EP1446568B1 - Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP1446568B1
EP1446568B1 EP02791690A EP02791690A EP1446568B1 EP 1446568 B1 EP1446568 B1 EP 1446568B1 EP 02791690 A EP02791690 A EP 02791690A EP 02791690 A EP02791690 A EP 02791690A EP 1446568 B1 EP1446568 B1 EP 1446568B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
volume flow
internal combustion
combustion engine
open
engine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02791690A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1446568A1 (de
Inventor
Armin DÖLKER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Publication of EP1446568A1 publication Critical patent/EP1446568A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1446568B1 publication Critical patent/EP1446568B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F02D2041/223—Diagnosis of fuel pressure sensors
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/227—Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • 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 method for controlling an internal combustion engine according to the preamble of the first claim.
  • the rail pressure is regulated.
  • the rail pressure actual value ie the controlled variable
  • an electronic control unit This calculates the control deviation from a nominal-actual comparison of the rail pressure and determines via a rail pressure regulator a drive signal for an actuator, such as a suction throttle or a pressure control valve.
  • the rail pressure represents an essential parameter for the injection quality, it is necessary to respond to a faulty rail pressure sensor by taking appropriate measures.
  • DE 199 16 100 A1 proposes, in the case of a defective rail pressure sensor, to switch from normal operation to a starting operation. In start mode, the rail pressure is controlled.
  • a high-pressure pump is set to maximum capacity and a pressure control valve, which determines the outflow from the rail, closed.
  • the problem with this solution is the abrupt transition from normal to start operation, as well as the resulting high rail pressure.
  • the invention is therefore based on the task of making the transition from normal operation to emergency operation safer.
  • the invention provides that the transition from normal operation to emergency operation is largely determined by a transition function.
  • This transition function is previously determined in normal operation from the time course of the control deviation of the rail pressure.
  • the control deviations within a measurement period or a predeterminable number of control deviations can be considered.
  • a negative control deviation for the rail pressure regulator is specified according to the measured period or number of control deviations detected during normal operation.
  • a correction volume flow of the controlled system is predetermined by the transition function. The correction volume flow is calculated from the difference between two control deviations. Both measures have the advantage that a defined, continuous transition from normal operation to emergency operation takes place.
  • the immediate effect of the transition function on the rail pressure controller or the controlled system results in a short reaction time after failure of the rail pressure sensor.
  • an evaluation map is provided by means of which the values of the map are additionally evaluated.
  • the map is corrected by limit lines, which supports the indirect determination of the rail pressure via the engine speed controller.
  • 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 suction throttle 5 the volume flow to the first pump 6 is set.
  • the first pump 6 in turn delivers the fuel under high pressure in 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 devices (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. 1: a rail pressure actual value pCR (IST) 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, a cylinder internal pressure pIN which is measured by means of pressure sensors 9 and an input quantity E.
  • the input variable E subsumes, for example, the charge air pressure pLL of the turbocharger 2 and the temperatures of the coolants and lubricants.
  • 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.
  • the drive signal ADV is designed as a PWM signal (pulse-width-modulated), via which a corresponding current value for the suction throttle 5 is set.
  • a current value of zero 0
  • the suction throttle 5 is fully open, i. the funded by the first pump 4 flow freely passes to the second pump. 6
  • FIG. 2 shows a control circuit in a first embodiment.
  • This includes as basic elements a first summation point 16, a rail pressure controller 13, a conversion 17 and the rail 7.
  • the conversion 17 includes the conversion of the desired volume flow V (SOLL) in the drive signal ADV, the suction throttle 5 and the second pump. 6
  • the conversion 17 is supplied with input quantities E, for example the fuel pressure, the operating voltage and the engine speed.
  • the conversion 17 and the rail 7 correspond to the controlled system.
  • This basic control loop is supplemented by a first switch 12, a second switch 15 and a second summation point 18.
  • the first switch 12 and second switch 15 are shown in their switching position corresponding to the normal operation of the internal combustion engine (solid line).
  • the actual rail pressure actual value pCR (IST) at the first summation point 16 is compared with the reference variable, ie the rail pressure setpoint pCR (SW), and supplied to the rail pressure controller 13 as a control deviation dR.
  • the rail pressure regulator 13 determines a regulator volume flow VR.
  • a consumption volume flow V (VER) is added to this regulator volume flow.
  • the consumption volume flow V (VER) is calculated as a function of the engine speed nMOT and a desired injection quantity Q (SW). From these two volumetric flows results as a manipulated variable of the setpoint flow V (SOLL), which represents the input to the conversion 17.
  • the drive signal ADV is generated for the suction throttle 5, from which then via the second pump 6, an actual volume flow V (IST) results.
  • the first switch 12 Upon detection of a defective rail pressure sensor, the first switch 12 changes to the dashed switching position. In this switching position, the control deviation is specified by the transition function ÜF.
