EP0925434A1 - System for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle - Google Patents

System for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle

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EP0925434A1
EP0925434A1 EP98934877A EP98934877A EP0925434A1 EP 0925434 A1 EP0925434 A1 EP 0925434A1 EP 98934877 A EP98934877 A EP 98934877A EP 98934877 A EP98934877 A EP 98934877A EP 0925434 A1 EP0925434 A1 EP 0925434A1
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EP
European Patent Office
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pressure
storage space
control
temperature
control valve
Prior art date
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EP98934877A
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Helmut Rembold
Ferdinand Grob
Dirk Mentgen
Heinz Stutzenberger
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a fuel supply system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel is fed into a storage space and a pressure is generated in the storage space, in which an actual value of the pressure in the storage space is measured, and in which the pressure in the storage space is regulated to a setpoint. Furthermore, the invention relates to a fuel supply system for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a pump for delivering fuel to a storage space and for generating a pressure in the storage space, with a pressure sensor for measuring an actual value of the pressure in the
  • Storage space with a pressure control valve for influencing the pressure in the storage space, and with a control device which is provided with means with which the pressure in the storage space can be regulated to a desired value.
  • a fuel supply system is known, for example, in connection with direct-injection internal combustion engines. There the fuel is made available in the storage space under high pressure. The pressure in the storage space is regulated to the desired setpoint by means of the pressure control valve. To inject the fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine, an injection valve belonging to the combustion chamber is opened and the injected fuel is then ignited with the aid of a spark plug.
  • the injection valves are arranged in such a way that the fuel is not injected into an intake manifold or the like, but rather directly into the combustion chambers.
  • the amount of fuel to be injected is set with the aid of the period of time that the respective injector is open. This time period depends on the pressure in the storage space. The greater the pressure, the shorter the time it takes to inject the same amount of fuel. To take into account the pressure in the storage space at the
  • a pressure sensor is assigned to the storage space, with which the actual value of the pressure in the storage space is measured.
  • the object of the invention is to provide a method and a fuel supply system of the type mentioned at the outset which enable correct fuel injection even in the event of a defect in the pressure sensor.
  • Regulation of the pressure in the storage space can be removed by a controller.
  • the control with which the pressure in the storage space is set to the desired setpoint is replaced by a controller.
  • the control system it is then possible to take into account the pressure in the storage space, at least to the extent that the quantity of fuel to be injected, that a largely correct injection is still guaranteed.
  • the actual values of the pressure in the storage space measured by the defective pressure sensor are therefore no longer taken into account when regulating the amount of fuel to be injected. Instead, this regulation is replaced, so that the control then supplies the pressure to be taken into account in the dimensioning of the quantity of fuel to be injected in the storage space.
  • an error in the regulation of the pressure in the storage space is detected, and after the detection of an error, the regulation is switched off and the control is switched on.
  • a defect in particular of the pressure sensor can be caused by a
  • Plausibility check can be recognized.
  • the signal driving the pressure control valve can be compared with the signal emitted by the pressure sensor. If these signals differ significantly from each other over a longer period of time, an error can be concluded from this. After the detection of an error regarding the regulation of the pressure in the storage space, the regulation can then be replaced by the controller. In this way it is ensured that the need for the control to be replaced by the control is reliably recognized and that the replacement as such is then carried out safely.
  • the regulation of the pressure in the storage space is replaced by an observer model.
  • the controller replacing the regulation therefore has an observer model. This determines the current operating state of the internal combustion engine from a plurality of input signals. Depending on this operating state, an output signal is then generated which represents a characteristic variable of the internal combustion engine. This output signal can then be used, for example, to simulate the pressure in the storage space in the event of a defect in the pressure sensor. With the aid of the observer model, it is thus possible to implement the control system which starts in the event of a defect in the regulation of the pressure in the storage space.
  • the observer model performs temperature compensation.
  • the temperature of the pressure control valve influencing the pressure in the storage space increases relatively strongly during the operation of the internal combustion engine and, in particular, when the pressure control valve is in the opened state.
  • the cross section of the passage opening of the pressure control valve also changes. This in turn causes a change in the amount of fuel flowing through the pressure control valve, which has a direct effect on the pressure in the storage space and thus on the amount of fuel to be injected.
  • the pressure sensor works without errors, these changes are compensated for by a target / actual value comparison of the desired and the actual pressure in the storage space and by the proposed regulation of the pressure in the storage space. If, on the other hand, the pressure sensor is defective, temperature compensation is carried out with the aid of the observer model in the controller replacing the control.
  • the observer model determines, for example, an output signal from a plurality of input signals, which corresponds to the temperature or the temperature changes of the pressure control valve. Out of it can then be concluded on the resulting change in the cross section of the passage opening of the pressure control valve, from which a corresponding compensation can be derived. This temperature compensation can then be taken into account when controlling the pressure control valve and thus when measuring the amount of fuel to be injected.
  • a supply voltage is provided to control the pressure in the storage space and is linked to a temperature-dependent factor.
  • the supply voltage is applied to the pressure control valve. If the supply voltage is changed by the temperature-dependent factor, the changing temperature of the pressure control valve can be compensated.
  • a control voltage is provided for controlling and / or regulating the pressure in the storage space and is linked to a temperature-dependent factor.
