DE102009037644A1 - Method for operating internal combustion engine with fuel pressure accumulator, involves providing overall correct variable by controller, where overall correct variable is volumetric flow - Google Patents

Method for operating internal combustion engine with fuel pressure accumulator, involves providing overall correct variable by controller, where overall correct variable is volumetric flow Download PDF

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Jan Peter Dr. Ing. Blath
Matthias Schultalbers
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Abstract

The method involves providing the overall correct variable by a controller. The overall correct variable is a volumetric flow. The distribution of volumetric flow takes place in multiple adjusting units. The controlling of the adjusting unit tales pace in dependent to the volumetric flow ratio, which is assigned to each adjusting unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Kraftstoffdruckspeicher mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.The The present invention relates to a method of operating an internal combustion engine a fuel pressure accumulator with the features of claim 1.

Beispielsweise bei einem aus der EP1629187B1 vorbekannten Kraftstoffversorgungssystem können zwei Regler zur möglichst genauen Einstellung eines Druckwertes in dem Kraftstoffdruckspeicher vorgesehen sein. Bei einer ersten Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine, bei der eine vergleichsweise große Menge an Kraftstoff aus dem Kraftstoffdruckspeicher über die Einspritzventile entnommen wird, erfolgt die Einstellung eines Druckwertes in dem Kraftstoffdruckspeicher mittels eines ersten Reglers, wobei ein Volumenstromregelventil als Stellmittel wirkt. Bei einer zweiten Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine, bei der eine vergleichsweise kleine oder gar keine Menge an Kraftstoff aus dem Kraftstoffdruckspeicher über die Einspritzventile entnommen wird, etwa im Leerlauf oder im Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, erfolgt die Einstellung eines Druckwertes in dem Kraftstoffdruckspeicher mittels eines zweiten Reglers, wobei ein Druckregelventil als Stellmittel wirkt. Diese Vorgehensweise bringt den Nachteil mit sich, hart zwischen den beiden Reglern umschalten zu müssen, was zu einem Hin- und Herschalten zwischen den beiden Betriebsarten führen kann. Ferner sind zwei Regler separat zu parametrieren, da keine gemeinsame Stellgrößendimension verwendet wird.For example, at one of the EP1629187B1 Prior art fuel supply system can be provided two regulators for setting a pressure value as accurate as possible in the fuel pressure accumulator. In a first operating mode of the internal combustion engine, in which a comparatively large amount of fuel is taken from the fuel pressure accumulator via the injection valves, the setting of a pressure value in the fuel pressure accumulator by means of a first regulator, wherein a volume flow control valve acts as actuating means. In a second operating mode of the internal combustion engine in which a comparatively small or no amount of fuel from the fuel pressure accumulator via the injectors is removed, such as idling or overrun operation of the internal combustion engine, the setting of a pressure value in the fuel pressure accumulator by means of a second regulator, wherein a pressure control valve acts as an actuating means. This approach has the disadvantage of having to switch hard between the two controllers, which can lead to a switching back and forth between the two modes. In addition, two controllers must be parameterized separately, since no common control value dimension is used.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Kraftstoffdruckspeicher bereitzustellen, bei dem die genannten Nachteile nicht auftreten.It It is therefore an object of the present invention to provide a method for Operation of an internal combustion engine with a fuel pressure accumulator to provide in which the disadvantages mentioned do not occur.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Kraftstoffdruckspeicher gelöst, wobei ein Regler eine Gesamtstellgröße bereitstellt, wobei die Gesamtstellgröße ein Volumenstrom ist, wobei eine Aufteilung des Volumenstroms auf mehrere Stellmittel erfolgt, wobei jedem Stellmittel ein Volumenstromanteil über dieses Stellmittel zugeordnet wird, wobei eine Ansteuerung der Stellmittel in Abhängigkeit des Volumenstromanteils erfolgt, der dem jeweiligen Stellmittel zugeordnet ist. Erfindungsgemäß ist auf diese Weise nur ein Regler notwendig, der einen Volumenstrom als eine gemeinsame Stellgrößendimension verwendet und welcher lediglich zu parametrieren ist. Ferner ist ein hartes Umschalten mehrerer Regler bei einem Wechsel von Betriebsarten nicht erforderlich.These The object is achieved by means of a method for operating an internal combustion engine with a fuel pressure accumulator solved, where a controller is a Gesamtstellgröße where the total control variable is a volumetric flow, wherein a distribution of the volume flow to a plurality of actuating means takes place, each actuator a volumetric flow over this adjusting means is assigned, wherein a control of the actuating means depending on the volume flow rate, the the associated with respective actuating means. According to the invention in this way only one regulator necessary, the one volume flow used as a common control dimension and which is only to be parameterized. Further, a hard one Switching several controllers when changing modes is not required.