  • the transition function was previously determined in normal operation from the time course of the control deviations dR. In practice, the control deviations within a measurement period are considered.
  • the transition function ÜF defines the control deviation for the rail pressure regulator 13 in accordance with the measurement period detected in normal operation. After this time step has elapsed, the transition function ÜF is ended and the second switch 15 changes to the position shown in dashed lines.
  • the nominal volume flow V (SOLL) is now calculated from the consumption volume flow V (VER) and a leakage volume flow V (LKG). This in turn is largely determined by the map 14 as a function of the engine speed nMOT and the target injection quantity Q (SW).
  • FIG. 3 shows the control circuit in a second embodiment.
  • the control circuit of Figure 3 differs by a DT1 element 19, a third switch 20 and the omission of the first switch 12.
  • the second switch 15 and the third switch 20 are shown for normal operation (solid line).
  • the function of the control loop in normal operation corresponds to the description in FIG. 2.
  • the rail pressure regulator 13 is immediately deactivated.
  • the nominal volume flow V (SOLL) is now calculated additively from the leakage volume flow V (LKG), the consumption volume flow V (VER) and the correction volume flow V (KORR).
  • the correction volume flow V (KORR) is determined via the DT1 element 19 from the transition function ÜF. This is calculated from a difference between two control deviations in normal operation and given to the DT1 element 19 as a negated step function.
  • the transition function ÜF will be explained in more detail in connection with FIG. 4B. If the output of the DT1 element 19 falls below a threshold value or a time step has expired, the transition function is deactivated. The third switch 20 then returns to its home position (normal operation).
  • the nominal volume flow V (SOLL) is then specified only by the map 14 and the consumption flow rate V (VER).
  • FIG. 4 consists of the partial figures 4A and 4B.
  • FIG. 4A shows a pressure curve of the rail pressure actual value pCR (IST) and of the rail pressure setpoint pCR (SW), and
  • FIG. 4B shows the resulting system deviation dR.
  • the rail pressure actual value pCR (IST) corresponds to the rail pressure setpoint pCR (SW), corresponding to point A.
  • the control deviation is zero, corresponding to point D of FIG. 4B.
  • the rail pressure actual value pCR (IST) begins to decrease.
  • the cause is a defective rail pressure sensor 10.
  • a control deviation dR3 is already present at point B.
  • the defect is detected at point C. From the two curves of FIG. 4A, a control deviation dR corresponding to the curve with the points D, B and E results for the measurement period dt in FIG. 4B.
  • the further course of the method according to the control circuit of Figure 2 is as follows: With detection of the defective rail pressure sensor at time t5, the transition function ÜF is activated. This is shown in FIG.
  • the transition function ÜF corresponds to the negated control deviations dR. From the time t6, the same time duration as the measurement period dt this set the rail pressure controller 13, curve F and G. For example, the time measured at point t3 control point dR3 at time t8 as -dR3. From the time t10, the transition function ÜF is deactivated by the second switch 15 changes its switching position. Instead of the measurement period dt, a predeterminable number of control deviations can also be used.
  • the sequence of the method when using the control circuit according to the figure 3 is as follows: With detection of the defective rail pressure sensor at time t5, the control deviation at time t5, corresponding to the value of point E, of the control deviation at time t1, corresponding to the value of Point D, subtracted. This difference DIFF is shown in FIG. 4B.
  • the transition function ÜF corresponds to the negated difference DIFF. This is performed as a jump function on the DT1 member 19.
  • the correction volume flow V (KORR) is calculated via the DT1 element. After a predetermined period of time or falls below a threshold DT1 element 19 is turned off by the switch 20 is returned from the dashed to the switch position shown in solid.
  • Both methods offer the advantage that impermissible changes in the rail pressure due to a defective rail pressure sensor can be significantly reduced.
  • the changes in the rail pressure in the sensor defect case arise because the high-pressure control loop continues to process the faulty sensor signal until the sensor defect is detected and calculates therefrom the actuating signal for the suction throttle.
  • FIG. 6 shows a map 14 for determining the leakage volume flow V (LKG).
  • the abscissa shows the engine speed nMOT.
  • a desired injection quantity Q (SW) is plotted as the second input variable.
  • the Z-axis corresponds to the leakage volume flow V (LKG).
  • Each support point in this characteristic field is assigned a predefinable operating range. The operating areas are shown hatched in FIG. Such an operating range is defined by the quantities dn and dQ. Typical values are z. B. 100 revolutions and 50 cubic millimeters per stroke.
  • a support point A is shown as an example.
  • This interpolation point A results from the two input values n (A) equal to 3000 revolutions per minute and Q (A) equal to 40 cubic millimeters per stroke.
  • the interpolation point A is assigned a leakage volume flow V (LKG) of, for example, 7.2 liters per minute as the Z value.
  • the determined by means of the map 14 leakage volume flow V (LKG) is then weighted via a rating map, this is shown in Figure 7. For the example above, for example, the evaluation point A results in a weighting factor of 0.95.
  • the leakage volume flow V (LKG) is thus finally calculated at 6.84 liters per minute.
  • the Z values of the characteristic map 14 are determined in normal operation whenever the common rail injection system is in a steady state, for example at the operating point n (A) and Q (A).
  • the controller volume flow VR or the filtered value is assigned to the corresponding operating range of the map 14 and stored as a Z value.
  • the stored values represent a measure of the leakage of the common rail injection system.
  • the integrating portion of the rail pressure regulator 13 can be used instead of the regulator volume flow VR.
