DE102017105473A1

DE102017105473A1 - Common-rail-system und verfahren zum betreiben eines common-rail-systems

Info

Publication number: DE102017105473A1
Application number: DE102017105473.1A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Schnorbus
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2017-04-27
Also published as: CN108626014B; CN108626014A; DE102018105468A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Systems für einen Verbrennungsmotor, bei dem einer Steuereinheit (4) des Common-Rail-Systems ein Eingangssignal (5, 6, 7) zugeführt wird und mittels der Steuereinheit (4) ein Steuersignal für eine Hochdruckpumpe (8) des Common-Rail-Systems ermittelt wird auf Basis eines in der Steuereinheit (4) gespeicherten Modells und des Eingangssignals (5, 6, 7). Das Steuersignal wird der Hochdruckpumpe (8) zugeführt, so dass die Hochdruckpumpe (8) derart angesteuert wird, dass in einem Kraftstoffakkumulator des Common-Rail-Systems ein dem Eingangssignal (5, 6, 7) entsprechender Soll-Raildruck erzeugt wird. Mit einem Raildrucksensor wird ein tatsächlich erzeugter Raildruck in dem Kraftstoffakkumulator ermittelt und mit dem Soll-Raildruck vergleichen. Aus der Abweichung des ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck wird ein Viskositätskorrekturwert ermittelt, der der Steuereinheit (4) zugeführt wird und entsprechend dem ein in dem Modell berücksichtigter Parameter für die Viskosität des Kraftstoffs angepasst wird. Mittels des in der Steuereinheit (4) gespeicherten Modells wird ein korrigiertes Steuersignal für die Hochdruckpumpe (8) ermittelt unter Berücksichtigung des Viskositätskorrekturwerts.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Systems für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Common-Rail-System mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 7.
STAND DER TECHNIK
Aus dem Dokument DE 10 2012 107 596 B4 ist ein Verfahren bekannt, mit dem es möglich sein soll, im Betrieb einer Hochdruckpumpe für Kraftstoff zu erkennen, ob dieser ein Kraftstoff geringer Qualität zugeführt wird. Als Parameter, anhand derer die Qualität des Kraftstoffs beurteilt wird, werden z. B. die Schmierfähigkeit, das Kompressionsmodul und die Viskosität herangezogen. Diese Parameter werden dabei anhand einer Abweichung eines tatsächlichen Druckverlaufs von einem erwarteten Druckverlauf in einer Kompressionskammer bezüglich einer Hebe- und Senkbewegung eines Kompressionsmittels der Hochdruckpumpe ermittelt. Zusätzlich kann eine Veränderung einer Leckagerate der Hochdruckpumpe ermittelt werden, um auf die Schmierfähigkeit, das Kompressionsmodul bzw. die Viskosität und so die Qualität des Kraftstoffs zu schließen. Wenn erkannt wird, dass ein Kraftstoff geringer Qualität zugeführt wird, können eine Warnung an eine Fahrer ausgegeben und/oder ein Rail-Druck, die Steuerung von Kraftstoffinjektoren und/oder die Steuerung der Hochdruckpumpe angepasst werden.
Aus dem Dokument DE 10 2013 201 500 A1 ist ein Verfahren zum Anpassen eines Raildrucks für einen Verbrennungsmotor mit einer Common-Rail-Einspritzung bekannt, bei dem aus einem Schließdauerverhalten eines Ankers eines Injektors der Einspritzanlage die Viskosität des eingespritzten Kraftstoffs ermittelt wird. Die so ermittelte Viskosität wird in einem ersten Modell berücksichtigt, das von verschiedenen Betriebsparametern des Verbrennungsmotors bzw. der Einspritzanlage abhängig ist, um den Raildruck entsprechend der ermittelten Viskosität derart zu ändern, dass ein gewünschter Düsendurchfluss am Injektor erreicht wird. Insbesondere können der Einspritzbeginn und/oder das Einspritzende abhängig von der ermittelten Viskosität geändert werden.
