DE19731995B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE19731995B4
DE19731995B4 DE1997131995 DE19731995A DE19731995B4 DE 19731995 B4 DE19731995 B4 DE 19731995B4 DE 1997131995 DE1997131995 DE 1997131995 DE 19731995 A DE19731995 A DE 19731995A DE 19731995 B4 DE19731995 B4 DE 19731995B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
fuel
controller
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1997131995
Other languages
English (en)
Other versions
DE19731995A1 (de
Inventor
Christof Hammel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1997131995 priority Critical patent/DE19731995B4/de
Priority to GB9816003A priority patent/GB2327777B/en
Priority to JP20925898A priority patent/JP4276718B2/ja
Priority to FR9809471A priority patent/FR2766520B1/fr
Publication of DE19731995A1 publication Critical patent/DE19731995A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19731995B4 publication Critical patent/DE19731995B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1422—Variable gain or coefficients
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1429—Linearisation, i.e. using a feedback law such that the system evolves as a linear one
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, wobei wenigstens eine Pumpe den Kraftstoff von einem Niederdruckbereich in einen Speicher fördert und der Kraftstoffdruck im Speicher mit einem Drucksensor erfassbar ist, dass der Druck mit einem Regler auf einen Sollwert einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsverhalten des Reglers abhängig von einer Druckaufbaumenge (QR), die zum Druckaufbau im Speicher zur Verfügung steht, einer Drehzahl und/oder von einer Regelabweichung vorgegeben wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
  • Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine sind aus der DE-OS 195 48 278 bekannt. Dort wird eine Regelung des Raildruckes bei einem Common-Rail-System beschrieben. Mittels einer Pumpe wird der Kraftstoff von einem Niederdruckbereich in einen Speicher gefördert. Der Kraftstoffdruck im Speicher wird mittels eines Sensors erfasst. Ein Regler bestimmt ein Ansteuersignal zur Beaufschlagung eines Druckregelventils abhängig von der Abweichung zwischen einem Soll- und einem Istwert.
  • Die Streckenverstärkung und das dynamische Verhalten der Regelstrecke, bestehend aus Druckregelventil und Speicher, ist stark vom Betriebspunkt abhängig. In bestimmten Betriebszuständen ergibt sich ein schneller Druckanstieg. In anderen Betriebszuständen ergibt sich ein langsamer Druckanstieg. Ferner treten bei großen bzw. bei kleinen Regelabweichungen Schwingungen bzw. Instabilitäten auf.
  • Ferner ist aus der DE 39 25 877 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine bekannt. Zur Verbesserung der Regeldynamik ist dort vorgesehen, dass die Regelparameter abhängig von verschiedenen Betriebsparametern angepasst werden können.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, der eingangs genannten Art in allen Betriebszuständen eine stabile Regelung des Kraftstoffdrucks gewährleisten zu können. Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst. Besonders vorteilhaft ist, dass das Übertragungsverhalten des Reglers abhängig von den Betriebsparametern vorgebbar ist.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die betriebsparameterabhängige Vorgabe des Übertragungsverhaltens des Reglers kann eine Raildruckregelung erzielt werden, die in allen Betriebszuständen stabil und mit dynamisch gutem Verhalten arbeitet.
  • Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 verschiedene über Zeit aufgetragene Signale und 3 ein detailliertes Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In 1 sind die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Bauteile eines Kraftstoffversorgungssystems einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung dargestellt. Das dargestellte System wird üblicherweise als Common-Rail-System bezeichnet.
  • Mit 100 ist ein Kraftstoffvorratsbehälter bezeichnet. Dieser steht über ein ersten Filter 105, einer vorzugsweise regelbaren Vorförderpumpe 110 mit einem zweiten Filtermittel 115 in Verbindung. Vom zweiten Filtermittel 115 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung zu einem Ventil 120. Die Verbindungsleitung zwischen dem Filtermittel 115 und dem Ventil 120 steht über ein Niederdruckbegrenzungsventil 145 mit dem Vorratsbehälter 100 in Verbindung. Das Ventil 120 steht über eine Hochdruckpumpe 125 mit einem Rail 130 in Verbindung. Das Rail wird auch als Speicher bezeichnet und steht über Kraftstoffleitungen mit verschiedenen Injektoren 131 in Kontakt. Über ein Druckregelventil 135 ist das Rail 130 mit dem Kraftstoffvorratsbehälter 100 verbindbar. Das Druckregelventil 135 ist mittels einer Spule 136 steuerbar.