  • the Z values can already be applied firmly even when the internal combustion engine is delivered. By means of the evaluation map of Figure 7, these Z-values can be corrected. As a result, an unacceptably high increase or decrease in the rail pressure after failure of the rail pressure sensor, caused by too large or too small stored values of the map 14, effectively prevented.
  • the map shown in Figure 6 14 has 5 times 4 interpolation points.
  • the advantage here is the lower space requirement and the good clarity.
  • the problem is the fact that smaller values of the desired injection quantity Q (SW) below Q (A) can not be displayed.
  • the target injection quantity Q (A) corresponds to a value of 40 cubic millimeters per stroke.
  • the speed controller calculates a smaller value of the target injection quantity Q (SW), for example 18 cubic millimeters per stroke, then in the map 14 the interpolation point Q (A) is used.
  • This too great value of the map 14 leads to an increase of the rail pressure in emergency operation and thus to greater stress on the crankshaft.
  • This problem can be alleviated by using a map 14 with few nodes by the introduction of a limit line.
  • the abscissa represents the nominal injection quantity Q (SW).
  • the limit value line GW is valid for a stationary engine speed, for example for the support point A from FIG. 6 with n (A) equal to 3000 revolutions per minute.
  • a value Q (A) of 40 cubic millimeters per stroke corresponds to a leakage volume flow of 7.2 liters per minute.
  • a nominal injection quantity Q (SW) of 18 cubic millimeters per stroke calculated by the speed controller, a corresponding leakage volume flow of 1.9 liters per minute is calculated.
  • the leakage volume flow V (LKG) calculated by means of the characteristic map 14 can be corrected to smaller values via the limit value line GW when the nominal injection quantity Q (SW) decreases.
  • the rail pressure is limited in case of failure of the rail pressure sensor in the increase, it thus sets faster a stable operating point.
  • the map 14 may also have more nodes. If the rail pressure increases after the rail pressure sensor has failed, the engine speed also increases. As a consequence, the reduced Speed controller the set injection quantity Q (SW).
  • the leakage volume flow V (LKG) is thus determined from the map 14 for ever smaller target injection quantity values Q (SW).
  • An increase in the rail pressure during emergency operation can be effectively prevented if the map 14 in the range of target injection amount values that are smaller than the smallest stationary driven target injection amount values, with small leakage volume flows (Z values), ideally the value zero liter per minute, is occupied.
  • An excessive increase in the rail pressure is prevented because the setpoint flow V (DESIRED) is reduced with increasing rail pressure.
  • FIG. 9 shows a section of a characteristic map 14 executed in this way.
  • smaller setpoint injection quantity values Q (SW) are assigned correspondingly smaller leakage volume flows (Z values).
  • the thus calculated leakage volume flow V (LKG) is then weighted via the evaluation map of Figure 7.
  • FIG. 10 shows a program flowchart of the method. This begins at step S 1 after the initialization of the electronic control unit.
  • the starting process for the internal combustion engine is activated. Thereafter, it is checked whether the starting process is completed. In practice, the starting process is terminated when the rail pressure actual value pCR (IST) exceeds a limit value (regulator release pressure) and / or the engine rotational speed nMOT exceeds a limit value (controller release rotational speed). If the boot process has not been completed yet, a wait loop will pass through with S4. After the starting process is finished, the control of the rail pressure pCR is activated at S5. Thereafter, at S6, the deviation dR is detected over time and stored.
  • pCR rail pressure actual value
  • nMOT limit value
  • the control deviations dR of a measurement period dt or a predefinable number of values can be selected here.
  • step S7 it is checked whether the values supplied by the rail pressure sensor are free from errors. If the rail pressure sensor is faultless, normal operation is maintained, step S8, and the program flow continues at S5. If the test at S7 shows that the signals of the rail pressure sensor are faulty, the emergency operation and the transition function ÜF are activated, steps S9 and S10.
  • the transition function ÜF predefines the stored control deviation inversely to the rail pressure controller or it becomes a correction Volumetric flow determined from the difference between two control deviations. Thereafter, it is checked at S11 whether the measurement period dt has elapsed. Alternatively, the query may be executed instead of the time (dt) to a number (n) of deviations.
  • step S11 If the query at S11 is negative, a waiting loop is passed through with step S12. If the result of the test is positive in S11, the transfer function is completed, step S13.
  • the rail pressure is determined indirectly by the speed controller via the map 14. As a further measure, the operator of the internal combustion engine is informed about the emergency operation z. B. via a corresponding warning lamp and a diagnostic entry.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Für eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Common-Rail-Einspritzsystem wird vorgeschlagen, dass mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors (10) der Übergang vom Normalbetrieb auf den Notbetrieb massgeblich durch eine Übergangsfunktion bestimmt wird. Die Übergangsfunktion wird aus dem Verlauf einer Regelabweichung zuvor im Normalbetrieb bestimmt. Hierbei errchnet sich die Regelabweichung aus dem Soll-Ist-Vergleich des Raildrucks (pCR). Durch die Erfindung wird ein störsicherer und kontinuierlicher Übergang vom Normalbetrieb auf den Notbetrieb gewährleistet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
  • Bei einem Common-Rail-Einspritzsystem wird der Raildruck geregelt. Über einen Rail-Drucksensor wird der Raildruck-Istwert, also die Regelgröße, von einem elektronischen Steuergerät erfasst. Dieses berechnet aus einem Soll-Ist-Vergleich des Raildrucks die Regelabweichung und bestimmt über einen Raildruck-Regler ein Ansteuersignal für ein Stellglied, beispielsweise eine Saugdrossel oder ein Druckregelventil. Da der Raildruck eine wesentliche Kenngröße für die Einspritzgüte darstellt, muss auf einen fehlerhaften Rail-Drucksensor durch geeignete Maßnahmen reagiert werden. Die DE 199 16 100 A1 schlägt für den Fall eines defekten Rail-Drucksensors vor, vom Normalbetrieb auf einen Startbetrieb zu wechseln. Im Startbetrieb wird der Raildruck gesteuert. Hierbei wird eine Hochdruck-Pumpe auf maximale Förderleistung gesetzt und ein Druckregelventil, welches den Abfluss aus dem Rail festlegt, geschlossen. Problematisch bei dieser Lösung ist der abrupte Übergang vom Normal- zum Startbetrieb, sowie der sich einstellende hohe Raildruck.