Aus dem Dokument DE 10 2014 204 098 A1 ist ein Verfahren zur Regelung eines Common-Rail-Injektors bekannt, bei dem mit einem Sensor ein Druck im Ventilraum des Common-Rail-Injektors erfasst wird. Anhand eines zeitlichen Verlaufs des Drucks wird z. B. auf eine Eigenschaft eines mit dem Common-Rail-Injektor eingespritzten Kraftstoffs geschlossen, wie z. B. seine Viskosität. In Abhängigkeit von der ermittelten Eigenschaft wird dann die Schaltcharakteristik von Schalt- bzw. Nadelventilen des Common-Rail-Injektors geändert, um das Einspritzverhalten anzupassen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Systems vorzuschlagen, das einen für die jeweils herrschenden Randbedingungen optimierten Betrieb zulässt und gleichzeitig mit geringem Aufwand zu implementieren ist. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Common-Rail-System vorzuschlagen, das unter den jeweils herrschenden Randbedingungen optimiert betrieben werden kann, ohne dass sich hierfür der Aufwand in der Auslegung und/oder Steuerung des Common-Rail-Systems wesentlich erhöht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe durch ein Common-Rail-System gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 7 gelöst.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Abweichung des in einem Kraftstoffakkumulators vorliegenden Raildrucks von einem Soll-Raildruck dadurch verursacht sein kann, dass eine Viskosität des von einer Hochdruckpumpe in den Kraftstoffakkumulator geförderten Kraftstoffs nicht mit einem in einem Modell des Common-Rail-Systems hinterlegten Wert für dessen Viskosität übereinstimmt, was zu einer fehlerhaften Ansteuerung der Hochdruckpumpe und somit zu dem von dem Soll-Raildruck abweichenden tatsächlichen Raildruck in dem Kraftstoffakkumulator führt. Anstelle dies allein durch eine Druckregelung auszugleichen, die dauerhaft eingreifen müsste, um die erforderliche Nachregelung der Hochdruckpumpe sicherzustellen, wird erfindungsgemäß ein Viskositätskorrekturwert aus der Abweichung des tatsächlichen Raildrucks von dem Soll-Raildruck ermittelt und direkt in dem Modell berücksichtigt, mit dem das Steuersignal für die Hochdruckpumpe generiert wird. Dabei wird der tatsächliche Raildruck in dem Kraftstoffakkumulator mit einem ohnehin vorhanden Raildrucksensor ermittelt, womit ohne großen Aufwand ein optimiertes Verfahren zum Betreiben des Common-Rail-Systems realisiert werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Systems für einen Verbrennungsmotor wird einer Steuereinheit des Common-Rail-Systems ein Eingangssignal zugeführt. Es muss sich dabei nicht zwingend um ein einziges Eingangssignal handeln. Vielmehr können der Steuereinheit auch mehrere Eingangssignale zugeführt werden. Konkret können der Steuereinheit mit dem Eingangssignal bzw. den Eingangssignalen Information zu Fahrereingaben, wie eine Fahrpedalposition, und/oder Randbedingungen im Betrieb des Verbrennungsmotors, wie einer Motortemperatur, und/oder weiteren Steuerparametern zugeführt werden.
Auf Basis des Eingangssignals wird mittels der Steuereinheit ein Steuersignal für eine Hochdruckpumpe des Common-Rail-Systems generiert. Hierfür ist in der Steuereinheit ein Modell gespeichert, mit dem ermittelt werden kann, wie die Hochdruckpumpe gesteuert werden muss, um einen Betrieb des Common-Rail-Systems gemäß dem Eingangssignal sicherzustellen. Dabei können in das Modell diverse Parameter eingehen. Einerseits gehen darin als Variablen die in dem Eingangssignal enthaltenen Informationen ein. Andererseits können weitere das Common-Rail-System beschreibende Parameter eingehen, wie z. B. eine Leckagerate des Common-Rail-Systems, eine Beziehung zwischen der von der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffmenge und einem Rail-Druck in einem Kraftstoffakkumulator des Common-Rail-Systems u. ä. Solche das Common-Rail-System beschreibende Parameter können beispielsweise vorab in einer modellhaften oder experimentellen Charakterisierung des Common-Rail-Systems ermittelt worden sein. Ferner sind in dem Modell Parameter für charakteristische Eigenschaften von dem Common-Rail-System zugeführtem Kraftstoff berücksichtigt, wie eine Viskosität des Kraftstoffs.