  • Die Leitungen zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe 125 und dem Eingang des Druckregelventils 135 werden als Hochdruckbereich bezeichnet. In diesem Bereich steht der Kraftstoff unter hohem Druck. Der Druck im Hochdruckbereich wird mittels eines Sensors 140 erfaßt. Die Leitungen zwischen dem Tank 100 und der Hochdruckpumpe 125 werden als Niederdruckbereich bezeichnet.
  • Eine Steuerung 160 beinhaltet einen Druckregler und beaufschlagt die entsprechenden Stellglieder, wie beispielsweise die Spule 136 des Druckregelventils 135, mit einem Ansteuersignal A. Die Steuerung 160 verarbeitet verschiedene Signale verschiedener Sensoren 165, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs, daß die Brennkraftmaschine antreibt, charakterisieren. Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise die Drehzahl der Brennkraftmaschine.
  • Der Regler ist vorzugsweise als PI-Regler ausgebildet, der wenigstens PI-Verhalten aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, daß der Regler noch andere Anteile, beispielsweise D-Anteile aufweist.
  • Diese Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Kraftstoff, der sich im Vorratsbehälter befindet, wird von der Vorförderpumpe 110 durch die Filtermittel 105 und 115 gefördert. Ausgangsseitig der Vorförderpumpe 110 ist der Kraftstoff mit einem Druck zwischen einem und ca. 3 bar beaufschlagt. Wenn der Druck im Niederdruckbereich des Kraftstoffsystems einen vorgebbaren Druck erreicht hat, öffnet das Ventil 120 und der Eingang der Hochdruckpumpe 125 wird mit einem bestimmten Druck beaufschlagt. Dieser Druck hängt von der Ausführung des Ventils 120 ab. Üblicherweise ist das Ventil 120 so ausgestaltet, daß es bei einem Druck von ca. 1 bar die Verbindung zur Hochdruckpumpe 125 freigibt.
  • Steigt der Druck im Niederdruckbereich auf unzulässig hohe Werte an, so öffnet das Niederdruckbegrenzungsventil 145 und gibt die Verbindung zwischen dem Ausgang der Vorförderpumpe 110 und dem Vorratsbehälter 100 frei. Mittels des Ventils 120 und dem Niederdruckbegrenzungsventil 145 wird der Druck im Niederdruckbereich auf Werte zwischen ca. 1 und 3 bar gehalten.
  • Die Hochdruckpumpe 125 fördert den Kraftstoff vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich. Die Hochdruckpumpe 125 baut im Rail 130 einen sehr hohen Druck auf. Üblicherweise werden bei Systemen für fremdgezündete Brennkraftmaschinen Druckwerte von etwa 30 bis 100 bar und bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen Druckwerte von etwa 1000 bis 2000 bar erzielt. Über die Injektoren 131 kann der Kraftstoff unter hohem Druck den einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine zugemessen werden.
  • Mittels des Sensors 140 wird der Druck im Rail bzw. im gesamten Hochdruckbereich erfaßt. Mittels des Druckregelventils 135, das mit einer Spule 136 ansteuerbar ist, kann der Druck im Hochdruckbereich geregelt werden. Abhängig von der an der Spule 136 anliegenden Spannung bzw. des durch die Spule 136 fließenden Stromes öffnet das Druckregelventil 135 bei unterschiedlichen Druckwerten.
  • Das Druckregelventil 135 kann auch so ausgebildet sein, daß es abhängig von dem fließenden Strom und/oder der anliegenden Spannung eine bestimmte Menge in den Niederdruckbereich abläßt.
  • Als Vorförderpumpe 110 werden üblicherweise Elektrokraftstoffpumpen mit einem Gleichstrom-Motor (DC-Motoren) oder einem elektrisch komutierten Gleichstrom-Motoren (EC-Motoren) eingesetzt. Für höhere Fördermengen, die insbesondere bei Nutzkraftfahrzeugen erforderlich sind, können auch mehrere parallel geschaltete Vorförderpumpen eingesetzt werden. In diesem Fall werden wegen der höheren Lebensdauer und höheren Verfügbarkeit vorzugsweise EC-Motoren verwendet.
