DE19729101A1 - System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in einen
Speicherraum gefördert und ein Druck in dem Speicherraum
erzeugt wird, bei dem ein Istwert des Drucks in dem
Speicherraum gemessen wird, und bei dem der Druck in dem
Speicherraum auf einen Sollwert geregelt wird. Des weiteren
betrifft die Erfindung ein Kraftstoffversorgungssystem für
eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeug, mit
einer Pumpe zur Förderung von Kraftstoff in einen Speicherraum
und zur Erzeugung eines Drucks in dem Speicherraum, mit einem
Drucksensor zur Messung eines Istwerts des Drucks in dem
Speicherraum, mit einem Drucksteuerventil zur Beeinflussung
des Drucks in dem Speicherraum, und mit einem Steuergerät, das
mit Mitteln versehen ist, mit denen der Druck in dem
Speicherraum auf einen Sollwert regelbar ist.
Ein derartiges Kraftstoffversorgungssystem ist beispielsweise
im Zusammenhang mit direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen
bekannt. Dort wird der Kraftstoff in dem Speicherraum unter
einem hohen Druck zur Verfügung gestellt. Der Druck in dem
Speicherraum wird mit Hilfe des Drucksteuerventils auf den
erwünschten Sollwert geregelt. Zur Einspritzung des
Kraftstoffs in einen Brennraum der Brennkraftmaschine wird ein
zu dem Brennraum gehöriges Einspritzventil geöffnet und der
eingespritzte Kraftstoff wird dann mit Hilfe einer Zündekerze
gezündet. Bei direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen sind
die Einspritzventile derart angeordnet, daß der Kraftstoff
nicht in ein Saugrohr oder dergleichen, sondern unmittelbar in
die Brennräume eingespritzt wird.
Die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs wird mit Hilfe der
Zeitdauer eingestellt, die das jeweilige Einspritzventil
geöffnet ist. Diese Zeitdauer ist dabei von dem Druck in dem
Speicherraum abhängig. Je größer der Druck, desto kürzer ist
die Zeitdauer für die Einspritzung derselben Menge Kraftstoff.
Zur Berücksichtigung des Drucks in dem Speicherraum bei der
Ermittlung der einzuspritzenden Zeitdauer ist dem Speicherraum
ein Drucksensor zugeordnet, mit dem der Istwert des Drucks in
dem Speicherraum gemessen wird.
Ist dieser Drucksensor defekt, werden also von dem Drucksensor
fehlerhafte oder gar keine Werte gemessen, so wird dadurch die
Zeitdauer und damit die Bemessung der Menge des
einzuspritzenden Kraftstoffs verfälscht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein
Kraftstoffversorgungssystem der eingangs genannten Art zu
schaffen, die auch bei einem Defekt des Drucksensors eine
korrekte Einspritzung von Kraftstoff ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. einem
Kraftstoffversorgungssystem der eingangs genannten Art durch
die Erfindung dadurch gelöst, daß die Regelung des Drucks in
dem Speicherraum durch eine Steuerung abgelöst wird, bzw. daß
das Steuergerät mit Mitteln versehen ist, mit denen die
Regelung des Drucks in dem Speicherraum durch eine Steuerung
ablösbar ist.