In einer möglichen Ausführung der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Aufteilung des Volumenstroms auf zwei Stellmittel, wobei das erste Stellmittel ein Volumenstromregelventil zur Beeinflussung eines Zustromes von Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe ist, wobei die Hochdruckpumpe der Förderung von Kraftstoff in den Kraftstoffdruckspeicher beziehungsweise der Druckerzeugung in dem Kraftstoffdruckspeicher dient, wobei das zweite Stellmittel ein Druckregelventil ist, das der Beeinflussung eines Abflusses von Kraftstoff aus dem Kraftstoffdruckspeicher dient, wobei dem Volumenstromregelventil ein Volumenstromanteil über das Volumenstromregelventil zugeordnet wird, wobei dem Druckregelventil ein Volumenstromanteil über das Druckregelventil zugeordnet wird, wobei eine Ansteuerung des Volumenstromregelventils in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über das Volumenstromregelventil erfolgt, wobei eine Ansteuerung des Druckregelventils in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über das Druckregelventil erfolgt. Alternativ kann gemäß der vorangegangenen Ausführung das erste Stellmittel auch eine hinsichtlich ihrer Fördercharakteristik beeinflussbare Hochdruckpumpe sein, wobei dieser Hochdruckpumpe ein Volumenstromanteil über die Hochdruckpumpe zugeordnet wird, wobei dem Druckregelventil ein Volumenstromanteil über das Druckregelventil zugeordnet wird, wobei eine Ansteuerung der Hochdruckpumpe in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über die Hochdruckpumpe erfolgt, wobei eine Ansteuerung des Druckregelventils in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über das Druckregelventil erfolgt. In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung wird deutlich, dass es ebenfalls vorteilhaft möglich ist, in Beziehung zu der Einstellung eines Druckes in einem Kraftstoffdruckspeicher stehende zusätzliche Funktionen in die erfindungsgemäße Struktur einfach, überschaubar und unter Vermeidung von Schwankungen des Druckes in dem Kraftstoffdruckspeicher einzubinden. So erlaubt es die erfindungsgemäße Aufteilung eines Volumenstromes auf mehrere Stellmittel, gezielt den Betriebspunkt der Hochdruckpumpe zu beeinflussen. Beispielsweise kann zur Anhebung der Temperatur des Kraftstoffes der Betriebspunkt der Hochdruckpumpe derart beeinflusst werden, dass mehr Kraftstoff zu dem Kraftstoffdruckspeicher gefördert wird, als über die Einspritzventile dem Kraftstoffdruckspeicher entnommen wird, wobei der Druck in dem Kraftstoffdruckspeicher dadurch konstant gehalten wird, dass der nicht benötigte überschüssige Kraftstoff über das Druckregelventil aus dem Kraftstoffdruckspeicher abgeführt wird. Erfindungsgemäß kann insofern gezielt der Betriebspunkt der Hochdruckpumpe beeinflusst werden, dass von dem Volumenstrom über das Druckregelventil ein Differenzvolumenstrom subtrahiert wird, wobei der Differenzvolumenstrom auf den übergeordneten Druckregelkreis als Eingangsstörung wirkt, ebenso wie der über die Einspritzventile dem Kraftstoffdruckspeicher entnommene Volumenstrom, wobei der Regler dieser Störung durch ein Anheben des Fördervolumenstromes durch die Hockdruckpumpe entgegenwirkt. Weiterhin kann in diesem Zusammenhang zur Vermeidung von Schwankungen des Druckes in dem Kraftstoffdruckspeicher beziehungsweise zur Entlastung des Reglers der zur Beeinflussung des Betriebspunkts der Hochdruckpumpe herangezogene Differenzvolumenstrom als bekannte Störung aufgefasst und als solche in das Regelkonzept in Form einer Aufschaltung auf den Volumenstromanteil über das Volumenstromregelventil oder die Hochdruckpumpe berücksichtigt werden.In one possible embodiment of the present invention, the volumetric flow is divided into two actuating means, wherein the first actuating means is a volumetric flow control valve for influencing an inflow of fuel to a high-pressure pump, the high-pressure pump serving to convey fuel into the fuel pressure accumulator or pressure generation in the fuel pressure accumulator wherein the second actuating means is a pressure control valve, which serves to influence a flow of fuel from the fuel pressure accumulator, the volume flow control valve is assigned a volume flow rate through the flow control valve, wherein the pressure control valve is assigned a volume flow rate via the pressure control valve, wherein a control of the flow control valve in dependence the volumetric flow rate via the volume flow control valve, wherein a control of the pressure control valve in dependence of the volume flow rate on the Dru return valve takes place. Alternatively, according to the preceding embodiment, the first actuating means also be influenced in terms of their delivery characteristics high-pressure pump, said high-pressure pump is assigned a volume flow rate through the high-pressure pump, wherein the pressure control valve a volume flow rate is assigned via the pressure control valve, wherein a control of the high-pressure pump in dependence of the volume flow rate over the high pressure pump is carried out, wherein a control of the pressure control valve in dependence of the volume flow rate takes place via the pressure control valve. In a further embodiment of the present invention it is clear that it is also advantageously possible, in relation to the setting of a pressure in a fuel pressure accumulator, to include additional functions in the structure according to the invention in a simple, manageable manner and avoiding fluctuations of the pressure in the fuel pressure accumulator. Thus, the division according to the invention of a volumetric flow to a plurality of actuating means makes it possible to influence the operating point of the high-pressure pump in a targeted manner. For example, to increase the temperature of the fuel, the operating point of the high-pressure pump may be influenced so that more fuel is supplied to the fuel pressure accumulator, as is taken from the fuel pressure accumulator via the injectors, wherein the pressure in the fuel pressure accumulator is kept constant by the unnecessary excess Fuel is discharged via the pressure control valve from the fuel pressure accumulator. In accordance with the invention, the operating point of the high-pressure pump can be selectively influenced so that a differential volume flow is subtracted from the volume flow via the pressure control valve, the differential volume flow acting as the input disturbance on the higher-level pressure control loop, as well as the volume flow taken from the fuel pressure accumulator via the injection valves, the regulator of this fault by raising the delivery volume flow counteracts by the high pressure pump. Furthermore, in this context, in order to avoid fluctuations in the pressure in the fuel pressure accumulator or to relieve the regulator used for influencing the operating point of the high-pressure pump differential volume flow as a known disorder and as such in the control concept in the form of a connection to the volume flow rate through the flow control valve or High-pressure pump are taken into account.

