EP1086307B1 - Common-rail-system mit einer gesteuerten hochdruckpumpe als zweites druckregelmittel - Google Patents

Common-rail-system mit einer gesteuerten hochdruckpumpe als zweites druckregelmittel Download PDF

Info

Publication number
EP1086307B1
EP1086307B1 EP00910529A EP00910529A EP1086307B1 EP 1086307 B1 EP1086307 B1 EP 1086307B1 EP 00910529 A EP00910529 A EP 00910529A EP 00910529 A EP00910529 A EP 00910529A EP 1086307 B1 EP1086307 B1 EP 1086307B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
state
signal
fuel
operating state
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.)
Revoked
Application number
EP00910529A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1086307A1 (de
Inventor
Peter Schubert
Andreas Kellner
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7904055&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1086307(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1086307A1 publication Critical patent/EP1086307A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1086307B1 publication Critical patent/EP1086307B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • 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
    • 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
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure
    • 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
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling a Internal combustion engine according to the preambles of the independent claims.
  • a method and a device for controlling an internal combustion engine are known from US Pat DE 195 48 278 known. There are a method and a device for control an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with a common rail system described. At least one pump delivers fuel to a store. The pressure in the memory is recorded and set to a predetermined value by means of a regulator Setpoints regulated. A valve that connects the accumulator to the fuel tank serves as a pressure control means, a controlled high-pressure pump also serves as the second Pressure control means.
  • EP 643 219 describes a method and a device for controlling a Internal combustion engine with a common rail system.
  • This includes one Low pressure area in which a low pressure pump turns the fuel into one High pressure pump promotes.
  • a low pressure regulator uses a low pressure regulator, the pressure in the Low pressure range set.
  • the pressure in the high pressure area is measured with a High pressure regulator set.
  • the High pressure pump is bypassed by means of a bypass.
  • the Pressure in the high pressure area corresponds to the pressure in the low pressure area and the Low pressure regulator essentially determines the pressure control in the high pressure range. This procedure is used to optimize the generation of pressure when starting.
  • the invention has for its object in a method and an apparatus to control an internal combustion engine of the type mentioned, the pressure control to improve.
  • the efficiency should be increased and the quality of the Pressure control can be improved.
  • the first Pressure control means is a valve that uses the memory a low pressure area connects, and that it second pressure control means is a controlled pump, which feeds the fuel into the store.
  • Figure 1 are for understanding the invention required components of a fuel supply system an internal combustion engine with high pressure injection shown.
  • the system shown is usually called Common rail system.
  • a fuel reservoir denotes a fuel reservoir. This stands over a first filter 105, a prefeed pump 110 with a second filter means 115 in connection. from The fuel passes through a second filter means 115 Line to a high pressure pump 125.
  • the connecting line between the filter medium 115 and the high pressure pump 125 can via a low pressure relief valve 145 with the Storage container 100 are connected.
  • the high-pressure pump 125 stands with a rail 130 in Connection.
  • the rail 130 is also referred to as a memory and stands across different fuel lines Injectors 131 in contact.
  • Via a pressure control valve 135 the rail 130 with the fuel tank 100 connectable.
  • the pressure control valve 135 is by means of a coil 136 controllable.
  • Pressure control valve 135 is preferably trained such that when it is exposed to a certain control signal a certain pressure in Rail 130 holds the subsidized but not required in it Drain fuel into the reservoir 100.
  • the lines between the outlet of the high pressure pump 125 and the input of the pressure control valve 135 are considered High pressure area designated. In this area is the High pressure fuel.
  • the pressure in the high pressure area is detected by means of a sensor 140.
  • the lines between the tank 100 and the high pressure pump 125 are considered Designated low pressure range.
  • a controller 160 operates the various Actuators, such as the high pressure pump 125 with a signal QM, the injectors 131 with a signal A and / or the pressure control valve 135 with a signal UD.
  • the Controller 160 processes different signals differently Sensors 150 that determine the operating state of the internal combustion engine and / or the motor vehicle that the internal combustion engine drives, characterize. Such an operating state is for example the speed N of the internal combustion engine.
  • the fuel is in the storage container, is from the Pre-feed pump 110 through filter means 105 and 115 promoted.
  • the low pressure relief valve 145 gives the connection between the output of the pre-feed pump 110 and the reservoir 100 free.
  • the high pressure pump 125 delivers the fuel from Low pressure area in the high pressure area.
  • the High pressure pump 125 builds a very high pressure in rail 130 on.
  • pressure values from about 30 to 100 bar and in the case of self-igniting internal combustion engines, pressure values of approximately 1000 to 2000 bar achieved.
  • About the injectors 131 can Fuel under high pressure the single cylinder of the Internal combustion engine to be metered.
  • the pressure P in the rail or in entire high pressure range By means of the controllable High pressure pump 125 and the pressure control valve, the pressure regulated in the high pressure range.
  • a particularly advantageous embodiment results if the pressure control valve when a certain pressure is reached opens, this pressure value from the control voltage with which the coil of the pressure control valve 136 is acted upon, depends.
  • pre-feed pump 110 are usually Electric fuel pumps or mechanical gear or Vane pumps used.
  • FIG. 2 is the pressure control, which is essentially in the Controller 160 is shown in more detail. Elements already described in FIG. 1 are included corresponding reference numerals.
  • a setpoint specification 205 supplies a setpoint PS for the Pressure value in memory 130 at a node 220.
  • Am second input of node 220 is the Output signal P of the pressure sensor 140 on.
  • the Junction point 220 acts on a first controller 222 with a signal.
  • the first controller delivers a signal UR a selection 200.
  • the output signal of the setpoint specification also arrives 205 to a first pilot control 224 and to a second Pilot 226. Both the first and the second Pre-control with the output signal N des Speed sensor 150 applied.
  • the first pilot control 224 delivers a signal UVS1 and the second pilot control 226 Signal UVS2 to selection 200.
  • the setpoint specification 205 acts on a second one Link point 230 with the setpoint PS, at its second Input of the actual value P of sensor 140 is present.
  • the second Junction point 230 acts on a second controller 232 with an input signal.
  • the second controller 232 delivers Signal QR to selection 200.
  • a maximum value specification 234 is provided with the output signal N of the speed sensor 150 acts and delivers a value QMAX to the selection 200. Furthermore, one delivers Quantity control 236 sends a signal QVS to selection 200.
  • the signal QK with respect to the amount of fuel to be injected a quantity calculation 207.
  • a leakage pre-control 240 supplies a signal QL to the Selection.
  • the leakage precontrol 240 is signaled with the signal P of the pressure sensor. Furthermore, a signal T a temperature sensor 209 of the leakage pre-control 240 fed. The temperature signal T also comes to a Start value specification 242 which sends a signal QS to selection 200 supplies.
  • the setpoint specification 205 and the quantity calculation 207 are preferably also included in controller 160.
  • the Quantity control 207 usually acts on the Injectors with a drive signal A, the determines the amount of fuel to be injected.
  • the Setpoint specification 205 preferably calculates the setpoint PS depending on different operating conditions, such as for example the speed N and the injected QK fuel quantity.
  • the selection 200 acts on both the pressure control valve 135 with a control signal UD as well as the controllable High pressure pump 125 with a control signal QM.
  • the selection 200 are also various sensor signals, such as for example, the speed signal N of the speed sensor 150 and the signal QK of the quantity calculation 207 fed.
  • the first controller 222 determines the actual value P of the pressure Control signal UR to act on the pressure control valve 135. Furthermore, a first and a second Pilot control value UVS1 and UVS2 depending on the setpoint PS of the Pressure and preferably the speed N of Internal combustion engine determined. You can also do this other operating parameters that are not explicitly mentioned, be taken into account.