Ist also beispielsweise der Drucksensor defekt, so wird die
Regelung, mit der der Druck in dem Speicherraum auf den
erwünschten Sollwert eingestellt wird, durch eine Steuerung
ersetzt. Mit Hilfe der Steuerung ist es dann möglich, den
Druck in dem Speicherraum zumindest insoweit bei der Bemessung
der Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs zu berücksichtigen,
daß weiterhin eine weitgehend korrekte Einspritzung
gewährleistet ist. Die von dem defekten Drucksensor gemessenen
Istwerte des Drucks in dem Speicherraum werden also nicht mehr
bei der Regelung der Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs
berücksichtigt. Statt dessen wird diese Regelung abgelöst, so
daß dann durch die Steuerung der bei der Bemessung der Menge
des einzuspritzenden Kraftstoffs zu berücksichtigende Druck in
dem Speicherraum geliefert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Fehler der Regelung des Drucks in dem Speicherraum erkannt,
und es wird nach der Erkennung eines Fehlers die Regelung
abgeschaltet und die Steuerung eingeschaltet. Ein Defekt
insbesondere des Drucksensors kann dabei durch eine
Plausibilitätskontrolle erkannt werden. Beispielsweise kann
das das Drucksteuerventil ansteuernde Signal mit dem von dem
Drucksensor abgegebenen Signal verglichen werden. Weichen
diese Signale über einen längeren Zeitraum wesentlich
voneinander ab, so kann daraus auf einen Fehler geschlossen
werden. Nach der Erkennung eines Fehlers bezüglich der
Regelung des Drucks in dem Speicherraum kann dann die Ablösung
der Regelung durch die Steuerung erfolgen. Auf diese Weise
wird gewährleistet, daß die Notwendigkeit einer Ablösung der
Regelung durch die Steuerung sicher erkannt wird, und daß dann
die Ablösung als solche sicher durchgeführt wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die
Regelung des Drucks in dem Speicherraum von einem
Beobachtermodell abgelöst. Die die Regelung ablösende
Steuerung weist also ein Beobachtermodell auf. Dieses
ermittelt aus einer Mehrzahl von Eingangssignalen den
jeweiligen momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
In Abhängigkeit von diesem Betriebszustand wird dann ein
Ausgangssignal erzeugt, das eine charakteristische Größe der
Brennkraftmaschine darstellt. Dieses Ausgangssignal kann dann
dazu verwendet werden, beispielsweise den Druck in dem
Speicherraum bei einem Defekt des Drucksensors nachzubilden.
Mit Hilfe des Beobachtermodells ist es somit möglich, die bei
einem Defekt der Regelung des Drucks in dem Speicherraum
einsetzende Steuerung zu realisieren.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn eine Temperaturkompensation
von dem Beobachtermodell durchgeführt wird. Insbesondere die
Temperatur des den Druck in dem Speicherraum beeinflussenden
Drucksteuerventils erhöht sich relativ stark während des
Betriebs der Brennkraftmaschine und insbesondere im
angesteuerten geöffneten Zustand des Drucksteuerventils. Dies
hat zur Folge, daß sich der Querschnitt der Durchlaßöffnung
des Drucksteuerventils ebenfalls verändert. Dies wiederum
bewirkt eine Veränderung der Menge des durch das
Drucksteuerventil durchfließenden Kraftstoffs, was sich direkt
auf den Druck in dem Speicherraum und damit auf die Menge des
einzuspritzenden Kraftstoffs auswirkt.
Bei fehlerfrei arbeitendem Drucksensor werden diese Änderungen
durch einen Soll-Istwert-Vergleich des erwünschten und des
tatsächlichen Drucks in dem Speicherraum und durch die
vorgesehene Regelung des Drucks in dem Speicherraum
kompensiert. Ist hingegen der Drucksensor defekt, so wird bei
der die Regelung ablösenden Steuerung eine
Temperaturkompensation mit Hilfe des Beobachtermodells
durchgeführt. Dabei ermittelt das Beobachtermodell
beispielsweise aus einer Mehrzahl von Eingangssignalen ein
Ausgangssignal, das der Temperatur bzw. den
Temperaturänderungen des Drucksteuerventils entspricht. Daraus
kann dann auf die resultierende Veränderung des Querschnitts
der Durchlaßöffnung des Drucksteuerventils geschlossen werden,
woraus eine entsprechende Kompensation abgeleitet werden kann.
