EP1444431B1 - Verfahren zur steuerung und regelung des startbetriebs einer brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1444431B1
EP1444431B1 EP02803011A EP02803011A EP1444431B1 EP 1444431 B1 EP1444431 B1 EP 1444431B1 EP 02803011 A EP02803011 A EP 02803011A EP 02803011 A EP02803011 A EP 02803011A EP 1444431 B1 EP1444431 B1 EP 1444431B1
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EP
European Patent Office
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mode
control
rail pressure
internal combustion
combustion engine
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EP02803011A
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Armin DÖLKER
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Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
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Publication date
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    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
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    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • F02D41/1488—Inhibiting the regulation
    • F02D41/149—Replacing of the control value by an other parameter

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling and regulating the starting process of an internal combustion engine according to the preamble of the first claim.
  • the starting process of an internal combustion engine is critical with regard to compliance with the exhaust gas limit values. A rapid pressure build-up in the fuel supply and an early transition to the pressure control mode are crucial here.
  • the DE 199 16 100 A1 describes a method for the starting process of an internal combustion engine with a common rail injection system.
  • a first mode is set. In the first mode an attempt is made to increase the rail pressure as quickly as possible.
  • the rail pressure and / or the speed of the internal combustion engine is compared with a limit value. As long as they are below the limit value, the first mode remains set and the pressure build-up in the rail is controlled. If these are above the limit, a second mode is set. In the second mode, the control of the rail pressure is activated.
  • the invention is based on the object of making the starting process safer.
  • the invention provides that with the first setting of the second mode, this is maintained for the further starting process.
  • the rail pressure is therefore also regulated when it again falls below a limit value, for example a regulator release pressure.
  • Controller release pressure is the pressure at which the high pressure control is released.
  • a control signal for a pressure control means in particular a suction throttle, calculated in the form that a full fuel delivery is guaranteed.
  • a tracking of the control signal is achieved if this is determined as a function of the engine speed. If the rail pressure sensor fails, emergency operation is activated. When emergency mode is activated, the engine speed is set as the decisive parameter for the starting process.
  • the invention offers the advantage that a stable, steady state of the overall system is already achieved at an earlier point in time. For the implementation of the function no additional sensor signals and output signals for actuators are necessary so that it can be applied with little effort.
  • the common-rail injection system comprises a first pump 4, a suction throttle 5, a second pump 6, a high-pressure accumulator and injectors 8.
  • the high-pressure accumulator is referred to as rail 7.
  • the first pump 4 delivers the fuel from a fuel tank 3 to the suction throttle 5.
  • the pressure level after the first pump 4 is for example 3 bar.
  • the second pump 6 in turn delivers the fuel under high pressure into the rail 7.
  • the pressure level in the rail 7 is more than 1200 bar in diesel engines.
  • the injectors 8 are connected. Through the injectors 8, the fuel is injected into the combustion chambers of the internal combustion engine 1.
  • the internal combustion engine 1 is controlled and regulated by an electronic control unit 11 (EDC).
  • EDC electronice control unit 11
  • the electronic control unit 11 includes the usual components of a microcomputer system, such as a microprocessor, I / O devices, buffers and Memory blocks (EEPROM, RAM). In the memory modules relevant for the operation of the internal combustion engine 1 operating data in maps / curves are applied. About this calculates the electronic control unit 11 from the input variables, the output variables. The following input variables are shown by way of example in FIG.
  • a rail pressure pCR which is measured by means of a rail pressure sensor 10, the rotational speed nMOT of the internal combustion engine 1, a desired power FW, an in-cylinder pressure pIN, which is measured by means of pressure sensors 9 and an input quantity E.sub the input quantity E, for example, the charge air pressure pLL of the turbocharger 2 and the temperatures of the coolants and lubricants subsumed.
  • a signal ADV for controlling the suction throttle 5 and an output variable A are shown as output variables of the electronic control unit 11.
  • the output variable A is representative of the further control signals for controlling and regulating the internal combustion engine 1, for example the start of injection BOI and the injection quantity ve.
  • control signal ADV is designed as a PWM signal (pulse-width-modulated), via which a corresponding current value for the suction throttle 5 is set.
