EP1215387A2 - Steuervorrichtung zur Kraftstoffdruckregelung - Google Patents

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EP1215387A2
EP1215387A2 EP01127685A EP01127685A EP1215387A2 EP 1215387 A2 EP1215387 A2 EP 1215387A2 EP 01127685 A EP01127685 A EP 01127685A EP 01127685 A EP01127685 A EP 01127685A EP 1215387 A2 EP1215387 A2 EP 1215387A2
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EP
European Patent Office
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control device
fuel
pressure
exhaust gas
control
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EP01127685A
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Georg Buhl
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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    • 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
    • F02D41/3082—Control of electrical fuel pumps
    • 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
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure

Definitions

  • the invention relates to a control device for fuel pressure regulation according to the preamble of claim 1.
  • DE 196 22 176 C1 describes a monitoring device for a Fuel filter known in which the by adding an Fuel pressure occurring pressure drop detected by means of a lambda probe becomes. There will be a corresponding irregularity in the exhaust gas composition is determined, it is compared whether this irregularity in the Operation of all cylinders occurs. Is a clogging of the fuel filter is found, this is displayed.
  • the present invention is directed to an application in which the Pressure in the fuel circuit depending on the current operating point is regulated.
  • the Fuel lines usually provided at least one pressure sensor, which determines an actual pressure value. By comparing the pressure setpoint and The actual pressure value can then be regulated.
  • the object of the present invention is to use such separate pressure sensor in a fuel supply system for one Avoid internal combustion engine.
  • the fuel pressure becomes dependent on the operating point and in Dependence on an exhaust gas probe signal selected.
  • the amount of fuel is not regulated in the present case, but a parameter that determines the amount of fuel affected.
  • the present control device for fuel pressure control can be used spark-ignited, but also used for self-ignited engines , where a targeted, adaptively regulated variation of the Pump pressure should take place.
  • the pump pressure can be regulated via external components, such as a Fuel pressure regulator or a pressure relief valve, but it can also by regulating the pump itself, on electrical or mechanical way. For example, the tension or that Duty cycle for electrical control can be changed.
  • the present invention allows for separate, pressure sensing Components, such as a fuel pressure sensor, are dispensed with. Instead, the information is one that already exists Exhaust gas lambda sensor used.
  • the single drawing shows a simple block circuit diagram of an engine block 10 with an intake area 12 and an exhaust system 14.
  • injection valves 16 1 to 16 4 are arranged in the individual supply channels, which receive fuel from a fuel pump 26 via a fuel line 18.
  • the fuel pump 26 is connected to a fuel tank 29 via a line 28.
  • the fuel pump 26 is operated electrically and is connected to a power supply with a power line 30.
  • the operation of the electric fuel pump 26 is determined by means of a control device 22, from which it is acted upon.
  • the control device 22 is also connected via control lines 20 1 to 20 4 to the associated injection valves 16 1 to 16 4 and determines the amount of fuel supplied in a known manner via the valve opening times.
  • a lambda probe 24 is arranged in the exhaust line 14 and also outputs its signal to the control device 22.
  • the control device 22 determines the opening times of the injection valves 16 1 to 16 4 from the signal of the lambda probe 24 and other input parameters E.
  • the pump operation of the electric fuel pump 26 is regulated in a manner according to the invention as a function of the operating point - that is to say determined by input parameter E - and as a function of the lambda probe signal and using a map, not described in more detail, which is stored in the control device 22.
  • the fuel pressure is set depending on the operating point and the lambda probe signal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Kraftstoffdruckregelung für ein Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors umfassend eine elektrische Kraftstoffpumpe, die von einer Steuereinrichtung beaufschlagt wird, und eine Abgas-Sonde, welche ein der Abgaszusammensetzung entsprechendes Signal erzeugt und der Steuereinrichtung zur Verfügung stellt. Zur Vermeidung eines separaten Drucksensors im Kraftstoffleitungssystem wird vorgeschlagen, den Kraftstoffdruck betriebspunktabhängig und in Abhängigkeit vom Abgas-Sonden-Signal zu regeln.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Kraftstoffdruckregelung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 42 08 002 A1 ist es bekannt, die einem Verbrennungsmotor zugeteilte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von einem Lambda-Sonden-Signal zu korrigieren. Ausgehend von einem Wert für die einzuspritzende Kraftstoffmenge und einem Wert für die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge werden die in einem Kennfeld abgelegten, und den Pumpenbetrieb bestimmenden Werte geändert.