  • Zur Regelung des Druckes P im Hochdruckbereich können alternativ und/oder zusätzlich weitere Stellglieder eingesetzt werden. Dies sind beispielsweise eine in der Fördermenge verstellbare elektrische Vorförderpumpe 110 oder eine steuerbare Hochdruckpumpe 125. Zusätzlich zum Druckregelventil 135 kann auch ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen sein, das bei einem vorgegebenen Druck die Verbindung zwischen Hochdruckbereich und Niederdruckbereich freigibt.
  • Im folgenden werden Mengenänderungen bzw. Der Mengendurchsatz der einzelnen Kraftstoffmengen betrachtet. Diese Mengenänderungen sind jeweils mit Q . bezeichnet und als Menge beschrieben. Dabei ist jeweils die Menge bezeichnet, die in einem bestimmten Zeitraum fließt.
  • Von der Hochdruckpumpe 125 wird die Fördermenge Q .P in das Rail 130 gefördert. Über das Druckregelventil 135 wird die Regelmenge Q .DRV in den Niederdruckbereich abgelassen. Die Druckaufbaumenge Q .R steht für den Druckaufbau zur Verfügung. Über die Injektoren 131 gelangt die Zumessmenge Q .I zu den Injektoren 131. Die Menge Q .I setzt sich zusammen aus der eingespritzten Kraftstoffmenge Q .K, der Leckagemenge und einer Steuermenge der Injektoren. Die Leckagemenge und die Steuermenge gelangen wieder zurück in den Niederdruckbereich. Die eingespritzte Kraftstoffmenge gelangt in die Brennräume der Brennkraftmaschine.
  • Für die Mengenänderung Q .R der Druckaufbaumenge gilt: Q .R = Q .P – Q .I – Q .DRV
  • Diese Größe entspricht der Mengenänderung im Speicher 130. Da die Größe Q .DRV immer größer oder gleich Null ist, gilt: Q .R ≤ Q .P – Q .I
  • Der Druckaufbau im Rail 130 erfolgt durch die Kompression der Menge Q .R. Die Änderungsgeschwindigkeit des Druckes dP/dt ist proportional zur Mengenänderung Q .R. Je größer der Wert Q .P – Q .I ist, desto höhere Druckgradienten sind erreichbar. Eine wesentliche Zeitkonstante der Regelstrecke, die aus Rail und Druckregelventil besteht, ist die Größe
    Figure 00070001
    R bzw. die Differenz Q .P – Q .I.
  • Erfindungsgemäß werden die Regelparameter des Druckreglers als Funktion von Q .P und Q .I vorgegeben. Für die Menge Q .P, die von der Hochdruckpumpe 125 gefördert wird, gilt in erster Näherung die Gleichung: Q .P = K1·N
  • K1 ist eine Konstante und N die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Für die Menge Q .I gilt die Gleichung: Q .I = K2·QK·N
  • Die Menge QK entspricht der in der Brennkraftmaschine pro Hub eingespritzte Kraftstoffmenge. Bei der Größe K2 handelt es sich um eine Konstante. Für die Größe Q .P – Q .I gilt somit die Gleichung: Q .P – Q .I = K1·N – K2·QK·N.
  • In 2 ist der Sollwert PS, der Istwert P und die Ansteuersignal A zur Beaufschlagung des Stellers zur Druckregelung über der Zeit t für verschiedene Drehzahlen der Brennkraftmaschine aufgetragen. Der Sollwert PS ist mit einer punktierten Linie, der Istwert P mit einer durchgezogenen Linie und das Ansteuersignal A mit einer gestrichelten Linie eingetragen. Jeweils zum Zeitpunkt t1 steigt der Sollwert für den Druck sprungförmig auf einen höheren Wert an.
  • In Teilfigur 2a sind die Verhältnisse bei einer mittleren Drehzahl dargestellt. Nach dem Sollwertsprung zum Zeitpunkt t1 steigt der Istwert rasch an und nähert sich asymptotisch dem neuen Sollwert an. Die Stellgröße geht ebenfalls konti nuierlich auf ihren neuen Wert über. Dieses Verhalten wird in der Regel von der Regelstrecke gewünscht.