Diese Temperaturkompensation kann dann bei der Ansteuerung des
Drucksteuerventils und damit bei der Bemessung der Menge des
einzuspritzenden Kraftstoffs berücksichtigt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur
Steuerung des Drucks in dem Speicherraum eine
Versorgungsspannung vorgesehen, die mit einem
temperaturabhängigen Faktor verknüpft wird. Die
Versorgungsspannung liegt an dem Drucksteuerventil an. Wird
die Versorgungsspannung durch den temperaturabhängigen Faktor
verändert, so kann dadurch die sich ändernde Temperatur des
Drucksteuerventils kompensiert werden.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist zur Steuerung und/oder Regelung des Drucks in dem
Speicherraum eine Steuerspannung vorgesehen, die mit einem
temperaturabhängigen Faktor verknüpft wird. Mit der
Steuerspannung wird das Drucksteuerventil angesteuert. Der
Querschnitt der Durchlaßöffnung ist im angesteuerten
geöffneten Zustand des Drucksteuerventils abhängig von der
Steuerspannung. Die Steuerspannung entspricht somit der Menge
des durch das Drucksteuerventil hindurchfließenden
Kraftstoffs. Wird die Steuerspannung durch den
temperaturabhängigen Faktor verändert, so kann dadurch die
sich im angesteuerten Zustand ändernde Temperatur des
Drucksteuerventils kompensiert werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der
Faktor in Abhängigkeit von dem Temperaturverhalten eines den
Druck in dem Speicherraum beeinflussenden Drucksteuerventils
ermittelt. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn das
Temperaturverhalten des Drucksteuerventils in Abhängigkeit von
dem Temperaturverhalten einer Spule des Drucksteuerventils
ermittelt wird. Die Durchlaßöffnung des Drucksteuerventils
wird elektromagnetisch beeinflußt. Dabei ist der Querschnitt
der Durchlaßöffnung um so größer, je kleiner die das
Drucksteuerventil ansteuernde Steuerspannung ist. Bei einer
großen Steuerspannung fließt ein hoher Strom durch die Spule
des Drucksteuerventils. Dies hat eine Erwärmung der Spule zur
Folge. Die Erwärmung der Spule wiederum bewirkt eine
Veränderung des elektrischen Widerstands der Spule, was
wiederum zu einer Veränderung des Stroms durch die Spule und
damit zu einer Veränderung des Querschnitts der
Durchlaßöffnung des Drucksteuerventils führt. Wird dieses
Temperaturverhalten der Spule im Rahmen des
temperaturabhängigen Faktors berücksichtigt, so kann der
Einfluß der eine Kompensation der beschriebenen
temperaturabhängigen Veränderungen des Querschnitts der
Durchlaßöffnung erreicht werden. Insbesondere kann der Einfluß
der Erwärmung der Spule schon dadurch vermieden werden, daß
sie durch einen entsprechenden, auf die Steuerspannung
einwirkenden Faktor bei der Ermittlung der Steuerspannung
berücksichtigt wird.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der temperaturabhängige
Faktor durch die Versorgungsspannung dividiert wird. Auf diese
Weise wird erreicht, daß sich Schwankungen der
Versorgungsspannung nicht auf den Faktor auswirken.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der
Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen
oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren
Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw.
Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems für
eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs,
Fig. 2a zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Steuerung und/oder Regelung des
Kraftstoffversorgungssystems der Fig. 1, und
Fig. 2b zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines
zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Steuerung und/oder Regelung des
Kraftstoffversorgungssystems der Fig. 1.
In der Fig. 1 ist ein Kraftstoffversorgungssystem 1
dargestellt, das für den Einsatz in einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
Das Kraftstoffversorgungssystem 1 weist einen Speicherraum 2
auf, in den Kraftstoff aus einem Behälter 3 mittels einer
ersten Pumpe 4 mit einem Druckregelventil 5 sowie mittels
einer zweiten Pumpe 6 mit einem Überdruckventil 7 gefördert
werden kann. Der Speicherraum 2 ist mit Einspritzventilen 8
verbunden, mit denen der Kraftstoff in zugehörige Brennräume
der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Die
Einspritzventile 8 sind vorzugsweise den Brennräumen direkt
zugeordnet, so daß der Kraftstoff direkt in die Brennräume
eingespritzt wird.
Der tatsächliche Druck pist in dem Speicherraum 2 ist mit Hilfe
eines an denselben angeschlossenen Drucksensors 9 meßbar. Der
Drucksensor 9 erzeugt als Ausgangsspannung einen Istwert Upist,
der dem tatsächlichen Druck pist entspricht.
Des weiteren ist an den Speicherraum 2 ein Drucksteuerventil
10 angeschlossen, in dessen geöffnetem Zustand Kraftstoff über
eine Durchlaßöffnung in den Behälter 3 zurückfließen kann. Das
Drucksteuerventil 10 weist eine Spule auf, deren Anker in die
Durchlaßföffnung des Drucksteuerventils 10 eintaucht. Der
Querschnitt dieser Durchlaßöffnung wird von der Stellung des
Ankers verändert. Die Stellung des Ankers hängt dabei von
einer das Drucksteuerventil 10 beaufschlagenden Steuerspannung
Up ab, die analog oder getaktet sein kann.
Die Steuerspannung Up des Drucksteuerventils 10 wird von einem
Steuergerät 11 erzeugt, dem als Eingangssignal der Istwert Upist
zugeführt ist. Des weiteren ist das Steuergerät 11 mit einer
Mehrzahl von Eingangssignalen 12 verbunden, die den jeweiligen
Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird Kraftstoff von den
beiden Pumpen 4, 6 in den Speicherraum 2 gepumpt. Dadurch wird
in dem Speicherraum 2 der Druck pist erzeugt. Dieser Druck pist
wird von dem Drucksensor 9 gemessen und an das Steuergerät 11
als Istwert Upist weitergegeben. Das Steuergerät 11 beeinflußt
mit Hilfe des Drucksteuerventils 10 den Druck pist in dem
Speicherraum 2, wie dies anhand der Fig. 2a und 2b noch
beschrieben werden wird. Des weiteren steuert das Steuergerät
11 die Einspritzventile 8 an, so daß Kraftstoff aus dem
Speicherraum 2 in die Brennräume der Brennkraftmaschine
eingespritzt wird. Mit Hilfe von Zündkerzen wird der
Kraftstoff in den Brennräumen gezündet und verbrannt.
In der Fig. 2a ist eine Steuerung und/oder Regelung des
tatsächlichen Drucks pist in dem Speicherraum 2 dargestellt.
Diese Steuerung und/oder Regelung ist durch entsprechende
Mittel in dem Steuergerät 11 realisiert.
Über ein Kennfeld 13 wird aus einem die Stellung eines
Fahrpedals und damit einen Fahrerwunsch repräsentierenden
Lastsignals γ und einem die Drehzahl der Brennkraftmaschine
darstellenden Signals nM ein Ausgangssignal erzeugt, das einen
Sollwert Upsoll für den Druck in dem Speicherraum 2 darstellt.
Dieser Sollwert Upsoll wird mit dem Istwert Upist verglichen und
die Differenz wird einem Regler 14 zugeführt. Der Regler 14
erzeugt daraus ein Ausgangssignal, das additiv mit dem
Sollwert Upsoll zu der Steuerspannung Up verknüpft wird. Dieses
Ausgangssignal wird dabei derart von dem Regler 14 erzeugt,
daß die entstehende Steuerspannung Up das Drucksteuerventil 10
gerade so beeinflußt, daß der Istwert Upist des Drucks pist in
dem Speicherraum 2 gerade einem dem Sollwert Upsoll
entsprechenden Druck entspricht.
In der Fig. 2a ist das Drucksteuerventil 10 durch eine der
Ansteuerung dienende Endstufe 15 und einen die Spule
darstellenden Widerstand 16 repräsentiert. Die Steuerspannung
Up beaufschlagt die Endstufe 15, so daß ein der Steuerspannung
Up entsprechender Strom durch den Widerstand 16 fließt. Eine
Veränderung der Steuerspannung Up bewirkt eine Veränderung des
genannten Stroms, was wiederum zur Folge hat, daß der Anker in
der Spule um einen der Stromänderung entsprechenden Weg
verschoben wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß der
Querschnitt der Durchlaßöffnung des Drucksteuerventils 10
weiter geöffnet oder verschlossen wird. Auf diese Weise kann
mehr oder weniger Kraftstoff aus dem Speicherraum 2 in den
Behälter 3 abfließen, was gleichzeitig mit einer Verringerung
oder Erhöhung des tatsächlichen Drucks pist in dem Speicherraum
2 einhergeht.
Durch den über den Widerstand 16 fließenden Strom erwärmt sich
die Spule. Dabei ist der Grad der Erwärmung, also die
Temperatur der Spule und damit des Drucksteuerventils 10
abhängig vom Strom und damit von der Steuerspannung Up und von
deren Änderungen. Wird die Steuerspannung Up von dem Regler 14
oder durch das Kennfeld 13 verändert, so verändert sich auch
die Temperatur der Spule und damit der Widerstand 16. Eine
Veränderung des Widerstands 16 hat aber gleichzeitig zur
Folge, daß sich wiederum der Strom durch den Widerstand 16 und
damit der Strom durch die Spule ändert. Dies führt an sich zu
einer Veränderung des Drucks pist in dem Speicherraum 2.
Durch den in der Fig. 2a dargestellten und erläuterten Soll-
Istwert-Vergleich wird jedoch die genannte Veränderung des
Drucks pist in dem Speicherraum 2 ausgeregelt. Unabhängig von
Veränderungen der Temperatur des Widerstands 16 wird von dem
Regler 14 der Druck pist in dem Speicherraum 2 auf den durch
den Sollwert Upsoll vorgegebenen Druck geregelt.
