DE102013000060B3 - Method of operating internal combustion engine, involves dividing high pressure pump associated with suction throttle into units, and controlling each unit by separate control loop - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Regeleinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Common-Rail-Einspritzung, wobei eine Anzahl von Hochdruckpumpen angesteuert wird.The invention relates to a method and a control device for operating an internal combustion engine with a common rail injection, wherein a number of high-pressure pumps is driven.
Bei einer Common-Rail-Einspritzung fördert eine Hochdruckpumpe Kraftstoff aus einem Niederdruckbereich in einen Druckspeicher, das sogenannte Rail. Dabei wird der Zulaufquerschnitt über eine Saugdrossel bestimmt. An das Rail angeschlossen sind Injektoren, mit denen der Kraftstoff in die Brennräume, die Zylinder, eingespritzt wird.In a common rail injection, a high-pressure pump delivers fuel from a low-pressure region into an accumulator, the so-called rail. The inlet cross-section is determined via a suction throttle. To the rail are connected injectors with which the fuel is injected into the combustion chambers, the cylinders.
Zu beachten ist, dass es erforderlich ist, den Druck im Rail auf einem bestimmten Niveau zu halten, um eine ausreichende Güte der Verbrennung zu gewährleisten. Hierzu ist eine Druckregelung vorgesehen. Diese umfasst einen Druckregler, die Saugdrossel mit der Hochdruckpumpe und das Rail. Der Druck im Rail ist somit die Regelgröße. Die gemessenen Druckwerte werden typischerweise über ein Filter in einen Ist-Raildruck gewandelt und mit einem Soll-Raildruck verglichen. Die hieraus sich ergebende Abweichung wird über den Druckregler in ein Stellsignal für die Saugdrossel gewandelt.It should be noted that it is necessary to keep the pressure in the rail at a certain level in order to ensure a sufficient quality of the combustion. For this purpose, a pressure control is provided. This includes a pressure regulator, the suction throttle with the high-pressure pump and the rail. The pressure in the rail is thus the controlled variable. The measured pressure values are typically converted via a filter into an actual rail pressure and compared with a desired rail pressure. The resulting deviation is converted via the pressure regulator into a control signal for the suction throttle.
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Aus der
Bei Common-Rail-Motoren können zwei getrennte Rails vorgesehen sein. Der Kraftstoff wird dabei mit bis zu acht Hochdruckpumpen, d. h. mit bis zu vier Hochdruckpumpen pro Rail, gefördert. Dies bedeutet, dass die Motorelektronik maximal acht Saugdrosseln ansteuern muss. Die Anzahl der anzusteuernden Saugdrosseln hängt von der Zylinderzahl des Motors ab. Mögliche Beispiele sind:
12-Zylinder-Motor: vier Saugdrosseln/Hochdruckpumpen,
16-Zylinder-Motor: sechs Saugdrosseln/Hochdruckpumpen,
20-Zylinder-Motor: acht Saugdrosseln/Hochdruckpumpen.For common rail engines, two separate rails can be provided. The fuel is pumped with up to eight high-pressure pumps, ie with up to four high-pressure pumps per rail. This means that the engine electronics must control a maximum of eight suction throttles. The number of intake throttles to be controlled depends on the number of cylinders of the engine. Possible examples are:
12-cylinder engine: four suction throttles / high pressure pumps,
16-cylinder engine: six suction throttles / high-pressure pumps,
20-cylinder engine: eight suction chokes / high pressure pumps.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, an Stelle von neu zu entwickelnden Hochdruckpumpen mehrere kleine zu verwenden, wobei eine einfache Parametrierung durch automatische Berücksichtigung der Zylinderzahl der Brennkraftmaschinen erfolgt.The invention is based on the problem to use several small instead of newly developed high-pressure pumps, with a simple parameterization by automatically taking into account the number of cylinders of the internal combustion engine.