  • In 2b sind die Verhältnisse bei einer großen Mengenänderung Q .R dargestellt. Dies ist beispielsweise bei einer großen Drehzahl gegeben, da hier eine große Kraftstoffmenge gefördert wird. Dies bedeutet, der Istwert steigt sehr schnell an. Dies hat nur einen langsamen Anstieg der Stellgröße zur Folge, da die Regelabweichung nach sehr kurzer Zeit wieder sehr klein wird. Dies hat zur Folge, daß der Istwert vor Erreichen des eigentlichen Sollwerts wieder abfällt und anschließend wieder ansteigt. Der langsame Anstieg der Stellgröße hat zur Folge, daß der Istwert den Sollwert erst zu einem späteren Zeitpunkt erreicht, wie bei einer mittleren Drehzahl. Dieses Verhalten wird nicht gewünscht.
  • In 2c sind die Verhältnisse bei kleiner Mengenänderung Q .R dargestellt. Dies ist beispielsweise bei kleiner Drehzahl der Fall, da hier die Hochdruckpumpe nur sehr wenig Kraftstoff fördert. Dies bedeutet, der Istwert steigt nur sehr langsam an. Dies hat zur Folge, daß die Stellgröße A sehr rasch ansteigt, was wiederum zur Folge hat, daß der Istwert steiler ansteigt und deutlich über den Sollwert ansteigt. Übersteigt der Istwert den Sollwert, so fällt die Größe A wieder ab und nähert sich asymptotisch dem neuen Wert. Es kommt zu starken Überschwingern des Drucks im Rail 130. Dieses Verhalten ist unerwünscht.
  • Eine ähnliche Abhängigkeit ergibt sich auch von der eingespritzten Kraftstoffmenge. Bei mittleren eingespritzten Kraftstoffmengen QK ergibt sich das Verhalten gemäß 2a, bei kleinen eingespritzten Kraftstoffmengen ergibt sich das Verhalten gemäß 2b und bei großen eingespritzten Kraftstoffmengen ergibt sich das in 2c dargestellte Verhalten.
  • Bei kleinen Drehzahlen und kleinen eingespritzten Kraftstoffmengen steht eine durchschnittliche Menge Q .R an Kraftstoff für den Druckaufbau zur Verfügung. Entsprechendes gilt auch für große Drehzahlen und große eingespritzte Kraftstoffmengen. Es ergibt sich ein Verhalten das dem in 2a dargestelltem ähnlich ist.
  • Bei großen Drehzahlen und kleinen eingespritzten Kraftstoffmengen steht sehr viel Kraftstoff für den Druckaufbau zur Verfügung. Der Wert Q .R nimmt große Werte an. Es ergibt sich ein sehr schneller Anstieg des Istwertes. Es stellt sich ein Verhalten ein, das dem Verhalten in 2b entspricht.
  • Bei kleinen Drehzahlen und großen eingespritzten Kraftstoffmengen steht sehr wenig Kraftstoff für den Druckaufbau zur Verfügung. Die Größe Q .R nimmt kleine Werte an. Es ergibt sich ein sehr langsamer Anstieg des Istwertes. Es ergibt sich das in 2c dargestellte Verhalten.
  • Treten große Regelabweichungen auf, so findet sich der Drucksteller am Anschlag und es treten Sättigungserscheinungen auf. Dies bedeutet, bei einer großen Regelabweichung, insbesondere wenn ein starker Druckabbau gewünscht wird, befindet sich das Druckregelventil in seinem vollkommen geöffneten Zustand. Auch bei weiter steigender Stellgröße ergibt sich keine Änderung der Regelmenge Q .DRV.
  • Beim Druckabbau ergeben sich die folgenden Verhältnisse.
  • Bei kleinen Drehzahlen und kleinen eingespritzten Kraftstoffmengen steht eine durchschnittliche Menge Q .R an Kraftstoff für den Druckabbau zur Verfügung. Entsprechendes gilt auch für große Drehzahlen und große eingespritzte Kraftstoffmengen.
  • Bei großen Drehzahlen und kleinen eingespritzten Kraftstoffmengen steht sehr wenig Kraftstoff für den Druckabbau zur Verfügung. Die Größe Q .R nimmt kleine Werte an. Es ergibt sich ein langsamer Abfall des Istwertes.