  • Control voltage the pressure control valve is controlled.
  • the cross section of the passage opening is dependent on the control voltage when the pressure control valve is in the opened state.
  • the control voltage thus corresponds to the amount of fuel flowing through the pressure control valve. If the control voltage is changed by the temperature-dependent factor, the temperature of the Pressure control valve can be compensated.
  • the factor is determined as a function of the temperature behavior of a pressure control valve influencing the pressure in the storage space. It is particularly expedient if the temperature behavior of the pressure control valve is determined as a function of the temperature behavior of a coil of the pressure control valve.
  • the passage opening of the pressure control valve is influenced electromagnetically. The cross section of the passage opening is larger, the smaller the control voltage that drives the pressure control valve. When the control voltage is large, a large current flows through the coil of the pressure control valve. This causes the coil to heat up. The heating of the coil in turn causes
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of a fuel supply system according to the invention for an internal combustion engine of a motor vehicle
  • Figure 2a shows a schematic block diagram of a first embodiment of an inventive
  • Control and / or regulation of the fuel supply system of Figure 1 shows a schematic block diagram of a second embodiment of a control and / or regulation of the invention
  • FIG. 1 shows a fuel supply system 1 shown, which is intended for use in an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the fuel supply system 1 has a storage space 2, into which fuel can be conveyed from a container 3 by means of a first pump 4 with a pressure control valve 5 and by means of a second pump 6 with a pressure relief valve 7.
  • the storage space 2 is connected to injection valves 8, with which the fuel can be injected into associated combustion chambers of the internal combustion engine.
  • Injection valves 8 are preferably assigned directly to the combustion chambers, so that the fuel is injected directly into the combustion chambers.
  • the actual pressure p in the storage space 2 can be measured with the aid of a pressure sensor 9 connected to the same.
  • the pressure sensor 9 produces an output voltage of an actual value pist U, which is the actual p Durck corresponds.
  • the pressure control valve 10 has a coil, the armature of which is immersed in the passage opening of the pressure control valve 10. The cross section of this passage opening is changed by the position of the armature. The position of the armature depends on a control voltage U p acting on the pressure control valve 10, which can be analog or clocked.
  • the control voltage U p of the pressure control valve 10 is generated by a control unit 11, to which the actual value U p ⁇ st is supplied as an input signal.
  • the control device 11 is connected to a plurality of input signals 12 which characterize the respective operating state of the internal combustion engine.
  • the control unit 11 influences the pressure p in the storage space 2 with the aid of the pressure control valve 10, as will be described with reference to FIGS. 2a and 2b. Furthermore, the control unit 11 controls the injection valves 8, so that fuel is injected from the storage space 2 into the combustion chambers of the internal combustion engine. With the help of spark plugs, the fuel is ignited and burned in the combustion chambers.
  • FIG. 2a shows a control and / or regulation of the actual pressure p ⁇ st in the storage space 2. This control and / or regulation is implemented by appropriate means in the control unit 11.
  • Accelerator pedal and thus a driver signal representing load request ⁇ and a signal representing the speed of the internal combustion engine n M generates an output signal that Represented setpoint U psoll for the pressure in the storage space 2.
  • This setpoint U psoll is compared with the actual value U pigt and the difference is fed to a controller 14.
  • the controller 14 uses this to generate an output signal which is additively linked to the setpoint U psoll to the control voltage U p .
  • This output signal is in this case such generated by controller 14 that the resulting control voltage U p the pressure control valve 10 just influenced so that the actual value U pist of the pressure p isc in storage chamber 2 just a the target value U psoll corresponding pressure Complies.
  • the pressure control valve 10 is represented by an output stage 15 which serves for actuation and a resistor 16 which represents the coil.
  • the control voltage U p acts on the output stage 15, so that a current corresponding to the control voltage U p flows through the resistor 16.
  • a change in the control voltage U p causes a change in the current mentioned, which in turn has the consequence that the armature in the coil is displaced by a path corresponding to the change in current. This in turn means that the
  • Cross section of the passage opening of the pressure control valve 10 is opened or closed. In this way, more or less fuel can flow out of the storage space 2 into the tank 3, which is simultaneously accompanied by a reduction or increase in the actual pressure p isC in the storage space 2.
  • the current flowing through the resistor 16 heats up the sink.
  • the degree of heating ie the temperature of the coil and thus of the pressure control valve 10
  • the degree of heating is dependent on the current and thus on the control voltage U p and on its changes. If the control voltage U p is changed by the controller 14 or by the characteristic diagram 13, the temperature of the coil and thus the resistor 16 also changes. However, a change in the resistor 16 also has the consequence that the current through the resistor 16 in turn and thus the current through the coil changes. This in itself leads to a change in the pressure p ist in the storage space 2.
  • control unit 11 compares the control voltage U p which drives the pressure control valve 10 with the actual value U psit generated by the pressure sensor 9. This comparison can be carried out sporadically and / or cyclically when the internal combustion engine is started up. If the signals mentioned deviate significantly from one another over a longer period of time, then the control unit 11 deduces a defect in the pressure sensor 9 as an alternative which the control unit 11 can check and recognize the correct function of the pressure sensor 9.
  • control unit 11 detects a defect in the pressure sensor 9, the regulation of the pressure in the storage space 2, in particular the controller 14, which is illustrated and explained in FIG. 2a, is switched off.
