EP1086307B1 - Common-rail system comprising a controlled high-pressure pump as a second pressure regulator - Google Patents

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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
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EP
European Patent Office
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pressure
state
signal
fuel
operating state
Prior art date
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Peter Schubert
Andreas Kellner
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • 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.

Abstract

The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine, in particular, an internal combustion engine comprising a common-rail system. At least one pump supplies fuel to an accumulator. The pressure in the accumulator is detected. A distinction is made between a first and a second operating mode, starting from at least one rotational speed signal and/or load signal. At least a first pressure regulator is used to regulate the pressure in the first operating mode and at least a second pressure regulator is used to regulate the pressure in the second operating mode.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a method and a device for controlling a Internal combustion engine according to the preambles of the independent claims.

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.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.

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.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. Using 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. Under certain operating conditions, especially when Start or if other conditions are met in addition to a speed condition, the high pressure pump is bypassed by means of a bypass. As a result, 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.

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.Furthermore, systems are known in which only one for regulating the pressure Valve is used. This procedure has the disadvantage that it is very high Power losses occur because the pump is designed so that it always the promotes the maximum amount of fuel required and the excess amount of fuel is drained via the pressure control valve. Because of this power loss can be very high fuel temperatures occur. The advantage of this procedure is that the Actual pressure is adjusted very quickly and precisely.

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.Systems that only have a controllable high pressure pump for pressure control have the disadvantage that very high demands on the quality of the High pressure pump are to be set. The transition to is particularly problematic here low pressure setpoints. For example, when changing to overrun Increased noise emissions occur because of the idle or overrun Required low pressure in the pressure accumulator only after a relatively long time Delay time is reached. The advantage of this procedure is the high one Efficiency and the associated low fuel temperature.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

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.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. In particular, the efficiency should be increased and the quality of the Pressure control can be improved.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

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.With the procedure according to the invention, the advantages of both strategies for Pressure control can be achieved without the disadvantages are accepted have to. This is achieved by starting from at least the speed and / or a load signal between at least one first and a second operating state is distinguished. In the first operating state, the Pressure uses at least a first pressure control means. In the second operating state is used to adjust the pressure at least one second pressure control means used. According to the invention it was recognized that at least the speed and / or the load of the internal combustion engine various States define in which different pressure regulators are advantageous.

Zur Definition der Betriebszustände können weitere Betriebskenngrößen und Signale verwendet werden. Ferner ist es vorteilhaft, wenn zusätzliche Betriebszustände definiert sind.Other can be used to define the operating states Operating parameters and signals are used. Furthermore is it is advantageous if additional operating states are defined are.

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.It is particularly advantageous if the second Operating condition with large loads and / or with large ones Speeds are present and the first operating state at small loads and / or at low speeds.

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.It is advantageous that 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.

Dadurch, daß bei einem Fehler eines Druckregelmittels das andere Druckregelmittel die Steuerung übernimmt, kann die Verfügbarkeit der Brennkraftmaschine bei einem Defekt erhöht werden.The fact that in the event of an error in a pressure control means other pressure regulators can take over the control Availability of the internal combustion engine increased in the event of a defect become.

Weitere Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Further advantageous and expedient configurations and Further training is characterized in the subclaims.

Zeichnungdrawing

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.
    • The invention is explained below with reference to the embodiments shown in the drawing. Show it
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention,
  • FIG. 2 shows a block diagram of the pressure control,
  • FIG. 3 shows a state diagram,
  • Figure 4 different signals plotted over time and
  • Figure 5 is a block diagram of the selection of the various states.

    • Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

    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.In 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.

    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.100 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.

    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.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.

    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.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.

    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.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.

    Diese Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Kraftstoff, der sich im Vorratsbehälter befindet, wird von der Vorförderpumpe 110 durch die Filtermittel 105 und 115 gefördert.This device works as follows: The fuel, the is in the storage container, is from the Pre-feed pump 110 through filter means 105 and 115 promoted.

    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. If the pressure in the low pressure area rises to an impermissibly high level Values, the low pressure relief valve 145 and gives the connection between the output of the pre-feed pump 110 and the reservoir 100 free.

    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.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. Usually in systems for spark ignited Internal combustion engines 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.

    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.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.

    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.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.

    Als Vorförderpumpe 110 werden üblicherweise Elektrokraftstoffpumpen oder mechanische Zahnrad- oder Flügelpumpen eingesetzt.As a pre-feed pump 110 are usually Electric fuel pumps or mechanical gear or Vane pumps used.