Dieses Problem wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This problem is solved by the features of
Es wird somit ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgestellt, bei dem Hochdruckpumpen angesteuert werden, denen jeweils eine Saugdrossel zugeordnet ist und mit denen Kraftstoff in ein Rail gefördert wird, wobei der Druck in dem Rail mit einer Druckreglung geregelt wird, die einen Druckregler umfasst, und wobei im Rail gemessene Druckwerte mit einem Solldruck verglichen werden und die Druckregelung hieraus ein Stellsignal für die Saugdrosseln ermittelt. Bei der Berechnung des Stellsignals wird die Anzahl der Saugdrosseln berücksichtigt, indem durch diese Anzahl dividiert wird. Schließlich werden alle Saugdrosseln mit diesem Stellsignal angesteuert. Dabei sind die Hochdruckpumpen in Einheiten aufgeteilt, die jeweils aus mindestens einer Hochdruckpumpe und zugeordneter Saugdrossel bestehen, wobei jede Einheit durch einen separaten Regelkreis, beispielsweise Stromregelkreis, angesteuert wird.It is thus presented a method for operating an internal combustion engine, are controlled in the high-pressure pumps, each associated with a suction throttle and with which fuel is conveyed into a rail, wherein the pressure in the rail is controlled by a pressure regulator, which includes a pressure regulator, and wherein pressure values measured in the rail are compared with a desired pressure and the pressure control determines therefrom a control signal for the intake throttles. When calculating the control signal, the number of suction throttles is taken into account by dividing by this number. Finally, all suction chokes are controlled with this control signal. The high pressure pumps are divided into units, each consisting of at least one high-pressure pump and associated intake throttle, each unit through a separate control loop, such as current control circuit, is controlled.
In Ausgestaltung wird das Stellsignal mit Hilfe einer Pumpenkennlinie, die bspw. einen Sollvolumenstrom in ein Stromsignal wandelt, ermittelt.In a refinement, the actuating signal is determined with the aid of a pump characteristic curve which, for example, converts a nominal volume flow into a current signal.
In einer Ausführung sind bspw. in mindestens einer der Einheiten wenigstens zwei Hochdruckpumpen vorgesehen, deren zugeordnete Saugdrosseln elektrisch in Reihe geschaltet sind.In one embodiment, for example, at least two high-pressure pumps are provided in at least one of the units whose associated suction throttles are electrically connected in series.
Das Stellsignal kann in ein PWM-Signal gewandelt werden, mit dem die Saugdrosseln angesteuert werden. Typischerweise wird als Stellsignal ein Stromsignal verwendet, dessen Stromhöhe die Information, die das Stellsignal trägt, repräsentiert.The control signal can be converted into a PWM signal with which the suction throttles are controlled. Typically, a current signal whose current level represents the information carrying the actuating signal is used as the actuating signal.
In einer weiteren Ausführung werden gemessene Druckwerte über ein Filter in einen Ist-Raildruck gewandelt, der mit dem Soll-Raildruck verglichen wird.In a further embodiment, measured pressure values are converted via a filter into an actual rail pressure, which is compared with the desired rail pressure.
Das vorgestellte Verfahren betrifft somit die Ansteuerung der Saugdrosseln eines Common-Rail-Systems und st,ellt ein Steuer- und Regelverfahren bei einer Brennkraftmaschine mit Common-Rail-Einspritzung dar.The presented method thus relates to the control of the intake throttles of a common rail system and is a control and regulating method in an internal combustion engine with common rail injection.
Durch die Verwendung mehrerer kleiner Saugdrosseln bzw. Hochdruckpumpen kann auf bereits existierende kostengünstige Bauteile zurückgegriffen werden.By using several small suction throttles or high pressure pumps can be used on existing low-cost components.