  • Aus der US 5,937,826 ist ein Notbetrieb (limp home) für eine Brennkraftmaschine bei defektem Rail-Drucksensor bekannt. Im Notbetrieb wird die Hochdruck-Pumpe über ein Kennfeld in Abhängigkeit der Motordrehzahl und einer Soll-Einspritzmenge gesteuert. Problematisch ist hierbei, dass sich unmittelbar nach dem Übergang in den Notbetrieb aufgrund der zuvor großen Regelabweichung ein hoher Raildruck einstellen kann. Hierdurch kann sich die Motordrehzahl erhöhen. Dieser undefinierte Betriebszustand bleibt solange erhalten, bis der Motordrehzahl-Regler die Soll-Einspritzmenge reduziert und den Raildruck indirekt über das Kennfeld steuert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde den Übergang vom Normalbetrieb in den Notbetrieb sicherer zu gestalten.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Die Ausgestaltungen hierzu sind in den Unteransprüchen dargestellt.
  • Die Erfindung sieht vor, dass der Übergang vom Normalbetrieb zum Notbetrieb maßgeblich durch eine Übergangsfunktion bestimmt wird. Diese Übergangsfunktion wird zuvor im Normalbetrieb aus dem zeitlichen Verlauf der Regelabweichung des Raildrucks ermittelt. Hierzu können die Regelabweichungen innerhalb eines Mess-Zeitraums oder eine vorgebbare Anzahl von Regelabweichungen betrachtet werden. Als eine Maßnahme wird mit Ende des Normalbetriebs durch die Übergangsfunktion eine negative Regelabweichung für den Raildruck-Regler entsprechend dem im Normalbetrieb erfassten Mess-Zeitraum bzw. Anzahl der Regelabweichungen vorgegeben. Als alternative Maßnahme ist vorgesehen, dass durch die Übergangsfunktion ein Korrektur-Volumenstrom der Regelstrecke vorgegeben wird. Der Korrektur-Volumenstrom wird aus der Differenz zweier Regelabweichungen berechnet. Beide Maßnahmen bieten den Vorteil, dass ein definierter, kontinuierlicher Übergang vom Normalbetrieb zum Notbetrieb erfolgt. Aus der unmittelbaren Einwirkung der Übergangsfunktion auf den Raildruck-Regler bzw. die Regelstrecke resultiert eine kurze Reaktionszeit nach Ausfall des Rail-Drucksensors.
  • Mit Ende der Übergangsfunktion wird auf das aus dem Stand der Technik bekannte Kennfeld gewechselt. Als flankierende Maßnahme ist ein Bewertungs-Kennfeld vorgesehen, mittels dem die Werte des Kennfelds zusätzlich gewertet werden. Ergänzend wird das Kennfeld durch Grenzwertlinien korrigiert, wodurch die indirekte Bestimmung des Raildrucks über den Motordrehzahl-Regler unterstützt wird.
  • In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein Blockschaltbild;
    Figur 2
    einen Regelkreis, erste Ausführung;
    Figur 3
    einen Regelkreis, zweite Ausführung;
    Figur 4A, 4B
    ein Zeitdiagramm;
    Figur 5
    eine Übergangsfunktion;
    Figur 6
    ein Kennfeld; zur Bestimmung des Leckage-Volumenstroms
    Figur 7
    ein Bewertungs-Kennfeld;
    Figur 8
    eine Grenzwertlinie;
    Figur 9
    ein Kennfeld; zur Bestimmung des Leckage-Volumenstroms
    Figur 10
    einen Programmablaufplan.
  • Die Figur 1 zeigt 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 erste 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, I/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-Istwert pCR(IST), 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 Ansteuersignal ADV als PWM-Signal (Puls-Weiten-Moduliert) ausgeführt, über welches ein entsprechender Stromwert für die Saugdrossel 5 eingestellt wird. Bei einem Stromwert von Null (i=0) ist die Saugdrossel 5 vollständig geöffnet, d.h. der von der ersten Pumpe 4 geförderte Volumenstrom gelangt ungehindert zur zweiten Pumpe 6.
  • In Figur 2 ist ein Regelkreis in einer ersten Ausführung dargestellt. Dieser beinhaltet als Grundelemente einen ersten Summationspunkt 16, einen Raildruck-Regler 13, eine Umrechnung 17 und das Rail 7. Die Umrechnung 17 beinhaltet die Umrechnung des Soll-Volumenstroms V(SOLL) in das Ansteuersignal ADV, die Saugdrossel 5 und die zweite Pumpe 6. Der Umrechnung 17 werden Eingangsgrößen E zugeführt, beispielsweise der Kraftstoffvordruck, die Betriebsspannung und die Motordrehzahl. Die Umrechnung 17 und das Rail 7 entsprechen der Regelstrecke. Dieser Grundregelkreis wird durch einen ersten Schalter 12, einen zweiten Schalter 15 und einen zweiten Summationspunkt 18 ergänzt. In Figur 2 sind der erste Schalter 12 und zweite Schalter 15 in ihrer Schaltstellung entsprechend dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine dargestellt (durchgezogene Linie). Im Normalbetrieb wird als Regelgröße der Raildruck-Istwert pCR(IST) am ersten Summationspunkt 16 mit der Führungsgröße, also dem Raildruck-Sollwert pCR(SW), verglichen und als Regelabweichung dR dem Raildruck-Regler 13 zugeführt. In Abhängigkeit der Regelabweichung dR bestimmt der Raildruck-Regler 13 einen Regler-Volumenstrom VR. Am zweiten Summationspunkt 18 wird zu diesem Regler-Volumenstrom ein Verbrauchs-Volumenstrom V(VER) addiert. Der Verbrauchs-Volumenstrom V(VER) berechnet sich in Abhängigkeit der Motordrehzahl nMOT und einer Soll-Einspritzmenge Q(SW). Aus diesen beiden Volumenströmen resultiert als Stellgröße der Soll-Volumenstrom V(SOLL), der die Eingangsgröße für die Umrechnung 17 darstellt. Mittels der Umrechnung 17 wird das Ansteuersignal ADV für die Saugdrossel 5 generiert, woraus dann über die zweite Pumpe 6 ein Ist-Volumenstrom V(IST) resultiert.
  • Mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors wechselt der erste Schalter 12 in die gestrichelt ausgeführte Schaltstellung. In dieser Schaltstellung wird die Regelabweichung durch die Übergangsfunktion ÜF vorgegeben. Die Übergangsfunktion wurde zuvor im Normalbetrieb aus dem zeitlichen Verlauf der Regelabweichungen dR bestimmt. In der Praxis werden hierzu die Regelabweichungen innerhalb eines Mess-Zeitraums betrachtet.
  • Alternativ können natürlich auch nur eine vorgebbare Anzahl von Regelabweichungen verwendet werden. Mit Ende des Normalbetriebs definiert die Übergangsfunktion ÜF die Regelabweichung für den Raildruck-Regler 13 entsprechend dem im Normalbetrieb erfassten Mess-Zeitraum, Nach Ablauf dieser Zeitstufe ist die Übergangsfunktion ÜF beendet und der zweite Schalter 15 wechselt in die gestrichelt dargestellte Position. Der Soll-Volumenstrom V(SOLL) wird jetzt aus dem Verbrauchs-Volumenstrom V(VER) und einem Leckage-Volumenstrom V(LKG) berechnet. Dieser wiederum wird maßgeblich durch das Kennfeld 14 in Abhängigkeit der Motordrehzahl nMOT und der Soll-Einspritzmenge Q(SW) vorgegeben.