    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.In Figure 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.

    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. To make the drawing clearer, are different elements listed multiple times, where it is Elements with the same reference numbers around one and the same Elements. This applies in particular to the different sensors.

    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.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.

    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.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.

    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.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.

    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. 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 Quantity control 236, the output signal N of the Speed sensor 150 and a signal QK with respect to amount of fuel to be injected. The signal QK with respect to the amount of fuel to be injected a quantity calculation 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.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.

    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.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.

    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.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.

    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. Based on the comparison between the setpoint PS and the 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.

    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.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.

    Der zweite Vorsteuerwert UVS2 ist so gewählt, daß im laufenden Betrieb das Druckregelventil geschlossen bleibt. Dieser Ansteuerwert ist vorzugsweise abhängig vom Drucksollwert vorgebbar.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.

    Die Größen UR, UVS1 und UVS2 dienen vorzugsweise zur Bildung des Ansteuersignals UD für das Druckregelventil 135.The sizes UR, UVS1 and UVS2 are preferably used for formation of the control signal UD for the pressure control valve 135.

    Die Hochdruckpumpe ist so ausgebildet, daß sie bei Beaufschlagung mit einem Signal QM eine bestimmte Kraftstoffmenge vom Niederdruckbereich in den Speicher 130 fördert.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.

    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.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.

    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.Depending on the speed, 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.

    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.A value is preferably used as the temperature which is the Characterized fuel temperature in the pressure accumulator 130. Instead of or in addition to the temperature sensor for the Fuel can also have another substitute value regarding the Temperature can be used. In particular, a Temperature sensor that the cooling water temperature or the Engine temperature detected, used.

    Neben der Drehzahl N, der einzuspritzenden Kraftstoffmenge QK und/oder der Temperatur T können auch weitere Betriebskenngrößen zur Vorgabe der verschiedenen Werte verwendet werden.In addition to the speed N, 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.

    Die Größen QR, QMAX, QVS, QL und QS dienen zur Bildung des Signals QM zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe 125.The sizes QR, QMAX, QVS, QL and QS are used to form the Signals QM to control the high pressure pump 125.

    Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine verschiedene Druckregelmittel verwendet werden.According to the invention it is provided that depending on Operating state of the internal combustion engine various Pressure regulators are used.

    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 a first operating state, a first one is used Pressure regulating means for setting the pressure. In the first 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. In this first The first controller 222 thus determines the operating state Control signal DU for the pressure control valve 135. In this first operating state, the pressure is preferably by Pressure control valve affected. This means the first Pressure control means is the pressure control valve 135, the store with the low pressure area, especially the tank 100. The second Pressure control means is controlled with the signal QM = QMAX so that the high pressure pump is full.

    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.In a second operating state, a second one is used Pressure regulating means for setting the pressure. In 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. In this second operating state The second controller 232 thus determines the control signal for the high pressure pump 125. In this second operating state 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. Das Pressure control valve 135 becomes so with the signal DU = UVS2 controlled that the pressure control valve is securely closed remains.

    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.With small loads and / or low speeds and / or lower temperatures are preferably the first Operating state before. With large loads and / or large Speeds and / or high temperatures is preferably the second operating state before.

    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.In the first state there is a very good control accuracy and Control dynamics of the pressure control loop achieved. Furthermore, at low fuel temperatures a rapid warming of the Fuel can be achieved.

    Im zweiten Zustand arbeitet die Druckerzeugung mit dem bestmöglichen Wirkungsgrad und der geringsten Kraftstofferwärmung. In the second state, the pressure generation works with the best possible efficiency and the lowest Fuel heating.

    In Figur 3 sind die verschiedene Betriebszustände als Zustandsdiagramm verdeutlicht. Die verschiedenen Betriebszustände werden im folgenden als Zustände bezeichnet.In Figure 3, the different operating states are as State diagram clarified. The different Operating states are hereinafter referred to as states designated.

    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.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.

    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.Furthermore, 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.

    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. Furthermore, different error states 4, 5 and 6 distinguished. In the event of an error state 4 in which a An error has occurred in the area of the pressure control valve 135 there is a transition to state 2, with a Dashed arrow 4.2 is shown. Furthermore done a transition to a state 3, in which the Internal combustion engine is switched off, this transition is represented by an arrow 4.3. In the event of an error High pressure pump in state 5, the system goes into state 1 about. This transition is marked with an arrow 5.1. at an error of the pressure sensor 140 in state 6 is possible System in the start state 0 over. This transition is with an arrow 6.0. In one configuration can also be provided that the fault state 5 also in state 3 is passed. This transition is with shown by a dashed arrow 5.3.