  • the suction throttle 5 is fully open, that is, the volume flow conveyed by the first pump 4 passes unhindered to the second pump 6.
  • a control in positive logic is possible, ie at a maximum current value, the suction throttle 5 is fully open .
  • the rail pressure pCR is operated in a control loop.
  • the control signal ADV corresponds to the manipulated variable.
  • the suction throttle 5, second pump 6 and the rail 7 correspond to the controlled system.
  • FIG. 2 consists of the subfigures 2A to 2D. Shown is the starting process of an internal combustion engine.
  • FIG. 2A shows a state diagram of the modes
  • FIG. 2B shows the engine speed nMOT
  • FIG. 2C shows the rail pressure pCR
  • FIG. 2D shows the control signal ADV corresponding to the current value for the intake throttle 5.
  • FIGS. 2A, 2C and 2D show two case distinctions executed.
  • a solid line shows a signal curve for a starting process according to the prior art.
  • As a dotted line the waveform is shown according to the invention.
  • FIG. 2C shows a rail pressure setpoint SW and a limit value parallel to the abscissa. In practice, the limit value corresponds to a regulator enable pressure RFD. In the method presented below, a constant setpoint SW is assumed.
  • the starting process is activated by energizing the starter.
  • the crankshaft of the engine starts to rotate.
  • MOD a signal level of one
  • the engine speed nMOT increases until it reaches a starter speed n1 at the time t2. Since the second pump 6 is mechanically connected to the crankshaft, this starts with the rotation of the crankshaft to promote the fuel in the rail 7. This increases the rail pressure pCR.
  • the control signal ADV for the suction throttle 5 is selected so that a maximum fuel delivery is established.
  • the control signal ADV is set to a first current value i1.
  • the first current value i1 is shown as a constant value in the period t1 to t3.
  • the first current value i1 can also be calculated as a function of the engine speed nMOT.
  • the rail pressure pCR exceeds the regulator enable pressure RFD, point D.
  • the signal value changes from one to two.
  • the control signal ADV of the throttle valve 5 is set to a second current value i2.
  • the rail pressure pCR is regulated.
  • point D there is a negative control deviation. This corresponds to the difference of the rail pressure pCR at point D to the setpoint SW, as shown in FIG. 2C.
  • the time stage t (BOl) has expired, so that the injection into the combustion chambers of the internal combustion engine 1 begins.
  • This increases the speed nMOT of the internal combustion engine.
  • the rail pressure pCR decreases until it falls below the regulator release pressure RFD at point t5 at point E.
  • the first mode is reset at time t5, ie the waveform in Figure 2A changes to the value one.
  • the control signal ADV is reset to the first current value i1. Since now the suction throttle 5 is fully opened again, the rail pressure pCR begins to rise again until it again exceeds the regulator release pressure RFD at point t6 at point F.
  • the first mode is set again and the second current value i2 is again calculated for the control signal ADV.
  • This oscillation of the rail pressure pCR, the modes and the control signal ADV continues until time t8.
  • engine speed nMOT reaches idle value n2. Only from this time the second mode is maintained. The entire system is only then in the steady state.
  • the waveform corresponds to the previous description.
  • the second mode is maintained.
  • the signal curve of FIG. 2A therefore retains the value 2 in point A.
  • the second mode remains set until time t8, point B.
  • the control signal ADV remains at the second current value i2 due to the negative control deviation.
  • the control deviation is zero.
  • the control signal ADV for the suction throttle 5 is calculated according to the curve with the points G and H.
  • the point H corresponds for example to a third current value i3.
  • For the rail pressure pCR results in a curve with the points K and L.
  • the starting process is completed when the idle speed n2.
  • the engine speed nMOT can be used as the parameter for switching from the first to the second mode instead of the rail pressure pCR. For example, it is changed from the first to the second mode when the engine speed nMOT exceeds a limit, the controller enable speed RGD.
  • the controller enable speed RGD is shown in FIG. 2B.
  • FIG. 3 shows a program flow chart for the course of the method in normal operation.