Aus der DE 196 22 176 C1 ist eine Überwachungseinrichtung für einen Kraftstofffilter bekannt, bei welcher der durch eine Zusetzung eines Kraftstofffilters entstehende Druckabfall mittels einer Lambda-Sonde erfasst wird. Wird eine entsprechende Unregelmäßigkeit in der Abgaszusammensetzung festgestellt, so wird verglichen, ob diese Unregelmäßigkeit beim Betrieb aller Zylinder auftritt. Ist eine Zusetzung des Kraftstofffilters festgestellt, so wird dies angezeigt.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Anwendung gerichtet, bei welcher der Druck im Kraftstoffkreislauf in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebspunkt eingeregelt wird. Um den Kraftstoffdruck regeln zu können, ist in den Kraftstoffleitungen üblicherweise zumindest ein Drucksensor vorgesehen, der einen Druck-Istwert ermittelt. Durch Vergleich von Druck-Sollwert und Druck-Istwert kann dann die Regelung erfolgen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verwendung eines solch separaten Drucksensors in einem Kraftstoffzufuhrsystem für einen Verbrennungsmotor zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
Demgemäß wird der Kraftstoffdruck betriebspunktabhängig und in Abhängigkeit von einem Abgas-Sonden-Signal gewählt. Gegenüber der DE 42 08 002 A1 wird vorliegend also nicht die Kraftstoffmenge eingeregelt, sondern ein die Kraftstoffmenge mitbestimmender Parameter regelnd beeinflusst.
Die vorliegende Steuervorrichtung zur Kraftstoffdruckregelung kann bei fremdgezündeten, aber auch bei selbstgezündeten Motoren eingesetzt werden, bei den eine gezielte, adaptiv geregelte Variation des Pumpendrucks erfolgen soll.
Die Regelung des Pumpendrucks kann über externe Bauteile, wie einen Kraftstoffdruckregler oder ein Überdruckventil erfolgen, sie kann aber auch durch eine regelnde Ansteuerung der Pumpe selbst, auf elektrische oder mechanische Weise, erfolgen. Beispielsweise kann die Spannung oder das Tastverhältnis für die elektrische Ansteuerung geändert werden.
Insgesamt kann mit der vorliegenden Erfindung auf separate, druckerfassende Bauteile, wie ein Kraftstoffdrucksensor, verzichtet werden. Stattdessen wird auf die Information eines an sich bereits vorhandenen Abgas-Lambda-Sensors zurückgegriffen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines einfachen Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die einzige Zeichnung zeigt in einem einfachen Blockschaltdiagramm einen Motorblock 10 mit einem Ansaugbereich 12 und einer Abgasanlage 14. Im Einlassbereich der Zylinder sind in den einzelnen Zufuhrkanälen Einspritzventile 161 bis 164 angeordnet, welche über eine Kraftstoffleitung 18 Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe 26 erhalten. Die Kraftstoffpumpe 26 ist über eine Leitung 28 mit einem Kraftstofftank 29 verbunden. Die Kraftstoffpumpe 26 wird elektrisch betrieben und ist mit einer Stromleitung 30 an eine Energieversorgung angeschlossen.
Der Betrieb der elektrischen Kraftstoffpumpe 26 wird mittels einer Steuereinrichtung 22 bestimmt, von der sie beaufschlagt ist. Die Steuereinrichtung 22 ist ferner über Steuerleitungen 201 bis 204 mit den zugeordneten Einspritzventilen 161 bis 164 verbunden und bestimmt über die Ventilöffnungszeiten die zugeführte Kraftstoffmenge in bekannter Weise.
Im Abgasstrang 14 ist eine Lambda-Sonde 24 angeordnet, die ihr Signal unter anderem auch an die Steuereinrichtung 22 abgibt. Die Steuereinrichtung 22 bestimmt aus dem Signal der Lambda-Sonde 24 und anderen Eingangsparametern E die Öffnungszeiten der Einspritzventile 161 bis 164. Überdies wird in erfindungsgemäßer Weise betriebspunktabhängig - also bestimmt durch Eingangsparameter E - und in Abhängigkeit von dem Lambda-Sonden-Signal sowie unter Rückgriff auf ein nicht näher beschriebenes Kennfeld, welches in der Steuereinrichtung 22 abgelegt ist, der Pumpenbetrieb der elektrischen Kraftstoffpumpe 26 geregelt. Je nach Betriebspunkt und Lambda-Sonden-Signal wird der Kraftstoffdruck eingestellt.
Auf diese Weise kann ein gesonderter Drucksensor in der Abgasleitung vermieden werden, was sich kostenmindernd auswirkt.

Claims (4)

  1. Steuervorrichtung zur Kraftstoffdruckregelung für ein Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors umfassend eine elektrische Kraftstoffpumpe (26), die von einer Steuereinrichtung (22) beaufschlagt wird, und einer Abgas-Sonde (24), welche ein der Abgaszusammensetzung entsprechendes Signal erzeugt und der Steuereinrichtung (22) zur Verfügung stellt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (22) ausgebildet ist, um den Kraftstoffdruck durch geeignete Antsteuerung der Kraftstoffpunpe (26) in Abhängigkeit vom Abgas-Sonden-Signal betriebspunktabhängig zu wählen.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckveränderung durch separate Bauteile, wie einen Kraftstoffdruckregler oder ein Überdruckventil, herbeiführbar ist.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckveränderung durch eine regelnde Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (24) selbst herbeigeführt wird.
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenansteuerung über eine Spannungsregelung oder eine Regelung eines Tastverhältnisses erfolgt.
EP01127685A 2000-12-16 2001-11-21 Steuervorrichtung zur Kraftstoffdruckregelung Ceased EP1215387A3 (de)

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