    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.In the first state 1, 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.

    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.In the second state 2 that is used to adjust the pressure second pressure control means R2 used. This means in second state, 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.

    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.If 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. At the transition from first state 1 to second state 2, i.e. from the transition 1.2, the I component of the second controller becomes corresponding initialized. This means that 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.

    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.Accordingly, in the transition from the second state 2 in the first state 1 is the I component of the first controller initialized that the value UR corresponds to the output signal UVS1 corresponds to the first pilot control.

    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.When the internal combustion engine starts in state 0, this becomes Pressure control valve 135 is charged with the start value UVS1. Furthermore, the high pressure pump 125 with such a signal QM acts on the output signal QS of the start specification 242 corresponds. These two signals are chosen that depending on the temperature T and / or the speed N and possibly other operating parameters the maximum possible Fuel quantity is pumped and via the pressure control valve no fuel is drained. This can make a very faster pressure build-up can be achieved during the starting process.

    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.If the pressure value P and / or the speed N exceeds one predetermined threshold value, 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.

    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. If the internal combustion engine is to be switched off, this is done the transition 1.3 or 2.3 to state 3. In state 3 the drive signal UD and the drive signal QM so chosen that the high pressure pump does not deliver fuel and the pressure control valve releases the connection to the tank.

    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.There are also different types of errors. In a first fault, which is designated as state 4 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.

    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.In a second error state 5, the error is High pressure pump recognized. In this case, preferably Transition 5.1 to the first state in which the pressure control by means of the pressure control valve. Alternatively, too be provided that a transition 5.3. to state 3 takes place and the internal combustion engine is switched off.

    Bei einem erkannten Fehler eines der Druckregelmittel übernimmt das andere Druckregelmittel die Steuerung des Druckes.If a fault is detected, one of the pressure control devices the other pressure regulator takes over the control of the Pressure.

    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.If a third error state 6 is detected, 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. In this In this case, the pressure control valve 135 takes over with the manipulated variable DU = UVS1 the pressure control. The high pressure pump comes with the Signal QS triggered.

    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.In Figure 4 is the injected over the speed N QK fuel quantity applied. With a thick, solid line is that of diesel engines Usual maximum allowable fuel quantity over the speed applied. With 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. Here is the operating state each by a value of the fuel quantity QK and the Speed N defined. In embodiments of the invention also be provided that for the definition of Operating state other sizes can be used. these are for example temperature and pressure values. Furthermore, at a simplified embodiment can be provided that only the speed or the amount of fuel Definition of the operating state serves. Instead of 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.

    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.According to the invention it is provided that when changing from one Operating status from below the line QK2 on Operating state above the line QK2 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.

    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.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.

    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.The two characteristic curves 530 and 540 are with the Output signal N of the speed sensor is applied. In the 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.

    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.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.

    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.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.

    Claims (7)

    1. Method for controlling an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine having a common rail system, at least one pump feeding fuel into an accumulator, and the pressure in the accumulator being sensed, characterized in that at least a first and a second operating state are differentiated on the basis of at least one load signal or on the basis of at least one load signal and a rotational speed signal, at least a first pressure-regulating means being used to set the pressure in the first operating state, and at least a second pressure-regulating means being used in the second operating stage.
    2. Method according to Claim 1, characterized in that the second operating state is present in the case of large loads and/or in the case of high rotational speeds and/or high temperatures.
    3. Method according to Claim 1, characterized in that the first operating state is present in the case of low loads and/or in the case of low rotational speeds and/or low temperatures.
    4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that when there is a fault in the pressure-regulating means, the other pressure-regulating means takes over control.
    5. Device for controlling an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine having a common-rail system, at least one pump feeding fuel into an accumulator, and the pressure in the accumulator being sensed, characterized in that means are provided which differentiate between at least a first and a second operating state on the basis of at least one load signal or on the basis of at least one load signal and one rotational speed signal, and in that at least a first pressure-regulating means is used to set the pressure in the first operating state, and at least a second pressure-regulating means is used in the second operating state.
    6. Device according to Claim 5, characterized in that the first pressure-regulating means is a valve which connects the accumulator to a low-pressure region.
    7. Device according to one of Claims 5 or 6,
      characterized in that the second pressure-regulating means is a controlled pump which feeds fuel into the accumulator.
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