In nicht-dargestellter Weise wird von dem Steuergerät 11 die
das Drucksteuerventil 10 ansteuernde Steuerspannung Up mit dem
von dem Drucksensor 9 erzeugten Istwert Upist verglichen. Dieser
Vergleich kann bei der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine
und/oder sporadisch und/oder zyklisch durchgeführt werden.
Weichen die genannten Signale über einen längeren Zeitraum
wesentlich voneinander ab, so schließt das Steuergerät 11
daraus auf einen Defekt des Drucksensors 9. Alternativ oder
zusätzlich zu dem beschriebenen Vergleich sind auch noch
andere Möglichkeiten von Plausibilitätskontrollen denkbar, mit
denen das Steuergerät 11 die korrekte Funktion des
Drucksensors 9 überprüfen und erkennen kann.
Wird von dem Steuergerät 11 ein Defekt des Drucksensors 9
erkannt, so wird die in der Fig. 2a dargestellte und
erläuterte Regelung des Drucks in dem Speicherraum 2,
insbesondere der Regler 14 abgeschaltet. Der Regler 14 erzeugt
somit kein Ausgangssignal mehr. Dies hat zur Folge, daß die
Steuerspannung Up dem Sollwert Upsoll entspricht, daß also die
Steuerspannung unbeeinflußt von dem Istwert Upist die Endstufe 15
beaufschlagt.
Die genannte Regelung des Drucks in dem Speicherraum 2 wird
dann von einer Steuerung abgelöst. Dies bedeutet, daß nach dem
Ausschalten der Regelung eine Steuerung des Drucks in dem
Speicherraum 2 eingeschaltet wird, mit der die Regelung
ersetzt wird. Diese Ablösung durch die Steuerung, wie auch die
Steuerung als solche wird dabei von dem Steuergerät 11
durchgeführt.
Zur Steuerung des Drucks in dem Speicherraum 2 ist ein
Beobachtermodell 17 vorgesehen. Diesem sind eine Mehrzahl von
Eingangssignalen zugeführt, die den Betriebszustand der
Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs
charakterisieren, beispielsweise das Lastsignal γ, die
Drehzahl der Brennkraftmaschine nM, die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs, die Temperatur des Kühlwassers, die Temperatur
der angesaugten Luft oder dergleichen. Aus diesen
Eingangssignalen erzeugt das Beobachtermodell ein
Ausgangssignal, das über ein Koppelglied 18 als Faktor k auf
das Drucksteuerventil 10 einwirkt.
Mit Hilfe des Beobachtermodells 17 wird eine
Temperaturkompensation durchgeführt. Dies bedeutet, daß bei
defektem Drucksensor 9 und damit abgeschaltetem Regler 14 die
Veränderungen der Temperatur des Drucksteuerventils 10 durch
das Beobachtermodell 17 ausgeglichen werden. Durch das
Beobachtermodell 17 werden also durch die Erzeugung eines
entsprechenden Faktors k die Veränderungen der Temperatur des
Drucksteuerventils 10 kompensiert.
Zu diesem Zweck werden die Veränderungen der Temperatur des
Drucksteuerventils 10 mit Hilfe der Eingangssignale des
Beobachtermodells 17 nachgebildet. Der mathematische
Zusammenhang ist dabei wie folgt:
Wenn, wie in der Fig. 2a dargestellt, das Drucksteuerventil
10 an der Versorgungsspannung U0 anliegt, so gilt: Das
Drucksteuerventil 10 weist eine Kennlinie mit dem Zusammenhang
pist/bar = c × i/Ampere auf. Für den Spulenstrom i gilt:
i/Ampere = Up × Uo/Volt × k × 1/R/Ohm. Die Steuerspannung Up
stellt in diesem Fall eine normierte Steuergröße wie folgt
dar: Up = Up'/Upmax mit O ≦ Up ≦ 1. Für den Widerstand R gilt:
R = Ro × (1 + α × ΔT). Daraus ergibt sich insgesamt:
pist/bar = c × Up × U0/Volt × k × 1/(R0 × (1 + α × ΔT))/Ohm
(Gleichung 1).