Weitere vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem folgenden Ausführungsbeispiel.Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the following embodiment.

Hierbei zeigen.in this connection demonstrate.

1: eine schematische Darstellung eines Kraftstoffversorgungssystems, 1 : a schematic representation of a fuel supply system,

2: eine schematische Darstellung einer möglichen Struktur des erfindungsgemäßen Verfahrens, 2 : a schematic representation of a possible structure of the method according to the invention,

3: eine Darstellung einer Änderung des Sollwertes für den Druck in einem Kraftstoffspeicher. 3 : A representation of a change in the setpoint for the pressure in a fuel storage.

Eine nicht weiter dargestellte Verbrennungskraftmaschine vertilgt, wie allgemein bekannt, über ein Kraftstoffversorgungssystem. Insbesondere im Zusammenhang mit einer so genannten Hochdruck-Direkteinspritzung von Kraftstoff sind Kraftstoffversorgungssysteme bekannt, die, wie in 1 gezeigt, einen Kraftstoffdruckspeicher 1, auch als Common Rail bezeichnet, umfassen. In diesen Kraftstoffdruckspeicher 1 wird mittels einer Hochdruckpumpe 2 Kraftstoff gefördert. Von dem Kraftstoffdruckspeicher 1 wird über Einspritzventile 3 der Verbrennungskraftmaschine Kraftstoff zugeführt. Wie in 1 dargestellt, kann zur Beeinflussung der Fördermenge an Kraftstoff in den Kraftstoffdruckspeicher 1 mittels der Hochdruckpumpe 2 ein Volumenstromregelventil 4 vorgesehen sein. Dieses Volumenstromregelventil 4 wirkt im Zusammenhang mit einer nicht gezeigten Vorförderpumpe, die stromaufwärts des Volumenstromregelventils 4 und stromabwärts eines Kraftstofftanks 5 in einer nicht weiter beschriebenen Kraftstoffleitung angeordnet ist, wobei die Vorförderpumpe Kraftstoff zu dem Volumenstromregelventil 4 fördert, wobei in Abhängigkeit von Anforderungen an den Kraftstoff, welcher der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden soll, mittels des Volumenstromregelventils 4 eine Einstellung des Volumenstroms an Kraftstoff, der zu der Hochdruckpumpe 2 gefördert wird, eingestellt wird, wobei, wenn kein oder nur ein geringer Anteil an Kraftstoff der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden soll, das Volumenstromregelventil 4 den Kraftstoff, beziehungsweise einen Anteil davon, wieder zurück zu dem Kraftstofftank 5 führt, wobei, wenn ein großer Anteil an Kraftstoff der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden soll, das Volumenstromregelventil 4 den Kraftstoff im Wesentlichen der Hochdruckpumpe 2 zuführt. Anstelle des Volumenstromregelventils 4 kann die Hochdruckpumpe 2 auch so ausgeführt sein, dass diese hinsichtlich ihrer Fördercharakteristik einstellbar ist, also dass in Abhängigkeit von Anforderungen an den Kraftstoff, welcher der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden soll, eine Einstellung des mittels der Hochdruckpumpe 2 zu fördernden Kraftstoffvolumenstroms erfolgt. Weiterhin ist ein Druckregelventil 6 vorgesehen, welches der Beeinflussung eines Abflusses von Kraftstoff aus dem Kraftstoffdruckspeicher 1 dient. Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Verbrennungskraftmaschine mit einem Kraftstoffdruckspeicher gemäß 2 vorgeschlagen. Ein Regler, der, wie insbesondere in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin DE102008055931 offenbart, eine Vorsteuerung und eine Regelung umfasst, stellt eine Gesamtstellgröße in Form eines Volumenstromes qges bereit, also die Vorsteuerung qsteu und die Regelung qreg liefern als Summe einen Gesamtvolumenstrom qges gemäß Gleichung 1: qges = qreg + qsteu (1) der über die verfügbaren Stellmittel, also das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise die hinsichtlich des Förderstromes variable Hochdruckpumpe 2 und das Druckregelventil 6 dem Kraftstoffdruckspeicher 1 zu beziehungsweise abgeführt wird. Naturgemäß kann die Hochdruckpumpe 2 nur ein Kraftstoffvolumen qhdp in den Kraftstoffdruckspeicher 1 hineinfördern, wie in Gleichung 2 dargestellt. qhdp ≥ 0 (2) An internal combustion engine (not shown) eliminates, as is well known, via a fuel supply system. In particular, in connection with a so-called high-pressure direct injection of fuel fuel supply systems are known, which, as in 1 shown a fuel pressure accumulator 1 , also referred to as common rail, include. In this fuel pressure accumulator 1 is by means of a high pressure pump 2 Fuel promoted. From the fuel pressure accumulator 1 is via injectors 3 supplied to the internal combustion engine fuel. As in 1 shown, can affect the flow rate of fuel in the fuel pressure accumulator 1 by means of the high-pressure pump 2 a flow control valve 4 be provided. This flow control valve 4 acts in conjunction with a feed pump, not shown, the upstream of the flow control valve 4 and downstream of a fuel tank 5 is arranged in a fuel line, not further described, wherein the prefeed pump fuel to the flow control valve 4 promotes, depending on requirements for the fuel which is to be supplied to the internal combustion engine, by means of the volume flow control valve 4 an adjustment of the volume flow of fuel to the high pressure pump 2 is adjusted, wherein, if no or only a small proportion of fuel to be supplied to the internal combustion engine, the flow control valve 4 the fuel, or a portion thereof, back to the fuel tank 5 leads, which, if a large proportion of fuel to be supplied to the internal combustion engine, the flow control valve 4 the fuel is essentially the high pressure pump 2 supplies. Instead of the flow control valve 4 can the high pressure pump 2 be designed so that it is adjustable in terms of their delivery characteristics, so that in dependence on requirements for the fuel, which is to be supplied to the internal combustion engine, a setting of the means of the high-pressure pump 2 to be funded fuel flow occurs. Furthermore, a pressure control valve 6 provided, which influencing an outflow of fuel from the fuel pressure accumulator 1 serves. According to a method for operating such an internal combustion engine with a fuel pressure accumulator according to 2 proposed. A regulator, the, as in particular in the not yet published patent application of the applicant DE102008055931 discloses, a pilot control and a control comprises, provides a total control variable in the form of a volume flow q ges ready, so the pilot control q steu and the control q reg deliver as a sum a total volume flow q ges according to equation 1: q ges = q reg + q control (1) the on the available actuating means, so the flow control valve 4 or the variable with respect to the flow rate high pressure pump 2 and the pressure control valve 6 the fuel pressure accumulator 1 is added to or removed. Naturally, the high-pressure pump 2 only one fuel volume q hdp in the fuel pressure accumulator 1 promote, as shown in equation 2. q hdp ≥ 0 (2)

Entsprechend kann das Druckregelventil 6 nur ein Kraftstoffvolumen qdrv aus dem Kraftstoffdruckspeicher 1 herausbefördern, wie in Gleichung 3 dargestellt. qdrv ≤ 0 (3) Accordingly, the pressure control valve 6 only one fuel volume q drv from the fuel pressure accumulator 1 out as shown in Equation 3. q drv ≤ 0 (3)

