DE102008022948A1 - Verfahren zur Druckregelung in einem Common-Rail-Einspritzsystem - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Druckregelung in einem Common-Rail-Einspritzsystem beschrieben. Hierbei wird der Rail-Druck als Regelgröße mit Hilfe eines Drucksensor kontinuierlich gemessen, der als Ausgangssignal eine analoge elektrische Spannung liefert. Für die Umrechnung der Spannung in den Raildruck wird von der Motorsteuereinheit keine standardisierte Raildruck-Spannungs-Kennlinie benutzt, sondern eine Kennlinie, die für jeden Drucksensor individuell ermittelt wird. Auf diese Weise lässt sich eine besonders genaue Druckregelung durchführen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Druckregelung in einem Common-Rail-Einspritzsystem. Zur Druckregelung in einem Common-Rail-Einspritzsystem durch ein Motorsteuergerät wird der Druck als Regelgröße kontinuierlich von einem Drucksensor gemessen. Bei dem Ausgangssignal des Drucksensors handelt es sich hierbei um eine analoge Spannung mit definierten Grenzen (0–5 V). Ein definierter Spannungswert innerhalb dieser Grenzen korrespondiert mit einem Überdruck gegen Atmosphäre von 0 bar (beispielsweise 0,5 V). Ein zweiter definierter Spannungswert korrespondiert mit dem Druck, der dem Ende des Messbereiches des Sensors entspricht (beispielsweise 4,5 V entsprechend 2.000 bar). Zwischen diesen beiden Stützstellen wird der einer bestimmten Ausgangsspannung entsprechende Druck linear interpoliert. Diese Linearisierung stellt jedoch lediglich eine Annäherung dar, da die Kennlinie des Drucksensors bzw. der im Drucksensor verwendeten Membran nicht linear ist. Durch diese Annäherung entsteht ein Fehler zwischen dem physikalischen Druck im Rail und dem vom Motorsteuergerät detektierten Druck. Dieser Fehler führt nun wiederum zu falschen Einspritzmengen der Injektoren, was zu Mehrverbrauch, höheren Emissionswerten etc. führt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, mit dem sich eine besonders genaue Druckregelung durchführen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Druckregelung in einem Common-Rail-Einspritzsystem gelöst, das die folgenden Schritte aufweist:
    • a. Kontinuierliches Messen des Raildrucks als Regelgröße mit Hilfe eines Drucksensors, der als Ausgangssignal eine analoge elektrische Spannung liefert;
    • b. Ermitteln einer drucksensorindividuellen Raildruck-Sapnnungs-Kennlinie für diesen Drucksensor und Speichern derselben;
    • c. Auslesen der Parameter dieser Kennlinie durch eine Motorsteuereinheit (ECU) und Hinterlegen der drucksensorindividuellen Kennlinie in der Motorsteuereinheit (ECU);
    • d. Verwendung der drucksensorindividuellen Kennlinie in der Motorsteuereinheit (ECU) zur Umrechnung der mit Hilfe des Drucksensors gemessenen Ausgangsspannung zum vorhandenen Raildruck; und
    • e. Durchführung der Druckregelung unter Verwendung des gemäß Schritt c. erhaltenen Raildrucks.
  • Dadurch, dass nicht eine standardisierte (theoretische) Kennlinie in der Motorsteuereinheit (ECU) zur Umrechnung der Sensorausgangsspannung zum vorhandenen Druck verwendet wird, sondern die tatsächlich ermittelte Kennlinie des Drucksensors, wird die Messgenauigkeit deutlich erhöht, da eine Fehlerquelle in der Signalaufbereitungskette wegfällt. Diese erhöhte Messgenauigkeit führt zu einer optimierten Druckregelung und entsprechend optimierten Einspritzmengen, die in di rektem Zusammenhang zu Kraftstoffverbrauch und Emissionswerten stehen.
  • Anstatt einer standardisierten linearen Kennlinie wird daher eine für jeden Drucksensor individuelle Kennlinie in der Motorsteuereinheit (ECU) hinterlegt, die genau auf den verwendeten Sensor abgestimmt ist. Hieraus resultieren die vorstehend genannten Vorteile.
  • Die vorstehend wiedergegebene Reihenfolge der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht zwingend. So wird vorzugsweise zuerst eine individuelle Raildruck-Spannungs-Kennlinie für einen speziellen Drucksensor ermittelt, und diese Kennlinie wird gespeichert. Diese drucksensorindividuelle Raildruck-Spannungs-Kennlinie kann insbesondere während eines Trimming-Prozesses des Sensors ermittelt werden. Die drucksensorindividuelle Raildruck-Spannungs-Kennlinie wird zweckmäßigerweise dann in einer anwendungsspezifischen Schaltung (ASIC) des Drucksensors hinterlegt, wobei dann die Parameter dieser Kennlinie durch eine Motorsteuereinheit (ECU) ausgelesen werden und die drucksensorindividuelle Kennlinie in der Motorsteuereinheit (ECU) hinterlegt wird. Die Motorsteuereinheit (ECU) verwendet dann diese drucksensorindividuelle Kennlinie, die aus der anwendungsspezifischen Schaltung des zugehörigen Drucksensors ausgelesen wurde, zur Umrechnung der mit Hilfe des Drucksensors gemessenen Ausgangsspannung, um den anstehenden bzw. vorhandenen Raildruck zu ermitteln.
  • Vorzugsweise wird als Kennlinie die Kennlinie einer Membran eines Drucksensors ermittelt.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Druckregelung in einem Common-Rail-Einspritzsystem mit den folgenden Schritten: a. Kontinuierliches Messen des Raildrucks als Regelgröße mit Hilfe eines Drucksensors, der als Ausgangssignal eine analoge elektrische Spannung liefert; b. Ermitteln einer drucksensorindividuellen Raildruck-Spannungs-Kennlinie für diesen Drucksensor und Speichern derselben; c. Auslesen der Parameter dieser Kennlinie durch eine Motorsteuereinheit (ECU) und Hinterlegen der drucksensorindividuellen Kennlinie in der Motorsteuereinheit (ECU); d. Verwendung der drucksensorindividuellen Kennlinie in der Motorsteuereinheit (ECU) zur Umrechnung der mit Hilfe des Drucksensors gemessenen Ausgangsspannung zum vorhandenen Raildruck; und e. Durchführung der Druckregelung unter Verwendung des gemäß Schritt d. erhaltenen Raildrucks.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drucksensorindividuelle Raildruck-Spannungs-Kennlinie während eines Trimming-Prozesses des Sensors ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte drucksensorindividuelle Kennlinie in einer anwendungsspezifischen Schaltung (ASIC) des Drucksensors hinterlegt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, durch gekennzeichnet, dass die drucksensorindividuelle Kennlinie aus der anwendungsspezifischen Schaltung (ASIC) des Drucksensors von der Motorsteuereinheit (ECU) ausgelesen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Drucksensorkennlinie die Kennlinie einer Membran eines Drucksensors ermittelt wird.
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