Das von der Steuereinheit erzeugte Steuersignal wird der Hochdruckpumpe zugeführt, so dass die Hochdruckpumpe derart angesteuert wird, dass in dem Kraftstoffakkumulator des Common-Rail-Systems ein dem Eingangssignal entsprechender Soll-Raildruck erzeugt wird. Anders ausgedrückt wird die Hochdruckpumpe so angesteuert, dass eine solche Menge an Kraftstoff in den Kraftstoffakkumulator gefördert wird, wie es anhand des in der Steuereinheit hinterlegten Modells aufgrund des Eingangssignals ermittelt wird.
Mit einem Raildrucksensor wird ein tatsächlich in dem Kraftstoffakkumulator erzeugter Raildruck ermittelt. Dabei wird erfindungsgemäß aus einer Abweichung des mit dem Raildrucksensor ermittelten Raildrucks und dem Soll-Raildruck ein Viskositätskorrekturwert ermittelt. Dieser gibt eine Abweichung des in dem Modell angenommenen Werts für die Viskosität des geförderten Kraftstoffs und des tatsächlichen Werts für die Viskosität des Kraftstoffs an.
Indem der Viskositätskorrekturwert der Steuereinheit zugeführt wird und der in dem Modell berücksichtigte Parameter für die Viskosität des Kraftstoffs entsprechend dem ermittelten Viskositätskorrekturwert angepasst wird, kann nachfolgend ein korrigiertes Steuersignal für die Hochdruckpumpe erzeugt werden. D.h. das Modell, auf dessen Basis das Steuersignal für die Hochdruckpumpe ermittelt wird, kann während des Betriebs des Common-Rail-Systems laufend entsprechend der tatsächlichen Viskosität des Kraftstoffs angepasst werden, womit sich eine genauere Ansteuerung der Hochdruckpumpe realisieren und so der Raildruck genauer einstellen lässt. Beispielsweise kann so einer Änderung der Außentemperatur, die sich auf die Viskosität des Kraftstoffs auswirkt, Rechnung getragen werden. Auch kann der Betrieb des Common-Rail-Systems an verschiedene Kraftstoffarten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und somit auch unterschiedlichen Viskositätswerten angepasst werden.
Konkret kann die Abweichung des tatsächlichen Raildrucks von dem Soll-Raildruck daher rühren, dass das Leckageverhalten des Common-Rail-Systems aufgrund der in dem Modell falsch angenommenen Viskosität anders ist als gemäß dem Modell angenommen. Beispielsweise kann eine geringere Viskosität als in dem Modell angenommen zu einer erhöhten Leckagerate in Bezug auf die Pumpe und/oder von Kraftstoffinjektoren des Common-Rail-Systems führen. Durch die Korrektur des in dem Modell angenommenen Viskositätswerts entsprechend dem ermittelten Viskositätskorrekturwert kann der geänderten Leckagerate dann Rechnung getragen werden, indem ein entsprechend korrigiertes Steuersignal für die Hochdruckpumpe generiert und dieser zugeführt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt die Steuereinheit auf Basis des gespeicherten Modells und unter Berücksichtigung des Viskositätskorrekturwerts nicht nur ein korrigiertes Steuersignal für die Hochdruckpumpe. Vielmehr wird zusätzlich ein korrigiertes Steuersignal zum Steuern eines Startzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung, einer Dauer der Kraftstoffeinspritzung und/oder eines Endzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung erzeugt. So kann auch eine Auswirkung einer veränderten Viskosität des Kraftstoffs auf das Einspritzverhalten kompensiert werden. Beispielsweise kann bei einer geringeren Viskosität als in dem Modell ursprünglich angenommen, die Dauer der Kraftstoffeinspritzung verkürzt werden.