  • the controller 14 therefore no longer generates an output signal.
  • the control voltage U p corresponds to the target value U psoll , that is to say the control voltage acts on the amplifier 15 unaffected by the actual value U pist .
  • the aforementioned regulation of the pressure in the storage space 2 is then replaced by a controller. This means that after switching off the control, a control of the pressure in the storage space 2 is switched on, with which the control is replaced. This replacement by the controller, as well as the controller as such, is carried out by the control unit 11.
  • An observer model 17 is provided to control the pressure in the storage space 2.
  • a plurality of input signals which characterize the operating state of the internal combustion engine and / or the motor vehicle, for example the load signal ⁇ , are fed to the latter
  • Temperature compensation carried out. This means that if the pressure sensor 9 is defective and the controller 14 is thus switched off, the changes in the temperature of the pressure control valve 10 are compensated for by the observer model 17.
  • the observer model 17 thus compensates for the changes in the temperature of the pressure control valve 10 by generating a corresponding factor k.
  • the following applies to the coil current i: i / Ampere U p x U 0 / Volt xkxl / R / Ohm.
  • the following applies to the resistor R: R R 0 x (1 + ⁇ x ⁇ T) .
  • p lst / bar cx U p x U 0 / volt xkx 1 / (R 0 x (1 + c. X ⁇ T)) / ohm (equation 1).
  • the value c is known from the characteristic curve of the pressure control valve 10.
  • U p is generated by the map 13 and corresponds to U psoll due to the switched-off controller 14.
  • U 0 is the supply voltage of the motor vehicle.
  • R 0 is the reference value of the resistor 16, which it has at a specific temperature, is a constant with which the resistance R, starting from the reference value R 0 , changes with a temperature change ⁇ T of the pressure control valve 10.
  • the temperature change ⁇ T of the pressure control valve 10 can be calculated by the observer model 17 with the aid of a heat balance calculation from the input signals of the observer model 17.
  • the hydraulic heat loss plays a role here, which arises in the pressure control valve 10 and which leads to the heating of the fuel. It is also possible for heat to be dissipated, for example when the internal combustion engine starts hot. Furthermore, the electrical heat loss in the pressure control valve 10 and the heat exchange of the pressure control valve 10 with the surroundings play a role. All of these heat contributions can be made from the
  • Input signals are calculated and a total of ⁇ T can be determined.
  • the factor k is coupled in for compensation in that it is linked to the supply voltage U 0 .
  • the supply voltage U 0 is therefore changed by the factor k.
  • the control of the pressure in the storage space 2 is thus achieved in FIG. 2a by temperature-dependent compensation of the supply voltage U 0 .
  • a control and / or regulation of the actual pressure p is shown in the storage space 2 in FIG. 2b. This control and / or regulation is implemented by appropriate means in the control unit 11.
  • the factor k is injected for compensation in that it is linked to the control voltage U p .
  • the control voltage U p is therefore changed by the factor k.
  • the control of the pressure in the storage space 2 is thus achieved in FIG. 2b by temperature-dependent compensation of the control voltage U p .
  • control voltage U p is an analog voltage
  • the factor k or k 'can be brought into effect immediately. If the control voltage U p is a clocked voltage, this results in an average mean value which ultimately corresponds to the analog control voltage U p . In this case, the factor k or k 'can be brought into effect by changing the clock ratio accordingly.

Abstract

An internal combustion engine fuel supply system (1) is disclosed, in particular for a motor vehicle. The fuel supply system (1) has a pump (4, 6) for pumping fuel into a reservoir (2) and for generating a pressure (preal) in the reservoir (2). A pressure sensor (9) measures a real value (Upreal) of the pressure (preal) in the reservoir (2) and a pressure-regulating valve (10) acts upon the pressure (preal) in the reservoir (2). A controller (11) is provided with means for setting the pressure in the reservoir (2) at a set value (Upset). The controller (11) is also provided with means which enable pressure regulation in the reservoir (2) to be replaced by a control.

Description

Titel: System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines KraftfahrzeugsTitle: System for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
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 demThe invention relates to a method for operating a fuel supply system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel is fed into a storage space and a pressure is generated in the storage space, in which an actual value of the pressure in the storage space is measured, and in which the pressure in the storage space is regulated to a setpoint. Furthermore, the invention relates to a fuel supply system for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a pump for delivering fuel to a storage space and for generating a pressure in the storage space, with a pressure sensor for measuring an actual value of the pressure in the
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.Storage space, with a pressure control valve for influencing the pressure in the storage space, and with a control device which is provided with means with which the pressure in the storage space can be regulated to a desired value. Such a fuel supply system is known, for example, in connection with direct-injection internal combustion engines. There the fuel is made available in the storage space under high pressure. The pressure in the storage space is regulated to the desired setpoint by means of the pressure control valve. To inject the fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine, an injection valve belonging to the combustion chamber is opened and the injected fuel is then ignited with the aid of a spark plug. In the case of direct-injection internal combustion engines, the injection valves are arranged in such a way that the fuel is not injected into an intake manifold or the like, but rather directly into the combustion chambers.