  • In Figur 3 ist der Regelkreis in einer zweiten Ausführung dargestellt. Gegenüber der Figur 2 unterscheidet sich der Regelkreis der Figur 3 durch ein DT1-Glied 19, einem dritten Schalter 20 und dem Weglassen des ersten Schalters 12. Der zweite Schalter 15 und der dritte Schalter 20 sind für den Normalbetrieb dargestellt (durchgezogene Linie). Die Funktion des Regelkreises im Normalbetrieb entspricht der Beschreibung in der Figur 2. Mit Erkennen eines fehlerhaften Rail-Drucksensors wechselt der zweite Schalter 15 und der dritte Schalter 20 in die gestrichelte Position. Der Raildruck-Regler 13 wird unmittelbar deaktiviert. Der Soll-Volumenstrom V(SOLL) errechnet sich nunmehr additiv aus dem Leckage-Volumenstrom V(LKG), dem Verbrauchs-Volumenstrom V(VER) und dem Korrektur-Volumenstrom V(KORR). Der Korrektur-Volumenstrom V(KORR) wird über das DT1-Glied 19 aus der Übergangsfunktion ÜF ermittelt. Diese wird aus einer Differenz zweier Regelabweichungen im Normalbetrieb berechnet und als negierte Sprungfunktion dem DT1-Glied 19 vorgegeben. Die Übergangsfunktion ÜF wird näher in Verbindung mit der Figur 4B erläutert. Wenn die Ausgangsgröße des DT1-Glieds 19 einen Schwellwert unterschreitet oder eine Zeitstufe abgelaufen ist, wird die Übergangsfunktion deaktiviert. Der dritte Schalter 20 kehrt danach in seine Ausgangsposition (Normalbetrieb) zurück. Der Soll-Volumenstrom V(SOLL) wird anschließend nur noch durch das Kennfeld 14 und den Verbrauchs-Volumenstrom V(VER) vorgegeben.
  • Die Figur 4 besteht aus den Teilfiguren 4A und 4B. Hierbei zeigen für den Normalbetrieb jeweils über der Zeit: Figur 4A einen Druckverlauf des Raildruck-Istwerts pCR(IST) und des Raildruck-Sollwerts pCR(SW) und Figur 4B die sich hieraus ergebende Regelabweichung dR. Zum Zeitpunkt t1 entspricht der Raildruck-Istwert pCR(IST) dem Raildruck-Sollwert pCR(SW), entsprechend dem Punkt A. Bei der folgenden Betrachtung wird davon ausgegangen, dass der Raildruck-Sollwert pCR(SW) für den Betrachtungszeitraum unverändert bleibt. Zum Zeitpunkt t1 ist die Regelabweichung Null, entsprechend dem Punkt D der Figur 4B. Nach dem Zeitpunkt t1 beginnt sich der Raildruck-Istwert pCR(IST) zu verkleinern. Die Ursache ist ein defekter Rail-Drucksensor 10. Zum Zeitpunkt t3 liegt im Punkt B bereits eine Regelabweichung dR3 vor. Zum Zeitpunkt t5 wird im Punkt C der Defekt erkannt. Aus den beiden Kurvenzügen der Figur 4A ergibt sich für den Mess-Zeitraum dt in der Figur 4B eine Regelabweichung dR entsprechend dem Kurvenzug mit den Punkten D, B und E.
  • Der weitere Ablauf des Verfahrens gemäß dem Regelkreis der Figur 2 ist folgendermaßen: Mit Erkennen des defekten Rail-Drucksensors zum Zeitpunkt t5 wird die Übergangsfunktion ÜF aktiviert. Diese ist in Figur 5 dargestellt. Die Übergangsfunktion ÜF entspricht den negierten Regelabweichungen dR. Ab dem Zeitpunkt t6 wird für dieselbe Zeitdauer wie der Mess-Zeitraum dt diese dem Raildruck-Regler 13 vorgegeben, Kurvenzug F und G. Beispielsweise die zum Zeitpunkt t3 im Punkt B gemessene Regelabweichung dR3 wird zum Zeitpunkt t8 als -dR3 vorgegeben. Ab dem Zeitpunkt t10 wird die Übergangsfunktion ÜF deaktiviert indem der zweite Schalter 15 seine Schaltstellung wechselt. Anstelle des Messzeitraums dt können auch eine vorgebbare Anzahl an Regelabweichungen verwendet werden.
  • Der Ablauf des Verfahrens bei Verwendung des Regelkreises gemäß der Figur 3 ist folgendermaßen: Mit Erkennen des defekten Rail-Drucksensors zum Zeitpunkt t5 wird die Regelabweichung zum Zeitpunkt t5, entsprechend dem Wert des Punktes E, von der Regelabweichung zum Zeitpunkt t1, entsprechend dem Wert des Punktes D, subtrahiert. Diese Differenz DIFF ist in Figur 4B dargestellt. Die Übergangsfunktion ÜF entspricht der negierten Differenz DIFF. Diese wird als Sprungfunktion auf das DT1-Glied 19 geführt. Über das DT1-Glied wird der Korrektur-Volumenstrom V(KORR) berechnet. Nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne oder bei Unterschreiten eines Schwellwertes wird das DT1-Glied 19 abgeschaltet, indem der Schalter 20 von der gestrichelten in die durchgezogen dargestellte Schalterstellung zurückgeführt wird.
  • Beide Verfahren bieten den Vorteil, dass unzulässige Änderungen des Raildrucks aufgrund eines defekten Rail-Drucksensors deutlich verringert werden können. Die Änderungen des Raildrucks im Sensordefektfall entstehen, weil der Hochdruckregelkreis das fehlerhafte Sensorsignal bis zum Erkennen des Sensordefekts weiterhin verarbeitet und daraus das Stellsignal für die Saugdrossel berechnet.
  • In Figur 6 ist ein Kennfeld 14 zur Bestimmung des Leckage-Volumenstroms V(LKG) dargestellt. Auf der Abszisse ist die Motordrehzahl nMOT aufgetragen. Auf der Ordinate ist als zweite Eingangsgröße eine Soll-Einspritzmenge Q(SW) aufgetragen. Die Z-Achse entspricht dem Leckage-Volumenstrom V(LKG). Jeder Stützstelle in diesem Kennfeld ist ein vorgebbarer Betriebsbereich zugeordnet. Die Betriebsbereiche sind in der Figur 6 schraffiert dargestellt. Ein derartiger Betriebsbereich ist durch die Größen dn und dQ definiert. Typische Werte sind z. B. 100 Umdrehungen und 50 Kubikmillimeter je Hub. In Figur 6 ist exemplarisch eine Stützstelle A eingezeichnet. Diese Stützstelle A ergibt sich aus den beiden Eingangswerten n(A) gleich 3000 Umdrehungen je Minute und Q(A) gleich 40 Kubikmillimeter je Hub. Der Stützstelle A wird als Z-Wert ein Leckage-Volumenstrom V(LKG) von beispielsweise 7,2 Liter je Minute zugeordnet. Der mittels des Kennfelds 14 ermittelte Leckage-Volumenstrom V(LKG) wird danach über ein Bewertungs-Kennfeld, dieses ist in Figur 7 dargestellt, gewichtet. Für das Beispiel zuvor ergibt sich für die Stützstelle A zum Beispiel ein Bewertungs-Faktor von 0,95. Der Leckage-Volumenstrom V(LKG) errechnet sich somit letztendlich zu 6,84 Liter je Minute.