Im Betrieb des Common-Rail-Systems können auch kurzfristige Schwankungen des in dem Kraftstoffakkumulator herrschenden Raildrucks auftreten, die nicht zwingend auf eine Änderung der Viskosität des Kraftstoffs zurückzuführen sind. Daher ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Viskositätskorrekturwert der Steuereinheit nur dann zugeführt wird, wenn der ermittelte Raildruck über ein vorgegebenes Mindestzeitintervall von dem Soll-Raildruck in eine Richtung abweicht. Eine Änderung der Viskosität z. B. aufgrund einer Änderung der Kraftstofftemperatur und/oder eines Nachfüllens von Kraftstoff mit einer anderen Zusammensetzung führt langfristig zu einem von dem Soll-Raildruck abweichenden tatsächlichen Raildruck. D. h. es wird dann zu einer langfristigen positiven oder negativen Abweichung des ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck kommen. Indem für das vorgegebene Mindestzeitintervall abgewartet und überprüft wird, ob die Abweichung konstant in eine Richtung erfolgt, kann somit ermittelt werden, ob es sich um eine systematische Abweichung aufgrund einer anderen Viskosität handelt als in dem Modell angenommen.
Um insbesondere kurzfristige Korrekturen hinsichtlich des Raildrucks vornehmen zu können, kann das Common-Rail-System einen Regler aufweisen, mit dem in Abhängigkeit von einer Abweichung des ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck ein Regelsignal erzeugt wird. Das Regelsignal wird der Hochdruckpumpe zusätzlich zu dem von der Steuereinheit bereitgestellten Steuersignal zugeführt, womit die von der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffmenge und somit der Raildruck in dem Kraftstoffakkumulator auch kurzfristig korrigiert werden kann unabhängig von einer Anpassung der in dem Modell verwendeten Parameter. Beispielsweise kann so eine Korrektur des Raildrucks bei einer nur vorübergehenden Abweichung von dem Soll-Raildruck erreicht werden, der weniger lang andauert als das Mindestzeitintervall. Wird das Mindestzeitintervall jedoch überschritten, erfolgt alternativ oder zusätzlich eine Korrektur der Abweichung durch das Zuführen des ermittelten Viskositätskorrekturwerts zu der Steuereinheit.
Neben einer direkten Auswirkung auf den Betrieb des Common-Rail-Systems kann sich eine Änderung der Viskosität auch indirekt auf die Eigenschaften des Common-Rail-Systems auswirken. Beispielsweise hat eine geänderte Viskosität auch eine Änderung der Schmiereigenschaften des Kraftstoffs zur Folge. Um diese Änderungen der Schmiereigenschaften kompensieren zu können, kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit in Abhängigkeit von dem ihr zugeführten Viskositätskorrekturwert ein Steuersignal für ein Schmiermittelsystem erzeugt, um dem Common-Rail-System zusätzliches Schmiermittel zuzuführen und so die Schmiereigenschaften gemäß einem vorgegeben Idealwert anzugleichen. Durch das Zuführen von Schmiermittel können beispielsweise die Einspritzkomponenten vor einem erhöhten Verschleiß geschützt werden.
Das Eingangssignal, das von der Steuereinheit empfangen wird und in Abhängigkeit von dem das Steuersignal für die Hochdruckpumpe ermittelt wird, kann beispielsweise Informationen zu einer Motordrehzahl, einem Soll-Einspritzvolumen und/oder einem Soll-Raildruck umfassen. Es kann jedoch auch andere oder weitere Informationen umfassen, wie beispielsweise eine Kraftstoff- bzw. Motortemperatur o. ä.
