DE10261446A1 - Method for actuating a pressure control valve in a fuel injection system of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm und eine Regelvorrichtung zum Ansteuern eines Druckregelventils (200) in einem Kraftstoffeinspritzsystem (700) einer Brennkraftmaschine. Das Verfahren umfasst die Schritte: Ermitteln eines vorläufigen Strom-Sollwertes mit Hilfe einer Nenn-P/I-Kennlinie von Druckregelventilen zum Ansteuern des Druckregelventils (200); Ermitteln einer Regelabweichung durch Vergleichen eines vorgegebenen Drucksollwertes für einen Kraftstoffspeicher (710) mit dem tatsächlichen Druck in dem Kraftstoffspeicher; Ermitteln eines Strom-Korrekturwertes nach Maßgabe durch die ermittelte Regelabweichung und Ermitteln eines korrigierten Strom-Sollwertes durch Korrigieren des vorläufigen Strom-Sollwertes um den Strom-Korrekturwert. Um eine derartige Anpassung des Strom-Sollwertes beziehungsweise eine derartige Adaption der P/I-Kennlinie auch bei nicht stationärem Betrieb der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Verfahren nur dann auszuführen, wenn die Brennkraftmaschine in einem Schub-Zustand betrieben wird.The invention relates to a method, a computer program and a control device for controlling a pressure control valve (200) in a fuel injection system (700) of an internal combustion engine. The method comprises the steps: determining a provisional current setpoint value with the aid of a nominal P / I characteristic curve of pressure control valves for actuating the pressure control valve (200); Determining a control deviation by comparing a predetermined pressure setpoint for a fuel accumulator (710) with the actual pressure in the fuel accumulator; Determining a current correction value in accordance with the determined system deviation and determining a corrected current target value by correcting the provisional current target value by the current correction value. In order to enable such an adjustment of the current setpoint value or such an adaptation of the P / I characteristic curve even when the internal combustion engine is not operating in a stationary manner, the invention proposes to carry out the method only when the internal combustion engine is operated in an overrun condition.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine. Darüber hinaus betriff die Erfindung ein Computerprogramm und eine Regelvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und eine Brennkraftmaschine mit einer entsprechenden Regelvorrichtung.The invention relates to a method for controlling a pressure control valve in a fuel injection system an internal combustion engine. Furthermore The invention relates to a computer program and a control device to carry out this method and an internal combustion engine with a corresponding Control device.
Die Erfindung bezieht sich auf ein
bekanntes Kraftstoffeinspritzsystem, wie es in
Aus
Um einen eventuell zu großen Druck
in dem Kraftstoffspeicher
Genauer gesagt umfasst das traditionelle Verfahren zur Ansteuerung des Druckregelventils mit einem von der Regelvorrichtung bereitgestellten Strom folgende Schritte:
- a)
Vorgeben eines Drucksollwertes für
einen Kraftstoffspeicher
710 des Einspritzsystems; - b) Ermitteln eines vorläufigen
Strom-Sollwertes zum Ansteuern des Druckregelventils
200 , damit dieses einen Druck von mindestens dem Drucksollwert sicher sperrt, mit Hilfe einer Nenn-P/I-Kennline von Druckregelventilen; - c) Ermitteln einer Regelabweichung durch Vergleichen des Drucksollwertes mit dem tatsächlichen Druck in dem Kraftstoffspeicher;
- d) Ermitteln eines Strom-Korrekturwertes zur Anpassung des vorläufigen Stromwertes an das tatsächlich verwendete Druckregelventil nach Maßgabe durch die Regelabweichung; und
- e) Ermitteln eines korrigierten Strom-Sollwertes zur Ansteuerung
des tatsächlich
verwendeten Druckregelventils
200 durch Korrigieren des vorläufigen Strom-Sollwertes um den Strom-Korrekturwert.