  • Die Z-Werte des Kennfelds 14 werden im Normalbetrieb immer dann ermittelt, wenn das Common-Rail-Einspritzsystem in einem eingeschwungenen Zustand sich befindet, beispielsweise im Betriebspunkt n(A) und Q(A). Hierbei wird der Regler-Volumenstrom VR oder der gefilterte Wert dem entsprechenden Betriebsbereich des Kennfelds 14 zugeordnet und als Z-Wert abgespeichert. Die abgespeicherten Werte stellen ein Maß für die Leckage des Common-Rail-Einspritzsystems dar. Zur Berechnung der Z-Werte des Kennfelds 14 kann anstelle des Regler-Volumenstroms VR der integrierende Anteil des Raildruck-Reglers 13 verwendet werden. Selbstverständlich können die Z-Werte auch bei Auslieferung der Brennkraftmaschine bereits fest appliziert sein. Mittels des Bewertungskennfeldes der Figur 7 können diese Z-Werte korrigiert werden. Dadurch kann ein unzulässig hoher Anstieg oder Abfall des Raildrucks nach Ausfall des Rail-Drucksensors, bedingt durch zu große oder zu kleine abgespeicherte Werte des Kennfelds 14, wirkungsvoll verhindert werden.
  • Das in Figur 6 dargestellte Kennfeld 14 besitzt 5 mal 4 Stützstellen. Von Vorteil ist hierbei der geringere Speicherplatz-Bedarf und die gute Übersichtlichkeit. Problematisch ist der Umstand, dass kleinere Werte der Soll-Einspritzmenge Q(SW) unterhalb von Q(A) nicht darstellbar sind. Die Soll-Einspritzmenge Q(A) entspricht beispielsweise einen Wert von 40 Kubikmillimeter je Hub. Wenn nun der Drehzahl-Regler einen kleineren Wert der Soll-Einspritzmenge Q(SW), beispielsweise 18 Kubikmillimeter je Hub, berechnet, so wird im Kennfeld 14 die Stützstelle Q(A) verwendet. Dieser zu große Wert des Kennfelds 14 führt zu einem Anstieg des Raildrucks im Notbetrieb und damit zu stärkerer Beanspruchung der Kurbelwelle. Dieses Problem kann bei Verwendung eines Kennfelds 14 mit wenig Stützstellen durch die Einführung einer Grenzwertlinie entschärft werden. Durch die Grenzwertlinie wird im Bereich von Soll-Einspritzmengenwerten, die kleiner als die kleinsten stationär gefahrenen Soll-Einspritzmengenwerte sind, der Leckage-Volumenstrom V(LKG) des Kennfelds 14 linear verkleinert. Eine derartige Grenzwertlinie GW ist in Figur 8 dargestellt.
  • Auf der Abszisse ist die Soll-Einspritzmenge Q(SW) aufgetragen. Auf der Ordinate ist als Ausgangsgröße der Leckage-Volumenstrom V(LKG) aufgetragen. Die Grenzwertlinie GW gilt für eine stationäre Motordrehzahl, beispielsweise für die Stützstelle A aus der Figur 6 mit n(A) gleich 3000 Umdrehungen je Minute. Einem Wert Q(A) von 40 Kubikmillimeter je Hub entspricht ein Leckage-Volumenstrom von 7,2 Liter je Minute. Bei einer vom Drehzahl-Regler berechneten Soll-Einspritzmenge Q(SW) von 18 Kubikmillimeter je Hub berechnet sich ein entsprechender Leckage-Volumenstrom von 1,9 Liter je Minute. Über die Grenzwertlinie GW kann also folglich der mittels des Kennfelds 14 berechnete Leckage-Volumenstrom V(LKG) bei fallender Soll-Einspritzmenge Q(SW) zu kleineren Werten korrigiert werden. Dadurch wird der Raildruck bei Ausfall des Rail-Drucksensors im Anstieg begrenzt, es stellt sich folglich schneller ein stabiler Arbeitspunkt ein.
  • Zur Verhinderung eines unzulässigen Anstiegs des Raildrucks im Notbetrieb kann das Kennfeld 14 auch mehr Stützstellen aufweisen. Steigt der Raildruck nach Ausfall des Rail-Drucksensors an, so steigt auch die Motordrehzahl an. Als Folgereaktion reduziert der Drehzahlregler die Soll-Einspritzmenge Q(SW). Der Leckage-Volumenstrom V(LKG) wird folglich aus dem Kennfeld 14 für immer kleiner werdende Soll-Einspritzmengenwerte Q(SW) ermittelt. Ein Ansteigen des Raildrucks im Notbetrieb kann wirkungsvoll verhindert werden, wenn das Kennfeld 14 im Bereich von Soll-Einspritzmengenwerten, die kleiner als die kleinsten stationär gefahrenen Soll-Einspritzmengenwerte sind, mit kleinen Leckage-Volumenströmen (Z-Werte), idealerweise dem Wert Null Liter je Minute, belegt wird. Ein zu starkes Ansteigen des Raildrucks wird verhindert, da der Soll-Volumenstrom V(SOLL) mit steigendem Raildruck reduziert wird. Insbesondere im Schwachlastbereich der Brennkraftmaschine tritt ein Begrenzen des Raildruckanstiegs frühzeitig ein. Figur 9 zeigt einen Abschnitt eines derartig ausgeführten Kennfelds 14. Im Betrieb sind kleineren Soll-Einspritzmengenwerten Q(SW) entsprechend kleinere Leckage-Volumenströme (Z-Werte) zugeordnet. Der hiermit berechnete Leckage-Volumenstrom V(LKG) wird danach über das Bewertungskennfeld der Figur 7 gewichtet.
  • In Figur 10 ist ein Programmablaufplan des Verfahrens dargestellt. Dieser beginnt beim Schritt S 1 nach der Initialisierung des elektronischen Steuergeräts. Bei S2 wird der Startvorgang für die Brennkraftmaschine aktiviert. Danach wird geprüft, ob der Startvorgang beendet ist. In der Praxis ist der Startvorgang dann beendet, wenn der Raildruck-Istwert pCR(IST) einen Grenzwert (Reglerfreigabedruck) und/oder die Motordrehzahl nMOT einen Grenzwert (Reglerfreigabedrehzahl) übersteigt. Bei noch nicht beendetem Startvorgang wird mit S4 eine Warteschleife durchlaufen. Nachdem der Startvorgang beendet ist, wird bei S5 die Regelung des Raildrucks pCR aktiviert. Danach wird bei S6 die Regelabweichung dR über der Zeit erfasst und gespeichert. Die Regelabweichungen dR eines Mess-Zeitraums dt oder eine vorgebbare Anzahl von Werten können hierbei ausgewählt werden. Bei S7 wird geprüft ob die vom Rail-Drucksensor gelieferten Werte fehlerfrei sind. Bei fehlerfreiem Rail-Drucksensor wird der Normalbetrieb beibehalten, Schritt S8, und der Programmablaufplan bei S5 fortgesetzt. Ergibt die Prüfung bei S7, dass die Signale des Rail-Drucksensors fehlerhaft sind, werden der Notbetrieb und die Übergangsfunktion ÜF aktiviert, Schritt S9 und S 10. Durch die Übergangsfunktion ÜF wird dem Raildruck-Regler die gespeicherte Regelabweichung invers vorgegeben oder es wird ein Korrektur-Volumenstrom aus der Differenz zweier Regelabweichungen bestimmt. Danach wird bei S11 geprüft, ob der Mess-Zeitraum dt abgelaufen ist. Alternativ kann die Abfrage anstelle der Zeit (dt) auf eine Anzahl (n) von Regelabweichungen ausgeführt sein.
  • Ist die Abfrage bei S11 negativ, wird eine Warteschleife mit Schritt S12 durchlaufen. Bei positivem Prüfergebnis in S11 ist die Übergangsfunktion beendet, Schritt S13. Im Notbetrieb wird der Raildruck indirekt vom Drehzahl-Regler über das Kennfeld 14 bestimmt. Als weitere Maßnahme wird der Bediener der Brennkraftmaschine über den Notbetrieb informiert z. B. über eine entsprechende Warnlampe und einen Diagnoseeintrag.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Turbolader
    3
    Kraftstofftank
    4
    erste Pumpe
    5
    Saugdrossel
    6
    zweite Pumpe
    7
    Rail (Hochdruckspeicher)
    8
    Injektor
    9
    Drucksensor (Zylinderinnendruck)
    10
    Rail-Drucksensor
    11
    Elektronisches Steuergerät (EDC)
    12
    erster Schalter
    13
    Raildruck-Regler
    14
    Kennfeld
    15
    zweiter Schalter
    16
    erster Summationspunkt
    17
    Umrechnung
    18
    zweiter Summationspunkt
    19
    DT1-Glied
    20
    dritter Schalter