  • Bei kleinen Drehzahlen und großen eingespritzten Kraftstoffmengen steht sehr viel Kraftstoff für den Druckabbau zur Verfügung. Der Wert Q .R nimmt große Werte an. Es ergibt sich ein schneller Abfall des Istwertes.
  • Erfindungsgemäß wird daher für unterschiedliche Betriebsparameter insbesondere abhängig von der Drehzahl, der eingespritzten Kraftstoffmenge und dem Vorzeichen der Regelabweichung unterschiedliche Regelparameter insbesondere eine unterschiedliche Regelverstärkung vorgegeben.
  • Abhängig von der Regelabweichung, das heißt abhängig davon ob ein Druckaufbau oder ein Druckabbau gewünscht wird, sind verschiedene Datensätze abgelegt.
  • Steht eine große Menge für die Druckänderung bereit, das heißt die Größe Q .R nimmt einen großen Wert an, so werden jeweils große Werte für die Proportionalverstärkung und/oder die Integrationskonstante vorgegeben. Beim Druckaufbau ist dies insbesondere bei großen Drehzahlen und/oder kleiner eingespritzter Kraftstoffmenge QK der Fall.
  • Bei einem kleinen Wert für Q .R, werden jeweils kleine Werte für die Proportionalverstärkung und/oder die Integrationskonstante vorgegeben. Beim Druckaufbau ist dies insbesondere bei kleiner Drehzahl und/oder großer eingespritzter Kraftstoffmenge der Fall.
  • Um instabile Zustände zu vermeiden und um den Regler an das Großsignalverhalten und das Kleinsignalverhalten der Regelstrecke anzupassen werden bei großer und kleiner Regelabweichung unterschiedliche Parametersätze verwendet.
  • In 3 ist eine Ausführungsform des Druckreglers detaillierter dargestellt. Der Regler ist mit 300 bezeichnet. Dieser beaufschlagt das Druckregelventil 136 mit einem Ansteuersignal A.
  • Bei Ausgestaltungen der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Druckregler auf andere oder auf weitere Stellglieder einwirkt. Dies können beispielsweise eine regelbare Hochdruckpumpe 125, eine steuerbare Vorförderpumpe 110 und/oder andere Bauelemente sein, die die Fördermenge und/oder den Druck beeinflussen. Ferner kann vorgesehen sein daß andere Regelstrukturen gewählt werden. Dies kann beispielsweise eine Regelstruktur mit zwei Reglern sein, die auf unterschiedliche Stellglieder einwirken.
  • Dem Regler 300 wird das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 310 zugeführt. An einem ersten Eingang des Verknüpfungspunktes 310 liegt mit positiven Vorzeichen das Ausgangssignal P des Drucksensor 140 an und einem zweiten Eingang liegt ein Sollwert PS einer Sollwertvorgabe 320 an.
  • In einem Kennfeld 330 sind verschiedene Regelparameter, die das Übertragungsverhalten des Reglers 300 bestimmen, abhängig von verschiedenen Betriebskenngrößen abgelegt. Das Kennfeld wird mit dem Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 340 und des Verknüpfungspunktes 310 beaufschlagt. Am ersten Eingang des Verknüpfungspunktes 340 liegt mit positiven Vorzeichen das Ausgangssignal eines ersten Proportionalgliedes 350, an dessen Eingang das Ausgangssignal des Drehzahlsen sors 165 anliegt. Das Ausgangssignal des Drehzahlsensors 165 gelangt ferner zum Verknüpfungspunkt 360. Das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 360 liegt mit negativen Vorzeichen am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 340.
  • Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 360 liegt das Ausgangssignal eines zweiten Proportionalgliedes 370, das von einem Ausgangssignal einer Mengenvorgabe 380 beaufschlagt wird. Die Mengenvorgabe 380 gibt ein Signal vor, das der in die Brennkraftmaschine pro Hub einzuspritzenden Kraftstoffmenge QK entspricht. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein Signal, das im Steuergerät vorliegt und zur Steuerung der Brennkraftmaschine und der Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge verwendet wird. Hierzu wird beispielsweise die Einspritzmenge pro Hub und Zylinder oder ein anderes Einspritzmengensignal, wie beispielsweise die Ansteuerdauer der Injektoren verwendet.
  • Die Sollwertvorgabe 320 ist ebenfalls ein Teil der Steuerung und gibt den Sollwert PS abhängig von verschiedenen Betriebskenngrößen vor.