- a) Specifying a pressure setpoint for a fuel accumulator
710 the injection system; - b) Determining a provisional current setpoint for actuating the pressure control valve
200 , so that this reliably blocks a pressure of at least the pressure setpoint, with the aid of a nominal P / I characteristic curve of pressure control valves; - c) determining a control deviation by comparing the pressure setpoint with the actual pressure in the fuel accumulator;
- d) determining a current correction value for adapting the provisional current value to the pressure control valve actually used in accordance with the control deviation; and
- e) Determining a corrected current setpoint for controlling the pressure control valve actually used
200 by correcting the provisional current target value by the current correction value.
Anders ausgedrückt, durch das beschriebene
Verfahren der Korrektur des Stromes zur Ansteuerung des Druckregelventils
Ein derartiges Verfahren sowie das eingangs erwähnte Computerprogramm, die erwähnte Regelvorrichtung und die erwähnte Brennkraftmaschine sind aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 31 507.4 bekannt.Such a method and that mentioned at the beginning Computer program that mentioned Control device and the mentioned Internal combustion engines are from the unpublished German patent application known with the file number 101 31 507.4.
Das dort und oben beschriebene Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es für die beanspruchte Adaption der Kennlinie des Druckregelventils zwei stationäre Betriebspunkte benötigt; denn nur mit mindestens zwei Punkten lässt sich eine Interpolation einer Kennlinie durchführen. Zwei geeignete Betriebspunkte wären zum Beispiel der Leerlauf und eine Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit auf der Autobahn. Diese beiden Betriebszustände müssen über eine gewisse Zeit aufrechterhalten werden. Während ein Leerlaufbetrieb bei fast jeder Fahrt im Alltag mindestens einmal erreicht wird, ist dies für eine Fahrt mit konstanter hoher Geschwindigkeit nur eher selten der Fall. Insbesondere während kurzer Stadtfahrten schwankt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Regel zu stark, als das eine genaue Bestimmung von Punkten auf der Kennlinie möglich wäre. Deshalb werden im Alltagsbetrieb die für die Kennlinienadaption erforderlichen mindestens zwei stationären Betriebszustände der Brennkraftmaschine so gut wie nie erreicht. Dies hat zur Folge, dass das in besagter Anmeldung beschriebene Verfahren im alltäglichen Betrieb eines Kraftfahrzeugs nicht angewendet werden kann.The procedure described there and above has however, the disadvantage that it is for the claimed adaptation of the characteristic of the pressure control valve has two stationary operating points required; An interpolation can only be done with at least two points perform a characteristic curve. Two suitable operating points would be for example, idling and driving at a constant speed on the highway. These two operating states must be maintained for a certain time become. During a Idling at least once every day in everyday driving is achieved, this is for a ride at a constant high speed is rarely the Case. Especially during short city trips the vehicle speed fluctuates in usually too strong as an accurate determination of points on it the characteristic curve possible would. Therefore be in everyday operation the for the characteristic curve adaptation requires at least two stationary operating states of the Internal combustion engine almost never reached. As a consequence, that the procedure described in said application in everyday operation of a motor vehicle cannot be used.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, ein Computerprogramm und eine Regelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie eine Brennkraftmaschine mit einer derartigen Regelvorrichtung derart weiterzubilden, dass das beschriebene Verfahren auch während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs ohne stationäre Betriebszustände angewendet werden kann.Based on this state of the art it is the object of the invention to provide a method for driving a Pressure control valve in a fuel injection system of an internal combustion engine, a computer program and a control device for performing the Method and an internal combustion engine with such a control device to further develop such that the described method also during a Operation of the motor vehicle applied without stationary operating states can be.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das bekannte Verfahren nur dann ausgeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine in einem Schub-Zustand betrieben wird.This task is the subject of Patent claim 1 solved that the known method is only carried out when the internal combustion engine is operated in an overrun condition.