Claims (20)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bei dem im Normalbetrieb ein Raildruck geregelt wird und mit Erkennen eines defekten Rail-Drucksensors vom Normalbetrieb auf einen Notbetrieb gewechselt wird, wobei im Notbetrieb der Raildruck gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang vom Normalbetrieb auf Notbetrieb maßgeblich durch eine Übergangsfunktion (ÜF) bestimmt wird, wobei die Übergangsfunktion (ÜF) aus Regelabweichungen (dR) im Normalbetrieb bestimmt wird und die Regelabweichungen (dR) aus dem Soll-Ist-Vergleich des Raildruck-Istwerts (pCR(IST)) mit dem Raildruck-Sollwert (pCR(SW)) berechnet werden.
  2. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Übergangsfunktion (ÜF) die Regelabweichungen eines Mess-Zeitraums (dt) betrachtet werden (dR(t), t=1...dt).
  3. Verfahren zur Steuerung und Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Übergangsfunktion (ÜF) eine vorgebbare Anzahl (n) von Regelabweichungen (dR(i), i=1...n) betrachtet werden.
  4. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsfunktion (ÜF) den negierten Regelabweichungen (dR(t), dR(i)) entspricht.
  5. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Aktivierung der Übergangsfunktion (ÜF) ein Regler-Volumenstrom (VR) über einen Raildruck-Regler (13) in Abhängigkeit der Übergangsfunktion (ÜF) berechnet wird.
  6. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsfunktion (ÜF) nach Ablauf des Messzeitraum (dt) oder entsprechend der Anzahl (n) beendet wird.
  7. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsfunktion (ÜF) aus einer Differenz (DIFF) einer ersten und zweiten Regelabweichung (dR(t), dR(i)) berechnet wird.
  8. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsfunktion (ÜF) der negierten Differenz (DIFF) entspricht.
  9. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrektur-Volumenstrom (V(KORR)) aus der Übergangsfunktion (ÜF) über ein DT 1-Gliedes (19) berechnet wird.
  10. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsfunktion (ÜF) deaktiviert wird, wenn der Korrektur-Volumenstrom (V(KORR)) einen Grenzwert (GW) unterschreitet (V(KORR)<GW) oder eine Zeitstufe abgelaufen ist.
  11. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei aktivierter Übergangsfunktion (ÜF) ein Soll-Volumenstrom (V(SOLL)) aus dem Regler-Volumenstrom (VR) und einem Verbrauchs-Volumenstrom (V(VER)) berechnet wird.
  12. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei aktivierter Übergangsfunktion (ÜF) der Soll-Volumenstrom (V(SOLL)) aus dem Verbrauchs-Volumenstrom (V(VER)) und dem Korrektur-Volumenstrom (V(KORR)) berechnet wird.
  13. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Volumenstroms (V(SOLL)) zusätzlich aus einem mittels eines Kennfelds (14) ermittelten Leckage-Volumenstrom (V(LKG)) berechnet wird.
  14. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei beendeter Übergangsfunktion (ÜF) der Soll-Volumenstrom (V(SOLL)) aus dem Verbrauchs-Volumenstrom (V(VER)) und dem Leckage-Volumenstrom (V(LKG)) berechnet wird.
  15. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrauchs-Volumenstrom (V(VER)) in Abhängigkeit einer Motordrehzahl (nMOT) und einer Soll-Einspritzmenge (Q(SW)) berechnet wird (V(VER)=f(nMOT, Q(SW))).
  16. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kennfeld (14) abgelegten Werte des Leckage-Volumenstroms (V(LKG)) im Normalbetrieb ermittelt werden indem im stationären Zustand der Wert des Regler-Volumenstroms (VR) als entsprechender Wert des Leckage-Volumenstroms (V(LKG)) gesetzt wird und der Wert des Leckage-Volumenstroms (V(LKG)) im Kennfeld (14) abgelegt wird.
  17. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler-Volumenstrom (VR) zusätzlich gefiltert wird.
  18. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die im Kennfeld (14) abgelegten Werte des Leckage-Volumenstroms (V(LKG)) im Normalbetrieb ermittelt werden indem im stationären Zustand der integrierende Anteil (I-Anteil) des Raildruck-Reglers (13) als entsprechender Wert des Leckage-Volumenstroms (V(LKG)) gesetzt wird und der Wert des Leckage-Volumenstroms (V(LKG)) im Kennfeld (14) abgelegt wird.
  19. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach einem der vorausgegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer abnehmenden Soll-Einspritzmenge (Q(SW)) der Leckage-Volumenstrom (V(LKG)) über Grenzwertlinien (GW) zu kleiner Werten korrigiert wird.
  20. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckage-Volumenstrom (V(LKG)) über ein Bewertungs-Kennfeld zusätzlich bewertet wird.
EP02791690A 2001-11-24 2002-11-20 Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1446568B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10157641 2001-11-24
DE10157641A DE10157641C2 (de) 2001-11-24 2001-11-24 Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
PCT/EP2002/012971 WO2003046357A1 (de) 2001-11-24 2002-11-20 Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1446568A1 EP1446568A1 (de) 2004-08-18
EP1446568B1 true EP1446568B1 (de) 2006-01-11