Die Stellbereiche der Stellmittel, also des Volumenstromregelventils 4 beziehungsweise der hinsichtlich des Förderstromes variablen Hochdruckpumpe 2 und des Druckregelventils 6 sind somit klar aufgeteilt und der Gesamtvolumenstrom qges kann gemäß den Gleichungen 4 und 5 aufgeteilt werden. qhdp = max(0,qges) (4) qdrv = min(0,qges) (5) The adjustment ranges of the actuating means, that is the volume flow control valve 4 or with regard to the flow variable high-pressure pump 2 and the pressure regulating valve 6 are thus clearly divided and the total volume flow q ges can be divided according to equations 4 and 5. q hdp = max (0, q tot ) (4) q drv = min (0, q tot ) (5)

Auf diese Weise erweitert das Druckregelventil 6 den Stellbereich des Volumenstromregelventils 4 beziehungsweise den Stellbereich der in Bezug auf den Förderstrom variablen Hochdruckpumpe 2 hinsichtlich negativer Volumenströme. Gemäß 3 ist dazu beispielhaft eine Änderung des Sollwertes für den Druck in dem Kraftstoffdruckspeicher 1 von rund 12 MPa auf rund 4 MPa dargestellt. Demgemäß erfolgt ein Abführen eines Kraftstoffanteils qdrv aus dem Kraftstoffdruckspeicher 1 über das Druckregelventil 6, wobei erfindungsgemäß insofern der von der Vorsteuerung/Regelung bereitgestellte Gesamtvolumenstrom qges auf das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise auf die in Bezug auf den Förderstrom variable Hochdruckpumpe 2 als erstes Stellmittel und das Druckregelventil 6 als zweites Stellmittel aufgeteilt wird, dass dem Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise der in Bezug auf den Förderstrom variablen Hochdruckpumpe 2 ein Volumenstromanteil qhdp zugeordnet wird, der Null ist, so dass also kein Kraftstoff zu dem Kraftstoffdruckspeicher 1 gefördert wird und dem Druckregelventil 6 ein Volumenstromanteil qdrv zugeordnet wird, der einen negativen Wert aufweist, so dass also Kraftstoff aus dem Kraftstoffdruckspeicher 1 abgeführt wird und so dass das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise die in Bezug auf den Förderstrom variable Hochdruckpumpe 2 erfindungsgemäß nicht angesteuert wird, da der Volumenstromanteil qhdp gleich null ist und das Druckregelventil 6 in Abhängigkeit des Volumenstromanteils qdrv angesteuert wird, wobei beispielsweise in Verbindung mit einem funktionalen Zusammenhang zwischen dem Volumenstromanteil qdrv über das Druckregelventil 6, dem Öffnungsquerschnitt des Druckregelventils 6 und Ansteuerparametern ein Ansteuersignal erzeugt wird. 3 zeigt weiterhin beispielhaft eine Änderung des Sollwertes für den Druck in dem Kraftstoffdruckspeicher 1 von rund 4 MPa auf rund 6 MPa. Demgemäß erfolgt ein Zuführen eines Kraftstoffanteils qhdp zu dem Kraftstoffdruckspeicher 1 über das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise über die in Bezug auf den Förderstrom variable Hochdruckpumpe 2, wobei erfindungsgemäß insofern der von der Vorsteuerung/Regelung bereitgestellte Gesamtsollvolumenstrom qges auf das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise auf die in Bezug auf den Förderstrom variable Hochdruckpumpe 2 als erstes Stellmittel und das Druckregelventil 6 als zweites Stellmittel aufgeteilt wird, dass dem Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise der in Bezug auf den Förderstrom variable Hochdruckpumpe 2 ein Volumenstromanteil qhdp zugeordnet wird, der einen positiven Wert aufweist, so dass also Kraftstoff zu dem Kraftstoffdruckspeicher 1 gefördert wird und dem Druckregelventil 6 ein Volumenstromanteil qdrv zugeordnet wird, der Null ist, so dass das Druckregelventil 6 erfindungsgemäß nicht angesteuert wird, da der Volumenstromanteil qdrv gleich null ist und das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise auf die in Bezug auf den Förderstrom variable Hochdruckpumpe 2 in Abhängigkeit des Volumenstromanteils qhdp angesteuert wird, wobei beispielsweise in Verbindung mit einem funktionalen Zusammenhang zwischen dem Volumenstromanteil qhdp über das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise auf die in Bezug auf den Förderstrom variable Hochdruckpumpe 2, ein Öffnungsquerschnitt des Volumenstromregelventils 4 bestimmt beziehungsweise ein entsprechendes Ansteuersignal erzeugt wird. Gemäß 2 ist weiterhin die Möglichkeit einer gezielten Beeinflussung des Betriebspunktes der Hochdruckpumpe 2 zum Zweck einer Anhebung der Temperatur des Kraftstoffes gezeigt. Dazu kann mehr Kraftstoff zu dem Kraftstoffdruckspeicher 1 gefördert werden, als über die Einspritzventile 3 dem Kraftstoffdruckspeicher 1 entnommen wird, wobei der Druck in dem Kraftstoffdruckspeicher 