  • the normal operation subroutine is called. Normal operation occurs when the measured values of the rail pressure sensor 10 are plausible.
  • this limit value GW corresponds to the controller enable pressure (RFD), for example 650 bar.
  • step S6 If the rail pressure pCR is still below the limit value, it is checked at S6 whether the second mode has already been set. If this is not the case, the drive signal ADV is set to zero at S7 and the program flowchart branches to S10. If the query in step S6 indicates that the second mode has already been set, the program flowchart branches to point A.
  • the query S3 is therefore positive, the second mode is set at S4. Thereafter, the drive signal ADV is calculated at S5 and set to the corresponding current value, for example, i2.
  • the program flow chart branches to point C. If the end criterion is present, the system returns to the main program at S11.
  • FIG. 4 shows a program flow chart for the method during emergency operation.
  • the subroutine emergency operation is then called when the measured values of the rail pressure sensor 10 are not plausible, for example in the case of a short circuit.
  • the subroutine emergency operation is also called when a faulty rail pressure sensor has already been detected during operation of the internal combustion engine before stopping.
  • the program flowchart according to FIG. 4 differs in step S3.
  • the query is not on the rail pressure pCR, but on the engine speed nMOT.
  • the further sequence corresponds to that of FIG. 3, so that what is said there applies.

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Abstract

Zur Steuerung und Regelung des Startvorgangs einer Brennkraftmaschine (1) wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem mit Aktivierung des Startvorgangs ein Raildruck mit einem Grenzwert verglichen wird. In Abhängigkeit des Vergleichs wird ein erster oder zweiter Modus gesetzt, wobei der Raildruck (pCR) für den Startvorgang im ersten Modus gesteuert wird und im zweiten Modus geregelt wird. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass nach erstmaligem Setzen des zweiten Modus dieser für den weiteren Startvorgang beibehalten wird. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass Hochdruck-Schwingungen aufgrund wechselnder Modi wirksam verhindert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung des Startvorgangs einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
  • Der Startvorgang einer Brennkraftmaschine ist hinsichtlich der Einhaltung der Abgas-Grenzwerte kritisch. Ein rascher Druckaufbau in der Kraftstoff-Versorgung und ein früher Übergang in den Druckregel-Betrieb sind hierbei entscheidend. Die DE 199 16 100 A1 beschreibt ein Verfahren für den Startvorgang einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-Einspritzsystem. Mit Aktivierung des Startvorgangs wird ein erster Modus gesetzt. Im ersten Modus wird versucht den Raildruck möglichst rasch zu erhöhen. Während des Startvorgangs wird der Raildruck und/oder die Drehzahl der Brennkraftmaschine mit einem Grenzwert verglichen. Solange diese unterhalb des Grenzwerts liegen, bleibt der erste Modus gesetzt und der Druckaufbau im Rail erfolgt gesteuert. Liegen diese oberhalb des Grenzwerts, so wird ein zweiter Modus gesetzt. Im zweiten Modus wird die Regelung des Raildrucks aktiviert. Durch den eingespritzten Kraftstoff kann der Raildruck jedoch wieder unter den Grenzwert sinken. Daher wird wieder der erste Modus gesetzt. Übersteigt danach der Raildruck wieder den Grenzwert, erfolgt ein erneuter Wechsel zurück in den zweiten Modus. Dieser Wechsel in den Modi ist problematisch, da hierdurch Druckschwingungen während des Startvorgangs verursacht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde den Startvorgang sicherer zu gestalten.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung und Regelung des Startvorgangs mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Die Ausgestaltungen hierzu sind in den Unteransprüchen dargestellt.
  • Die Erfindung sieht vor, dass mit erstmaligem Setzen des zweiten Modus dieser für den weiteren Startvorgang beibehalten wird. Der Raildruck wird also auch dann geregelt, wenn dieser wieder unterhalb eines Grenzwerts, beispielsweise einem Reglerfreigabedruck, fällt. Unter Reglerfreigabedruck ist der Druck zu verstehen bei dem die Hochdruck-Regelung freigegeben wird. Im ersten Modus wird ein Steuersignal für ein Drucksteuermittel, insbesondere eine Saugdrossel, in der Form berechnet, dass eine Kraftstoff-Vollförderung gewährleistet wird. Eine Nachführung des Steuersignals wird erreicht, wenn dieses in Abhängigkeit der Motordrehzahl bestimmt wird. Bei Ausfall des Rail-Drucksensors wird ein Notbetrieb aktiviert. Bei aktiviertem Notbetrieb wird als maßgebliche Kenngröße für den Startvorgang die Motordrehzahl gesetzt.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, dass ein stabiler, eingeschwungener Zustand des Gesamtsystems bereits zu einem früheren Zeitpunkt erreicht wird. Für die Umsetzung der Funktion sind keine zusätzlichen Sensorsignale und Ausgabesignale für Stellglieder notwendig, so dass diese mit wenig Aufwand appliziert werden kann.
  • In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein Blockschaltbild des Gesamtsystems
    Figur 2
    ein Zeitdiagramm
    Figur 3
    einen Programmablaufplan, Normalbetrieb
    Figur 4
    einen Programmablaufplan, Notbetrieb
  • Dargestellt ist ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine 1 mit Common-Rail-Einspritzsystem. Das Common-Rail-Einspritzsystem umfasst eine erste Pumpe 4, eine Saugdrossel 5, eine zweite Pumpe 6, einen Hochdruckspeicher und Injektoren 8. Im weiteren Text wird der Hochdruckspeicher als Rail 7 bezeichnet. Die erste Pumpe 4 fördert den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 3 zur Saugdrossel 5. Das Druckniveau nach der ersten Pumpe 4 beträgt zum Beispiel 3 bar. Über die Saugdrossel 5 wird der Volumenstrom zur ersten Pumpe 6 festgelegt. Die zweite Pumpe 6 wiederum fördert den Kraftstoff unter hohem Druck in das Rail 7. Das Druckniveau im Rail 7 beträgt bei Dieselmotoren mehr als 1200 bar. Mit dem Rail 7 sind die Injektoren 8 verbunden. Durch die Injektoren 8 wird der Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt.
  • Die Brennkraftmaschine 1 wird durch ein elektronisches Steuergerät 11 (EDC) gesteuert und geregelt. Das elektronische Steuergerät 11 beinhaltet die üblichen Bestandteile eines Mikrocomputersystems, beispielsweise einen Mikroprozessor, l/O-Bausteine, Puffer und Speicherbausteine (EEPROM, RAM). In den Speicherbausteinen sind die für den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 relevanten Betriebsdaten in Kennfeldern/Kennlinien appliziert. Über diese berechnet das elektronische Steuergerät 11 aus den Eingangsgrößen die Ausgangsgrößen. In Figur 1 sind exemplarisch folgende Eingangsgrößen dargestellt: ein Raildruck pCR, der mittels eines Rail-Drucksensors 10 gemessen wird, die Drehzahl nMOT der Brennkraftmaschine 1, ein Leistungswunsch FW, ein Zylinderinnendruck pIN, der mittels Drucksensoren 9 gemessen wird und eine Eingangsgröße E. Unter der Eingangsgröße E sind beispielsweise der Ladeluftdruck pLL des Turboladers 2 und die Temperaturen der Kühl- und Schmiermittel subsumiert. In Figur 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 11 ein Signal ADV zur Steuerung der Saugdrossel 5 und eine Ausgangsgröße A dargestellt. Die Ausgangsgröße A steht stellvertretend für die weiteren Stellsignale zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise den Einspritzbeginn BOI und die Einspritzmenge ve. In der Praxis ist das Steuersignal ADV als PWM-Signal (Puls-Weiten-Moduliert) ausgeführt, über welches ein entsprechender Stromwert für die Saugdrossel 5 eingestellt wird. Bei einem Stromwert von nahezu Null ist die Saugdrossel 5 vollständig geöffnet, d.h. der von der ersten Pumpe 4 geförderte Volumenstrom gelangt ungehindert zur zweiten Pumpe 6. Selbstverständlich ist auch eine Ansteuerung in positive Logik möglich, d. h. bei einem maximalen Stromwert ist die Saugdrossel 5 vollständig geöffnet. Im Normalbetrieb wird der Raildruck pCR in einem Regelkreis betrieben. Das Steuersignal ADV entspricht hierbei der Stellgröße. Die Saugdrossel 5, zweite Pumpe 6 und das Rail 7 entsprechen der Regelstrecke.
  • Die Figur 2 besteht aus den Teilfiguren 2A bis 2D. Dargestellt ist der Startvorgang einer Brennkraftmaschine. Hierbei zeigen jeweils über der Zeit: Figur 2A ein Zustandsdiagramm der Modi, Figur 2B die Motordrehzahl nMOT, Figur 2C den Raildruck pCR und Figur 2D das Steuersignal ADV entsprechend dem Stromwert für die Saugdrossel 5. In den Figuren 2A, 2C und 2D sind zwei Fallunterscheidungen ausgeführt. Als durchgezogene Linie ist ein Signalverlauf für einen Startvorgang gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Als punktierte Linie ist der Signalverlauf gemäß der Erfindung dargestellt. In Figur 2C sind parallel zur Abszisse ein Raildruck-Sollwert SW und ein Grenzwert dargestellt. Der Grenzwert entspricht in der Praxis einem Reglerfreigabedruck RFD. Bei dem im folgenden dargestellten Verfahren wird von einer konstanten Sollwert SW ausgegangen.
  • Das Verfahren gemäß dem Stand der Technik läuft folgendermaßen ab:
  • Zum Zeitpunkt t1 wird der Startvorgang durch Bestromung des Anlassers aktiviert. Die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine beginnt sich zu drehen. Es erfolgt jedoch noch keine Einspritzung. Ebenfalls zum Zeitpunkt t1 wird eine Zeitstufe t(BOI) gestartet und der erste Modus gesetzt. In Figur 2A entspricht dies einem Signalpegel von Eins (MOD=1). Nach dem Zeitpunkt t1 erhöht sich die Motordrehzahl nMOT, bis sie zum Zeitpunkt t2 eine Anlasserdrehzahl n1 erreicht. Da die zweite Pumpe 6 mechanisch mit der Kurbelwelle verbunden ist, beginnt diese mit dem Drehen der Kurbelwelle den Kraftstoff in das Rail 7 zu fördern. Hierdurch vergrößert sich der Raildruck pCR. Im Zeitraum t1 bis t3 wird das Steuersignal ADV für die Saugdrossel 5 so gewählt, dass eine maximale Kraftstoff-Förderung sich einstellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wurde von einer negativer Ansteuer-Logik ausgegangen. Dies bedeutet, dass kleinere Stromwerte eine größere Öffnung der Saugdrossel bewirken, also einen abnehmende Drosselung. Zur maximalen Kraftstoff-Förderung wird das Steuersignal ADV auf einen ersten Stromwert i1 gesetzt. Dieser erste Stromwert i1 kann Null sein (i1=0). In Figur 2D ist der erste Stromwert i1 als konstanter Wert im Zeitraum t1 bis t3 dargestellt. Der erste Stromwert i1 kann auch in Abhängigkeit der Motordrehzahl nMOT berechnet werden.
  • Zum Zeitpunkt t3 überschreitet der Raildruck pCR den Reglerfreigabedruck RFD, Punkt D. Als Folge hiervon wird der zweite Modus gesetzt (MOD=2). In Figur 2A ändert sich daher der Signalwert von Eins nach Zwei. Gleichzeitig wird das Steuersignal ADV des Drosselventils 5 auf einen zweiten Stromwert i2 gesetzt. Ab dem Zeitpunkt t3, also mit Setzen des zweiten Modus, wird der Raildruck pCR geregelt. Im Punkt D liegt eine negative Regelabweichung vor. Diese entspricht dem Unterschied des Raildrucks pCR im Punkt D zum Sollwert SW, wie in der Figur 2C dargestellt.
  • Zum Zeitpunkt t4 ist die Zeitstufe t(BOl) abgelaufen, so dass die Einspritzung in die Brennräume der Brennkraftmaschine 1 beginnt. Hierdurch vergrößert sich die Drehzahl nMOT der Brennkraftmaschine. Aufgrund der entnommenen Kraftstoff-Menge verringert sich der Raildruck pCR bis er zum Zeitpunkt t5 im Punkt E dem Reglerfreigabedruck RFD unterschreitet. Als Folgereaktion wird zum Zeitpunkt t5 der erste Modus wieder gesetzt, d. h. der Signalverlauf in der Figur 2A ändert sich auf den Wert Eins. Gleichzeitig wird das Steuersignal ADV auf den ersten Stromwert i1 zurückgesetzt. Da nunmehr die Saugdrossel 5 wieder vollständig geöffnet ist, beginnt der Raildruck pCR wieder anzusteigen bis er zum Zeitpunkt t6 im Punkt F den Reglerfreigabedruck RFD erneut übersteigt. Als Folgereaktion wird wieder der erste Modus gesetzt und für das Steuersignal ADV wird wieder der zweite Stromwert i2 berechnet. Dieses Pendeln des Raildrucks pCR, der Modi und des Steuersignals ADV läuft weiter bis zum Zeitpunkt t8. Zum Zeitpunkt t8 erreicht die Motordrehzahl nMOT den Leerlaufwert n2. Erst ab diesem Zeitpunkt wird der zweite Modus beibehalten. Das Gesamtsystem befindet sich erst dann im eingeschwungenen Zustand.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung läuft folgendermaßen ab:
  • Bis zum Zeitpunkt t5 entspricht der Signalverlauf der vorhergehenden Beschreibung. Zum Zeitpunkt t5 wird jedoch der zweite Modus beibehalten. Der Signalverlauf der Figur 2A behält im Punkt A daher die Wertigkeit 2. Der zweite Modus bleibt bis zum Zeitpunkt t8, Punkt B, gesetzt. Das Steuersignal ADV bleibt auf Grund der negativen Regelabweichung auf dem zweiten Stromwert i2. Zum Zeitpunkt t7 ist die Regelabweichung Null. Im weiteren Verlauf unterschreitet der Raildruck pCR den Raildruck-Sollwert SW. Durch die nunmehr positive Regelabweichung wird das Steuersignal ADV für die Saugdrossel 5 entsprechend dem Kurvenzug mit den Punkten G und H berechnet. Der Punkt H entspricht beispielsweise einem dritten Stromwert i3. Für den Raildruck pCR ergibt sich ein Kurvenzug mit den Punkten K und L. Zum Zeitpunkt t8 ist der Startvorgang mit Erreichen der Leerlaufdrehzahl n2 beendet.
  • Um bei einem Ausfall des Rail-Drucksensors 10 dennoch einen sicheren Start der Brennkraftmaschine zu garantieren, kann als Kenngröße zum Umschalten vom ersten in den zweiten Modus anstelle des Railsdrucks pCR die Motordrehzahl nMOT verwendet werden. Beispielsweise wird vom ersten in den zweiten Modus gewechselt, wenn die Motordrehzahl nMOT einen Grenzwert, die Reglerfreigabedrehzahl RGD, überschreitet. Die Reglerfreigabedrehzahl RGD ist in der Figur 2B dargestellt.
  • In Figur 3 ist ein Programmablaufplan für den Ablauf des Verfahrens im Normalbetrieb dargestellt. Bei Schritt S1 wird das Unterprogramm Normalbetrieb aufgerufen. Der Normalbetrieb liegt dann vor, wenn die Messwerte des Rail-Drucksensors 10 plausibel sind. Bei S2 wird geprüft, ob Motorstillstand vorliegt, also die Initialisierungsphase noch läuft. Wenn die Brennkraftmaschine noch nicht im Betrieb genommen ist, wird eine Schleife mit den Schritten S8 und S9 durchlaufen, d. h. es wird der erste Modus gesetzt und das Steuersignal ADV auf Null gesetzt. Ist die Brennkraftmaschine bereits in Betrieb genommen, Abfrage S2 negativ, so wird bei Schritt S3 geprüft, ob der Raildruck pCR größer als ein Grenzwert GW ist. In der Praxis entspricht dieser Grenzwert GW dem Reglerfreigabedruck (RFD), beispielsweise 650 bar. Liegt der Raildruck pCR noch unterhalb des Grenzwerts, so wird bei S6 geprüft, ob bereits der zweite Modus gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Ansteuersignal ADV bei S7 auf Null gesetzt und der Programmablaufplan verzweigt zum S10. Ergibt die Abfrage im Schritt S6, dass der zweite Modus bereits gesetzt ist, so verzweigt der Programmablaufplan zum Punkt A.