Der Wert c ist aus der Kennlinie des Drucksteuerventils 10
bekannt. Up wird von dem Kennfeld 13 erzeugt und entspricht
aufgrund des abgeschalteten Reglers 14 gleich Upsoll. U0 ist die
Versorgungsspannung des Kraftfahrzeugs. R0 ist der Referenzwert
des Widerstands 16, den dieser bei einer bestimmten Temperatur
aufweist. α ist eine Konstante, mit der sich der Widerstand R,
ausgehend von dem Referenzwert R0, bei einer Temperaturänderung
ΔT des Drucksteuerventils 10 verändert.
Die Temperaturänderung ΔT des Drucksteuerventils 10 kann von
dem Beobachtermodell 17 mit Hilfe einer Wärmebilanzberechnung
aus den Eingangssignalen des Beobachtermodells 17 berechnet
werden. Dabei spielt die hydraulische Verlustwärme eine Rolle,
die in dem Drucksteuerventil 10 entsteht, und die zur
Erwärmung des Kraftstoffs führt. Dabei ist es auch möglich,
daß Wärme abgeführt wird, beispielsweise bei einem Heißstart
der Brennkraftmaschine. Des weiteren spielt die elektrische
Verlustwärme in dem Drucksteuerventil 10 und der
Wärmeaustausch des Drucksteuerventils 10 mit der Umgebung
einer Rolle. All diese Wärmebeiträge können aus den
Eingangssignalen errechnet und damit insgesamt ΔT ermittelt
werden.
Das Beobachtermodell 17 erzeugt nun den Faktor k gerade so,
daß die Temperaturabhängigkeit der Gleichung 1, also der Term
(1 + α × ΔT) kompensiert wird. Es wird also k = (1 + α × ΔT)
gesetzt. Dies hat zur Folge, daß sich aus der Gleichung 1
folgendes ergibt: pist/bar = c × Up × U0/Volt × 1/R0/Ohm
(Gleichung 2). Der Druck pist in dem Speicherraum 2 ist somit
linear abhängig von der Steuerspannung Up. Die
Temperaturabhängigkeit des Drucksteuerventils 10 ist somit
kompensiert.
In der Fig. 2a wird der Faktor k dadurch zur Kompensation
eingekoppelt, daß er mit der Versorgungsspannung U0 verknüpft
wird. Es wird also die Versorgungsspannung U0 um den Faktor k
verändert. Es wird also in der Fig. 2a die Steuerung des
Drucks in dem Speicherraum 2 durch eine temperaturabhängige
Kompensation der Versorgungsspannung U0 erreicht.
In der Fig. 2b ist eine Steuerung und/oder Regelung des
tatsächlichen Drucks pist in dem Speicherraum 2 dargestellt.
Diese Steuerung und/oder Regelung ist durch entsprechende
Mittel in dem Steuergerät 11 realisiert.
Die Steuerung und/oder Regelung der Fig. 2b unterscheidet
sich nur in der Einkopplung des Faktors k von der Steuerung
und/oder Regelung der Fig. 2a. Aus diesem Grund sind gleiche
Bauteile oder Funktionen auch mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Auf eine nochmalige Beschreibung der Fig. 2b wird
verzichtet. Statt dessen ist nachfolgend nur der Unterschied
zur Fig. 2a erläutert.
In der Fig. 2b wird der Faktor k dadurch zur Kompensation
eingekoppelt, daß er mit der Steuerspannung Up verknüpft wird.
Es wird also die Steuerspannung Up um den Faktor k verändert.
Es wird also in der Fig. 2b die Steuerung des Drucks in dem
Speicherraum 2 durch eine temperaturabhängige Kompensation der
Steuerspannung Up erreicht.
Des weiteren ist es in den Fig. 2a und 2b möglich, den
Faktor k durch einen Faktor k' zu ersetzen, für den gilt:
k' = k/Uo/Volt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß in dem
Koppelglied 18 der Fig. 2a und 2b der Faktor k durch die
Versorgungsspannung Uo dividiert wird. In der Fig. 2b muß zu
diesem Zweck die Versorgungsspannung Uo dem Koppelglied 18
zugeführt werden.
Aus Gleichung 2 ergibt sich dann:
pist/bar = c × Up × 1/R0/Ohm.
pist/bar = c × Up × 1/R0/Ohm.
Damit ist es möglich, den Einfluß von Schwankungen der
Versorgungsspannung Uo zu kompensieren.