  • the first pilot control value UVS of the first pilot control 224 is used to control the Pressure control valve 135. This value is selected so that the Pressure control valve the connection between the Prevents high pressure area in the reservoir 130 and the tank, until the pressure exceeds a predetermined threshold Has. This threshold value and the control value DU are preferably dependent on the setpoint PS of the pressure.
  • the second pilot control value UVS2 is selected so that in the pressure control valve remains closed during operation. This control value is preferably dependent on Preset pressure setpoint.
  • the sizes UR, UVS1 and UVS2 are preferably used for formation of the control signal UD for the pressure control valve 135.
  • the high pressure pump is designed so that it Applying a signal QM a certain Amount of fuel from low pressure area to accumulator 130 promotes.
  • the second controller 232 delivers based on the comparison between the actual value P and the setpoint PS for the pressure in Store a control signal QR to act on the High pressure pump 125.
  • the maximum value specification delivers 234 the value QMAX. This is chosen so that the pump promotes the maximum possible amount in normal operation. outgoing of various operating parameters, such as the injected one
  • the fuel quantity QK and the speed N determine the Quantity pre-control 236 a signal QVS that as Input tax serves. Based on the temperature and / or the leakage pre-control gives the actual pressure value P. 240 a value of QL. Here, preferably Fuel temperature taken into account.
  • the start value specification 242 specifies a quantity value QS that is used at the start becomes.
  • a value is preferably used as the temperature which is the Characterized fuel temperature in the pressure accumulator 130.
  • the temperature sensor for the Fuel can also have another substitute value regarding the Temperature can be used.
  • a Temperature sensor that the cooling water temperature or the Engine temperature detected, used.
  • the amount of fuel to be injected QK and / or the temperature T can also be more Operating parameters for specifying the various values be used.
  • the sizes QR, QMAX, QVS, QL and QS are used to form the Signals QM to control the high pressure pump 125.
  • a first one is used Pressure regulating means for setting the pressure.
  • the operating state preferably determines the signal UR and / or the pilot control value UVS1 the control signal UD Actuation of the pressure control valve 135.
  • the first controller 222 thus determines the operating state Control signal DU for the pressure control valve 135.
  • the pressure is preferably by Pressure control valve affected.
  • the first Pressure control means is the pressure control valve 135, the store with the low pressure area, especially the tank 100.
  • a second one is used Pressure regulating means for setting the pressure.
  • the second Operating state preferably determines the signal QR and the Pre-control value QVS the control signal QM for application the high pressure pump 125.
  • the second controller 232 thus determines the control signal for the high pressure pump 125.
  • the pressure is preferably by the high pressure pump affected. This means with the second pressure regulating means it is the high pressure pump 125.
  • a first state is denoted by 1.
  • a second state is denoted by 2 and also shown as an ellipse.
  • the transition from the first to the second state is included an arrow labeled 1.2.
  • the transition from the second state to FIG first state with an arrow and labeled 2.1.
  • a starting process is designated as state 0.
  • the transition from state 0 to state 1 is included an arrow 0.1 and the transition from state 1 to State 0 marked with an arrow with 1.0.
  • the first pressure control means R1 becomes Pressure setting used, i.e. in state 1 the pressure by driving the pressure control valve 135 set.
  • the signal UD is equal to the output signal UR of the first controller 222.
  • the output signal QM is equal to that Signal QMAX, which is the output signal of the maximum value specification 234 corresponds. This signal QMAX is chosen so that the Pump 125 delivers its maximum amount of fuel.
  • the high pressure pump 125 for Pressure control used.
  • the pressure control valve 135 will closed. This is achieved in that the Control signal UD for the pressure control valve 135 is the same Pilot control value UVS2 is that of the second pilot control 226 provided. This value is chosen so that the Pressure control valve 135 remains closed at all times. Doing so the control signal depending on the target pressure and / or Actual pressure and speed so specified that it at Exceeding a maximum permissible pressure opens, i.e. the Pressure control valve serves as a safety valve.
  • the Control signal QM for the high pressure pump corresponds to Sum of the output signal QR of the second controller 232 and the Output signal QVS of the quantity feedforward control 236.
  • the controller is in the first state 1, i.e. the pressure control valve 135 is active and regulates the pressure, so there is a transition to the second state 2 if certain values for the speed and the injected Amount of fuel exceeded.
  • the I component of the second controller becomes corresponding initialized.
  • the output signal QR is included set to the output signal of the leakage pre-control 240, i.e. in the transition from the first state to the second state the signal QR assumes the value QL at the beginning.
  • the I component of the first controller initialized that the value UR corresponds to the output signal UVS1 corresponds to the first pilot control.
  • the transition takes place in the 0.1 first state.
  • the I component of the first controller initialized such that the control signal for the Pressure control valve UD equal to the output signal UVS1 first pilot control 224. If the pressure drops below the Threshold, and / or the speed is less than one Starting speed, the state changes back to 0.
  • a defect in the pressure control valve is detected. It is preferably provided that in this case in the State 3 is transferred and the internal combustion engine is switched off. In one configuration, a Transition 4.2 to the second state 2, in which the Pressure control is taken over by the high pressure pump 125.
  • the error is High pressure pump recognized.
  • Transition 5.1 to the first state in which the pressure control by means of the pressure control valve.
  • a transition 5.3. to state 3 takes place and the internal combustion engine is switched off.
  • a third error state 6 in which a defect of the pressure sensor 140 is present, there is a transition 6.0 in state 0, which corresponds to the start state.
  • the high pressure pump comes with the Signal QS triggered.
  • FIG 4 is the injected over the speed N QK fuel quantity applied.
  • a thick, solid line is that of diesel engines Usual maximum allowable fuel quantity over the speed applied.
  • a thin solid line is one Fuel quantity QK2 as a function of engine speed N and with a dashed line a fuel quantity QK1 over the Speed N plotted.
  • the operating state each by a value of the fuel quantity QK and the Speed N defined.
  • other sizes can be used. these are for example temperature and pressure values.
  • Fuel quantity other sizes can be used that determine the amount of fuel. So can it Injection duration, the activation duration of the injectors Load size and / or a torque size can be used.
  • the facility in changes to state 2. Accordingly, the transition from an operating state that lies above the line QK1 an operating state that lies below the line QK1 in transitioned to state 1. That means the two lines QK1 and QK2 separate the operating states in which on the one hand State 1 is present and secondly state 2 is present. To avoid unnecessary switching operations between the Lines QK1 and QK2 provided a difference as Hysteresis works. From the transition to the second state the transition only at values above the line QK2 and at Transition to state 1 takes place below the Line QK1 values.
  • the transition from state 1 to state 2 and vice versa is shown in Figure 5 using a block diagram.
  • the Signal QK of the quantity calculation 207 is an input a a first comparator 510 and an input a second comparator 520 supplied.
  • At entrance b of the first Comparator 510 is the output signal QK2 of a first Characteristic curve 530.
  • At input B of the second comparator 520 is the output signal QK1 of a second characteristic curve 540.
  • the two characteristic curves 530 and 540 are with the Output signal N of the speed sensor is applied.
  • the first characteristic curve 530 is the curve entered in FIG. 4 the fuel quantity QK2 and in the second characteristic curve the Course of line QK1 saved.
  • the in Figure 4 The courses shown are only examples selected.
  • Maps can also be used instead of the characteristic curves which, as a further variable, have a temperature T, for example the fuel temperature. This is in Figure 5 with dashed lines shown.
  • the first comparator 510 detects that the value on the Input a is larger than at input b, then a Transition 1.2 from state 1 to state 2. Detects the second comparator 520 that the signal at input a is smaller than at the input b, there is a transition 2.1 from state 2 to state 1.