Das Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sieht vor, dass eine Anzahl von Hochdruckpumpen angesteuert wird, wobei die Hochdruckpumpen auf Einheiten aufgeteilt werden, jede Einheit durch einen separaten Stromregelkreis angesteuert wird, wobei in Ausgestaltung die Pumpenkennlinie einer einzelnen Hochdruckpumpe verwendet wird.The method for operating an internal combustion engine provides that a number of high-pressure pumps are controlled, wherein the high-pressure pumps are divided into units, each unit is controlled by a separate current control loop, wherein in an embodiment the pump characteristic of a single high-pressure pump is used.
Alle Pumpen eines Rails können jeweils auf zwei Einheiten aufgeteilt werden. Dabei gehören zu einer Einheit entweder eine oder zwei Hochdruckpumpen. Umfasst eine Einheit zwei Hochdruckpumpen, so werden die zugehörigen Saugdrosseln bspw. elektrisch in Reihe geschaltet. Diese werden auf diese Weise vom gleichen elektrischen Strom durchflossen. Der elektrische Saugdrosselstrom jeder Einheit wird typischerweise von einem separaten Stromregler geregelt. Beide Stromregler werden mit demselben Sollstrom beaufschlagt.All pumps in a rail can be divided into two units. One unit contains either one or two high-pressure pumps. If a unit comprises two high-pressure pumps, the associated intake throttles are, for example, electrically connected in series. These are traversed by the same electric current in this way. The electrical intake throttle flow of each unit is typically controlled by a separate flow regulator. Both current controllers are supplied with the same setpoint current.
In Ausgestaltung wird der Stromregler angepasst, wenn eine Einheit mehr als eine Hochdruckpumpe mit zugeordneter Saugdrossel enthält.In an embodiment, the current controller is adapted when a unit contains more than one high-pressure pump with associated intake throttle.
Weiterhin wird eine Regeleinrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist, vorgestellt. Diese Regeleinrichtung dient zum Regeln eines Drucks in einem Rail einer Brennkraftmaschine und weist einen Druckregler auf, wobei die Regeleinrichtung dazu ausgebildet ist, im Rail gemessene Druckwerte mit einem Solldruck zu vergleichen und hieraus ein Stellsignal für die Saugdrosseln zu ermitteln, wobei bei der Berechnung des Stellsignals die Anzahl der Saugdrosseln berücksichtigt wird, indem durch diese Anzahl dividiert wird, und alle Saugdrosseln mit diesem Stellsignal angesteuert werden. Dabei sind die Hochdruckpumpen in Einheiten aufgeteilt, die jeweils aus mindestens einer Hochdruckpumpe und zugeordneter Saugdrossel bestehen, wobei jede Einheit durch einen separaten Regelkreis, beispielsweise Stromregelkreis, ansteuerbar ist.Furthermore, a control device which is suitable for carrying out the method is presented. This control device is used to regulate a pressure in a rail of an internal combustion engine and has a pressure regulator, wherein the control device is adapted to compare pressure values measured in the rail with a desired pressure and to determine therefrom a control signal for the suction throttles, wherein in the calculation of the control signal the number of suction throttles is taken into account by dividing by this number, and all suction throttles are controlled with this actuating signal. The high-pressure pumps are divided into units, each consisting of at least one high pressure pump and associated intake throttle, each unit by a separate control loop, for example current control circuit, can be controlled.
Als Druckregler dient bspw. ein PI(DT1)-Regler. Weiterhin kann die Regeleinrichtung über eine Pumpenkennlinie verfügen.For example, a PI (DT 1 ) controller serves as a pressure regulator. Furthermore, the control device can have a pump characteristic.
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.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawings.
Bei V-Motoren sind den zwei Zylinderreihen jeweils zwei sich entlang der Zylinderreihen erstreckende Druckspeicher zugeordnet, die als A-seitiger und B-seitiger Druckspeicher bezeichnet werden.
