DE102006043828A1 - Method for determining rail pressure for controlling internal-combustion engine, involves seizing fuel pressure and comparing to desired value using controller - Google Patents

Method for determining rail pressure for controlling internal-combustion engine, involves seizing fuel pressure and comparing to desired value using controller Download PDF

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Abstract

The method involves seizing the fuel pressure and comparing to a desired value (S) using a controller (100) on the basis of the comparison of a control factor (A). A rail break pressure (P) is determined on the basis of the size, which characterizes the electrical size of the controller. The rail break pressure is determined on the basis of the current (I) that flows through the controller. An independent claim is also included for a device for controlling the internal-combustion engine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The The invention is based on a method and a device the genus of independent Claims.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine sind aus der DE 195 48 278 bekannt. Dort werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Commonrail-System, beschrieben. Wenigstens eine Pumpe fördert Kraftstoff in einen Speicher. Der Druck in dem Speicher wird erfasst und mittels eines Reglers auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt. Ein Ventil, das den Speicher mit dem Kraftstofftank verbindet, dient als erstes Druckregelmittel. Ferner dient eine gesteuerte Hochdruckpumpe als zweites Druckregelmittel. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels eines Ventils die Kraftstoffmenge, die von der Hochdruckpumpe gefordert wird, eingestellt werden kann.A method and an apparatus for controlling an internal combustion engine are known from DE 195 48 278 known. There, a method and a device for controlling an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with a common rail system, are described. At least one pump delivers fuel to a reservoir. The pressure in the memory is detected and regulated by means of a controller to a predetermined setpoint. A valve connecting the reservoir to the fuel tank serves as the first pressure regulating means. Further, a controlled high pressure pump serves as a second pressure regulating means. In particular, it can be provided that the amount of fuel required by the high pressure pump can be adjusted by means of a valve.

Des Weiteren ist aus der DE 102 005 052 636 eine spezielle Anordnung beschrieben, bei der die Drosselung der Hochdruckpumpe mit dem Absteuern des Druckregelventils hydraulisch verknüpft ist. Das heißt, hier wird ein Kraftstoffsystem beschrieben, das ein Ventil umfasst, das die der Hochdruckpumpe zur Verfügung gestellte Kraftstoffmenge beeinflusst. Dieses Ventil wird als Einstelleinrichtung bezeichnet. Die Stellung dieser Einstelleinrichtung zur Beeinflussung der Kraftstoffmenge, die der Hochdruckpumpe zugeführt wird, ist von der Stellung des Druckregelventils und/oder von dem Kraftstoffstrom, der von dem Druckregelventil vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich abgelassen wird, beeinflusst. Diese Beeinflussung erfolgt vorzugsweise hydraulisch durch eine geeignete Einstelleinrichtung.Furthermore, from the DE 102 005 052 636 a special arrangement described in which the throttling of the high pressure pump is hydraulically linked to the Absteuern the pressure control valve. That is, a fuel system is described herein that includes a valve that affects the amount of fuel provided to the high pressure pump. This valve is referred to as adjustment. The position of this adjusting means for influencing the amount of fuel which is supplied to the high-pressure pump is influenced by the position of the pressure regulating valve and / or by the fuel flow which is discharged from the high-pressure region to the low-pressure region by the pressure regulating valve. This influencing is preferably done hydraulically by a suitable adjustment device.

Üblicherweise erfolgt eine Regelung des Raildrucks. Hierzu ist es notwendig, dass der Raildruck mit einem entsprechenden Sensor erfasst wird. Ein Fehler oder gar ein Ausfall eines solchen Raildrucksensors ist nur schwer zu erkennen, da lediglich ein Sensor aus Kostengründen verbaut ist. Durch eine geeignete Ansteuerung eines Stellers wird der Raildruck auf den Sollwert eingestellt.Usually there is a regulation of the rail pressure. For this it is necessary that the rail pressure is detected with a corresponding sensor. One Error or even failure of such a rail pressure sensor is only hard to detect, because only one sensor installed for cost reasons is. By suitable control of a controller, the rail pressure set to the setpoint.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren haben den Vorteil, dass eine einfache Methode zur Raildruckerfassung zur Verfügung gestellt wird, mit der eine Plausibilisierung eines verbauten Raildrucksensors möglich ist bzw. mit der der Raildrucksensor ersetzt werden kann.The inventive device or the inventive method have the advantage that a simple method for rail pressure detection for disposal is made, with a plausibility of a built-rail pressure sensor possible is or can be replaced with the rail pressure sensor.

Erfindungsgemäß wird eine Raildruckgröße ausgehend von einer Größe ermittelt, die eine elektrische Größe des Stellers charakterisiert. Bei einer ersten Ausführungsform wird dieser Istwert in allen Betriebszuständen zur Regelung verwendet. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Größe mit ausreichender Genauigkeit den Raildruck charakterisiert. Bei einer zweiten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Normalbetrieb ein zweiter Istwert zur Regelung verwendet wird, wobei dieser mittels eines Raildrucksensors erfasst wird. Dieser zweite Istwert wird mit dem ersten Istwert, der ausgehend von der elektrischen Größe ermittelt wird, verglichen. Abhängig von diesem Vergleich wird erkannt, ob der Raildrucksensor mit ausreichender Genauigkeit arbeitet. Wird ausgehend von diesem Vergleich ein Fehler erkannt, so werden entsprechende Maßnahmen eingeleitet. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei einem erkannten Fehler des Raildrucksensors der Istwert, der ausgehend von der elektrischen Größe bestimmt wird, als Istwert zur Regelung verwendet wird.According to the invention is a Starting from railroad printing size determined by a size the one electrical size of the actuator characterized. In a first embodiment, this actual value in all operating states used for regulation. This is possible in particular if the size with sufficient Accuracy characterizes the rail pressure. In a second embodiment is provided that in normal operation, a second actual value for control is used, this detected by means of a rail pressure sensor becomes. This second actual value is based on the first actual value determined by the electrical size is compared. Dependent From this comparison, it is detected whether the rail pressure sensor with sufficient Accuracy works. Is based on this comparison an error recognized, appropriate action will be taken. At a Particularly advantageous embodiment is provided that at a detected errors of the rail pressure sensor, the actual value, starting from the electrical size determined is used as actual value for regulation.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als elektrische Größe der Strom, der durch den Steller fließt, verwendet wird. Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Druckwert für den Raildruck abhängig von dem Strom aus einem Kennfeld ausgele sen wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei dem Steller um ein Druckregelventil und dort insbesondere um die Spule des Druckregelventils handelt.Especially It is advantageous if, as an electrical variable, the current flowing through the Steller flows, used becomes. In a particularly simple embodiment is provided that the pressure value for the Rail pressure dependent is read from the current from a map sen. Especially advantageous it is when the actuator is a pressure control valve and There is in particular the coil of the pressure control valve.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorgehensweise bei einem System eingesetzt wird, bei dem die Drosselung der Hochdruckpumpe mit dem Absteuern des Druckregelventils hydraulisch verknüpft ist. Bei solchen Systemen ist der Einfluss des Volumenstroms auf die Abhängigkeit des Raildrucks vom Strom und umgekehrt deutlich vermindert.Especially It is advantageous if the procedure is used in a system in which the throttling of the high pressure pump with the Absteuern the pressure control valve is hydraulically linked. In such systems is the influence of the volume flow on the dependence of the rail pressure on the Electricity and vice versa significantly reduced.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenembodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail. It demonstrate

1 die wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Vorgehensweise und 1 the essential elements of the procedure according to the invention and

2 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kennfeldes. 2 an example of a map according to the invention.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In der 1 ist die Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine als Blockdiagramm dargestellt.In the 1 is the apparatus for controlling an internal combustion engine as a block diagram shown.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 sind die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Elemente als Blockdiagramm dargestellt. Mit 100 ist ein Steller bezeichnet. Dieser bildet zusammen mit einem Schaltmittel 110 und einem Strommessmittel 120 eine Reihenschaltung, die zwischen einem ersten Anschluss 130 und einem zweiten Anschluss 135 einer Versorgungsspannung geschaltet sind. Die dargestellte Reihenfolge der Elemente ist lediglich beispielhaft. Die Elemente können auch in anderer Reihenfolge angeordnet sein. Ferner können auch noch weitere Elemente vorgesehen sein.In 1 The elements necessary for the understanding of the invention are shown as a block diagram. With 100 is called a controller. This forms together with a switching means 110 and a current measuring means 120 a series connection between a first connection 130 and a second port 135 a supply voltage are connected. The illustrated sequence of elements is merely exemplary. The elements can also be arranged in a different order. Furthermore, other elements may also be provided.

Das Schaltmittel 110 wird von einer Steuereinheit 140 mit Ansteuersignalen A beaufschlagt. Ferner wertet die Steuereinheit 140 das Ausgangssignal des Messmittels 120 aus. Bei der Steuereinheit 140 handelt es sich vorzugsweise um einen Teil eines Motorsteuer geräts, das die Brennkraftmaschine steuert. Bei dem Steller handelt es sich um die Spule eines Magnetventils, das zur Druckregelung verwendet wird. Dieses Magnetventil ist zwischen dem Hochdruckbereich, das heißt insbesondere dem Rail, und dem Niederdruckbereich, beispielsweise dem Tank, angeordnet. Durch Öffnen und Schließen wird der Druck in dem Rail auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Neben diesem Stellelement ist noch ein weiteres Stellelement, das nicht dargestellt ist, vorgesehen. Hierbei handelt es sich um ein weiteres Magnetventil, mit dem die Kraftstoffmenge, die der Hochdruckpumpe zugeführt wird, beeinflusst werden kann.The switching means 110 is from a control unit 140 acted upon by drive signals A. Further evaluates the control unit 140 the output signal of the measuring means 120 out. At the control unit 140 it is preferably a part of a motor control device that controls the internal combustion engine. The actuator is the coil of a solenoid valve used for pressure control. This solenoid valve is arranged between the high-pressure region, that is to say in particular the rail, and the low-pressure region, for example the tank. By opening and closing the pressure in the rail is set to a predetermined value. In addition to this control element is still another control element, which is not shown, is provided. This is another solenoid valve that can be used to control the amount of fuel supplied to the high pressure pump.

Üblicherweise wird das Schaltmittel 110 von einem Druckregler 200 mit einem Ansteuersignal A beaufschlagt. Dem Druckregler wird zum einen der Sollwert S einer Sollwertvorgabe 210 und zum anderen ein Istwert PI zugeführt. Ausgehend von dem Vergleich zwischen dem Istwert PI und dem Sollwert S für den Druck im Hochdruckbereich stellt der Regler 200 ein Ansteuersignal A für das Schaltmittel 110 zur Verfügung, das derart ausgebildet ist, dass sich der gewünschte Druck Im Hochdruckbereich einstellt.Usually, the switching means 110 from a pressure regulator 200 acted upon by a drive signal A. The pressure regulator is the setpoint S of a setpoint input on the one hand 210 and on the other hand, an actual value PI supplied. Starting from the comparison between the actual value PI and the setpoint S for the pressure in the high-pressure range, the controller sets 200 a drive signal A for the switching means 110 available, which is designed such that adjusts the desired pressure in the high pressure area.

Die Sollwertvorgabe 210 ermittelt den Sollwert S ausgehend von dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine.The setpoint specification 210 determines the desired value S, starting from the respective operating state of the internal combustion engine.

Das Ausgangssignal des Messmittels 120 gelangt zu einer Auswertung 220. Vorzugsweise wertet die Auswertung 220 den Spannungsabfall an dem Messmittel 120 aus, das vorzugsweise als Ohmscher Widerstand ausgebildet ist. Die Auswertung 220 liefert ein Signal 1, das den Strom charakterisiert, der durch den Steller 100 fließt, einer Druckauswertung 230. Die Druckauswertung 230 ermittelt ausgehend von dem Stromwert I ein Raildrucksignal P, das den Raildruck charakterisiert. Dies wird einer Diagnose 250 zugeführt.The output signal of the measuring device 120 arrives at an evaluation 220 , Preferably evaluates the evaluation 220 the voltage drop across the measuring means 120 made, which is preferably designed as an ohmic resistor. The evaluation 220 delivers a signal 1 that characterizes the current passing through the actuator 100 flows, a pressure evaluation 230 , The print evaluation 230 determined based on the current value I, a rail pressure signal P, which characterizes the rail pressure. This becomes a diagnosis 250 fed.

Bei einer ersten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Diagnose 250 den Messwert PI des Raildrucksensors 240 mit dem ausgehend von dem Strom ermittelten Raildruckwert P vergleicht und abhängig von diesem Vergleich auf eine ordnungsgemäße Funktion des Sensors 240 für den Raildruck erkennt.In a first embodiment, it is provided that the diagnosis 250 the measured value PI of the rail pressure sensor 240 is compared with the rail pressure value P determined on the basis of the current and, depending on this comparison, on the proper functioning of the sensor 240 recognizes for the rail pressure.

Bei der zweiten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass dieser so ermittelte Wert P für den Raildruck dem Raildruckregler 200 als Istwert zugeführt wird. Durch diese Vorgehensweise kann der übliche Raildrucksensor 240 eingespart werden. Dies bedeutet, ausgehend von dem Wert des Stroms, der durch den Steller fließt, wird der Druck P, der im Hochdruckbereich des Common-Rail-Systems herrscht ermittelt und zur Reglung verwendet.In the second embodiment, it is provided that this thus determined value P for the rail pressure the rail pressure regulator 200 is supplied as an actual value. By doing so, the usual rail pressure sensor 240 be saved. This means, based on the value of the current flowing through the actuator, the pressure P, which prevails in the high-pressure region of the common rail system is determined and used for control.

Bei der ersten Ausführungsform kann bei eine Ausgestaltung vorgesehen sein, dass bei Vorliegen eines Fehlers, der ausgehend von dem Stromwert berechnete Raildruck P als Ersatzwert der Raildruckregelung 200 zugeführt wird.In the first embodiment, it can be provided in one embodiment that, in the presence of an error, the rail pressure P calculated based on the current value as a substitute value of the rail pressure control 200 is supplied.

Dies bedeutet, der ausgehend von dem Stromwert I berechnete Raildruck P wird bei einer Ausführungsform direkt als Istwert verwendet. Bei einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass dieser Raildruck lediglich als Ersatzwert bei einem fehlerhaften Messwert des Raildrucksensor verwendet wird. Wobei der Fehler des Raildrucksensors ausgehend von dem Messwert für den Strom I berechneten Raildruck P erkannt wird. Bei einer weiteren Alternative kann auch vorgesehen sein, dass lediglich ein Fehler ausgehend von dem Vergleich der beiden Raildruckwerte erkannt wird.This means the rail pressure calculated from the current value I. P becomes in one embodiment directly used as actual value. In another embodiment provided that this rail pressure only as a substitute value in a erroneous reading of the rail pressure sensor is used. In which the error of the rail pressure sensor based on the measured value for the current I calculated rail pressure P is detected. In another alternative can also be provided that only an error starting from the comparison of the two rail pressure values is detected.

Die Druckermittlung 230 ist vorzugsweise als Kennfeld ausgebildet. In dieser Druckermittlung ist der Raildruck P abhängig von dem Strom I als Kennlinie abgelegt. In einer einfachsten Ausgestaltung ist lediglich eine Kennlinie vorgesehen. Bei einer verbesserten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mehrere Kennlinien für unterschiedliche Betriebszustände abgelegt sind. In 2 ist ein beispielhafter Zusammenhang für den Strom I und den Raildruck P aufgetragen. Mit steigendem Raildruck steigt der Strom ebenfalls an. In weiten Bereichen besteht ein nahezu linearer Zusammenhang zwischen dem Strom I und dem Raildruck P.The pressure determination 230 is preferably designed as a map. In this pressure determination of the rail pressure P is stored as a function of the current I as a characteristic. In a simplest embodiment, only one characteristic is provided. In an improved embodiment, it is provided that several characteristic curves are stored for different operating states. In 2 an exemplary relationship for the current I and the rail pressure P is plotted. As the rail pressure increases, the current also increases. In many areas there is a nearly linear relationship between the current I and the rail pressure P.

Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass keine Kennlinie, sondern ein mathematischer Zusammenhang, verwendet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein linearer Zusammenhang in bestimmten Bereichen der Messwerte vorgesehen ist.According to the invention, it can also be provided that no characteristic but a mathematical relationship is used. In particular, it can be provided that a linear relationship in certain ranges of the measured values is provided.

Claims (6)

Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, bei dem ein Istwert (PI), der den Kraftstoffdruck angibt, erfasst und mit einem Sollwert (S) verglichen wird, ausgehend von dem Vergleich wird eine Steuergröße (A) für wenigstens einen Steller (100) vorgegeben, dadurch gekennzeichnet, dass eine Raildruckgröße (P) ausgehend von einer Größe (I) ermittelt wird, die eine elektrische Größe (I) des Stellers (100) charakterisiert.Method for controlling an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine having a common rail system, in which an actual value (PI), which indicates the fuel pressure, detected and compared with a setpoint (S), starting from the comparison, a control variable (A ) for at least one actuator ( 100 ), characterized in that a rail pressure variable (P) is determined starting from a variable (I) which has an electrical variable (I) of the actuator ( 100 Characterized. Verfahren nach Anspruch 1, dass die Raildruckgröße (P) ausgehend von dem Strom (I), der durch den Steller (100) fließt, ermittelt wird.Method according to Claim 1, in which the rail pressure variable (P) is calculated starting from the current (I) generated by the actuator ( 100 ) flows, is determined. Verfahren nach Anspruch 2, dass der Raildruck (P) abhängig von dem Strom (I) aus einem Kennfeld (230) ausgelesen wird.Method according to Claim 2, in which the rail pressure (P) depends on the current (I) from a characteristic diagram ( 230 ) is read out. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Common-rail-System, mit Mitteln (140), die einen Istwert (PI), der den Kraftstoffdruck angibt, erfassen und mit einem Sollwert (S) vergleichen, und ausgehend von dem Vergleich eine Steuergröße (A) für wenigstens einen Steller (100) vorgeben, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (230) vorgesehen sind, die eine Raildruckgröße (P) ausgehend von einer Größe (I) ermitteln, die eine elektrische Größe des Stellers charakterisiert.Device for controlling an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with a common rail system, with means ( 140 ), which detects an actual value (PI), which indicates the fuel pressure, and compares it with a desired value (S), and, based on the comparison, a control variable (A) for at least one actuator ( 100 ), characterized in that means ( 230 ) are provided, which determine a rail pressure variable (P) on the basis of a size (I), which characterizes an electrical variable of the actuator. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Steller um ein Druckregelventil handelt.Device according to claim 4, characterized in that that the actuator is a pressure regulating valve. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steller als Druckregelventil ausgebildet ist und dass die Drosselung der Hochdruckpumpe mit dem Absteuern des Druckregelventils hydraulisch verknüpft ist.Device according to claim 4, characterized in that that the actuator is designed as a pressure control valve and that the Throttling the high pressure pump with the Absteuern the pressure control valve hydraulically linked is.
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