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

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, beschrieben. Wenigstens eine Pumpe fördert Kraftstoff in einen Speicher. Der Druck in dem Speicher wird erfasst. Ausgehend von wenigstens einem Drehzahlsignal und/oder einem Lastsignal wird zwischen wenigstens einem ersten und einem zweiten Betriebszustand unterschieden, wobei zur Einstellung des Druckes in dem ersten Betriebszustand wenigstens ein erstes Druckregelmittel und in dem zweiten Betriebszustand wenigstens ein zweites Druckregelmittel verwendet wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine sind aus der DE 195 48 278 bekannt. Dort werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System beschrieben. Wenigstens eine Pumpe fördert Kraftstoff in einen Speicher. Der Druck in dem Speicher wird erfasst und mittels eines Reglers auf vorgegebene Sollwerte geregelt. Ein Ventil, dass den Speicher mit dem Kraftstofftank verbindet, dient als Druckregelmittel, ferner dient eine gesteuerte Hochdruckpumpe als zweites Druckregelmittel.
Die EP 643 219 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System. Dieses umfasst einen Niederdruckbereich, in dem eine Niederdruckpumpe den Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe fördert. Mittels eines Niederdruckreglers wird der Druck im Niederdruckbereich eingestellt. Der Druck im Hochdruckbereich wird mit einem Hochdruckregler eingestellt. Bei bestimmten Betriebsbedingungen, insbesondere beim Start oder wenn neben einer Drehzahlbedingung noch weitere Bedingungen erfüllt sind, wird die Hochdruckpumpe mittels eines Bypasses umgangen. Dies hat zur Folge, dass der Druck im Hochdruckbereich dem Druck im Niederdruckbereich entspricht und der Niederdruckregler im Wesentlichen die Druckregelung im Hochdruckbereich bestimmt. Diese Vorgehensweise dient zur Optimierung der Druckerzeugung im Startfall.
Des weiteren sind Systeme bekannt, bei denen zur Regelung des Druckes lediglich ein Ventil verwendet wird. Diese Vorgehensweise besitzt den Nachteil, dass sehr hohe Verlustleistungen auftreten, da die Pumpe derart ausgelegt ist, dass sie immer die maximal erforderliche Kraftstoffmenge fördert und die überschüssige Kraftstoffmenge über das Druckregelventil abgelassen wird. Aufgrund dieser Verlustleistung können sehr hohe Kraftstofftemperaturen auftreten. Vorteilhaft bei dieser Vorgehensweise ist, dass der Istdruck sehr schnell und präzise eingeregelt wird.
Systeme, die lediglich mit einer steuerbaren Hochdruckpumpe zur Druckregelung ausgestattet sind, haben den Nachteil, dass sehr hohe Anforderungen an die Qualität der Hochdruckpumpe zu stellen sind. Problematisch ist hier insbesondere der Übergang auf niedere Drucksollwerte. So können beispielsweise beim Übergang in den Schubbetrieb erhöhte Geräuschemissionen auftreten, da der für den Leerlaufbetrieb oder Schubbetrieb erforderliche niedere Druck im Druckspeicher erst nach Ablauf einer relativ langen Verzögerungszeit erreicht wird. Vorteilhaft bei dieser Vorgehensweise ist der hohe Wirkungsgrad und die damit verbundene niedere Kraftstofftemperatur.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art die Druckregelung zu verbessern. Insbesondere soll der Wirkungsgrad erhöht und die Qualität der Druckregelung verbessert werden.
Vorteile der Erfindung
Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise können die Vorteile beider Strategien zur Druckregelung erreicht werden, ohne dass deren Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Dies wird dadurch erreicht, dass ausgehend von wenigstens der Drehzahl und/oder einem Lastsignal zwischen wenigstens einem ersten und einem zweiten Betriebszustand unterschieden wird. In dem ersten Betriebszustand wird zur Einstellung des Druckes wenigstens ein erstes Druckregelmittel verwendet. In dem zweiten Betriebszustand wird zur Einstellung des Druckes wenigstens ein zweites Druckregelmittel verwendet. Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß wenigstens die Drehzahl und/oder die Last der Brennkraftmaschine verschiedene Zustände definieren in denen verschiedene Druckregelmittel vorteilhaft sind.
Zur Definition der Betriebszustände können weitere Betriebskenngrößen und Signale verwendet werden. Ferner ist es vorteilhaft, wenn zusätzliche Betriebszustände definiert sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der zweite Betriebszustand bei großen Lasten und/oder bei großen Drehzahlen vorliegt und der erste Betriebszustand bei kleinen Lasten und/oder bei kleinen Drehzahlen vorliegt.
Vorteilhaft ist es, daß es sich bei dem ersten Druckregelmittel um ein Ventil handelt, das den Speicher mit einem Niederdruckbereich verbindet, und daß es sich bei dem zweiten Druckregelmittel um eine gesteuerte Pumpe handelt, die den Kraftstoff in den Speicher fördert.
Dadurch, daß bei einem Fehler eines Druckregelmittels das andere Druckregelmittel die Steuerung übernimmt, kann die Verfügbarkeit der Brennkraftmaschine bei einem Defekt erhöht werden.
Weitere Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen
  • Figur 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • Figur 2 ein Blockdiagramm der Druckregelung,
  • Figur 3 ein Zustandsdiagramm,
  • Figur 4 verschiedene über der Zeit aufgetragene Signale und
  • Figur 5 ein Blockdiagramm der Auswahl der verschiedenen Zustände.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    In Figur 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, eine Vorförderpumpe 110 mit einem zweiten Filtermittel 115 in Verbindung. Vom zweiten Filtermittel 115 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung zu einer Hochdruckpumpe 125. Die Verbindungsleitung zwischen dem Filtermittel 115 und der Hochdruckpumpe 125 kann über ein Niederdruckbegrenzungsventil 145 mit dem Vorratsbehälter 100 in Verbindung stehen.
    Die Hochdruckpumpe 125 steht mit einem Rail 130 in Verbindung. Das Rail 130 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. Vorzugsweise ist das Druckregelventil 135 derart ausgebildet, daß es bei einer Beaufschlagung mit einem bestimmten Ansteuersignal einen bestimmte, Druck im Rail 130 hält, in es den geförderten, aber nicht benötigten Kraftstoff in den Vorratsbehälter 100 abläßt.
    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 beaufschlagt die verschiedenen Stellglieder, wie beispielsweise die Hochdruckpumpe 125 mit einem Signal QM, die Injektoren 131 mit einem Signal A und/oder das Druckregelventil 135 mit einem Signal UD. Die Steuerung 160 verarbeitet verschiedene Signale verschiedener Sensoren 150, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs, daß die Brennkraftmaschine antreibt, charakterisieren. Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise die Drehzahl N der Brennkraftmaschine.
    Diese Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Kraftstoff, der sich im Vorratsbehälter befindet, wird von der Vorförderpumpe 110 durch die Filtermittel 105 und 115 gefördert.
    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.
    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 P im Rail bzw. im gesamten Hochdruckbereich erfaßt. Mittels der steuerbaren Hochdruckpumpe 125 und dem Druckregelventil wird der Druck im Hochdruckbereich geregelt.
    Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Druckregelventil bei Erreichen eines bestimmten Druckes öffnet, wobei dieser Druckwert von der Ansteuerspannung mit dem die Spule des Druckregelventils 136 beaufschlagt wird, abhängt.
    Als Vorförderpumpe 110 werden üblicherweise Elektrokraftstoffpumpen oder mechanische Zahnrad- oder Flügelpumpen eingesetzt.
    In Figur 2 ist die Druckregelung, die im wesentlichen in der Steuerung 160 enthalten ist, detaillierter dargestellt. Bereits in Figur 1 beschriebene Elemente sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.
    Um die Zeichnung übersichtlicher darzustellen, sind verschiedene Elemente mehrfach aufgeführt, wobei es sich bei Elementen mit gleichen Bezugszeichen um ein und dieselbe Elemente handelt. Dies gilt insbesondere für die verschiedenen Sensoren.
    Eine Sollwertvorgabe 205 liefert einen Sollwert PS für den Druckwert im Speicher 130 an einen Verknüpfungspunkt 220. Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 220 liegt das Ausgangssignal P des Drucksensors 140 an. Der Verknüpfungspunkt 220 beaufschlagt einen ersten Regler 222 mit einem Signal. Der erste Regler liefert ein Signal UR an eine Auswahl 200.
    Desweiteren gelangt das Ausgangssignal der Sollwertvorgabe 205 zu einer ersten Vorsteuerung 224 und zu einer zweiten Vorsteuerung 226. Sowohl die erste als auch die zweite Vorsteuerung werden mit dem Ausgangssignal N des Drehzahlsensors 150 beaufschlagt. Die erste Vorsteuerung 224 liefert ein Signal UVS1 und die zweite Vorsteuerung 226 ein Signal UVS2 an die Auswahl 200.
    Die Sollwertvorgabe 205 beaufschlagt einen zweiten Verknüpfungspunkt 230 mit dem Sollwert PS, an dessen zweiten Eingang der Istwert P des Sensors 140 anliegt. Der zweite Verknüpfungspunkt 230 beaufschlagt einen zweiten Regler 232 mit einem Eingangssignal. Der zweite Regler 232 liefert ein Signal QR an die Auswahl 200.
    Eine Maximalwertvorgabe 234 wird mit dem Ausgangssignal N des Drehzahlsensors 150 beaufschlagt und liefert einen Wert QMAX an die Auswahl 200. Desweiteren liefert eine Mengensteuerung 236 ein Signal QVS an die Auswahl 200. Der Mengensteuerung 236 werden das Ausgangssignal N des Drehzahlsensors 150 und ein Signal QK bezüglich der einzuspritzenden Kraftstoffmenge zugeführt. Das Signal QK bezüglich der einzuspritzenden Kraftstoffmenge entstammt einer Mengenberechnung 207.
    Eine Leckagevorsteuerung 240 liefert ein Signal QL an die Auswahl. Die Leckagevorsteuerung 240 wird mit dem Signal P des Drucksensors beaufschlagt. Ferner wird ein Signal T eines Temperatursensors 209 der Leckagevorsteuerung 240 zugeleitet. Das Temperatursignal T gelangt ferner zu einer Startwertvorgabe 242 die ein Signal QS an die Auswahl 200 liefert.
    Die Sollwertvorgabe 205 und die Mengenberechnung 207 sind vorzugsweise ebenfalls in der Steuerung 160 enthalten. Die Mengensteuerung 207 beaufschlagt üblicherweise die Injektoren mit einem Ansteuersignal A, das die einzuspritzende Kraftstoffmenge festlegt. Die Sollwertvorgabe 205 berechnet den Sollwert PS vorzugsweise abhängig von verschiedenen Betriebszuständen, wie beispielsweise der Drehzahl N und der einzuspritzenden Kraftstoffmenge QK.
    Die Auswahl 200 beaufschlagt sowohl das Druckregelventil 135 mit einem Ansteuersignal UD als auch die steuerbare Hochdruckpumpe 125 mit einem Ansteuersignal QM. Der Auswahl 200 werden ferner verschiedene Sensorsignale, wie beispielsweise das Drehzahlsignal N des Drehzahlsensors 150 und das Signal QK der Mengenberechnung 207 zugeführt.
    Ausgehend von dem Vergleich zwischen dem Sollwert PS und dem Istwert P des Druckes bestimmt der erste Regler 222 ein Ansteuersignal UR zur Beaufschlagung des Druckregelventils 135. Desweiteren wird ein erster und ein zweiter Vorsteuerwert UVS1 und UVS2 abhängig von dem Sollwert PS des Druckes und vorzugsweise der Drehzahl N der Brennkraftmaschine bestimmt. Hierbei können auch noch weitere Betriebskenngrößen, die nicht explizit erwähnt sind, berücksichtigt werden.
    Der erste Vorsteuerwert UVS der ersten Vorsteuerung 224 dient insbesondere beim Startvorgang zur Ansteuerung des Druckregelventils 135. Dieser Wert ist so gewählt, daß das Druckregelventil die Verbindung zwischen dem Hochdruckbereich im Speicher 130 und dem Tank unterbindet, bis der Druck einen vorgegebenen Schwellwert überschritten hat. Dieser Schwellwert und der Ansteuerwert DU sind vorzugsweise vom Sollwert PS des Druckes abhängig.
    Der zweite Vorsteuerwert UVS2 ist so gewählt, daß im laufenden Betrieb das Druckregelventil geschlossen bleibt. Dieser Ansteuerwert ist vorzugsweise abhängig vom Drucksollwert vorgebbar.
    Die Größen UR, UVS1 und UVS2 dienen vorzugsweise zur Bildung des Ansteuersignals UD für das Druckregelventil 135.
    Die Hochdruckpumpe ist so ausgebildet, daß sie bei Beaufschlagung mit einem Signal QM eine bestimmte Kraftstoffmenge vom Niederdruckbereich in den Speicher 130 fördert.
    Der zweite Regler 232 liefert ausgehend von dem Vergleich zwischen dem Istwert P und dem Sollwert PS für den Druck im Speicher ein Ansteuersignal QR zur Beaufschlagung der Hochdruckpumpe 125.
    Abhängig von der Drehzahl liefert die Maximalwertvorgabe 234 den Wert QMAX. Dieser ist so gewählt, daß die Pumpe die maximal mögliche Menge im Normalbetrieb fördert. Ausgehend von verschiedenen Betriebskenngrößen, wie der eingespritzten Kraftstoffmenge QK und der Drehzahl N bestimmt die Mengenvorsteuerung 236 ein Signal QVS, daß als Vorsteuergröße dient. Ausgehend von der Temperatur und/oder dem tatsächlichen Druckwert P gibt die Leckagevorsteuerung 240 einen Wert QL vor. Hierbei wird vorzugsweise die Kraftstofftemperatur berücksichtigt. Die Startwertvorgabe 242 gibt einen Mengenwert QS vor, der beim Start verwendet wird.
    Als Temperatur wird vorzugsweise ein Wert verwendet, der die Kraftstofftemperatur im Druckspeicher 130 charakterisiert. Anstelle oder zusätzlich zu dem Temperatursensor für den Kraftstoff kann auch ein anderer Ersatzwert bezüglich der Temperatur verwendet werden. Insbesondere kann ein Temperatursensor, der die Kühlwassertemperatur oder die Motortemperatur erfaßt, verwendet werden.
    Neben der Drehzahl N, der einzuspritzenden Kraftstoffmenge QK und/oder der Temperatur T können auch weitere Betriebskenngrößen zur Vorgabe der verschiedenen Werte verwendet werden.
    Die Größen QR, QMAX, QVS, QL und QS dienen zur Bildung des Signals QM zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe 125.
    Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine verschiedene Druckregelmittel verwendet werden.
    In einem ersten Betriebszustand dient ein erstes Druckregelmittel zur Einstellung des Druckes. In dem ersten Betriebszustand bestimmt vorzugsweise das Signal UR und/oder der Vorsteuerwert UVS1 das Ansteuersignal UD zur Beaufschlagung der Druckregelventils 135. In diesem ersten Betriebszustand bestimmt somit der erste Regler 222 das Ansteuersignal DU für das Druckregelventil 135. In diesem ersten Betriebszustand wird der Druck vorzugsweise durch das Druckregelventil beeinflußt. Dies bedeutet, bei dem ersten Druckregelmittel handelt es sich um das Druckregelventil 135, das den Speicher mit dem Niederdruckbereich, insbesondere dem Tank 100, verbindet. Das zweite Druckregelmittel wird mit dem Signal QM=QMAX so angesteuert, daß die Hochdruckpumpe voll gefüllt ist.
    In einem zweiten Betriebszustand dient ein zweites Druckregelmittel zur Einstellung des Druckes. In dem zweiten Betriebszustand bestimmt vorzugsweise das Signal QR und der Vorsteuerwert QVS das Ansteuersignal QM zur Beaufschlagung der Hochdruckpumpe 125. In diesem zweiten Betriebszustand bestimmt somit der zweite Regler 232 das Ansteuersignal für die Hochdruckpumpe 125. In diesem zweiten Betriebszustand wird der Druck vorzugsweise durch die Hochdruckpumpe beeinflußt. Dies bedeutet, bei dem zweiten Druckregelmittel handelt es sich um die Hochdruckpumpe 125. Das Druckregelventil 135 wird mit dem Signal DU=UVS2 so angesteuert, daß das Druckregelventil sicher geschlossen bleibt.
    Bei kleinen Lasten und/oder kleinen Drehzahlen und/oder niederen Temperaturen liegt vorzugsweise der erste Betriebszustand vor. Bei großen Lasten und/oder großen Drehzahlen und/oder hohen Temperaturen liegt vorzugsweise der zweite Betriebszustand vor.
    Im ersten Zustand wird eine sehr gute Regelgenauigkeit und Regeldynamik des Druckregelkreises erzielt. Ferner kann bei tiefen Kraftstofftemperaturen eine schnelle Erwärmung des Kraftstoffs erreicht werden.
    Im zweiten Zustand arbeitet die Druckerzeugung mit dem bestmöglichen Wirkungsgrad und der geringsten Kraftstofferwärmung.
    In Figur 3 sind die verschiedene Betriebszustände als Zustandsdiagramm verdeutlicht. Die verschiedenen Betriebszustände werden im folgenden als Zustände bezeichnet.
    Ein erster Zustand ist mit 1 bezeichnet. Ein zweiter Zustand ist mit 2 bezeichnet und ebenfalls als Ellipse dargestellt. Der Übergang von dem ersten in den zweiten Zustand ist mit einem Pfeil, der mit 1.2 bezeichnet ist, bezeichnet. Entsprechend ist der Übergang von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand mit einem Pfeil und mit 2.1 bezeichnet.
    Desweiteren ist ein Startvorgang als Zustand 0 bezeichnet. Der Übergang von dem Zustand 0 in den Zustand 1 ist mit einem Pfeil 0.1 und der Übergang von dem Zustand 1 in den Zustand 0 mit einem Pfeil mit 1.0 markiert.
    Desweiteren wird zwischen verschiedenen Fehlerzustände 4, 5 und 6 unterschieden. Bei einem Fehlerzustand 4, bei dem ein Fehler im Bereich des Druckregelventils 135 aufgetreten ist, erfolgt ein Übergang in den Zustand 2, der mit einem gestrichelten Pfeil 4.2 dargestellt ist. Desweiteren erfolgt ein Übergang in einen Zustand 3, bei dem die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, dieser Übergang ist mit einem Pfeil 4.3 dargestellt. Bei einem Fehler der Hochdruckpumpe im Zustand 5 geht das System in den Zustand 1 über. Dieser Übergang ist mit einem Pfeil 5.1 markiert. Bei einem Fehler des Drucksensors 140 im Zustand 6 geht das System in den Startzustand 0 über. Dieser Übergang ist mit einem Pfeil 6.0 bezeichnet. Bei einer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, daß vom Fehlerzustand 5 ebenfalls in den Zustand 3 übergegangen wird. Dieser Übergang ist mit einem gestrichelten Pfeil 5.3 dargestellt.
    Im ersten Zustand 1 wird das erste Druckregelmittel R1 zur Einstellung des Druckes verwendet, d.h. im Zustand 1 wird der Druck durch Ansteuern des Druckregelventils 135 eingestellt. Das Signal UD ist gleich dem Ausgangssignal UR des ersten Reglers 222. Das Ausgangssignal QM ist gleich dem Signal QMAX, das dem Ausgangssignal der Maximalwertvorgabe 234 entspricht. Dieses Signal QMAX ist so gewählt, daß die Pumpe 125 ihre maximale Kraftstoffmenge fördert.
    Im zweiten Zustand 2 wird zur Einstellung des Druckes das zweite Druckregelmittel R2 verwendet. Dies bedeutet, im zweiten Zustand wird die Hochdruckpumpe 125 zur Druckregelung verwendet. Das Druckregelventil 135 wird geschlossen. Dies wird dadurch erreicht, daß das Ansteuersignal UD für das Druckregelventil 135 gleich dem Vorsteuerwert UVS2 ist, der von der zweiten Vorsteuerung 226 bereitgestellt wird. Dieser Wert ist so gewählt, daß das Druckregelventil 135 ständig geschlossen bleibt. Dabei wird das Ansteuersignal abhängig von dem Solldruck und/oder dem Istdruck und der Drehzahl so vorgegeben, daß es bei Überschreiten eines höchstzulässigen Drucks öffnet, d.h. das Druckregelventil dient als Sicherheitsventil. Das Ansteuersignal QM für die Hochdruckpumpe entspricht der Summe aus dem Ausgangssignal QR des 2. Reglers 232 und dem Ausgangssignal QVS der Mengenvorsteuerung 236.
    Befindet sich die Steuerung in dem ersten Zustand 1, d.h. das Druckregelventil 135 ist aktiv und regelt den Druck, so erfolgt ein Übergang in den zweiten Zustand 2, wenn bestimmte Werte für die Drehzahl und die einzuspritzende Kraftstoffmenge überschritten werden. Beim Übergang vom ersten Zustand 1 in den zweiten Zustand 2, d.h. vom Übergang 1.2 wird der I-Anteil des zweiten Reglers entsprechend initialisiert. Das bedeutet, das Ausgangssignal QR wird mit dem Ausgangssignal der Leckagevorsteuerung 240 gesetzt, d.h. beim Übergang von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand nimmt das Signal QR zu Beginn den Wert QL an.
    Entsprechend wird beim Übergang von dem zweiten Zustand 2 in den ersten Zustand 1 der I-Anteil des ersten Reglers derart initialisiert, daß der Wert UR dem Ausgangssignal UVS1 der ersten Vorsteuerung entspricht.
    Beim Start der Brennkraftmaschine im Zustand 0 wird das Druckregelventil 135 mit dem Startwert UVS1 beaufschlagt. Ferner wird die Hochdruckpumpe 125 mit einem solchen Signal QM beaufschlagt, daß dem Ausgangssignal QS der Startvorgabe 242 entspricht. Diese beiden Signale sind derart gewählt, daß abhängig von der Temperatur T und/oder der Drehzahl N und ggf. weiterer Betriebskenngrößen die maximal mögliche Kraftstoffmenge gefördert wird und über das Druckregelventil kein Kraftstoff abgelassen wird. Dadurch kann ein sehr schneller Druckaufbau beim Startvorgang erzielt werden.
    Überschreitet der Druckwert P und/oder die Drehzahl N einen vorgegebenen Schwellwert, so erfolgt der Übergang 0.1 in den ersten Zustand. Dabei wird der I-Anteil des ersten Reglers derart initialisiert, daß das Ansteuersignal für das Druckregelventil UD gleich dem Ausgangssignal UVS1 der ersten Vorsteuerung 224 ist. Fällt der Druck PS unter den Schwellwert ab, und/oder ist die Drehzahl kleiner als eine Startdrehzahl, so wird wieder in den Zustand 0 übergegangen.
    Soll die Brennkraftmaschine abgeschaltet werden, so erfolgt der Übergang 1.3 oder 2.3 in den Zustand 3. In dem Zustand 3 wird das Ansteuersignal UD und das Ansteuersignal QM so gewählt, daß die Hochdruckpumpe keinen Kraftstoff fördert und das Druckregelventil die Verbindung zum Tank freigibt.
    Desweiteren werden verschiedene Fehlerfälle unterschieden. In einem ersten Fehlerfall, der als Zustand 4 bezeichnet wird, wird ein Defekt des Druckregelventils erkannt. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß in diesem Fall in den Zustand 3 übergegangen wird und die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird. Bei einer Ausgestaltung erfolgt ein Übergang 4.2 in den zweiten Zustand 2, in dem die Druckregelung durch die Hochdruckpumpe 125 übernommen wird.
    In einem zweiten Fehlerzustand 5 wird auf Fehler der Hochdruckpumpe erkannt. In diesem Fall erfolgt vorzugsweise Übergang 5.1 in den ersten Zustand, in dem die Druckregelung mittels des Druckregelventils erfolgt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß ein Übergang 5.3. in den Zustand 3 erfolgt und die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird.
    Bei einem erkannten Fehler eines der Druckregelmittel übernimmt das andere Druckregelmittel die Steuerung des Druckes.
    Wird ein dritter Fehlerzustand 6 erkannt, bei dem ein Defekt des Drucksensors 140 vorliegt, erfolgt ein Übergang 6.0 in den Zustand 0, der dem Startzustand entspricht. In diesem Fall übernimmt das Druckregelventil 135 mit der Stellgröße DU=UVS1 die Drucksteuerung. Die Hochdruckpumpe wird mit dem Signal QS angesteuert.
    In der Figur 4 ist über der Drehzahl N die eingespritzte Kraftstoffmenge QK aufgetragen. Mit einer dicken, durchgezogenen Linie ist die bei Dieselbrennkraftmaschinen übliche höchstzulässige Kraftstoffmenge über der Drehzahl aufgetragen. Mit einer dünnen durchgezogenen Linie ist eine Kraftstoffmenge QK2 als Funktion der Drehzahl N und mit einer gestrichelten Linie eine Kraftstoffmenge QK1 über der Drehzahl N aufgetragen. Dabei ist der Betriebszustand jeweils durch einen Wert der Kraftstoffmenge QK und der Drehzahl N definiert. Bei Ausgestaltungen der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß zur Definition des Betriebszustandes weitere Größen verwendet werden. Dies sind beispielsweise Temperatur und Druckwerte. Ferner kann bei einer vereinfachten Ausführungsform vorgesehen sein, daß lediglich die Drehzahl oder die Kraftstoffmenge zur Definition des Betriebszustandes dient. Anstelle der Kraftstoffmenge können auch andere Größen verwendet werden, die die Kraftstoffmenge bestimmen. So kann auch die Einspritzdauer, die Ansteuerdauer der Injektoren eine Lastgröße und/oder eine Momentengröße verwendet werden.
    Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß beim Wechsel von einem Betriebszustand von unterhalb der Linie QK2 auf ein Betriebszustand oberhalb der Linie QK2 die Einrichtung in den Zustand 2 übergeht. Entsprechend wird beim Übergang von einem Betriebszustand der oberhalb der Linie QK1 liegt auf einen Betriebszustand, der unterhalb der Linie QK1 liegt in den Zustand 1 übergegangen. Das heißt die beiden Linien QK1 und QK2 trennen die Betriebszustände in denen zum einen der Zustand 1 vorliegt und zum anderen der Zustand 2 vorliegt. Um unnötige Schaltvorgänge zu vermeiden ist zwischen den Linien QK1 und QK2 eine Differenz vorgesehen, die als Hysterese wirkt. Vom Übergang in den zweiten Zustand erfolgt der Übergang erst bei Werten oberhalb der Linie QK2 und beim Übergang in den Zustand 1 erfolgt dies erst unterhalb der Werte der Linie QK1.
    Der Übergang vom Zustand 1 in den Zustand 2 und umgekehrt ist in Figur 5 anhand eines Blockdiagrammes dargestellt. Das Signal QK der Mengenberechnung 207 wird einem Eingang a eines ersten Vergleichers 510 und einem Eingang a eines zweiten Vergleichers 520 zugeführt. Am Eingang b des ersten Vergleichers 510 liegt das Ausgangssignal QK2 einer ersten Kennlinie 530. Am Eingang B des zweiten Vergleichers 520 liegt das Ausgangssignal QK1 einer zweiten Kennlinie 540.
    Die beiden Kennlinien 530 und 540 werden mit dem Ausgangssignal N des Drehzahlsensors beaufschlagt. In der ersten Kennlinie 530 ist der in Figur 4 eingetragene Verlauf der Kraftstoffmenge QK2 und in der zweiten Kennlinie der Verlauf der Linie QK1 abgespeichert. Die in Figur 4 dargestellten Verläufe sind dabei lediglich beispielhaft gewählt.
    Statt der Kennlinien können auch Kennfelder verwendet werden, die als weitere Größe eine Temperatur T, beispielsweise die Kraftstofftemperatur, berücksichtigen. Dies ist in der Figur 5 mit gestrichelten Linien dargestellt.
    Erkennt der erste Vergleicher 510, daß der Wert an dem Eingang a größer als an dem Eingang b ist, so erfolgt ein Übergang 1.2 von dem Zustand 1 in den Zustand 2. Erkennt der zweite Vergleicher 520, daß das Signal an dem Eingang a kleiner als an dem Eingang b ist, erfolgt ein Übergang 2.1 von dem Zustand 2 in den Zustand 1.