  • Das erste Proportionalglied 350 multipliziert die Drehzahl mit einem ersten Verstärkungsfaktor K1. Das zweite Proportionalglied multipliziert die einzuspritzende Kraftstoffmenge mit einem zweiten Verstärkungsfaktor K2. In dem Verknüpfungspunkt 360 wird dieses verstärkte Kraftstoffmengensignal mit der Drehzahl N multipliziert. Am Ausgang des Verknüpfungspunktes 340 steht die Größe Q .P – Q .I an, die sich gemäß der Formel ergibt: Q .P – Q .I = K1·N – K2·QK·N
  • Abhängig von dieser Größe sind in dem Kennfeld 330 die Regelparameter für den Druckregler 300 abgelegt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich die Regelparameter abhängig von dem Vorzeichen der Regelabweichung und dem Betrag der Regelabweichung abgelegt sind.
  • Vorzugsweise sind in dem Kennfeld 330 abhängig von der Größe Q .R = Q .P – Q .I die Proportionalverstärkung P und die Integrationskonstante I für den Regler für große positive Regelabweichungen und große negative Regelabweichungen sowie für mittlere Regelabweichungen abgelegt.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, wobei wenigstens eine Pumpe den Kraftstoff von einem Niederdruckbereich in einen Speicher fördert und der Kraftstoffdruck im Speicher mit einem Drucksensor erfassbar ist, dass der Druck mit einem Regler auf einen Sollwert einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsverhalten des Reglers abhängig von einer Druckaufbaumenge (QR), die zum Druckaufbau im Speicher zur Verfügung steht, einer Drehzahl und/oder von einer Regelabweichung vorgegeben wird.
  2. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Regelparameter, die das Übertragungsverhalten des Reglers bestimmen, abhängig von dem Vorzeichen der Regelabweichung vorgebbar sind.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Regelparameter, die das Übertragungsverhalten des Reglers bestimmen, abhängig von dem Betrag einer Regelabweichung des Reglers vorgebbar sind.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei großen Werten für die Druckaufbaumeng (QR) die Regelparameter derart vorgebbar sind, dass sich große Werte für die Proportionalverstärkung und/oder die Integrationskonstante des Reglers ergeben.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei kleinen Werten für die Mengenänderung (Q .R) die Regelparameter derart vorgebbar sind, dass sich kleine Werte für die Proportionalverstärkung und/oder die Integrationskonstante des Reglers ergeben.
  6. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, wobei wenigstens eine Pumpe den Kraftstoff von einem Niederdruckbereich in einen Speicher fördert und ein Drucksensor den Kraftstoffdruck im Speicher erfasst, und ein Regler den Druck auf einen Sollwert einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die das Übertragungsverhalten des Reglers abhängig von einer Druckaufbaumenge (QR), die zum Druckaufbau im Speicher zur Verfügung steht, einer Drehzahl und/oder von einer Regelabweichung vorgeben.
DE1997131995 1997-07-25 1997-07-25 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine Expired - Fee Related DE19731995B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997131995 DE19731995B4 (de) 1997-07-25 1997-07-25 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
GB9816003A GB2327777B (en) 1997-07-25 1998-07-22 Method of and control means for controlling an internal combustion engine
JP20925898A JP4276718B2 (ja) 1997-07-25 1998-07-24 内燃機関の制御方法および制御装置
FR9809471A FR2766520B1 (fr) 1997-07-25 1998-07-24 Procede et dispositif servant a commander un moteur a combustion interne

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997131995 DE19731995B4 (de) 1997-07-25 1997-07-25 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19731995A1 DE19731995A1 (de) 1999-01-28
DE19731995B4 true DE19731995B4 (de) 2008-02-21

Family

ID=7836847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1997131995 Expired - Fee Related DE19731995B4 (de) 1997-07-25 1997-07-25 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4276718B2 (de)
DE (1) DE19731995B4 (de)
FR (1) FR2766520B1 (de)
GB (1) GB2327777B (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19848166A1 (de) * 1998-10-20 2000-04-27 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE60045229D1 (de) * 1999-02-15 2010-12-30 Toyota Motor Co Ltd Krafstoffdrucksteuervorrichtung und Verfahren für ein Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem
DE19917711C2 (de) * 1999-04-20 2001-06-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP2001159359A (ja) * 1999-12-02 2001-06-12 Mitsubishi Electric Corp 筒内噴射エンジンの燃圧制御装置
DE10016900C2 (de) * 2000-04-05 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Steuerung einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
DE10046570C2 (de) * 2000-09-20 2003-01-30 Siemens Ag Stellschaltung für ein elektrisch ansteuerbares Ventil
