritt 50 die Kraftstoffmenge K trotz großer Anreicherung A noch hinreichend klein für eine Umschaltung von DAV-R auf MSV-R war. Ein Anstieg des Basis-Kraftstoffbedarfs kann dann in Verbindung mit einer noch großen Anreicherung wieder große Kraftstofffördermengen erforderlich machen, wie sie mit dem Druckabbauventil 30 möglich sind. Dieser Fall wird durch die Abfrage im Schritt 65 erkannt, in dem überprüft wird, ob A größer als eine Schwelle A_S und gleichzeitig K größer als eine Schwelle K_S ist. Wird die Abfrage im Schritt 65 bejaht, verzweigt das Programm in den Schritt 66, in dem noch einmal auf eine Druckregelung mit dem Druckabbauventil 30 umgeschaltet wird. Erst wenn danach die Anreicherung A eine Schwelle A_S unterschreitet, was im Schritt 67 überprüft wird, wird durch ein Verzweigen in den Schritt 68 dauerhaft auf die bevorzugte Druckregelung mit dem Mengensteuerventil umgeschaltet.However, early switchover can lead to the need for larger fuel delivery rates when fueling demand increases suddenly, such as when starting or accelerating. Therefore, in one embodiment, after a first switch to the control with the quantity control valve in step 52 in one step 65 repeatedly checked whether the fuel consumption of the internal combustion engine increases. It is in particular, the case where in the previous query in step 50 the amount of fuel K despite large enrichment A was still sufficiently small for a switch from DAV-R to MSV-R. An increase in base fuel demand, in conjunction with even greater enrichment, may then again require large fuel delivery rates, such as with the pressure relief valve 30 possible are. This case is determined by the query in step 65 in which it is checked whether A is greater than a threshold A_S and at the same time K is greater than a threshold K_S. Will the query in step 65 in the affirmative, the program branches into the step 66 , in which again on a pressure control with the pressure reduction valve 30 is switched. Only when the enrichment A falls below a threshold A_S, which in step 67 is checked by branching in the step 68 permanently switched to the preferred pressure control with the quantity control valve.

3 zeigt eine Ausgestaltung, bei der beim Start eines Verbrennungsmotors zunächst eine Temperatur T des Verbrennungsmotors erfasst und mit einem zweiten Temperatur-Schwellenwert T_S2 verglichen wird, der einen warmen Verbrennungsmotor charakterisiert. Dieser Vergleich findet in der 3 im Schritt 72 statt. Wird die Abfrage im Schritt 72 verneint, was einen zumindest nicht warmen Verbrennungsmotor charakterisiert, verzweigt das Programm zum bereits im Zusammenhang mit der 2 beschriebenen Schritt 38, aus dem alternativ die Schritte 40 oder 54 der 2 erreicht werden. Wird im Schritt 72 jedoch festgestellt, dass der Verbrennungsmotor warm ist, verzweigt das Programm zu einem Schritt 74, der überprüft, ob der Druck p im Hochdruckspeicher 12 einen dritten Druck-Schwellenwert p_S3 überschreitet. 3 shows an embodiment in which the start of an internal combustion engine initially detects a temperature T of the internal combustion engine and is compared with a second temperature threshold T_S2, which characterizes a warm engine. This comparison takes place in the 3 in step 72 instead of. Will the query in step 72 denied, which characterizes an at least not warm internal combustion engine, the program branches out already in connection with the 2 described step 38 , from the alternative steps 40 or 54 of the 2 be achieved. Will in step 72 however, if it is determined that the engine is warm, the program branches to one step 74 Checking if the pressure p in the high-pressure accumulator 12 exceeds a third pressure threshold p_S3.