    Claims (7)

    1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, wobei wenigstens eine Pumpe Kraftstoff in einen Speicher fördert und der Druck in dem Speicher erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von wenigstens einem Lastsignal oder ausgehend von wenigstens einem Lastsignal und einem Drehzahlsignal zwischen wenigstens einem ersten und einem zweiten Betriebszustand unterschieden wird, wobei zur Einstellung des Drucks in dem ersten Betriebszustand wenigstens ein erstes Druckregelmittel und in dem zweiten Betriebszustand wenigstens ein zweites Druckregelmittel verwendet wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Betriebszustand bei großen Lasten und/oder bei großen Drehzahlen und/oder großen Temperaturen vorliegt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebszustand bei kleinen Lasten und/oder bei kleinen Drehzahlen und/oder kleinen Temperaturen vorliegt.
    4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Fehler eines Druckregelmittels das andere Druckregelmittel die Steuerung übernimmt.
    5. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System, wobei wenigstens eine Pumpe Kraftstoff in einen Speicher fördert und der Druck in dem Speicher erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die ausgehend von wenigstens einem Lastsignal oder ausgehend von wenigstens einem Lastsignal und einem Drehzahlsignal zwischen wenigstens einem ersten und einem zweiten Betriebszustand unterscheiden, und dass zur Einstellung des Druckes in dem ersten Betriebszustand wenigstens ein erstes Druckregelmittel und in dem zweiten Betriebszustand wenigstens ein zweites Druckregelmittel verwendet wird.
    6. Vorrichtung nach einem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Druckregelmittel um ein Ventil handelt, das den Speicher mit einem Niederdruckbereich verbindet.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Druckregelmittel um eine gesteuerte Pumpe handelt, die den Kraftstoff in den Speicher fördert.
    EP00910529A 1999-04-09 2000-02-11 Common-rail-system mit einer gesteuerten hochdruckpumpe als zweites druckregelmittel Revoked EP1086307B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19916100 1999-04-09
    DE19916100A DE19916100A1 (de) 1999-04-09 1999-04-09 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    PCT/DE2000/000410 WO2000061933A1 (de) 1999-04-09 2000-02-11 Common-rail-system mit einer gesteuerten hochdruckpumpe als zweites druckregelmittel

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1086307A1 EP1086307A1 (de) 2001-03-28
    EP1086307B1 true EP1086307B1 (de) 2004-08-04

    Family

    ID=7904055

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP00910529A Revoked EP1086307B1 (de) 1999-04-09 2000-02-11 Common-rail-system mit einer gesteuerten hochdruckpumpe als zweites druckregelmittel

    Country Status (6)

    Country Link
    US (1) US6578553B1 (de)
    EP (1) EP1086307B1 (de)
    JP (1) JP2002541383A (de)
    KR (1) KR20010052679A (de)
    DE (2) DE19916100A1 (de)
    WO (1) WO2000061933A1 (de)

