DE102009029596B4 - Method for controlling an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei dem mit einer Pumpe (40) Kraftstoff über einen Zulauf (52) in einen Speicher (32) gefördert wird, wobei der Druck in dem Speicher (32) mit einem Druckregelventil (36) geregelt wird, das über einen Vorlauf (58) mit der Pumpe (40) in Verbindung steht, wobei die Temperatur des Kraftstoffs in dem Vorlauf (58) gemessen wird und anhand dieser gemessenen Temperatur die Pumpe (40) geregelt wird, wobei als Stellgröße für den Regler die Drosselung der Pumpe verwendet wird.Method for controlling an internal combustion engine, in which with a pump (40) fuel via an inlet (52) in a memory (32) is conveyed, wherein the pressure in the memory (32) with a pressure control valve (36) is controlled via a feed line (58) with the pump (40) is in communication, wherein the temperature of the fuel in the flow (58) is measured and based on this measured temperature, the pump (40) is controlled, wherein as a control variable for the controller throttling the Pump is used.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System.The invention relates to a method and an arrangement for controlling an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with a common rail system.
Stand der TechnikState of the art
Der Begriff Common Rail bezeichnet eine gemeinsame Schiene und beschreibt die Verwendung eines gemeinsamen Kraftstoff-Hochdruckspeichers mit entsprechenden Abgängen zur Versorgung der Zylinder mit Kraftstoff. Bei der Common-Rail-Einspritzung, die auch „Speichereinspritzung“ genannt wird, handelt es sich um Einspritzsysteme für Verbrennungsmotoren, bei denen eine Hochdruckpumpe den Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau bringt. Der unter Druck stehende Kraftstoff füllt ein Rohrleitungssystem, das bei Motorbetrieb ständig unter Druck steht.The term common rail designates a common rail and describes the use of a common high-pressure fuel accumulator with corresponding outlets to supply the cylinders with fuel. Common rail injection, also known as "accumulator injection", is an injection system for internal combustion engines in which a high-pressure pump brings the fuel to a high pressure level. The pressurized fuel fills a piping system that is constantly under pressure during engine operation.
Aus der Druckschrift
Aus der
Die
In modernen Common-Rail-Systemen wird nur die benötigte Kraftstoffmenge auf Hochdruck komprimiert und ins Rail gefördert, was durch eine Saugdrosselung der Pumpe bzw. Hochdruckpumpe erreicht wird. Die Druckregelung im Rail wird in den meisten Betriebszuständen durch diese Mengenbilanz umgesetzt. Die geförderte Kraftstoffmenge entspricht dabei der benötigten Menge. Dadurch wird auch nur die tatsächlich benötigte Energie durch die Hochdruckpumpe aufgenommen.In modern common-rail systems, only the required amount of fuel is compressed to high pressure and conveyed into the rail, which is achieved by a suction throttling of the pump or high-pressure pump. The pressure control in the rail is implemented in most operating states by this mass balance. The pumped amount of fuel corresponds to the required amount. As a result, only the energy actually required is absorbed by the high-pressure pump.
Bei Betriebszuständen mit niedrigen Kraftstoffzulauftemperaturen (< 5 - 15 °C) wird jedoch die Pumpe ungedrosselt betrieben und die Druckregelung mit einem Hochdruckregelventil umgesetzt. Dies bedeutet, dass die Pumpe die maximal mögliche Energie aufnimmt und einen maximalen Volumenstrom bei hohem Druck fördert. Dieser Mengenüberschuss wird durch das Druckregelventil (DRV) abgesteuert. Durch das Absteuern des DRV wird die potentielle Energie, nämlich der Druck des Verlustvolumenstroms, in thermische Energie gewandelt. Die aufgeheizte Kraftstoffmenge wird dann bei modernen Niederdruckkraftstoffsystemen direkt in den Vorlauf des Kraftstofffilters eingeleitet.In operating states with low fuel inlet temperatures (<5 - 15 ° C), however, the pump is operated unthrottled and the pressure control is implemented with a high-pressure control valve. This means that the pump absorbs the maximum possible energy and promotes a maximum volume flow at high pressure. This excess quantity is deactivated by the pressure regulating valve (DRV). By controlling the DRV, the potential energy, namely the pressure of the loss volume flow, is converted into thermal energy. The heated fuel quantity is then introduced in modern low-pressure fuel systems directly into the flow of the fuel filter.
Durch dieses Prinzip wird der Kraftstoff im Filter aufgeheizt, was bei Dieselkraftstoff notwendig ist, da dieser bei niedrigen Temperaturen schlechte Fließeigenschaften hat und durch Ausscheidung einer festen Phase den Filter verstopfen kann. Dies führt dazu, dass der Motor bzw. das Fahrzeug stehen bleibt. Da der Kraftstoff im Zulauf der Hochdruckpumpe dadurch sehr schnell die für diesen Betriebszustand (DRV-Regelung) höchstmögliche Temperatur überschreitet, wird in den Saugdrosselmodus (ZME) zurückgeschaltet. In diesem Fall sinkt die Zulauftemperatur des Filters und der Hochdruckpumpe schnell wieder ab, da nur kalter Kraftstoff aus dem Tank des Fahrzeugs gefördert wird. Wird dann die untere Temperaturgrenze für den Saugdrosselmodus unterschritten, wird wieder in den DRV-Modus zurückgeschaltet. Dies führt dazu, dass bei kalten Temperaturen häufig zwischen beiden Regelmodi gewechselt wird. Um das häufige Wechseln bzw. Umschalten zu vermeiden, kann die Verwendung eines Timer gesteuerten DRV-Modus vorgenommen werden.By this principle, the fuel in the filter is heated, which is necessary for diesel fuel, since it has poor flow properties at low temperatures and can clog the filter by precipitation of a solid phase. This will cause the engine or vehicle to stop. As a result, the fuel in the inlet of the high-pressure pump very quickly exceeds the highest possible temperature for this operating state (DRV control), and returns to the suction throttle mode (ZME). In this case, the inlet temperature of the filter and the high-pressure pump drops rapidly again, since only cold fuel from the tank of the vehicle is promoted. If the lower temperature limit for the suction throttle mode is undershot, the system switches back to DRV mode. This means that in cold temperatures often between the two control modes is changed. To avoid frequent switching or switching, the use of a timer controlled DRV mode can be made.
Das vorstehend beschriebene häufige Umschalten zwischen den Regelmodi führt zu einer erhöhten Bauteilbelastung an dem Druckregelventil und der Zumesseinheit. Die Verwendung eines Timers für den DRV-Modus kann zu einem stärkeren Aufheizen des gesamten Kraftstoffs in dem Tank über die aufgeheizte Kraftstoffmenge, die durch die Hochdruckpumpe in den Tank gefördert wird, führen. Ein Aufheizen des gesamten Tankvolumens ist jedoch meist weder notwendig noch erwünscht, da diese Energie ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird.The frequent switching between the control modes described above leads to an increased component load on the pressure control valve and the metering unit. The use of a timer for the DRV mode may result in more heating of all the fuel in the tank over the amount of fuel delivered by the high pressure pump into the tank. However, heating the entire tank volume is usually neither necessary nor desirable, as this energy is released unused to the environment.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es werden ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 und ein Anordnung nach Anspruch 6 zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.There are a method for controlling an internal combustion engine according to claim 1 and an arrangement according to claim 6 for carrying out the Procedure presented. Embodiments emerge from the dependent claims.
Der Speicher ist dabei das Rail des Common-Rail-Systems und steht über Kraftstoffleitungen mit verschiedenen Injektoren in Verbindung.The memory is the rail of the common rail system and is connected via fuel lines with various injectors in connection.
Um dem häufigen Umschalten zwischen den Regelmodi und/oder der erhöhten Wärmeerzeugung durch Verwendung eines Timers zu entgegnen, wird somit im DRV-Modus die Wärmemenge im DRV-Rücklauf, was dem Filter- und Pumpenvorlauf entspricht, durch gezieltes Drosseln der Hochdruckpumpe auf ein benötigtes Niveau begrenzt.In order to counter the frequent switching between the control modes and / or the increased heat generation by using a timer, in DRV mode, the amount of heat in the DRV return, which corresponds to the filter and pump flow, by targeted throttling the high-pressure pump to a required level limited.
Dieses Verhalten wird im vorliegenden Fall durch eine Zulauftemperaturregelung erreicht. Die Messgröße als Eingang für den Regler ist die Temperatur des Kraftstofftemperatursensors bzw. -fühlers im Vorlauf der Pumpe bzw. Hochdruckpumpe. Dieser misst in einer Ausgestaltung die Mischtemperatur zwischen der Vorlaufmenge aus dem Tank und der Vorlaufmenge aus dem Rücklauf des Druckregelventils. Die Stellgröße für den Regler ist typischerweise die Drosselung der Pumpe. Zu beachten ist, dass der Stellbereich durch die maximale Förderung der Pumpe (maximaler Mengenüberschuss bedeutet starkes Heizen) und die benötigte Systemmenge für die gewünschte Einspritzung (geringes bzw. kein Heizen) begrenzt ist.This behavior is achieved in the present case by a supply temperature control. The measured variable as input for the controller is the temperature of the fuel temperature sensor or sensor in the flow of the pump or high-pressure pump. This measures in one embodiment, the mixing temperature between the flow rate from the tank and the flow rate from the return of the pressure control valve. The manipulated variable for the regulator is typically the throttling of the pump. It should be noted that the adjustment range is limited by the maximum delivery of the pump (maximum surplus means strong heating) and the required system quantity for the desired injection (low or no heating).
Es soll nur die notwendige Energie zum Heizen des Kraftstoffs bei kalten Betriebszuständen aufgebraucht werden. Außerdem soll ein häufiges Umschalten zwischen den Druckregelmodi vermieden werden, um Bauteilbelastungen zu verringern bzw. nicht zu erhöhen.It should only be used up the necessary energy for heating the fuel in cold operating conditions. In addition, a frequent switching between the pressure control modes should be avoided in order to reduce component loads or not to increase.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend 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 indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt in einem Diagramm den Stellbereich für eine Zulauftemperaturregelung durch Saugdrosselung einer Pumpe. -
2 zeigt eine Ausführung der Anordnung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine.
-
1 shows in a diagram the setting range for a supply temperature control by suction throttling a pump. -
2 shows an embodiment of the arrangement for controlling an internal combustion engine.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.
In
Eine Kurve
In
Die Darstellung zeigt einen Speicher
Über einen Zulauf
In dem Vorlauf
Das Steuergerät
Claims (9)
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