Handelt es sich bei der Steuerspannung Up um eine analoge
Spannung, so kann der Faktor k bzw. k' unmittelbar zur Wirkung
gebracht werden. Handelt es sich bei der Steuerspannung Up um
eine getaktete Spannung, so ergibt sich daraus ein
Spannungsmittelwert, der letztlich der analogen Steuerspannung
Up entspricht. Der Faktor k bzw. k' kann in diesem Fall durch
eine entsprechende Veränderung des Taktverhältnisses zur
Wirkung gebracht werden.
Claims (16)
1. Verfahren zum Betreiben eines
Kraftstoffversorgungssystems (1) für eine
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei
dem Kraftstoff in einen Speicherraum (2) gefördert und
ein Druck (pist) in dem Speicherraum (2) erzeugt wird, bei
dem ein Istwert (Upist) des Drucks (pist) in dem
Speicherraum (2) gemessen wird, und bei dem der Druck in
dem Speicherraum (2) auf einen Sollwert (Upsoll) geregelt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Drucks
in dem Speicherraum (2) durch eine Steuerung abgelöst
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Fehler der Regelung des Drucks in dem Speicherraum
(2) erkannt wird, und daß nach der Erkennung eines
Fehlers die Regelung abgeschaltet und die Steuerung
eingeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelung des Drucks in dem Speicherraum (2) von
einem Beobachtermodell (17) abgelöst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Temperaturkompensation von dem Beobachtermodell (17)
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Drucks in dem
Speicherraum (2) eine Versorgungsspannung (U0) vorgesehen
ist, die mit einem temperaturabhängigen Faktor (k)
verknüpft wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Steuerung und/oder Regelung des
Drucks in dem Speicherraum (2) eine Steuerspannung (Up)
vorgesehen ist, die mit einem temperaturabhängigen Faktor
(k) verknüpft wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faktor (k) in Abhängigkeit von dem
Temperaturverhalten eines den Druck in dem Speicherraum
beeinflussenden Drucksteuerventils (10) ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Temperaturverhalten des Drucksteuerventils (10) in
Abhängigkeit von dem Temperaturverhalten einer Spule des
Drucksteuerventils (10) ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Faktor (k)
durch die Versorgungsspannung (Uo) dividiert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Faktor (k) in
Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
und/oder der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder
der Temperatur des Kühlwassers und/oder der Temperatur
der angesaugten Luft erzeugt wird.
11. Elektrisches Speichermedium, insbesondere Read-Only-
Memory, für ein Steuergerät (11) einer
Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
auf dem ein Programm gespeichert ist, das auf einem
Rechengerät, inbesondere auf einem Mikroprozessor,
ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 10 geeignet ist.
12. Kraftstoffversorgungssystem (1) für eine
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeug, mit
einer Pumpe (4, 6) zur Förderung von Kraftstoff in einen
Speicherraum (2) und zur Erzeugung eines Drucks (pist) in
dem Speicherraum (2), mit einem Drucksensor (9) zur
Messung eines Istwerts (Upist) des Drucks (pist) in dem
Speicherraum (2), mit einem Drucksteuerventil (10) zur
Beeinflussung des Drucks (pist) in dem Speicherraum (2),
und mit einem Steuergerät (11), das mit Mitteln versehen
ist, mit denen der Druck in dem Speicherraum (2) auf
einen Sollwert (Upsoll) regelbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuergerät (11) mit Mitteln
versehen ist, mit denen die Regelung des Drucks in dem
Speicherraum (2) durch eine Steuerung ablösbar ist.
13. Kraftstoffversorgungssystem (1) nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuergerät (11) mit Mitteln
versehen ist, mit denen ein Fehler insbesondere des
Drucksensor (9) erkennbar ist, und mit denen die Regelung
ausschaltbar und die Steuerung einschaltbar ist.
14. Kraftstoffversorgungssystem (1) nach Anspruch 12 oder
13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Drucks
in dem Speicherraum (2) eine Versorgungsspannung (U0) mit
einem temperaturabhängigen Faktor (k) verknüpfbar ist.
15. Kraftstoffversorgungssystem (1) nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung und/oder
Regelung des Drucks in dem Speicherraum (2) eine
Steuerspannung (Up) mit einem temperaturabhängigen Faktor
(k) verknüpfbar ist.
16. Kraftstoffversorgungssystem (1) nach einem der Ansprüche
12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät
(11) mit Mitteln versehen ist, mit denen das
Temperaturverhalten insbesondere einer Spule des
Drucksteuerventils (10) bei der Steuerung
berücksichtigbar ist.
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