Ein erfindungsgemäßes Common-Rail-System für einen Verbrennungsmotor ist insbesondere so eingerichtet, dass es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann. Dazu weist das Common-Rail-System eine Steuereinheit auf, die eine Schnittstelle zum Empfang eines Eingangssignals und eine Schnittstelle zur Ausgabe eines Steuersignals umfasst. Die Steuereinheit ist dabei dazu eingerichtet, dass auf Basis eines Modells und des Eingangssignals das Steuersignal erzeugt wird. Das erzeugte Steuersignal wird einer Hochdruckpumpe zugeführt, mit der Kraftstoff in einen Kraftstoffakkumulator des Common-Rail-Systems förderbar ist, so dass in dem Kraftstoffakkumulator ein dem Eingangssignal entsprechender Soll-Raildruck erzeugt wird. Um den in dem Kraftstoffakkumulator vorliegenden Raildruck überprüfen zu können, weist das Common-Rail-System einen Raildrucksensor vor, mit dem der dort tatsächlich wirkende Raildruck ermittelt werden kann. Der ermittelte Raildruck wird einer Verarbeitungseinheit zugeführt, mit der aus einer Abweichung des ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck ein Viskositätskorrekturwert ermittelbar und der Steuereinheit zuführbar ist zur Anpassung eines in dem Modell berücksichtigten Parameters für die Viskosität des Kraftstoffs und zum Erzeugen eines korrigierten Steuersignals für die Hochdruckpumpe.
Hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Common-Rail-Systems gelten die Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend.
Beispielsweise kann die Steuereinheit des Common-Rail-Einspritzsystems dazu eingerichtet sein, zusätzlich zu dem korrigierten Steuersignal für die Hochdruckpumpe ein korrigiertes Steuersignal zum Steuern des Einspritzvorgangs auf Basis des Modells und unter Berücksichtigung des Viskositätskorrekturwerts zu erzeugen.
Weiterhin kann das Common-Rail-System einen Regler aufweisen, der dazu eingerichtet ist in Abhängigkeit von einer Abweichung des mit dem Raildrucksensor ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck ein Regelsignal insbesondere für eine kurzfristige Korrektur einer Abweichung zu erzeugen. Dabei kann die Hochdruckpumpe das Regelsignal über eine dafür vorgesehene Schnittstelle empfangen, so dass die Hochdruckpumpe gesteuert durch das Steuer- und Regelsignal betrieben wird, womit auch eine nur vorübergehende Schwankung des Raildrucks kurzfristig kompensiert werden kann.
Schließlich kann die Steuereinheit des Common-Rail-Systems dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem ermittelten Viskositätskorrekturwert ein Steuersignal für ein Schmiermittelsystem zu erzeugen, um dem Common-Rail-System zusätzliches Schmiermittel zuzuführen, so dass die Schmiereigenschaften angepasst werden können.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der 1 näher dargestellt. Es zeigt:
1 stark schematisiert einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Common-Rail-Systems.
Bei dem in 1 gezeigten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Common-Rail-Systems werden Schnittstellen 1, 2, 3 der Steuereinheit 4 des Common-Rail-Systems mehrere Eingangssignale 5, 6, 7 zugeführt. Bei den Eingangssignalen 5, 6, 7 kann es sich beispielsweise um Informationen zu einer Motordrehzahl, ein Soll-Einspritzvolumen sowie einen Soll-Raildruck handeln. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Informationen enthalten sein, wie z. B. eine Kraftstoff- und/oder Motortemperatur. Anders als in 1 dargestellt können die Eingangssignale 5, 6, 7 auch über eine gemeinsame Schnittstelle der Steuereinheit 4 empfangen werden.