1 dadurch konstant gehalten wird, dass der nicht benötigte überschüssige Kraftstoff über das Druckregelventil 6 aus dem Kraftstoffdruckspeicher 1 abgeführt wird. Gemäß 2 wird dies dadurch realisiert, dass von dem Volumenstrom qdrv über das Druckregelventil 6 ein Differenzvolumenstrom Δq subtrahiert wird. Gemäß Gleichung 6 kann auf diese Weise ein Differenzvolumenstromanteil q Δ / hdp über das Druckregelventil 6 gebildet werden. q Δ / hdp = qdrv – Δq (6) In this way, the pressure control valve expands 6 the setting range of the volume flow control valve tils 4 or the adjustment range of the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 with regard to negative volume flows. According to 3 is an example of a change in the setpoint for the pressure in the fuel pressure accumulator 1 from about 12 MPa to about 4 MPa. Accordingly, a discharge of a fuel portion q drv from the fuel pressure accumulator takes place 1 via the pressure control valve 6 In this respect, according to the invention, the total volume flow q ges provided by the pilot control / regulation amounts to the volume flow control valve 4 or to the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 as the first adjusting means and the pressure regulating valve 6 is divided as a second adjusting means that the flow control valve 4 or with respect to the flow variable high-pressure pump 2 a volume flow rate q hdp is assigned, which is zero, so that no fuel to the fuel pressure accumulator 1 is promoted and the pressure control valve 6 a volume flow rate q drv is assigned, which has a negative value, so that so fuel from the fuel pressure accumulator 1 is discharged and so that the flow control valve 4 or the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 is not driven according to the invention, since the volume flow rate q hdp is equal to zero and the pressure control valve 6 as a function of the volume flow rate q drv is controlled, wherein, for example, in conjunction with a functional relationship between the volume flow rate q drv via the pressure control valve 6 , the opening cross section of the pressure regulating valve 6 and control parameters, a drive signal is generated. 3 further shows by way of example a change of the set value for the pressure in the fuel pressure accumulator 1 from around 4 MPa to around 6 MPa. Accordingly, a fuel portion q hdp is supplied to the fuel pressure accumulator 1 via the volume flow control valve 4 or via the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 In this respect, according to the present invention, the total nominal volume flow q ges provided by the pilot control / regulating system acts on the volume flow control valve 4 or to the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 as the first adjusting means and the pressure regulating valve 6 is divided as a second adjusting means that the flow control valve 4 or the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 a volume flow rate q hdp is assigned, which has a positive value, so that so fuel to the fuel pressure accumulator 1 is promoted and the pressure control valve 6 a volume flow component q drv is assigned, which is zero, so that the pressure control valve 6 is not driven according to the invention, since the volume flow rate q drv is equal to zero and the flow control valve 4 or to the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 in dependence of the volume flow proportion q is driven HDP, wherein, for example, in conjunction with a functional relationship between the volume flow proportion hcp q over the volume flow control valve 4 or to the variable in relation to the flow high-pressure pump 2 , an opening cross-section of the flow control valve 4 determined or a corresponding drive signal is generated. According to 2 is still the possibility of targeted influencing the operating point of the high-pressure pump 2 shown for the purpose of raising the temperature of the fuel. This can add more fuel to the fuel pressure accumulator 1 be promoted, as about the injectors 3 the fuel pressure accumulator 1 is removed, the pressure in the fuel pressure accumulator 1 is kept constant, that the unneeded excess fuel via the pressure control valve 6 from the fuel pressure accumulator 1 is dissipated. According to 2 this is realized in that of the volume flow q drv via the pressure control valve 6 a differential volume flow Δq is subtracted. According to Equation 6, in this way, a difference volume flow rate q Δ / hdp via the pressure control valve 6 be formed. q Δ / hdp = q drv - Δq (6)