Die Darstellung zeigt einen ersten Zustand
Der Steuerungsmodus beschreibt die Ansteuerung der Saugdrossel im Falle des Motorstarts. Dies ist in der Druckschrift
Dies gewährleistet einen sicheren Hochdruckaufbau beim Motorstart, da die Saugdrossel stromlos offen ist. Unterschreitet der Hochdruck im laufenden Betrieb wieder den Freigabehochdruck, so bleibt der Steuermodus unverändert und die PWM-Einschaltdauer wird weiterhin berechnet. Der I-Anteil des Stromreglers wird dabei beim Motorstart bis zum erstmaligen Erreichen des Freigabehochdrucks mit einem konstanten Wert initialisiert. Wird der Freigabehochdruck erstmalig erreicht, so wird der I-Anteil des Stromreglers vom Stromregler berechnet, d. h. in diesem Fall sind sowohl Hochdruck- als auch Stromregler freigegeben.This ensures a safe high pressure build-up at engine start, as the suction throttle is normally open. If the high pressure falls below the release high pressure again during operation, the control mode remains unchanged and the PWM duty cycle continues to be calculated. The I component of the current controller is thereby initialized at engine start up to the first reaching the release high pressure with a constant value. If the release high pressure is reached for the first time, then the I component of the current controller is calculated by the current controller, i. H. In this case both high pressure and current controllers are enabled.
Die Zustände des Zustandsübergangsdiagramms werden durch die Variable CMHD A definiert. Nach dem Initialisieren wird der Zustand 1 aktiv, d. h. CMHD A nimmt den Wert 1 an. Für jede Einheit muss ein PWM-Signal berechnet werden. Die entsprechenden Funktionsaufrufe sind mit HDRegelungEinheit1() und HDRegelungEinheit2() bezeichnet. Die beiden Funktionen haben die Aufgabe, aus der vom Stromregler (Blöcke
Überschreitet der ungefilterte Hochdruck punfil A den vorgebbaren Wert pMax HD, z. B. 2200 bar, und ist die vorgebbare Zeit t1Temp HD größer als 0, z. B. 10 ms, so erfolgt ein Zustandswechsel in den Zustand 2. In diesem Zustand werden die beiden PWM-Signale durch den konstanten Wert PWMTemp 1, z. B. 100%, vorgegeben. Ist die Zeit t1Temp HD abgelaufen und ist die Zeit t2Temp HD mit einem Wert kleiner oder gleich 0 parametriert, so erfolgt wieder ein Zustandswechsel zurück zu Zustand 1, d. h. dann werden die PWM-Signale wieder berechnet. Ist die Zeit t1Temp HD abgelaufen und ist die Zeit t2Temp HD hingegen mit einem Wert größer 0 parametriert, so erfolgt ein Wechsel in den Zustand 3. In diesem Zustand werden die PWM-Signale durch einen zweiten konstanten Wert PWMTemp 2 vorgegeben. Sind beide Zeiten in Summe abgelaufen, erfolgt wiederum ein Zustandswechsel in den Zustand 1. Ist die Zeit t1Temp HD mit einem Wert kleiner oder gleich 0 parametriert und die Zeit t2Temp HD mit einem Wert größer 0, und erreicht bzw. überschreitet der ungefilterte Hochdruck den vorgebbaren Hochdruckwert pMax HD, so erfolgt ein Zustandswechsel direkt von Zustand 1 in den Zustand 3.If the unfiltered high pressure p unfil A exceeds the specifiable value p Max HD , z. B. 2200 bar, and is the predetermined time t1 Temp HD greater than 0, z. B. 10 ms, a state change takes place in the
Die dargestellte Funktionalität ermöglicht es, ein Öffnen des Überdruckventils bei Hochdrucküberschwingern zu verhindern, indem die Saugdrossel kurzzeitig, z. B. für 10 ms, mit einem oder zwei großen konstanten PWM-Werten beaufschlagt wird. Für den Fall einer einzigen Saugdrossel ist das Verfahren in der Druckschrift
Nicht dargestellt ist in
Die Darstellung zeigt weiterhin einen Druckregler
Ein Druck, der am Rail
Die erste Einheit
Die Darstellung zeigt weiterhin einen Druckregler
Ein Druck, der am Rail
Die erste Einheit
Weiterhin zeigt die Darstellung einen Regler
Ein Druck, der am Rail
Die beiden Einheiten
Die Berechnung des Sollstroms ISoll A erfolgt entsprechend den
Der begrenzte Sollvolumenstrom wird durch die Anzahl der Hochdruckpumpen dividiert, was den auf eine Hochdruckpumpe bezogenen Sollvolumenstrom V .Soll A als Eingangsgröße der Pumpenkennlinie ergibt. Dadurch kann die Pumpenkennlinie einer einzelnen Hochdruckpumpe verwendet werden, um den elektrischen Sollstrom ISoll A zu ermitteln.The calculation of the setpoint current I setpoint A takes place in accordance with
The limited nominal volume flow is divided by the number of high-pressure pumps, which is the reference to a high pressure pump reference flow V. A nominal yields as an input variable of the pump curve. As a result, the pump characteristic of a single high-pressure pump can be used to determine the nominal electrical current I setpoint A.