In der Steuereinheit 4 ist ein Modell gespeichert, mit dem sich das Betriebsverhalten des Common-Rail-Systems beschreiben lässt. Dabei kann mit Hilfe des Modells anhand der Eingangssignale 5, 6, 7 ein Steuersignal für eine Hochdruckpumpe 8 generiert werden. Beispielsweise gehen in das Modell Parameter zu einem Verhalten der Hochdruckpumpe 8 sowie zu den Leckagen im System ein. Zusätzlich gehen in das Modell Parameter zu dem Verhalten des Kraftstoffs ein, wie die Viskosität des Kraftstoffs, da diese z. B. Einfluss auf die Leckagen im System und somit den Raildruck hat.
Das erzeugte Steuersignal wird über eine Schnittstelle 9 ausgegeben und von dort über eine Signalleitung 10 zunächst einer Verarbeitungseinheit 11 und schließlich über eine weitere Signalleitung 12 der Hochdruckpumpe 8 zugeführt. Mit dem Steuersignal wird die Hochdruckpumpe 8 derart angesteuert, dass eine solche Kraftstoffmenge von einem Vorrat in einen in 1 nicht dargestellten Kraftstoffakkumulator des Common-Rail-Systems gefördert wird, so dass ein den Eingangssignalen 5, 6, 7 entsprechender Soll-Raildruck in dem Kraftstoffakkumulator erzeugt wird.
Um zu prüfen, ob sich in dem Kraftstoffakkumulator tatsächlich der gewünschte Soll-Raildruck einstellt, wird mit einem in 1 nicht dargestellten Raildrucksensor der tatsächlich in dem Kraftstoffakkumulator vorliegende Raildruck ermittelt. Ein dem ermittelten Raildruck entsprechendes Sensorsignal wird über eine Signalleitung 13 einem Komparator 14 zugeführt, mit dem eine Abweichung des ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck ermittelt wird, der dem Komparator 14 ebenfalls zugeführt wird. Wenn eines der Eingangssignale 5, 6, 7 den Soll-Raildruck beinhaltet, kann dieses Eingangssignal 7, wie in 1 dargestellt, direkt über eine Signalleitung 15 dem Komparator 14 zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass der Soll-Raildruck erst in der Steuereinheit 4 ermittelt wird, wobei in diesem Fall der ermittelte Soll-Raildruck von der Steuereinheit 4 dem Komparator 14 zugeführt werden kann.
Die mit dem Komparator 14 ermittelte Abweichung des tatsächlichen Raildrucks von dem Soll-Raildruck wird über eine Signalleitung 16 einer Verarbeitungseinheit 17 zugeführt. In der Verarbeitungseinheit 17 wird aus der Abweichung ein Viskositätskorrekturwert ermittelt. Eine andere Viskosität als in dem Modell in der Steuereinheit 4 angenommen führt nämlich dazu, dass z. B. andere Leckageraten im Common-Rail-System auftreten und sich somit ein anderer Raildruck einstellt, als gemäß dem Modell berechnet. Somit kann umgekehrt aus der Abweichung des Raildrucks von dem Soll-Raildruck ermittelt werden, inwiefern die tatsächliche Viskosität des geförderten Kraftstoffs von der in dem Modell angenommenen Viskosität abweicht.