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Ein Schub-Zustand liegt bei einer Brennkraftmaschine dann vor, wenn kein Kraftstoff in die Brennkammern der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Eine Nenn-Druck/Strom P/I-Kennlinie im Sinne dieser Erfindung beschreibt eine aus allen P/I-Kennlinien einer Charge von produzierten Druckregelventilen gemittelte Kennlinie oder aber die Kennlinie desjenigen Druckregelventils aus der Charge, welches bei einem bestimmten eingespeisten Strom nur bis zu dem geringsten Druck oder den maximalen Druck – im Vergleich zu allen anderen Druckregelventilen aus derselben Charge – sperrt.A thrust condition is one Internal combustion engine before when there is no fuel in the combustion chambers the internal combustion engine is injected. A nominal pressure / current P / I characteristic in the sense of this invention describes one of all P / I characteristics characteristic curve averaged from a batch of pressure regulating valves produced or the characteristic curve of the pressure control valve from the batch, which is only up to the given current lowest pressure or maximum pressure - compared to all others Pressure control valves from the same batch - blocks.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Verfahren nur dann ausgeführt wird, wenn nicht nur der Schub-Zustand eingesetzt hat, sondern wenn zusätzlich auch die von einem Druckregler für die Hochdruckpumpe der Brennkraftmaschine vorgegebene Kraftstofffördermenge kleiner gleich einem vorgegebenen Schwellenwert qmin ist.According to a first exemplary embodiment of the invention, it is advantageous that the method is only carried out when not only the overrun condition has started, but also when the fuel delivery quantity specified by a pressure regulator for the high-pressure pump of the internal combustion engine is less than or equal to a specified threshold value q min is.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Ausführung des Verfahrens dann abgebrochen wird, wenn der Schub-Zustand der Brennkraftmaschine beendet wird oder die vorgegebene Kraftstoff-Fördermenge größer als der Schwellenwert qmin ist.It is also advantageous that the execution of the method is terminated when the overrun condition of the internal combustion engine is ended or the predetermined fuel delivery quantity is greater than the threshold value q min .
Es ist vorteilhaft, den aus der Regelabweichung abgeleiteten Anpassungsfaktor zur Berechnung des Strom-Korrekturwertes nach Maßgabe durch die Größe der Streuung des von dem Druckregelventil zu sperrenden Druckes zu gewichten, weil diese Streuung mit zunehmender Größe des in das Druckregelventil eingespeisten Stromes wächst.It is advantageous to get out of the control deviation derived adaptation factor for calculating the current correction value Provided by the size of the spread to weight the pressure to be blocked by the pressure control valve, because this spread with increasing size of the in the pressure control valve fed electricity grows.
Es ist weiterhin vorteilhaft, den im Rahmen einer durchgeführten Anpassung der P/I-Kennlinie an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils ermittelten Anpassungsfaktor oder Strom-Korrekturwert zu speichern, damit eine nachfolgende Durchführung des Verfahrens mit dem gespeicherten Anpassungsfaktor oder Strom-Korrekturwert als Startwert beginnen kann. Auf diese Weise wird iterativ eine verbesserte Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils erreicht.It is also advantageous that as part of a Adaptation of the P / I characteristic curve to the behavior of the actually used Pressure control valve determined adaptation factor or current correction value save so that a subsequent implementation of the procedure with the stored adjustment factor or current correction value as start value can start. In this way, an improved control is iteratively of the actually used pressure control valve reached.
Eine weitere Verbesserung des Verfahrens wird durch die Berücksichtigung eines Offset-Wertes bei dem vorgegebenen Drucksollwert erreicht. Durch die Berücksichtigung des Offset-Wertes wird sichergestellt, dass das Druckregelventil bei einem bestimmten eingespeisten Strom einen bestimmten Druck auf jeden Fall sicher sperrt.Another improvement to the process will be by considering an offset value is reached at the specified pressure setpoint. By considering of the offset value ensures that the pressure control valve a certain pressure for a certain fed current definitely locks securely.