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 derThe amount of fuel to be injected is set with the aid of the period of time that the respective injector is open. This time period depends on the pressure in the storage space. The greater the pressure, the shorter the time it takes to inject the same amount of fuel. To take into account the pressure in the storage space at the
Ermittlung der einzuspritzenden Zeitdauer ist dem Speicherraum ein Drucksensor zugeordnet, mit dem der Istwert des Drucks in dem Speicherraum gemessen wird.Ascertaining the time period to be injected, a pressure sensor is assigned to the storage space, with which the actual value of the pressure in the storage space is measured.
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.If this pressure sensor is defective, ie incorrect or no values are measured by the pressure sensor, the time period and thus the measurement of the amount of fuel to be injected is falsified. The object of the invention is to provide a method and a fuel supply system of the type mentioned at the outset which enable correct fuel injection even in the event of a defect in the pressure sensor.
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 dieThis object is achieved in a method or a fuel supply system of the type mentioned by the invention in that the regulation of the pressure in the storage space is replaced by a controller, or in that the control device is provided with means with which the
Regelung des Drucks in dem Speicherraum durch eine Steuerung ablösbar ist .Regulation of the pressure in the storage space can be removed by a controller.
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 eineIf, for example, the pressure sensor is defective, the control with which the pressure in the storage space is set to the desired setpoint is replaced by a controller. With the aid of the control system, it is then possible to take into account the pressure in the storage space, at least to the extent that the quantity of fuel to be injected, that a largely correct injection is still guaranteed. The actual values of the pressure in the storage space measured by the defective pressure sensor are therefore no longer taken into account when regulating the amount of fuel to be injected. Instead, this regulation is replaced, so that the control then supplies the pressure to be taken into account in the dimensioning of the quantity of fuel to be injected in the storage space. In an advantageous embodiment of the invention, an error in the regulation of the pressure in the storage space is detected, and after the detection of an error, the regulation is switched off and the control is switched on. A defect in particular of the pressure sensor can be caused by a
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.Plausibility check can be recognized. For example, the signal driving the pressure control valve can be compared with the signal emitted by the pressure sensor. If these signals differ significantly from each other over a longer period of time, an error can be concluded from this. After the detection of an error regarding the regulation of the pressure in the storage space, the regulation can then be replaced by the controller. In this way it is ensured that the need for the control to be replaced by the control is reliably recognized and that the replacement as such is then carried out safely.
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 Beoabachtermodells ist es somit möglich, die bei einem Defekt der Regelung des Drucks in dem Speicherraum einsetzende Steuerung zu realisieren.In an advantageous development of the invention, the regulation of the pressure in the storage space is replaced by an observer model. The controller replacing the regulation therefore has an observer model. This determines the current operating state of the internal combustion engine from a plurality of input signals. Depending on this operating state, an output signal is then generated which represents a characteristic variable of the internal combustion engine. This output signal can then be used, for example, to simulate the pressure in the storage space in the event of a defect in the pressure sensor. With the aid of the observer model, it is thus possible to implement the control system which starts in the event of a defect in the regulation of the pressure in the storage space.
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.It is particularly expedient if the observer model performs temperature compensation. In particular, the temperature of the pressure control valve influencing the pressure in the storage space increases relatively strongly during the operation of the internal combustion engine and, in particular, when the pressure control valve is in the opened state. As a result, the cross section of the passage opening of the pressure control valve also changes. This in turn causes a change in the amount of fuel flowing through the pressure control valve, which has a direct effect on the pressure in the storage space and thus on the amount of fuel to be injected.
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.If the pressure sensor works without errors, these changes are compensated for by a target / actual value comparison of the desired and the actual pressure in the storage space and by the proposed regulation of the pressure in the storage space. If, on the other hand, the pressure sensor is defective, temperature compensation is carried out with the aid of the observer model in the controller replacing the control. The observer model determines, for example, an output signal from a plurality of input signals, which corresponds to the temperature or the temperature changes of the pressure control valve. Out of it can then be concluded on the resulting change in the cross section of the passage opening of the pressure control valve, from which a corresponding compensation can be derived. This temperature compensation can then be taken into account when controlling the pressure control valve and thus when measuring the amount of fuel to be injected.
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.In an advantageous embodiment of the invention, a supply voltage is provided to control the pressure in the storage space and is linked to a temperature-dependent factor. The supply voltage is applied to the pressure control valve. If the supply voltage is changed by the temperature-dependent factor, the changing temperature of the pressure control valve can be compensated.
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 derIn another advantageous embodiment of the invention, a control voltage is provided for controlling and / or regulating the pressure in the storage space and is linked to a temperature-dependent factor. With the
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.Control voltage, the pressure control valve is controlled. The cross section of the passage opening is dependent on the control voltage when the pressure control valve is in the opened state. The control voltage thus corresponds to the amount of fuel flowing through the pressure control valve. If the control voltage is changed by the temperature-dependent factor, the temperature of the Pressure control valve can be compensated.
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 eineIn an advantageous development of the invention, the factor is determined as a function of the temperature behavior of a pressure control valve influencing the pressure in the storage space. It is particularly expedient if the temperature behavior of the pressure control valve is determined as a function of the temperature behavior of a coil of the pressure control valve. The passage opening of the pressure control valve is influenced electromagnetically. The cross section of the passage opening is larger, the smaller the control voltage that drives the pressure control valve. When the control voltage is large, a large current flows through the coil of the pressure control valve. This causes the coil to heat up. The heating of the coil in turn causes
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.Change in the electrical resistance of the coil, which in turn leads to a change in the current through the coil and thus to a change in the cross section of the passage opening of the pressure control valve. If this temperature behavior of the coil is taken into account in the context of the temperature-dependent factor, the influence of a compensation of the described temperature-dependent changes in the cross section of the passage opening can be achieved. In particular, the influence of the heating of the coil can already be avoided by taking it into account by a corresponding factor acting on the control voltage when determining the control voltage. It is particularly expedient if the temperature-dependent factor is divided by the supply voltage. This ensures that fluctuations in the supply voltage do not affect the factor.
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 beliebigerFurther features, possible applications and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures of the drawing. All of the features described or illustrated form individually or in any way
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.Combination of the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their relationship and regardless of their wording or representation in the description or in the drawing.
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, Figur 2a zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßenFigure 1 shows a schematic block diagram of a fuel supply system according to the invention for an internal combustion engine of a motor vehicle, Figure 2a shows a schematic block diagram of a first embodiment of an inventive
Steuerung und/oder Regelung des KraftstoffVersorgungssystems der Figur 1, und Figur 2b zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuerung und/oder Regelung desControl and / or regulation of the fuel supply system of Figure 1, and Figure 2b shows a schematic block diagram of a second embodiment of a control and / or regulation of the invention
Kraftstoffversorgungssystems der Figur 1.Fuel supply system of Figure 1.
In der Figur 1 ist ein Kraftstoffversorgungssystem 1 dargestellt, das für den Einsatz in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.1 shows a fuel supply system 1 shown, which is intended for use in an internal combustion engine of a motor vehicle.
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. DieThe fuel supply system 1 has a storage space 2, into which fuel can be conveyed from a container 3 by means of a first pump 4 with a pressure control valve 5 and by means of a second pump 6 with a pressure relief valve 7. The storage space 2 is connected to injection valves 8, with which the fuel can be injected into associated combustion chambers of the internal combustion engine. The
Einspritzventile 8 sind vorzugsweise den Brennräumen direkt zugeordnet, so daß der Kraftstoff direkt in die Brennräume eingespritzt wird.Injection valves 8 are preferably assigned directly to the combustion chambers, so that the fuel is injected directly into the combustion chambers.
Der tatsächliche Druck pιst 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 Durck pist entspricht.The actual pressure p in the storage space 2 can be measured with the aid of a pressure sensor 9 connected to the same. The pressure sensor 9 produces an output voltage of an actual value pist U, which is the actual p Durck corresponds.
Des weiteren ist an den Speicherraum 2 ein DrucksteuerventilFurthermore, a pressure control valve is attached to the storage space 2
10 angeschlossen, in dessen geöffnetem Zustand Kraftstoff über eine Durchlaßδffnung in den Behälter 3 zurückfließen kann. Das Drucksteuerventil 10 weist eine Spule auf, deren Anker in die DruchlaßfÖffnung 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 Upιst zugeführt ist. Des weiteren ist das Steuergerät 11 mit einer Mehrzahl von Eingangssignalen 12 verbunden, die den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren.10 connected, in the open state of which fuel can flow back into the container 3 via a passage opening. The pressure control valve 10 has a coil, the armature of which is immersed in the passage opening of the pressure control valve 10. The cross section of this passage opening is changed by the position of the armature. The position of the armature depends on a control voltage U p acting on the pressure control valve 10, which can be analog or clocked. The control voltage U p of the pressure control valve 10 is generated by a control unit 11, to which the actual value U pιst is supplied as an input signal. Furthermore, the control device 11 is connected to a plurality of input signals 12 which characterize the respective operating state of the internal combustion engine.
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 plst erzeugt. Dieser Druck plst wird von dem Drucksensor 9 gemessen und an das Steuergerät 11 als Istwert Upιst weitergegeben. Das Steuergerät 11 beeinflußt mit Hilfe des Drucksteuerventils 10 den Druck pιst in dem Speicherraum 2, wie dies anhand der Figuren 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.During operation of the internal combustion engine, fuel is pumped into the storage space 2 by the two pumps 4, 6. As a result, the pressure plst is generated in the storage space 2. This pressure p lst is measured by the pressure sensor 9 and passed on to the control unit 11 as the actual value U pιst . The control unit 11 influences the pressure p in the storage space 2 with the aid of the pressure control valve 10, as will be described with reference to FIGS. 2a and 2b. Furthermore, the control unit 11 controls the injection valves 8, so that fuel is injected from the storage space 2 into the combustion chambers of the internal combustion engine. With the help of spark plugs, the fuel is ignited and burned in the combustion chambers.
In der Figur 2a ist eine Steuerung und/oder Regelung des tatsächlichen Drucks pιst in dem Speicherraum 2 dargestellt. Diese Steuerung und/oder Regelung ist durch entsprechende Mittel in dem Steuergerät 11 realisiert.FIG. 2a shows a control and / or regulation of the actual pressure p ιst in the storage space 2. This control and / or regulation is implemented by appropriate means in the control unit 11.
Über ein Kennfeld 13 wird aus einem die Stellung einesVia a map 13, the position of a
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 Upigt 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 pisc in dem Speicherraum 2 gerade einem dem Sollwert Upsoll entsprechenden Druck entpricht .Accelerator pedal and thus a driver signal representing load request γ and a signal representing the speed of the internal combustion engine n M generates an output signal that Represented setpoint U psoll for the pressure in the storage space 2. This setpoint U psoll is compared with the actual value U pigt and the difference is fed to a controller 14. The controller 14 uses this to generate an output signal which is additively linked to the setpoint U psoll to the control voltage U p . This output signal is in this case such generated by controller 14 that the resulting control voltage U p the pressure control valve 10 just influenced so that the actual value U pist of the pressure p isc in storage chamber 2 just a the target value U psoll corresponding pressure Complies.
In der Figur 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 derIn FIG. 2a, the pressure control valve 10 is represented by an output stage 15 which serves for actuation and a resistor 16 which represents the coil. The control voltage U p acts on the output stage 15, so that a current corresponding to the control voltage U p flows through the resistor 16. A change in the control voltage U p causes a change in the current mentioned, which in turn has the consequence that the armature in the coil is displaced by a path corresponding to the change in current. This in turn means that the
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 pisC in dem Speicherraum 2 einhergeht.Cross section of the passage opening of the pressure control valve 10 is opened or closed. In this way, more or less fuel can flow out of the storage space 2 into the tank 3, which is simultaneously accompanied by a reduction or increase in the actual pressure p isC in the storage space 2.
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.The current flowing through the resistor 16 heats up the sink. The degree of heating, ie the temperature of the coil and thus of the pressure control valve 10, is dependent on the current and thus on the control voltage U p and on its changes. If the control voltage U p is changed by the controller 14 or by the characteristic diagram 13, the temperature of the coil and thus the resistor 16 also changes. However, a change in the resistor 16 also has the consequence that the current through the resistor 16 in turn and thus the current through the coil changes. This in itself leads to a change in the pressure p ist in the storage space 2.
Durch den in der Figur 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.However, said change in pressure is the shown in the figure 2a and explained setpoint-actual value comparison p is compensated in the memory space. 2 Independent of changes in temperature of the resistor 16 is supplied from the controller 14, the pressure p is controlled in the storage chamber 2 on the psoll predetermined by the desired value U pressure.
In nicht-dargestellter Weise wird von dem Steuergerät 11 die das Drucksteuerventil 10 ansteuernde Steuerspannung Up mit dem von dem Durcksensor 9 erzeugten Istwert Upsit 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.In a manner not shown, the control unit 11 compares the control voltage U p which drives the pressure control valve 10 with the actual value U psit generated by the pressure sensor 9. This comparison can be carried out sporadically and / or cyclically when the internal combustion engine is started up. If the signals mentioned deviate significantly from one another over a longer period of time, then the control unit 11 deduces a defect in the pressure sensor 9 as an alternative which the control unit 11 can check and recognize the correct function of the pressure sensor 9.
Wird von dem Steuergerät 11 ein Defekt des Drucksensors 9 erkannt, so wird die in der Figur 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 Enstufe 15 beaufschlagt .If the control unit 11 detects a defect in the pressure sensor 9, the regulation of the pressure in the storage space 2, in particular the controller 14, which is illustrated and explained in FIG. 2a, is switched off. The controller 14 therefore no longer generates an output signal. This has the consequence that the control voltage U p corresponds to the target value U psoll , that is to say the control voltage acts on the amplifier 15 unaffected by the actual value U pist .
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 .The aforementioned regulation of the pressure in the storage space 2 is then replaced by a controller. This means that after switching off the control, a control of the pressure in the storage space 2 is switched on, with which the control is replaced. This replacement by the controller, as well as the controller as such, is carried out by the control unit 11.
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, dieAn observer model 17 is provided to control the pressure in the storage space 2. A plurality of input signals which characterize the operating state of the internal combustion engine and / or the motor vehicle, for example the load signal γ, are fed to the latter
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.Speed of the internal combustion engine n M , the speed of the motor vehicle, the temperature of the cooling water, the temperature of the intake air or the like. From these The observer model generates input signals, an output signal which acts on the pressure control valve 10 as a factor k via a coupling element 18.
Mit Hilfe des Beobachtermodells 17 wird eineWith the help of the observer model 17, a
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.Temperature compensation carried out. This means that if the pressure sensor 9 is defective and the controller 14 is thus switched off, the changes in the temperature of the pressure control valve 10 are compensated for by the observer model 17. The observer model 17 thus compensates for the changes in the temperature of the pressure control valve 10 by generating a corresponding factor k.
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:For this purpose, the changes in the temperature of the pressure control valve 10 are simulated with the aid of the input signals of the observer model 17. The mathematical relationship is as follows:
Wenn, wie in der Figur 2a dargestellt, das Drucksteuerventil 10 an der Versorgungsspannung U0 anliegt, so gilt: DasIf, as shown in FIG. 2a, the pressure control valve 10 is present at the supply voltage U 0 , the following applies:
Drucksteuerventil 10 weist eine Kennlinie mit dem Zusammenhang pls-/bar = c x i/Ampere auf. Für den Spulenstrom i gilt: i/Ampere = Up x U0/Volt x k x l/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 = R0 x (1 + α x ΔT) . Daraus ergibt sich insgesamt: plst/bar = c x Up x U0/Volt x k x 1 / (R0 x (1 + c. x 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, ist eine Konstante, mit der sich der Widerstand R, ausgehend von dem Referenzwert R0, bei einer Temperaturänderung ΔT des Drucksteuerventils 10 verändert.Pressure control valve 10 has a characteristic curve with the relationship p ls- / bar = cxi / ampere. The following applies to the coil current i: i / Ampere = U p x U 0 / Volt xkxl / R / Ohm. In this case, the control voltage U p represents a standardized control variable as follows: U p = U p '/ U pmax with O≤ U p ≤ 1. The following applies to the resistor R: R = R 0 x (1 + α x ΔT) . This results in a total of: p lst / bar = cx U p x U 0 / volt xkx 1 / (R 0 x (1 + c. X ΔT)) / ohm (equation 1). The value c is known from the characteristic curve of the pressure control valve 10. U p is generated by the map 13 and corresponds to U psoll due to the switched-off controller 14. U 0 is the supply voltage of the motor vehicle. R 0 is the reference value of the resistor 16, which it has at a specific temperature, is a constant with which the resistance R, starting from the reference value R 0 , changes with a temperature change ΔT of the pressure control valve 10.
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 denThe temperature change ΔT of the pressure control valve 10 can be calculated by the observer model 17 with the aid of a heat balance calculation from the input signals of the observer model 17. The hydraulic heat loss plays a role here, which arises in the pressure control valve 10 and which leads to the heating of the fuel. It is also possible for heat to be dissipated, for example when the internal combustion engine starts hot. Furthermore, the electrical heat loss in the pressure control valve 10 and the heat exchange of the pressure control valve 10 with the surroundings play a role. All of these heat contributions can be made from the
Eingangssignalen errechnet und damit insgesamt ΔT ermittelt werden .Input signals are calculated and a total of ΔT can be determined.
Das Beobachtermodell 17 erzeugt nun den Faktor k gerade so, daß die Temperaturabhängigkeit der Gleichung 1, also der Term (1 + 0! x ΔT) kompensiert wird. Es wird also k = (1 + a x ΔT) gesetzt. Dies hat zur Folge, daß sich aus der Gleichung 1 folgendes ergibt: pist/bar = c x Up x U0/Volt x l/R0/Ohm (Gleichung 2) . Der Druck piat in dem Speicherraum 2 ist somit linear abhängig von der Steuerspannung Up. Die Temperaturabhängigkeit des Drucksteuerventils 10 ist somit kompensiert .The observer model 17 now generates the factor k in such a way that the temperature dependency of equation 1, ie the term (1 + 0! X ΔT), is compensated for. So k = (1 + ax ΔT) is set. As a result, the following results from equation 1: p is / bar = cx U p x U 0 / volt xl / R 0 / ohm (Equation 2). The pressure p iat in the storage space 2 is thus linearly dependent on the control voltage U p . The temperature dependency of the pressure control valve 10 is thus compensated.
In der Figur 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 Figur 2a die Steuerung des Drucks in dem Speicherraum 2 durch eine temperaturabhängige Kompensation der Versorgungsspannung U0 erreicht.In FIG. 2a, the factor k is coupled in for compensation in that it is linked to the supply voltage U 0 . The supply voltage U 0 is therefore changed by the factor k. The control of the pressure in the storage space 2 is thus achieved in FIG. 2a by temperature-dependent compensation of the supply voltage U 0 .
In der Figur 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.A control and / or regulation of the actual pressure p is shown in the storage space 2 in FIG. 2b. This control and / or regulation is implemented by appropriate means in the control unit 11.
Die Steuerung und/oder Regelung der Figur 2b unterscheidet sich nur in der Einkopplung des Faktors k von der Steuerung und/oder Regelung der Figur 2a. Aus diesem Grund sind gleiche Bauteile oder Funktionen auch mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf eine nochmalige Beschreibung der Figur 2b wird verzichtet. Statt dessen ist nachfolgend nur der Unterschied zur Figur 2a erläutert.The control and / or regulation of Figure 2b differs only in the coupling of the factor k from the control and / or regulation of Figure 2a. For this reason, the same components or functions are also provided with the same reference symbols. A further description of FIG. 2b is dispensed with. Instead, only the difference from FIG. 2a is explained below.
In der Figur 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 Figur 2b die Steuerung des Drucks in dem Speicherraum 2 durch eine temperaturabhängige Kompensation der Steuerspannung Up erreicht.In FIG. 2b, the factor k is injected for compensation in that it is linked to the control voltage U p . The control voltage U p is therefore changed by the factor k. The control of the pressure in the storage space 2 is thus achieved in FIG. 2b by temperature-dependent compensation of the control voltage U p .
Des weiteren ist es in den Figuren 2a und 2b möglich, den Faktor k durch einen Faktor k' zu ersetzen, für den gilt: k' = k/U0/Volt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß in dem Koppelglied 18 der Figuren 2a und 2b der Faktor k durch die Versorgungsspannung U0 dividiert wird. In der Figur 2b muß zu diesem Zweck die Versorgungsspannung U0 dem Koppelglied 18 zugeführt werden.Furthermore, in FIGS. 2a and 2b it is possible to replace the factor k by a factor k ', for which the following applies: k' = k / U 0 / volt. This can be achieved by dividing the factor k by the supply voltage U 0 in the coupling element 18 of FIGS. 2a and 2b. For this purpose, the supply voltage U 0 must be supplied to the coupling element 18 in FIG. 2b.