Gemäß 2 wird weiterhin insbesondere zur Vermeidung von Schwankungen des Druckes in dem Kraftstoffdruckspeicher 1 beziehungsweise zur Entlastung des Reglers der zur Beeinflussung des Betriebspunktes der Hochdruckpumpe 2 herangezogene Differenzvolumenstrom Δq als bekannte Störung aufgefasst und als solche in das Regelkonzept in Form einer Aufschaltung eines Differenzvolumenstromanteils q Δ / hdp auf den Volumenstromanteil qhdp über das Volumenstromregelventil 4 beziehungsweise die Hochdruckpumpe 2 berücksichtigt, wobei der Differenzvolumenstromanteil q Δ / hdp gemäß Gleichung 7 gebildet wird. q Δ / hdp = qhdp + Δq (7) According to 2 continues to be particularly to avoid fluctuations in the pressure in the fuel pressure accumulator 1 or to relieve the regulator of influencing the operating point of the high-pressure pump 2 used differential volume flow Δq understood as a known disorder and as such in the control concept in the form of a connection of a differential volume flow rate q Δ / hdp on the volume flow rate q hdp via the volume flow control valve 4 or the high-pressure pump 2 taken into account, wherein the difference in volume flow rate q Δ / hdp is formed according to equation 7. q Δ / hdp = q hdp + Δq (7)

Der Differenzvolumenstrom Δq kann beispielsweise aus einem Kennfeld abhängig von der Kraftstofftemperatur im Kraftstoffdruckspeicher 1 und der Motordrehzahl ausgelesen werden. Auch die Berücksichtigung des Einflusses des über die Einspritzventile 3 fließenden Volumenstroms an Kraftstoff ist möglich. Der Differenzvolumenstrom Δq sollte nicht größer sein, als der über das Druckregelventil 6 abführbare Volumenstrom. Ferner sollte auch der von der Hochdruckpumpe 2 maximal förderbare Volumenstrom nicht überschritten werden.The differential volume flow Δq can, for example, from a map depending on the fuel temperature in the fuel pressure accumulator 1 and the engine speed are read out. Also consideration of influence of about injectors 3 flowing volume flow of fuel is possible. The differential volume flow Δq should not be greater than that via the pressure control valve 6 dischargeable volume flow. Furthermore, should also from the high pressure pump 2 maximum deliverable volume flow can not be exceeded.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist, gemäß den allgemein bekannten physikalischen Zusammenhängen, ein Volumenstrom als gleichbedeutend mit einem Massenstrom anzusehen.in the According to the present invention, according to the well-known physical relationships, a Volumetric flow to be regarded as synonymous with a mass flow.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
KraftstoffdruckspeicherFuel pressure accumulator
22
Hochdruckpumpehigh pressure pump
33
EinspritzventileInjectors
44
VolumenstromregelventilFlow control valve
55
KraftstofftankFuel tank
66
DruckregelventilPressure control valve

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1629187 B1 [0002] - EP 1629187 B1 [0002]
  • - DE 102008055931 [0011] - DE 102008055931 [0011]

Claims (4)

Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Kraftstoffdruckspeicher (1), wobei ein Regler eine Gesamtstellgröße bereitstellt, wobei die Gesamtstellgröße ein Volumenstrom ist, wobei eine Aufteilung des Volumenstromes auf mehrere Stellmittel erfolgt, wobei jedem Stellmittel ein Volumenstromanteil über dieses Stellmittel zugeordnet wird, wobei eine Ansteuerung der Stellmittel in Abhängigkeit des Volumenstromanteils erfolgt, der dem jeweiligen Stellmittel zugeordnet ist.Method for operating an internal combustion engine with a fuel pressure accumulator ( 1 ), wherein a controller provides a Gesamtstellgröße, wherein the Gesamtstellgröße is a volume flow, wherein a distribution of the volume flow to a plurality of actuating means, wherein each actuating means a volume flow rate is assigned via this actuating means, wherein a control of the actuating means takes place in dependence of the volume flow rate, the associated with respective actuating means. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei eine Aufteilung des Volumenstromes auf zwei Stellmittel erfolgt, wobei das erste Stellmittel ein Volumenstromregelventil (4) zur Beeinflussung eines Zustromes von Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe (2) ist, wobei das zweite Stellmittel ein Druckregelventil (6) ist, das der Beeinflussung eines Abflusses von Kraftstoff aus dem Kraftstoffdruckspeicher (1) dient, wobei dem Volumenstromregelventil (4) ein Volumenstromanteil über das Volumenstromregelventil (4) zugeordnet wird, wobei dem Druckregelventil (6) ein Volumenstromanteil über das Druckregelventil (6) zugeordnet wird, wobei eine Ansteuerung des Volumenstromregelventils (4) in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über das Volumenstromregelventil (4) erfolgt, wobei eine Ansteuerung des Druckregelventils (6) in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über das Druckregelventil (6) erfolgt.Method according to claim 1, wherein a division of the volume flow takes place on two actuating means, wherein the first actuating means is a flow control valve ( 4 ) for influencing an influx of fuel to a high-pressure pump ( 2 ), wherein the second actuating means is a pressure regulating valve ( 6 ) is that of influencing an outflow of fuel from the fuel pressure accumulator ( 1 ), wherein the volume flow control valve ( 4 ) a volumetric flow rate via the volume flow control valve ( 4 ), wherein the pressure regulating valve ( 6 ) a volumetric flow rate via the pressure regulating valve ( 6 ), wherein a control of the volume flow control valve ( 4 ) as a function of the volumetric flow rate via the volume flow control valve ( 4 ), wherein a control of the pressure regulating valve ( 6 ) as a function of the volumetric flow rate via the pressure regulating valve ( 6 ) he follows. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei eine Aufteilung des Volumenstromes auf zwei Stellmittel erfolgt, wobei das erste Stellmittel eine hinsichtlich ihrer Fördercharakteristik beeinflussbare Hochdruckpumpe (2) ist, wobei das zweite Stellmittel ein Druckregelventil (6) ist, wobei der Hochdruckpumpe (2) ein Volumenstromanteil über die Hochdruckpumpe (2) zugeordnet wird, wobei dem Druckregelventil (6) ein Volumenstromanteil über das Druckregelventil (6) zugeordnet wird, wobei eine Ansteuerung der Hochdruckpumpe (2) in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über die Hochdruckpumpe (2) erfolgt, wobei eine Ansteuerung des Druckregelventils (6) in Abhängigkeit des Volumenstromanteils über das Druckregelventil (6) erfolgt.Method according to claim 1, wherein a division of the volume flow takes place on two adjusting means, wherein the first adjusting means a influenceable with regard to their conveying characteristic high-pressure pump ( 2 ), wherein the second actuating means is a pressure regulating valve ( 6 ), wherein the high pressure pump ( 2 ) a volumetric flow rate via the high-pressure pump ( 2 ), wherein the pressure regulating valve ( 6 ) a volumetric flow rate via the pressure regulating valve ( 6 ), wherein a control of the high-pressure pump ( 2 ) as a function of the volumetric flow rate via the high-pressure pump ( 2 ), wherein a control of the pressure regulating valve ( 6 ) as a function of the volumetric flow rate via the pressure regulating valve ( 6 ) he follows. Verfahren nach Patentanspruch 3, wobei zur Anhebung der Temperatur des Kraftstoffes der Betriebspunkt der Hochdruckpumpe (2) beeinflusst wird, wobei mehr Kraftstoff zu dem Kraftstoffdruckspeicher (1) gefördert wird, als über Einspritzventile (3) dem Kraftstoffdruckspeicher (1) entnommen wird, wobei der Druck in dem Kraftstoffdruckspeicher (1) dadurch konstant gehalten wird, dass der nicht benötigte überschüssige Kraftstoff über das Druckregelventil (6) aus dem Kraftstoffdruckspeicher (1) abgeführt wird, wobei der Betriebspunkt der Hochdruckpumpe (2) dadurch beeinflusst wird, dass von dem Volumenstrom über das Druckregelventil (6) ein Differenzvolumenstrom subtrahiert wird, wobei der Differenzvolumenstrom auf den übergeordneten Druckregelkreis als Eingangsstörung wirkt, ebenso wie der über die Einspritzventile (3) dem Kraftstoffdruckspeicher (1) entnommene Volumenstrom, wobei der Regler dieser Störung durch ein Anheben des Fördervolumenstromes durch die Hochdruckpumpe (2) entgegenwirkt.Method according to claim 3, wherein for raising the temperature of the fuel, the operating point of the high-pressure pump ( 2 ) is influenced, with more fuel to the fuel pressure accumulator ( 1 ) than via injection valves ( 3 ) the fuel pressure accumulator ( 1 ), wherein the pressure in the fuel pressure accumulator ( 1 ) is kept constant by the unnecessary excess fuel via the pressure regulating valve ( 6 ) from the fuel pressure accumulator ( 1 ) is discharged, wherein the operating point of the high-pressure pump ( 2 ) is influenced by the fact that of the volume flow through the pressure control valve ( 6 ) a differential volume flow is subtracted, wherein the differential volume flow acts on the higher-level pressure control loop as input fault, as well as the via the injection valves ( 3 ) the fuel pressure accumulator ( 1 ) withdrawn volume flow, the controller of this disorder by raising the delivery volume flow through the high-pressure pump ( 2 ) counteracts.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1629187B1 (en) 2003-05-26 2006-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating an internal combustion engine, fuel system, and volume flow control valve
DE102008055931A1 (en) 2008-11-05 2010-05-06 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Method for adjusting pressure value in pressure accumulator of fuel supply system of e.g. petrol engine of vehicle, involves forming filtered threshold-pressure value, and adjusting pressure value on basis of control value

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