Es ist von Vorteil, das beschriebene Verfahren während eines Betriebs der Brennkraftmaschine kontinuierlich iterativ zu wiederholen, um damit eine stetig verbesserte Ansteuerung des Druckregelventils zu erreichen. Weiterhin ist es vorteilhaft, dieses Verfahren während der gesamten Lebens- bzw. Einsatzdauer des Druckregelventils zu wiederholen, weil dessen Druck/Strom-Kennlinie während seiner Lebensdauer driftet.It is advantageous to do the described Procedure during operation of the internal combustion engine continuously iteratively repeat in order to continuously improve the control of the pressure control valve to reach. It is also advantageous to use this method during the to repeat the entire service life of the pressure control valve, because its pressure / current characteristic drifts during its lifetime.
Die oben beschriebene Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Computerprogramm nach Anspruch 8, durch eine Regelvorrichtung nach Anspruch 10 sowie durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 17 gelöst. Die Vorteile des Computerprogramms, der Regelvorrichtung und der Brennkraftmaschine entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschriebenen Vorteilen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The task of The invention is further enhanced by a computer program according to claim 8, by a control device according to claim 10 and by a Internal combustion engine solved according to claim 17. The advantages of the computer program, the control device and the internal combustion engine correspond to the Advantages described above with reference to the claimed method. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.
Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, wobeiThere now follows a detailed description of embodiments the invention with reference to the accompanying figures, wherein
Beschreibung von Ausführungsbeispielendescription of embodiments
Der wesentliche Unterschied zwischen
dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem
gemäß
Eine Nenn-P/I-Kennlinie wie in
Gemäß
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
Regelvorrichtung
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann
der zuvor berechnete Strom-Korrekturwert dadurch weiter präzisiert
werden, dass der Anpassungsfaktor, der zu seiner Berechnung diente,
gewichtet wird. Diese Gewichtung erfolgt vorzugsweise nach Maßgabe durch
den vorgegebenen Drucksollwert für
den Kraftstoffspeicher
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung umfasst der vorgegebene Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher
einen Offset-Wert. Dieser Offset-Wert wird mit Hilfe einer Additionseinrichtung
Für
alle soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Regelvorrichtung
Die Schuberkennungseinrichtung
In
Im oberen Teil von
Weiterhin ist zu erkennen, dass die vorgegebene Kraftstoff-Fördermenge für die Hochdruckpumpe im Schubbetrieb deutlich absinkt.It can also be seen that the predetermined fuel delivery rate for the High pressure pump drops significantly in overrun mode.
Im unteren Teil von
Aufgrund der durchgeführten Initialisierung mit
einem Startwert ≠ 0
oder des in der Integrationseinrichtung
Durch die durch das erfindungsgemäße Verfahren verbesserte Ansteuerung des Druckregelventils wird eine verbesserte Druckregelqualität bei Schubphasen und Übergängen Last/Schub und Schub/Last erzielt.By the method according to the invention improved control of the pressure control valve is an improved Pressure control quality in overrun phases and transitions load / overrun and thrust / load achieved.
Das oben beschriebene Verfahren zur
Ansteuerung eines Druckregelventils kann sowohl in Form einer elektronischen
Hardwareschaltung, wie auch in Form einer Software realisiert werden.
Im Falle einer Software-Realisierung bedeutet dies, dass ein Computerprogramm
mit einer Folge von Befehlen, das heißt einem Programmcode generiert werden
muss, wobei die Befehle letztendlich die in
Die Regelvorrichtung umfasst dann
entweder die Hardwareschaltung oder die Software oder ein Kombination
von beidem, um das beanspruchte Verfahren zur Ansteuerung eines
Druckregelventils auszuführen.
Im Falle einer Software-Realisierung ist es möglich, das der
Im Falle einer Software-Realisierung
ist es weiterhin möglich,
das der
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