Aus Gleichung 2 ergibt sich dann: pisc/bar = c x Up x l/R0/Ohm.From equation 2 we get: p isc / bar = cx U p xl / R 0 / Ohm.
Damit ist es möglich, den Einfluß von Schwankungen der VersorgungsSpannung U0 zu kompensieren.This makes it possible to compensate for the influence of fluctuations in the supply voltage U 0 .
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 Sapnnungsmittelwert, 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. If the control voltage U p is an analog voltage, the factor k or k 'can be brought into effect immediately. If the control voltage U p is a clocked voltage, this results in an average mean value which ultimately corresponds to the analog control voltage U p . In this case, the factor k or k 'can be brought into effect by changing the clock ratio accordingly.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zum Betreiben eines1. Procedure for operating a
Kraftstoffversorgungssystems (1) für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in einen Speicherraum (2) gefördert und ein Druck (plst) in dem Speicherraum (2) erzeugt wird, bei dem ein Istwert (Upιst) 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.Fuel supply system (1) for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, in which fuel is delivered to a storage space (2) and a pressure (p actual ) is generated in the storage space (2), in which an actual value (U pιst ) of the pressure (p is ) is measured in the storage space (2), and in which the pressure in the storage space (2) is regulated to a desired value (U psoll ), characterized in that the regulation of the pressure in the storage space (2) is replaced by a controller .
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.2. The method according to claim 1, characterized in that an error in the regulation of the pressure in the storage space (2) is detected, and that after the detection of an error, the control is switched off and the control is switched on.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Drucks in dem Speicherraum (2) von einem Beobachtermodell (17) abgelöst wird. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the regulation of the pressure in the storage space (2) is replaced by an observer model (17).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturkompensation von dem Beobachtermodell (17) durchgeführt wird. Method according to Claim 3, characterized in that temperature compensation is carried out by the observer model (17).
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 temperaturabhängigien Faktor (k) verknüpft wird .Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a supply voltage (U 0 ) is provided for controlling the pressure in the storage space (2) and is linked to a temperature-dependent factor (k).
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.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a control voltage (U p ) is provided for controlling and / or regulating the pressure in the storage space (2), which is linked to a temperature-dependent factor (k).
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.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the factor (k) is determined as a function of the temperature behavior of a pressure control valve (10) influencing the pressure in the storage space.
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.8. The method according to claim 7, characterized in that the temperature behavior of the pressure control valve (10) is determined as a function of the temperature behavior of a coil of the pressure control valve (10).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der temparaturabhängige Faktor (k) durch die Versorgungsspannung (U0) dividiert wird.9. The method according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the temperature-dependent factor (k) divided by the supply voltage (U 0 ).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der temparaturabhängige 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.10. The method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the temperature-dependent factor (k) as a function of the speed of the internal combustion engine and / or the speed of the motor vehicle and / or the temperature of the cooling water and / or the temperature of the intake air is produced.
11. Elektrisches Speichermedium, insbesondere Read-Only- Memory, für ein Steuergerät (11) einer11. Electrical storage medium, in particular read-only memory, for a control unit (11)
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.Internal combustion engine, in particular a motor vehicle, on which a program is stored, which is executable on a computing device, in particular on a microprocessor, and is suitable for executing a method according to one of Claims 1 to 10.
12. Kraftstoffversorgungssystem (1) für eine12. Fuel supply system (1) for one
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeug, mit einer Pumpe (4, 6) zur Förderung von Kraftstoff in einen Speicherraum (2) und zur Erzeugung eines Drucks (pιsc) 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 (pisc) 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 (UpsoU) 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.Internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a pump (4, 6) for delivering fuel into a storage space (2) and for generating a pressure (p ιsc ) in the storage space (2), with a pressure sensor (9) for measuring an actual value ( U pist ) of the pressure (p ist ) in the storage space (2), with a pressure control valve (10) for influencing the pressure (p isc ) in the storage space (2), and with a control device (11) which is provided with means , with which the pressure in the storage space (2) can be regulated to a desired value (U psoU ) characterized in that the control device (11) is provided with means by which the regulation of the pressure in the storage space (2) can be removed by a control.
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.13. Fuel supply system (1) according to claim 12, characterized in that the control device (11) is provided with means with which an error in particular of the pressure sensor (9) can be detected, and with which the regulation can be switched off and the control system can be switched on.
14. Kraftstoffversorgungssysstem (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.14. Fuel supply system (1) according to claim 12 or 13, characterized in that a supply voltage (U 0 ) with a temperature-dependent factor (k) can be linked to control the pressure in the storage space (2).
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.15. Fuel supply system (1) according to claim 12 or 13, characterized in that a control voltage (U p ) with a temperature-dependent factor (k) can be linked to control and / or regulate the pressure in the storage space (2).
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. 16. Fuel supply system (1) according to one of claims 12 to 15, characterized in that the control device (11) is provided with means with which the temperature behavior, in particular a coil of the pressure control valve (10) can be taken into account in the control.
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