Dieser Viskositätskorrekturwert wird über eine Signalleitung 18 an die Steuereinheit 4 übermittelt. Dort wird der in dem Modell berücksichtigte Parameter für die Viskosität entsprechend dem Viskositätskorrekturwert angepasst wird. D. h. für den weiteren Betrieb des Common-Rail-Systems wird dann für das Erzeugen des Steuersignals der in dem Modell geänderte Wert für die Viskosität des Kraftstoffs zugrunde gelegt. Entsprechend wird ein korrigiertes Steuersignal für die Hochdruckpumpe 8 erzeugt, mit dem die Hochdruckpumpe 8 so angesteuert wird, dass eine solche Kraftstoffmenge in den Kraftstoffakkumulator gefördert wird, dass dort der gewünschte Soll-Raildruck erreicht wird.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Verarbeitungseinheit 17 zusätzlich als ein Regler 19, mit dem in Abhängigkeit von der Abweichung des gemessenen Raildrucks von dem Soll-Raildruck ein Regelsignal erzeugt werden kann, welches dann über eine Signalleitung 20 der Verarbeitungseinheit 11 zugeführt wird. Konkret kann das Regelsignal in der Verarbeitungseinheit 11 zu dem von der Steuereinheit 4 erzeugten Steuersignal addiert werden, um so kurzfristig den Raildruck korrigieren zu können. Der Regler 19 kann dabei so ausgelegt sein, dass das Regelsignal nur so lange erzeugt und der Verarbeitungseinheit 11 zugeführt wird, bis in der Steuereinheit 4 das Modell um den Viskositätskorrekturwert angepasst ist und ein korrigiertes Steuersignal erzeugt werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Regler 20 gezielt zum Ausgleich kurzzeitiger Fluktuationen des Raildrucks ein korrigierendes Regelsignal erzeugt, während eine Anpassung des im dem Modell berücksichtigten Parameters für die Viskosität nur dann angepasst wird, wenn es zu einer systematischen Abweichung des Raildrucks von dem Soll-Raildruck kommt. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass der gemessene Raildruck über eine längere Zeit um den im Wesentlichen gleichen Wert von dem Soll-Raildruck abweicht. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinheit 17 erst dann einen Viskositätskorrekturwert ermittelt bzw. dieser der Steuereinheit 4 erst dann zugeführt wird, wenn die der Raildruck über ein Zeitraum, der länger ist als ein Mindestzeitintervall, größer bzw. kleiner ist als der Soll-Raildruck. Wenn die Abweichung weniger als das Mindestzeitintervall vorliegt, wird hingegen mit dem Regler 19 das Regelsignal zur kurzfristigen Korrektur des Raildrucks erzeugt und der Hochdruckpumpe 8 zusätzlich zu dem Steuersignal zugeführt.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1: Schnittstelle
2: Schnittstelle
3: Schnittstelle
4: Steuereinheit
5: Eingangssignal
6: Eingangssignal
7: Eingangssignal
8: Hochdruckpumpe
9: Schnittstelle
10: Signalleitung
11: Verarbeitungseinheit
12: Signalleitung
13: Signalleitung
14: Komparator
15: Signalleitung
16: Signalleitung
17: Verarbeitungseinheit
18: Signalleitung
19: Regler
20: Signalleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012107596 B4 [0002]
DE 102013201500 A1 [0003]
DE 102014204098 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Systems für einen Verbrennungsmotor umfassend die folgenden Schritte: – Zuführen eines Eingangssignals (5, 6, 7) zu einer Steuereinheit (4) des Common-Rail-Systems, – Ermitteln eines Steuersignals für eine Hochdruckpumpe (8) des Common-Rail-Systems mittels der Steuereinheit (4) auf Basis eines in der Steuereinheit (4) gespeicherten Modells und auf Basis des Eingangssignals (5, 6, 7), – Zuführen des Steuersignals zu der Hochdruckpumpe (8), so dass die Hochdruckpumpe (8) derart angesteuert wird, dass in einem Kraftstoffakkumulator des Common-Rail-Systems ein dem Eingangssignal (5, 6, 7) entsprechender Soll-Raildruck erzeugt wird, – Ermitteln eines tatsächlich erzeugten Raildrucks in dem Kraftstoffakkumulator mit einem Raildrucksensor, – Ermitteln eines Viskositätskorrekturwerts aus der Abweichung des tatsächlich erzeugten Raildrucks von dem Soll-Raildruck, – Zuführen des Viskositätskorrekturwerts zu der Steuereinheit (4) für die Hochdruckpumpe (8), – Anpassen eines in dem Modell berücksichtigten Parameters für die Viskosität des Kraftstoffs entsprechend dem Viskositätskorrekturwert und – Ermitteln eines korrigierten Steuersignals für die Hochdruckpumpe (8) mittels des in der Steuereinheit (4) gespeicherten Modells unter Berücksichtigung des Viskositätskorrekturwerts.