Wenn der Druck unterhalb des dritten Druck-Schwellenwertes liegt, werden sowohl das Mengensteuerventil 28 als auch das Druckabbauventil 30 in einem Schritt 76 zunächst geschlossen, bevor im Schritt 78 ein Aktivieren des Starters und damit ein Andrehen des Verbrennungsmotors und ein Antreiben der Hochdruckpumpe 24 ausgelöst wird. Liegt der Druck bei der Abfrage im Schritt 74 dagegen oberhalb des dritten Druck-Schwellenwertes, kann eine Regelung über das Druckabbauventil 30 oder das Mengensteuerventil 28 freigegeben werden. Anschließend wird in einem Schritt 80 überprüft, ob der Einspritzfreigabedruck erreicht wird. Solange dies nicht der Fall ist, wird der Druckaufbau mit geschlossenem Druckabbauventil 30 und geschlossenem Mengensteuerventil 28 beibehalten und der Verbrennungsmotor weiter von dem Starter angetrieben. Erst wenn die Schleife aus den Schritten 78 und 80 durch überschreiten des Einspritzfreigabedrucks aus dem Schritt 80 verlassen wird, schließt sich ein Schritt 82 an, in dem überprüft wird, ob ein zweiter Zeit-Schwellenwert t_S2, ein vierter Druck-Schwellenwert p_S4 oder ein vorbestimmter Drehzahl-Schwellenwert n_S überschritten wird. Sobald die Abfrage in Schritt 82 bejaht wird, erfolgt in Schritt 84 eine weitere Regelung des Drucks im Hochdruckspeicher 12 durch Eingriffe auf das Mengensteuerventil 28 bei geschlossenem Druckabbauventil 30. Mit anderen Worten, bei warmen Verbrennungsmotor erfolgt die Druckregelung gegebenenfalls direkt über das Mengensteuerventil 28 ohne Zwischenschaltung einer Regelphase, in der das Druckabbauventil 30 aktiviert wird.If the pressure is below the third pressure threshold, both the quantity control valve 28 as well as the pressure reduction valve 30 in one step 76 first closed before in step 78 activating the starter and thus cranking the engine and driving the high pressure pump 24 is triggered. Is the pressure in the query in step 74 On the other hand, above the third pressure threshold, can be a regulation via the pressure reduction valve 30 or the quantity control valve 28 be released. Subsequently, in one step 80 checks whether the injection release pressure is reached. As long as this is not the case, the pressure buildup with closed pressure reduction valve 30 and closed flow control valve 28 maintained and the internal combustion engine further driven by the starter. Only when the loop from the steps 78 and 80 by exceeding the injection release pressure from the step 80 is left, a step closes 82 in which it is checked whether a second time threshold t_S2, a fourth pressure threshold p_S4 or a predetermined speed threshold n_S is exceeded. Once the query in step 82 is affirmative, takes place in step 84 another regulation of the pressure in the high-pressure accumulator 12 by interfering with the quantity control valve 28 with closed pressure reduction valve 30 , In other words, when the internal combustion engine is warm, the pressure regulation may take place directly via the quantity control valve 28 without the interposition of a control phase in which the pressure reduction valve 30 is activated.

4 zeigt einen Regelkreis zur Regelung des Druckes im Hochdruckspeicher 12 in Verbindung mit einer Adaption einer Vorsteuerung des Mengensteuerventils 28. Bei einem Start des Verbrennungsmotors setzt eine Steuerung 84 zunächst sowohl das Mengensteuerventil 28 als auch das Druckabbauventil 30 auf einen definierten Initialisierungswert. Dies geschieht in der 4 durch Steuerbefehle, die über Verbindungen 86 und 88 übermittelt werden. Bei einem Hochdruckstart werden sowohl das Mengensteuerventil 28 als auch das Druckabbauventil 30 geschlossen, während beide Ventile bei einem Niederdruckstart geöffnet werden. Sobald eine Regelung erfolgen soll, wird entweder das Mengensteuerventil 28 über die Verbindung 88 oder aber das Druckabbauventil 30 über die Verbindung 86 aktiviert. 4 shows a control circuit for regulating the pressure in the high-pressure accumulator 12 in conjunction with an adaptation of a pilot control of the quantity control valve 28 , At a start of the internal combustion engine is a control 84 initially both the quantity control valve 28 as well as the pressure reduction valve 30 to a defined initialization value. This happens in the 4 through control commands over connections 86 and 88 be transmitted. At a high pressure start, both the quantity control valve 28 as well as the pressure reduction valve 30 closed, while both valves are opened at a low pressure start. As soon as a control is to take place, either the quantity control valve 28 about the connection 88 or the pressure reduction valve 30 about the connection 86 activated.

Der Druck im Hochdruckspeicher 12 wird über den Drucksensor 26 erfasst und einem Steuergerät 90 zugeführt. Im Steuergerät 90 wird der vom Drucksensor 26 bereitgestellte Istwert P_ist in einer Verknüpfung 92 mit einem Sollwert P_soll verglichen, der von einem Sollwertgeber 94 bereit gestellt wird. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird einem Regler 96 zugeführt, der daraus eine Regelstellgröße zur Ansteuerung des Druckabbauventils 30 oder des Mengensteuerventils 28 bildet. In der 4 ist ein Schalter 98 geschlossen, über den die Regelstellgröße an das Mengensteuerventil 28 übergeben wird.The pressure in the high-pressure accumulator 12 is via the pressure sensor 26 captured and a control unit 90 fed. In the control unit 90 becomes that of the pressure sensor 26 provided actual value P_ist in a link 92 compared with a setpoint P_soll, that of a setpoint generator 94 provided. The result of this comparison becomes a regulator 96 fed, the resulting control variable for controlling the pressure reduction valve 30 or the quantity control valve 28 forms. In the 4 is a switch 98 closed, via which the control variable to the quantity control valve 28 is handed over.

In der nicht dargestellten Schaltstellung des Schalters 98 würde die Regelstellgröße an das Druckabbauventil 30 übergeben werden und die Regelung daher mit Hilfe des zweiten Stellgliedes 30 erfolgen.In the switching position, not shown, of the switch 98 would the control variable to the pressure reduction valve 30 be transferred and the scheme therefore with the help of the second actuator 30 respectively.

Ein Block 100 gibt Vorsteuerwerte oder Basiswerte für die Ansteuerung des Mengensteuerventils 28 aus. Diese Basiswerte werden in einer Verknüpfung 102 mit der Regelstellgröße verknüpft. Um Fehlanpassungen der Basiswerte auszugleichen, ist ein Block 104 vorgesehen, der die Regelstellgröße mittelt. Block 104 kann beispielsweise als Integrator oder Tiefpass realisiert sein. Der Mittelwert der Regelstellgröße wird über eine Verknüpfung 106 mit den Basiswerten aus dem Basiswertgeber 100 verknüpft. Bei Fehlanpassungen der Basiswerte werden diese Fehlanpassungen damit gewissermaßen aus dem Verlauf der Regelstellgröße gelernt und in das Ausgangssignal des Tiefpasses 104 übernommen. Nach einem Einschwingen der Adaption verhält sich der Regelkreis dann so, als wenn die vom Vorsteuergeber 100 ausgegebenen Basiswerte perfekt angepasst wären.A block 100 gives pre-control values or base values for controlling the volume control valve 28 out. These underlying values are in a link 102 linked to the control manipulated variable. To compensate for mismatches of the underlying assets is a block 104 provided which averages the control manipulated variable. block 104 can be realized for example as an integrator or low pass. The mean value of the control manipulated variable is via a link 106 with the underlyings from the underlying 100 connected. In the case of mismatches of the base values, these mismatches are therefore to some extent learned from the course of the control manipulated variable and into the output signal of the low-pass filter 104 accepted. After a settling of the adaptation, the control loop then behaves as if that of the pilot control 100 issued underlying securities would be perfectly adjusted.

Claims

Method for controlling the build-up of a pressure in a memory ( 12 ) of a storage injection system ( 10 ) at a start of an internal combustion engine, characterized in that for a start of the internal combustion engine, a quantity control valve ( 28 ), which serves as a first pressure control actuator and a high-pressure flow rate of a high-pressure pump ( 24 ), is set to maximum flow, a starter is actuated and then a pressure setting initially with a pressure reduction valve ( 30 ), which serves as a second pressure control actuator, and that, when predetermined conditions are met, to a with the quantity control valve ( 28 ) pressure regulation with closed pressure reduction valve ( 30 ) is reversed.

A method according to claim 1, characterized in that prior to the actuation of the starter, a temperature of the internal combustion engine is detected and also the pressure reduction valve ( 30 ) is closed when the temperature of the internal combustion engine is below a predetermined first temperature threshold.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure in the reservoir ( 12 ) and that injections are released when the pressure is above a predetermined first pressure threshold.

A method according to claim 3, characterized in that in the first with the pressure reduction valve ( 30 ) pressure setting is set before an injection release a steeper pressure rise than after the release of the injections.

A method according to claim 4, characterized in that the pressure increase after the release of the injections is limited to at least a predetermined maximum value.

A method according to claim 5, characterized in that the maximum value is predetermined so that injection amount errors caused by a pressure rise occurring in a period between calculation of an injection pulse width and an output of the calculated injection pulse width, smaller than a predetermined Zumesstoleranz for a fuel supply system are.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that it is queried whether the pressure is above a second pressure threshold value or whether a number of output injections exceeds a predetermined injection number threshold, and that then, if the query is affirmative, an adjustment of the pressure the pressure relief valve ( 30 ) takes place as a pressure actuator, with steep pressure changes are allowed.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that it is queried whether an elapsed since a start time t exceeds a predetermined first time threshold t_S and whether either an enrichment A of a fuel-air mixture of the internal combustion engine is less than a predetermined threshold A_S or when A exceeds the threshold A_S, an amount of fuel K required by the engine is smaller than a predetermined threshold K_S, and if both of the conjunctively linked queries are affirmative, the pressure reduction valve ( 30 ) and the setting of the pressure with the quantity control valve ( 28 ) he follows.

A method according to claim 8, characterized in that after a first switching to the control with the quantity control valve ( 28 ), if the enrichment A is greater than a threshold A_S and at the same time K is greater than a threshold K_S, to a pressure control with the pressure reduction valve ( 30 ) is switched over and that then, when the enrichment A below a threshold A_S, permanently to a pressure control with the quantity control valve ( 28 ) is switched.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a variable set pressure for the pressure adjustment is used and that the rate of change of the target pressure is limited.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that when switching one with the pressure reduction valve ( 30 ) adjustment of the pressure to one with the quantity control valve ( 28 ) pressure adjustment, a transition compensation is performed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the pressure with the quantity control valve ( 28 ) is carried out with base values of manipulated variables to which a control is superimposed and that an adaptation of the control is performed.

A method according to claim 1, characterized in that at the start of an internal combustion engine, first a temperature of the internal combustion engine is detected and compared with a second temperature threshold and that steps of claim 1 are only performed when the detected temperature is below the second temperature threshold and in that when the sensed temperature is above the second temperature threshold, the pressure is adjusted only with the quantity control valve (10). 28 ) he follows.

A method according to claim 13, characterized in that in addition to the temperature of the pressure in the storage injection system ( 10 ) and is compared with a predetermined third pressure threshold and that when the pressure is below the third pressure threshold, both the mass control valve ( 28 ) as well as the pressure relief valve ( 30 ) are closed first.

A method according to claim 14, characterized in that the starter is actuated and that with the setting of the pressure with the quantity control valve ( 28 ) is started when a second time threshold is exceeded, after reaching a predetermined fourth pressure threshold, or after reaching a predetermined speed threshold.

A method according to claim 13, characterized in that it is carried out only when a high pressure start is to be performed and that alternatively a low pressure start with open pressure relief valve ( 30 ) and quantity control valve ( 28 ) is carried out.

A method according to claim 16, characterized in that the first pressure threshold for releasing injections at a high pressure start is higher than at a low pressure start.

Control unit ( 22 ) for controlling the build-up of a pressure in a memory ( 12 ) of a storage injection system ( 10 ) at a start of an internal combustion engine, characterized in that the control unit ( 22 ) for a start of the internal combustion engine, a quantity control valve ( 28 ), which serves as a first pressure control actuator and a high-pressure flow rate of a high-pressure pump ( 24 ), sets a maximum delivery, actuates a starter and then, for a pressure setting, first a pressure reduction valve ( 30 ), which serves as a second pressure control actuator, and wherein the control unit, when a predetermined condition is met, to a with the quantity control valve ( 28 ) pressure regulation with closed pressure reduction valve ( 30 ) reverses.

Control unit ( 22 ) according to claim 18, characterized in that the control unit ( 22 ) controls at least one of the methods according to claims 2 to 16.