  • Übersteigt nun der Raildruck pCR den Grenzwert GW, die Abfrage S3 ist also positiv, so wird bei S4 der zweite Modus gesetzt. Danach wird bei S5 das Ansteuersignal ADV berechnet und auf den entsprechenden Stromwert, beispielsweise i2, gesetzt. Bei S10 wird geprüft, ob ein Endekriterium vorliegt. Ein Endekriterium kann beispielsweise dann vorliegen, wenn die Leerlaufdrehzahl n2 erreicht ist. Kann kein Endekriterium festgestellt werden, so verzweigt der Programmablaufplan zum Punkt C. Bei Vorliegen des Endekriteriums erfolgt bei S11 der Rücksprung ins Hauptprogramm.
  • In Figur 4 ist ein Programmablaufplan für das Verfahren bei Notbetrieb dargestellt. Das Unterprogramm Notbetrieb wird dann aufgerufen, wenn die Messwerte des Rail-Drucksensor 10 nicht plausibel sind, beispielsweise bei Kurzschluss. Das Unterprogramm Notbetrieb wird auch dann aufgerufen, wenn beim Betrieb der Brennkraftmaschine vor dem Stillsetzen bereits ein fehlerhafter Rail-Drucksensor detektiert wurde. Gegenüber dem Programmablaufplan der Figur 3 unterscheidet sich der Programmablaufplan gemäß der Figur 4 im Schritt S3. Hier erfolgt die Abfrage nicht auf den Raildruck pCR, sondern auf die Motordrehzahl nMOT. Der weitere Ablauf entspricht dem der Figur 3, so dass das dort Gesagte gilt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Turbolader
    3
    Kraftstofftank
    4
    erste Pumpe
    5
    Saugdrossel
    6
    zweite Pumpe
    7
    Hochdruckspeicher (Rail)
    8
    Injektor
    9
    Drucksensor
    10
    Rail-Drucksensor
    11
    Elektronisches Steuergerät

Claims (8)

  1. Verfahren zur Steuerung und Regelung des Startvorgangs einer Brennkraftmaschine (1), bei dem mit Aktivierung des Startvorgangs ein Raildruck mit einem Grenzwert verglichen wird und in Abhängigkeit des Vergleichs ein erster oder zweiter Modus gesetzt wird, wobei im ersten Modus der Raildruck gesteuert und im zweiten Modus der Raildruck geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit erstmaligem Setzen des zweiten Modus (MOD=2) dieser für den weiteren Startvorgang beibehalten wird.
  2. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Modus (MOD=1) ein Steuersignal (ADV) für eine Drucksteuermittel, insbesondere Saugdrossel (5), auf einen ersten Stromwert (i1) zur VollFörderung von Kraftstoff gesetzt wird.
  3. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromwert (i1) auf einen konstanten Wert gesetzt wird (i1=konst).
  4. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromwert (i1) in Abhängigkeit einer Motordrehzahl (nMOT) berechnet wird (i1=f(nMOT)).
  5. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromwert (i1) nach einer Übergangsfunktion (ÜF) berechnet wird (i1=f(ÜF)).
  6. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raildruck (pCR) auf Plausibilität geprüft wird und mit Erkennen von nicht plausiblen Werte des Raildrucks (pCR) ein Notbetrieb aktiviert wird.
  7. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Notbetrieb die Motordrehzahl (nMOT) als maßgeblich Kenngröße für den Wechsel vom ersten in den zweiten Modus gesetzt wird.
  8. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten in den zweiten Modus gewechselt wird, wenn die Motordrehzahl (nMOT) einen Grenzwert (GW) übersteigt.
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