Nimmt der Schalter S1 die Stellung 1 an, so liegt eine Vorsteuerung und keine Stromregelung vor, die Saugdrosselsollspannung wird in diesem Fall entsprechend dem ohmschen Gesetz durch Multiplikation des Saugdrosselsollstroms ISoll A mit dem ohmschen Widerstand der Saugdrossel(n) berechnet. Bei einer Saugdrossel pro Einheit ist der Saugdrosselwiderstand mit dem vorzugebenden Widerstand RSR Vorgabe identisch (fR = 1), bei zwei Hochdruckpumpen mit dem doppelten vorzugebenden Widerstand 2·RSR Vorgabe (fR = 2). Die hier beschriebene Variante liegt auch vor, wenn ein Sensordefekt des Saugdrosselstrom-Sensors erkannt wird.
If the switch S1 to
Nimmt der Schalter S1 die Stellung 2 an, so liegt eine Stromregelung vor, d. h. die Saugdrosselsollspannung wird aus der Ausgangsgröße des Stromreglers berechnet. Die Eingangsgröße des Stromreglers ist die Strom-Regelabweichung eI A, welche als Differenz von Saugdrosselsollstrom ISoll A und Saugdrosseliststrom Iist A Einheit1 berechnet wird. Der Stromregler-Algorithmus ist in den
Nimmt der Schalter S1 die Stellung 3 an, so wird die Saugdrosselsollspannung als Summe von Stromregler-Ausgangsgröße und Vorsteuerung berechnet. In diesem Fall hat der Stromregler die Aufgabe, die durch die Vorsteuerung definierte Saugdrosselsollspannung zu korrigieren, d. h. Abweichungen des ohmschen Widerstands durch Temperaturänderungen und Fertigungstoleranzen auszuregeln. Dieser Fall ist in der Schrift
Der Block
Die
Da der Saugdrosselwiderstand beim 20-Zylinder-Motor doppelt so groß ist wie beim 12-Zylinder- und 16-Zylinder-Motor, muss der Proportionalitätsfaktor kpI SR bei diesem Motor doppelt so groß wie bei anderen Zylinder-Varianten gewählt werden:
Since the suction throttle resistance in the 20-cylinder engine is twice as large as in the 12-cylinder and 16-cylinder engine, the proportionality factor kp I SR must be twice as large in this engine as with other cylinder variants:
Der Proportionalitätsfaktor kpI Dia kann dabei als Konstante vom Betreiber des Motors vorgegeben werden.The proportionality factor kp I Dia can be specified as a constant by the operator of the motor.
Auch der Initialisierungswert des integrierenden Anteils USoll I Init ist abhängig von der Zylinderzahl. Beim 20-Zylinder-Motor muss der Initialisierungswert aufgrund des doppelten Saugdrosselwiderstands im Vergleich zu den 12- und 16-Zylinder-Motoren verdoppelt werden. Dies wird durch die Verdoppelung des Faktors fI erreicht.The initialization value of the integrating component U Soll I Init depends on the number of cylinders. For the 20-cylinder engine, the initialization value must be doubled compared to the 12- and 16-cylinder engines due to the double intake throttle resistance. This is achieved by doubling the factor f I.
Die Eingangsgröße des Algorithmusses ist die Stromregelabweichung eI A Einheit1, die Ausgangsgröße ist die Spulensollspannung USoll PI(DT 1 )A Einheit1. Die Berechnung des Algorithmusses erfolgt intern um den Faktor 100 genauer (interne Rechengröße: 0,01 Volt). Aus diesem Grund wird am Ende durch den Wert 100 dividiert.The input variable of the algorithm is the current control deviation e I A unit 1 , the output variable is the coil target voltage U target PI (DT 1 ) A unit 1 . The calculation of the algorithm is done internally by a factor of 100 more precisely (internal arithmetic variable: 0.01 Volt). For this reason, the
Der oberste Berechnungspfad stellt die Berechnung des Proportional-Anteils (P-Anteil) dar. Dieser wird durch Multiplikation der Stromregelabweichung mit dem Proportionalbeiwert kpI SR berechnet. Bei einer Saugdrossel pro Einheit ist der Proportionalbeiwert mit dem per Dialog vorgebbaren Proportionalbeiwert kpI SR Dia identisch. Bei zwei Saugdrosseln pro Einheit ist der Proportionalbeiwert mit dem entsprechenden doppelten Wert 2·kpI SR Dia identisch.The highest calculation path represents the calculation of the proportional component (P component). This is calculated by multiplying the current controller deviation by the proportional coefficient kp I SR . In the case of a suction throttle per unit, the proportional coefficient is identical to the proportional coefficient kp I SR Dia that can be specified by dialogue. With two suction throttles per unit, the proportional coefficient is identical to the corresponding
Der mittlere Berechnungspfad beschreibt die Berechnung des integrierenden Anteils (I-Anteil) des Stromreglers. Der I-Anteil wird intern noch um den weiteren Faktor 128 genauer berechnet, insgesamt also um den Faktor 12800, da der I-Anteil die stationäre Genauigkeit der Regelung definiert. Der I-Anteil wird nach oben auf die Batteriespannung begrenzt. Nach unten muss der I-Anteil so begrenzt werden, dass die Spannung 0 Volt dargestellt werden kann. Deshalb hängt die Begrenzung nach unten davon ab, ob die Vorsteuerung aktiv ist oder nicht. Ist die Vorsteuerung nicht aktiv, wird der I-Anteil nach unten auf den Wert 0 Volt begrenzt. Ist die Vorsteuerung hingegen aktiv, wird der I-Anteil nach unten auf den negativen Wert der Vorsteuerung begrenzt.The mean calculation path describes the calculation of the integrating component (I-component) of the current controller. The I component is calculated internally by the
Mit Hilfe des Schalters S wird die Initialisierung des I-Anteils definiert. Hat der Steuermodus CMA den Wert 1 (Schalter S = 1), so hat der Raildruck den Freigabehochdruck noch nicht erreicht. In diesem Fall wird der I-Anteil mit dem konstanten vorgebbaren Wert UI Soll Init initialisiert, wenn pro Einheit eine Saugdrossel verwendet wird. Werden pro Einheit zwei Saugdrosseln verwendet, so wird der I-Anteil auf den Wert 2·UI Soll Init initialisiert.With the aid of the switch S, the initialization of the I-component is defined. If the control mode CM A has the value 1 (switch S = 1), then the rail pressure has not yet reached the release high pressure. In this case, the I component is initialized with the constant predefinable value U I Soll Init if a suction throttle is used per unit. If two suction throttles are used per unit, the I component is initialized to the
Hat der Hochdruck den Freigabehochdruck erreicht, so wechselt der Steuermodus auf den Wert 0 (Schalter S = 0). In diesem Fall wird der I-Anteil als Ausgangsgröße des Begrenzungsblocks berechnet.If the high pressure has reached the release high pressure, the control mode changes to the value 0 (switch S = 0). In this case, the I component is calculated as the output of the limiting block.
Der untere Pfad beschreibt den DT1-Anteil des Stromreglers. Dieser wird zusätzlich um den Faktor 8, insgesamt also um den Faktor 800, genauer berechnet.The lower path describes the DT 1 part of the current controller. This is additionally calculated by a factor of 8, in total by a factor of 800.
Das vorgestellte Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in jedes Rail Kraftstoff mit bspw. bis zu vier Hochdruckpumpen gefördert wird. Die Hochdruckpumpen werden mit den zugehörigen Saugdrosseln für jedes der beiden Rails in zwei Pumpeneinheiten eingeteilt. Jede Pumpeneinheit besteht entweder aus einer Hochdruckpumpe mit zugehöriger Saugdrossel oder aus zwei Hochdruckpumpen mit in Reihe geschalteten Saugdrosseln. Die beiden Pumpeneinheiten eines Rails werden mit demselben Saugdrosselsollstrom beaufschlagt. Der Saugdrosselsollstrom ist die Ausgangsgröße einer Pumpenkennlinie, welche die Charakteristik einer einzigen Hochdruckpumpe abbildet. Die Ausgangsgröße des Druckreglers ist der begrenzte Sollvolumenstrom. Dieser wird durch die Anzahl der Hochdruckpumpen pro Rail dividiert und als Eingangsgröße der Pumpenkennlinie verwendet.The presented method is distinguished by the fact that up to four high-pressure pumps are conveyed into each rail fuel with, for example, up to. The high-pressure pumps are divided into two pump units with the associated suction throttles for each of the two rails. Each pump unit consists either of a high-pressure pump with associated suction throttle or of two high-pressure pumps with suction throttles connected in series. The two pump units of a rail are supplied with the same suction throttle target flow. The Saugdrosselsollstrom is the output of a pump curve, which maps the characteristics of a single high-pressure pump. The output variable of the pressure regulator is the limited nominal volume flow. This is divided by the number of high-pressure pumps per rail and used as the input variable of the pump characteristic.
Sind zwei Saugdrosseln einer Pumpeneinheit in Reihe geschaltet, so muss die Saugdrosselstromregelung folgendermaßen angepasst werden: Bei der Berechnung der Vorsteuerung muss der Saugdrosselwiderstand mit dem Faktor 2 multipliziert werden. Der Proportionalitätsbeiwert muss verdoppelt werden. Weiterhin muss der I-Anteil mit dem doppelten Wert initialisiert werden.If two intake throttles of a pump unit are connected in series, the intake throttle control must be adjusted as follows: When calculating the feedforward control, the suction throttle resistance must be multiplied by a factor of 2. The proportionality coefficient must be doubled. Furthermore, the I component must be initialized with twice the value.
Das vorgestellte Verfahren hat, zumindest in einigen der Ausführungen, folgende Vorteile: Anstelle von großen, neu zu entwickelnden Hochdruckpumpen können mehrere kleine, bereits verfügbare Hochdruckpumpen zur Förderung des Kraftstoffs verwendet werden. Die Anzahl der Hochdruckpumpen kann optimal an die benötigte Kraftstofffördermenge angepasst werden. Weiterhin ist das Verfahren einfach zu parametrieren, da die Zylinderzahl automatisch berücksichtigt wird und jeweils die Pumpenkennlinie einer einzelnen Hochdruckpumpe verwendet wird.The presented method has, at least in some of the embodiments, the following advantages: Instead of large, newly developed high-pressure pumps, several small, already available high-pressure pumps can be used to deliver the fuel. The number of high-pressure pumps can be optimally adapted to the required fuel delivery. Furthermore, the method is easy to parameterize, since the number of cylinders is automatically taken into account and in each case the pump characteristic of a single high-pressure pump is used.
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