    Families Citing this family (27)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    GB2372583A (en) * 2001-02-21 2002-08-28 Delphi Tech Inc High pressure fuel injected engine limp home control system
    JP3908480B2 (ja) * 2001-05-16 2007-04-25 ボッシュ株式会社 燃料噴射装置における動作制御方法及び燃料噴射装置
    JP4629278B2 (ja) * 2001-07-31 2011-02-09 ボッシュ株式会社 蓄圧式燃料噴射装置の運転制御方法
    DE10156637C1 (de) 2001-11-17 2003-05-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung des Startbetriebs einer Brennkraftmaschine
    DE10157641C2 (de) 2001-11-24 2003-09-25 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    JP3885652B2 (ja) * 2002-04-26 2007-02-21 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置
    US6817344B2 (en) * 2002-12-30 2004-11-16 Caterpillar Inc Fuel supply system
    DE10329331B3 (de) * 2003-06-30 2005-05-25 Siemens Ag Verfahren zur Diagnose eines Volumenstromregelventils bei einer Brennkraftmaschine mit Hochdruck-Speichereinspritzsystem
    DE10349628A1 (de) * 2003-10-24 2005-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Regeln des Druckes in einem Kraftstoffspeicher einer Brennkraftmaschine
    DE102004055575A1 (de) * 2004-11-18 2006-05-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Leckageprüfung eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine
    DE102004059330A1 (de) * 2004-12-09 2006-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine
    DE102006049266B3 (de) * 2006-10-19 2008-03-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen eines geöffneten passiven Druck-Begrenzungsventils
    WO2008090033A1 (de) * 2007-01-24 2008-07-31 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum regeln einer kraftstoffzuführeinrichtung für eine brennkraftmaschine
    DE102007011654A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Volumenstromregelung eines Einspritzsystems
    DE102007013772B4 (de) * 2007-03-22 2015-06-25 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Regelung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine
    US7373924B1 (en) 2007-05-10 2008-05-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system to mitigate pump noise in a direct injection, spark ignition engine
    DE102007027943B3 (de) * 2007-06-18 2008-10-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Regelung des Raildrucks während eines Startvorgangs
    DE102007060006B3 (de) 2007-12-13 2009-07-09 Continental Automotive Gmbh Kraftstoffdruckregelsystem
    US20090250038A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-08 Wenbin Xu Flow sensing fuel system
    DE102008044047B4 (de) 2008-11-25 2013-07-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    DE102009031528B3 (de) * 2009-07-02 2010-11-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
    DE102009029596B4 (de) 2009-09-18 2018-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    DE102009050467B4 (de) 2009-10-23 2017-04-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
    DE102009050468B4 (de) 2009-10-23 2017-03-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
    DE102012203867A1 (de) 2012-03-13 2013-09-19 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffördereinrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kraftstofffördereinrichtung
    DE102013220831B3 (de) * 2013-10-15 2015-02-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems
    DE102015223703A1 (de) * 2015-11-30 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems

    Family Cites Families (10)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JPH0374569A (ja) * 1989-08-15 1991-03-29 Fuji Heavy Ind Ltd ガソリンエンジンの燃料噴射制御装置
    US5313924A (en) * 1993-03-08 1994-05-24 Chrysler Corporation Fuel injection system and method for a diesel or stratified charge engine
    US5598817A (en) 1993-09-10 1997-02-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel feeding system for internal combustion engine
    JPH08109862A (ja) * 1994-10-11 1996-04-30 Nippondenso Co Ltd 燃料供給装置
    JP3939779B2 (ja) 1995-05-26 2007-07-04 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関の燃料供給のための燃料供給装置
    DE19548275A1 (de) 1995-12-22 1997-06-26 Ladwig Karl Heinz Transportable Solarabsorber-Speichereinheit
    DE19548278B4 (de) 1995-12-22 2007-09-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    WO1997032122A1 (fr) 1996-02-29 1997-09-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif d'alimentation en carburant pour moteurs a combustion interne
    US6024064A (en) 1996-08-09 2000-02-15 Denso Corporation High pressure fuel injection system for internal combustion engine
    JPH1054318A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Denso Corp エンジン用蓄圧式燃料供給装置

    Also Published As

    Publication number Publication date
    WO2000061933A1 (de) 2000-10-19
    DE50007270D1 (de) 2004-09-09
    EP1086307A1 (de) 2001-03-28
    US6578553B1 (en) 2003-06-17
    KR20010052679A (ko) 2001-06-25
    DE19916100A1 (de) 2000-10-12
    JP2002541383A (ja) 2002-12-03

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP1086307B1 (de) Common-rail-system mit einer gesteuerten hochdruckpumpe als zweites druckregelmittel
    DE10162989C1 (de) Schaltungsanordnung zum Regeln einer regelbaren Kraftstoffpumpe, Verfahren zum Regeln einer Förderleistung und Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer regelbaren Kraftstoffpumpe
    DE19731994B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    DE102008001240A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems
    EP3169887B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine
    DE102008055747B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
    DE19731995B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    DE102015209377B4 (de) Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem
    DE10157641C2 (de) Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    EP1664511B1 (de) Verfahren zur bestimmung der ansteuerspannung eines piezoelektrischen aktors eines einspritzventils
    EP0974826B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Leckage in einem Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine
    EP3449111B1 (de) Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine, einrichtung zum steuern und/oder regeln einer brennkraftmaschine, einspritzsystem und brennkraftmaschine
    DE19735561B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    DE102010031570A1 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Charakteristik für ein Druckregelventil
    DE19917711C2 (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
    DE10012024A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
    EP1403494B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Druckgrösse einer Brennkraftmaschine
    DE19916101A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
    DE102004039311B4 (de) Verfahren und Steuergerät zur Steuerung eines Enspritzdruckaufbaus bei einem Start eines Verbrennungsmotors
    WO2020165333A1 (de) Verfahren zum betreiben eines einspritzsystems einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine mit einem solchen einspritzsystem
    DE102008058721B4 (de) Steuerungs- und Regelungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
    DE102013218505A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors in einem Notfahrbetrieb
    DE102013213698A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
    DE19844744C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regeln eines Drucks in einem Hochdruckspeicher

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20010419

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20030616

    GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

    GRAS Grant fee paid

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): DE FR GB IT

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: GERMAN

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 50007270

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20040909

    Kind code of ref document: P

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FD4D

    ET Fr: translation filed
    PLAQ Examination of admissibility of opposition: information related to despatch of communication + time limit deleted

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDOPE2

    PLBQ Unpublished change to opponent data

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS OPPO

    PLBI Opposition filed

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

    PLAX Notice of opposition and request to file observation + time limit sent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2

    26 Opposition filed

    Opponent name: SIEMENS AGCT IP SV

    Effective date: 20050504

    PLBB Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3

    PLAY Examination report in opposition despatched + time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNORE2

    PLBC Reply to examination report in opposition received

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNORE3

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20060215

    Year of fee payment: 7

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Payment date: 20060228

    Year of fee payment: 7

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20060407

    Year of fee payment: 7

    RDAF Communication despatched that patent is revoked

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREV1

    RDAG Patent revoked

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: PATENT REVOKED

    27W Patent revoked

    Effective date: 20060906

    GBPR Gb: patent revoked under art. 102 of the ep convention designating the uk as contracting state

    Free format text: 20060906

    PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20060221

    Year of fee payment: 7