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Modell unter Berücksichtigung des Viskositätskorrekturwerts zusätzlich zu dem korrigierten Steuersignal für die Hochdruckpumpe (8) ein korrigiertes Steuersignal zum Steuern eines Startzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung, einer Dauer der Kraftstoffeinspritzung und/oder eines Endzeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Viskositätskorrekturwert der Steuereinheit (4) nur dann zugeführt wird, wenn der ermittelte Raildruck über ein vorgegebenes Mindestzeitintervall von dem Soll-Raildruck in eine Richtung abweicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – mit einem Regler (19) des Common-Rail-Systems in Abhängigkeit von einer Abweichung des ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck ein Regelsignal insbesondere für eine kurzfristige Korrektur der Abweichung erzeugt wird und – der Hochdruckpumpe (8) das Regelsignal zusätzlich zu dem Steuersignal zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) in Abhängigkeit von dem ermittelten Viskositätskorrekturwert ein Steuersignal für ein Schmiermittelsystem erzeugt, um dem Common-Rail-System zusätzliches Schmiermittel zuzuführen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal Informationen zu einer Motordrehzahl, einem Soll-Einspritzvolumen und/oder einem Soll-Raildruck umfasst.
Common-Rail-System für einen Verbrennungsmotor, insbesondere betreibbar gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Common-Rail-System aufweist: – eine Steuereinheit (4) mit einer Schnittstelle (1, 2, 3) zum Empfang eines Eingangssignals (5, 6, 7) und einer Schnittstelle (9) zur Ausgabe eines Steuersignals, wobei die Steuereinheit (4) dazu eingerichtet ist, auf Basis eines Modells und des Eingangssignals (5, 6, 7) das Steuersignal zu erzeugen und einer Hochdruckpumpe (8) des Common-Rail-Systems zuzuführen, – die Hochdruckpumpe (8), mit der Kraftstoff in einen Kraftstoffakkumulator des Common-Rail-Systems förderbar ist, so dass – gesteuert durch die Steuereinheit (4) – in dem Kraftstoffakkumulator ein dem Eingangssignal (5, 6, 7) entsprechender Soll-Raildruck erzeugt wird, – einem Raildrucksensor, mit dem ein in dem Kraftstoffakkumulator wirkender tatsächlicher Raildruck ermittelbar ist, und – einer Verarbeitungseinheit (17), mit der aus einer Abweichung des ermittelten tatsächlichen Raildrucks von einem Soll-Raildruck ein Viskositätskorrekturwert ermittelbar und der Steuereinheit (4) zuführbar ist zur Anpassung eines in dem Modell berücksichtigten Parameters für die Viskosität des Kraftstoffs.
Common-Rail-System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) dazu eingerichtet ist, auf Basis des Modells und unter Berücksichtigung des Viskositätskorrekturwerts zusätzlich zu dem korrigierten Steuersignal für die Hochdruckpumpe (8) ein korrigiertes Steuersignal zum Steuern eines Startzeitpunkts für die Kraftstoffeinspritzung, der Dauer der Kraftstoffeinspritzung und/oder des Endzeitpunkts für die Kraftstoffeinspritzung zu erzeugen.
Common-Rail-System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regler (19) vorgesehen ist, der dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einer Abweichung des ermittelten Raildrucks von dem Soll-Raildruck ein Regelsignal insbesondere für eine kurzfristige Korrektur der Abweichung zu erzeugen und die Hochdruckpumpe (8) eine Schnittstelle zum Empfang des Regelsignals aufweist.
Common-Rail-System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten Viskositätskorrekturwert ein Steuersignal für ein Schmiermittelsystem zu erzeugen, um dem Common-Rail-System zusätzliches Schmiermittel zuzuführen.