Family

ID=7706809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02791690A Expired - Lifetime EP1446568B1 (de) 2001-11-24 2002-11-20 Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7010415B2 (de)
EP (1) EP1446568B1 (de)
DE (2) DE10157641C2 (de)
ES (1) ES2254770T3 (de)
WO (1) WO2003046357A1 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349628A1 (de) * 2003-10-24 2005-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Regeln des Druckes in einem Kraftstoffspeicher einer Brennkraftmaschine
JP2006200478A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Denso Corp 燃料噴射装置
US7007676B1 (en) 2005-01-31 2006-03-07 Caterpillar Inc. Fuel system
EP1790844A1 (de) * 2005-11-25 2007-05-30 Delphi Technologies, Inc. Verfahren zur Identifizierung vom abnormalen Verhalten eines Dynamischen Systems
DE102006004516B3 (de) * 2006-02-01 2007-03-08 Mtu Friedrichshafen Gmbh Bayes-Netz zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102006009068A1 (de) * 2006-02-28 2007-08-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102006049266B3 (de) * 2006-10-19 2008-03-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen eines geöffneten passiven Druck-Begrenzungsventils
EP2085603A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-05 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG System und Verfahren zur Verhinderung der Überhitzung einer CR-Pumpe
DE102008058721B4 (de) * 2008-11-24 2011-01-05 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuerungs- und Regelungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
DE102009050469B4 (de) * 2009-10-23 2015-11-05 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102009050468B4 (de) 2009-10-23 2017-03-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102009050467B4 (de) 2009-10-23 2017-04-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102009051023B4 (de) * 2009-10-28 2015-01-15 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats sowie Antriebsaggregat
DE102009051390B4 (de) * 2009-10-30 2015-10-22 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102011076258A1 (de) * 2011-05-23 2012-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102011103988A1 (de) * 2011-06-10 2012-12-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Raildruckregelung
DE102013214083B3 (de) * 2013-07-18 2014-12-24 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors
DE102016214760B4 (de) * 2016-04-28 2018-03-01 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine
CN113107694B (zh) * 2021-05-11 2023-01-06 潍柴动力股份有限公司 一种轨压传感器故障处理方法及共轨系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603091C1 (de) * 1996-01-29 1997-07-31 Siemens Ag Verfahren zur Regelung einer Regelstrecke, insbesondere einer Brennkraftmaschine
DE19731201C2 (de) * 1997-07-21 2002-04-11 Siemens Ag Verfahren zum Regeln des Kraftstoffdruckes in einem Kraftstoffspeicher
JP3680515B2 (ja) 1997-08-28 2005-08-10 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料系診断装置
US6053147A (en) * 1998-03-02 2000-04-25 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus and method for diagnosing erratic pressure sensor operation in a fuel system of an internal combustion engine
US5937826A (en) * 1998-03-02 1999-08-17 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus for controlling a fuel system of an internal combustion engine
DE19916100A1 (de) 1999-04-09 2000-10-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19946100B4 (de) * 1999-09-27 2007-05-24 Henry Tunger Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Lenkerverstellung bei einem Motorrad
DE10003298A1 (de) * 2000-01-27 2001-08-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Druckregelung
DE10014737A1 (de) * 2000-03-24 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bestimmung des Raildrucks eines Einspritzventils mit einem piezoelektrischen Aktor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003046357A8 (de) 2003-12-04
US20040249555A1 (en) 2004-12-09
EP1446568A1 (de) 2004-08-18
WO2003046357A1 (de) 2003-06-05
DE10157641A1 (de) 2003-06-12
DE50205611D1 (de) 2006-04-06
ES2254770T3 (es) 2006-06-16
US7010415B2 (en) 2006-03-07
DE10157641C2 (de) 2003-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1446568B1 (de) Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine
DE102006049266B3 (de) Verfahren zum Erkennen eines geöffneten passiven Druck-Begrenzungsventils
EP1730394B1 (de) Verfahren zur steuerung und regelung einer brennkraftmaschine
DE19941329B4 (de) Steueranordnung für eine Brennkraftmaschine mit einer Fehlfunktionserfassungsfunktion
DE102009050467B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE10147189A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs
EP2494175B1 (de) Verfahren zur steuerung und regelung einer brennkraftmaschine
EP2006521B1 (de) Verfahren zur Regelung des Raildrucks während eines Startvorgangs
EP0976921B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Kraftstoffzumesssystems
DE102014225920B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors
DE102004028515B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102006007365B3 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE19513370B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Leistung einer Brennkraftmaschine
DE4029537A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer betriebsgroesse einer brennkraftmaschine
DE19937139C1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1347165B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in eine Brennkraftmaschine
DE19537381B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP2044317B1 (de) Verfahren zur ermittlung eines fehlers in einer kraftstoffzumesseinheit eines einspritzsystems
DE102005014161B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Kraftstoffdruckwerte eines Kraftstoffhochdrucksystems
DE102011013392A1 (de) Verfahren zur Regelung eines Verbrennungsmotors
EP3631398B1 (de) Verfahren zur überwachung eines zylinderdrucksensors
DE102008058721B4 (de) Steuerungs- und Regelungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
DE10137871C1 (de) Verfahren zur Kalibrierung eines Drucksensors
DE19652646B4 (de) Verfahren zur Ermittlung der Abstellzeit einer Brennkraftmaschine
DE19541927B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine

Legal Events

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030909

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

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

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR GB IT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20060111

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE ES FR GB IT

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20060315

REF Corresponds to:

Ref document number: 50205611

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060406

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2254770

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

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

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20061012

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

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

Ref country code: GB

Payment date: 20161122

Year of fee payment: 15

Ref country code: FR

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 15

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

Ref country code: ES

Payment date: 20161114

Year of fee payment: 15

Ref country code: IT

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 15

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20171120

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20180731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171120

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171120

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171121

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

Ref country code: DE

Payment date: 20201119

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50205611

Country of ref document: DE

Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50205611

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220601