DE10112163A1 (de) * 2001-03-14 2002-09-19 Bosch Gmbh Robert Speichereinspritzsystem (Common Rail) für Brennkraftmaschinen
DE102004023365B4 (de) 2004-05-12 2007-07-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Druck-Regelung eines Speichereinspritzsystems
DE102004059330A1 (de) * 2004-12-09 2006-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine
DE102005029138B3 (de) 2005-06-23 2006-12-07 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuer- und Regelverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
JP4170345B2 (ja) * 2006-01-31 2008-10-22 三菱電機株式会社 内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置
JP4613920B2 (ja) 2007-03-16 2011-01-19 株式会社デンソー 内燃機関用燃料噴射装置
DE102009031527B3 (de) * 2009-07-02 2010-11-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102009031528B3 (de) * 2009-07-02 2010-11-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102009031529B3 (de) 2009-07-02 2010-11-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102009050467B4 (de) 2009-10-23 2017-04-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102013218505A1 (de) * 2013-09-16 2015-03-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors in einem Notfahrbetrieb
CN103670749B (zh) * 2013-11-06 2016-07-06 潍柴动力股份有限公司 一种高压共轨系统控制方法及装置
CN104847518B (zh) * 2015-04-09 2017-04-05 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 高压燃油泵的控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19548278A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE3925877C2 (de) * 1989-08-04 1998-10-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1266892B1 (it) * 1994-07-22 1997-01-21 Fiat Ricerche Sistema elettronico di controllo dinamico della pressione di iniezione in un impianto di iniezione a collettore comune.
JPH08210209A (ja) * 1995-02-06 1996-08-20 Zexel Corp 高圧燃料噴射装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3925877C2 (de) * 1989-08-04 1998-10-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine
DE19548278A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4276718B2 (ja) 2009-06-10
GB2327777A (en) 1999-02-03
DE19731995A1 (de) 1999-01-28
GB2327777B (en) 1999-08-11
GB9816003D0 (en) 1998-09-23
FR2766520B1 (fr) 2002-04-19
JPH11101148A (ja) 1999-04-13
FR2766520A1 (fr) 1999-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19731995B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19731994B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19548278B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1086307B1 (de) Common-rail-system mit einer gesteuerten hochdruckpumpe als zweites druckregelmittel
EP0837986B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur regelung des kraftstoffdruckes in einem hochdruckspeicher
DE10162989C1 (de) Schaltungsanordnung zum Regeln einer regelbaren Kraftstoffpumpe, Verfahren zum Regeln einer Förderleistung und Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer regelbaren Kraftstoffpumpe
DE102009050467B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102008055747B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
DE10157641C2 (de) Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP0974826B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Leckage in einem Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine
EP0963514B1 (de) Verfahren zur regelung einer regelgrösse mit einem begrenzten reglereingriff
EP1273783B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
EP3449111B1 (de) Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine, einrichtung zum steuern und/oder regeln einer brennkraftmaschine, einspritzsystem und brennkraftmaschine
DE19735938B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19735561B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP3665377B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit einem einspritzsystem, einspritzsystem, eingerichtet zur durchführung eines solchen verfahrens, und brennkraftmaschine mit einem solchen einspritzsystem
DE19917711C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19731201A1 (de) Verfahren zum Regeln des Kraftstoffdruckes in einem Kraftstoffspeicher
WO2001069067A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE19916101A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1088981A2 (de) Verfahren zum Abbau des Raildrucks in einem Common-Rail-System für Brennkraftmaschinen
EP2358987B1 (de) Steuerung- und regelungsverfahren für eine brennkraftmaschine mit einem common-railsystem
DE19857972B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102019202004A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem
WO2004053325A1 (de) Vorrichtung zur aufrechterhaltung eines solldruckes im kraftstoff-hochdruckspeicher eines speichereinspritzsystems

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee