EP1526268A2 - Method for controlling the common rail pressure in an internal combustion engine - Google Patents
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- EP1526268A2 EP1526268A2 EP04018196A EP04018196A EP1526268A2 EP 1526268 A2 EP1526268 A2 EP 1526268A2 EP 04018196 A EP04018196 A EP 04018196A EP 04018196 A EP04018196 A EP 04018196A EP 1526268 A2 EP1526268 A2 EP 1526268A2
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Definitions
- the invention relates to a method for regulating the pressure in a fuel storage of an internal combustion engine, in particular a common rail system. Furthermore The invention relates to a computer program and a Device for carrying out this method.
- a first and a second control circuit for regulating the pressure in one Provide fuel storage.
- a first control mode Only the first control loop for regulating the Pressure used, the pressure in the Fuel storage by suitable control of a High-pressure pump is controlled as a pressure control means.
- a second control mode is provided at the pressure regulation with the help of the second control circuit via a pressure control valve, which is immediately on the fuel tank acts.
- Operating condition of the internal combustion engine is either the first or second control mode for pressure control used. For example, a switching operation of the first to the second control mode then take place when certain values for the speed or the injected Fuel quantity in a given operating condition of Internal combustion engine to be exceeded.
- suitable criteria Are defined.
- This object is achieved by the in claim 1 claimed method solved.
- This procedure is thereby characterized in that for carrying out the switching operation open the control loops involved in the switching process be replaced by their control devices instead of the previous input signal for preferably each Changeover individually Umschalteingangssignalen be controlled, which is so are formed, that the control devices in desired way of one by the current control mode defined current operating state in one by the future rule mode defined future Operating state to be transferred.
- This claimed procedure for performing a Switching from a current rule mode to a future control mode offers the advantage of that unwanted disturbances of the rail pressure during the Shifting be avoided. According to the invention this in the way that the on the switching process involved control circuits by the switching input signal in a steady way from its activated or deactivated Operating state during the current control mode in their new activated or deactivated operating state during the future control mode.
- Switching represents the switching input signal advantageously for each Umschaltvörgang individually suitable control values.
- the in Frame of a switching process from an activated in a deactivated operating state or vice versa changes, opens to carry out the switching process, that is, the control loop is used for the duration of the Switchover process separated.
- the Control device of the separated loop then not more with the input signal, but with the switching input signal operated by the switching input signal represented control value at least Approximately to the last of the control device adjusted control deviations is adjusted. To this Way is as smooth as possible or homogeneous Transition from the current rule mode to the Switchover guaranteed.
- the switching control signal is from the given control values and one on this connected rail pressure deviation formed.
- Rail pressure deviation causes a correction of the fixed predetermined control values with respect to a current Pressure situation in the fuel storage 200, depending on Amount and sign of this pressure deviation the Speed with which the pressure in the Fuel storage 200 is regulated, in terms of current pressure situation there is positively influenced.
- the connection of the rail pressure control deviation causes in addition, that caused by the switching process Pressure deviation in the fuel tank 200 as low as possible is held.
- transitions between stationary control operation and Switching process will continue in both directions thereby smoothed or homogenized that during the switching one by the switching input signal Conditional shift of the operating point at at least the control device is monitored, the during the switching process from an activated in a deactivated operating state or vice versa replaced. It is then for homogenization purposes advantageous when the transition from the switching operation in the future control mode only then actually through Disconnecting the switching input signal and clamping the usual input signal to the regulator device completed if at least the monitored control device their activated for the future control mode or has reached deactivated operating state.
- FIG. 1 shows the structure of the device according to the invention 100 for regulating the pressure in a fuel storage 200 an internal combustion engine (not shown here) according to the Invention.
- the fuel storage is in particular a so-called common rail.
- the device comprises a first control loop 110 with a first subtraction device 112 for providing a control deviation r1, a first control device 114 and a throttle valve 116 as an actuator.
- This first control circuit regulates via the throttle valve 116, the high-pressure pump 210 supplied Kraftstcffmenge.
- the first control circuit ensures that precisely the amount of fuel which is predetermined via a setpoint signal S M-setpoint of the subtraction unit 112 is supplied to the high-pressure pump 210 via the throttle valve 116.
- the difference formation device 112 performs a continuous comparison between the desired fuel quantity requested by the desired quantity signal S M-desired and the actual fuel quantity actually provided by the throttle valve 116 and represented by the actual quantity signal S M-ist a possibly determined difference r1 between the setpoint and the actual set as quantity deviation.
- This quantity deviation r1 is output to the control device 114 during steady-state operation of the first control loop as a control deviation in the form of an input signal e1.
- the amount of fuel actually metered by the throttle valve 116 is not detected at the outlet of the throttle valve 116 by means of a flow meter, but instead the control variable at the output of the first control device 114 is represented as a representative of the actually set actual fuel quantity is evaluated. Due to a physically unambiguous assignment between this control variable and the actually set fuel quantity, this tap according to FIG. 1 is equally effective as a direct detection of the flow rate.
- the first control loop 110 controls initially only the high pressure pump 210 supplied Fuel quantity.
- the high pressure pump 210 is over a fuel line 220 to the fuel storage 200th connected.
- About the control of the fuel tank 200 amount of fuel supplied by means of the first Control circuit can therefore indirectly also the pressure in the Fuel storage to be controlled.
- the device 100 furthermore comprises a second control circuit 120.
- This comprises a second difference-forming device 122, which represents a possible deviation between a predetermined desired pressure, represented by a signal S D-desired and that of a.
- Pressure sensor 230 measured actual pressure in the fuel reservoir 200, represented by a signal S D-actual detected.
- the second control circuit 120 further comprises a second control device 124 which receives the pressure deviation r2 detected by the second subtraction device 122 during stationary control operation in the form of an input signal e2 and controls a pressure control valve 126 in response to this pressure deviation r2 which is directly dependent on the pressure in Fuel tank 200 acts.
- the second control circuit therefore carries out a direct regulation of the pressure in the fuel accumulator.
- the first and second control circuits 110, 120 can be operated both individually and simultaneously, that is to say in parallel. Thus, in a first control mode only the first control loop 110 and in a second control mode only the second control loop 120 is activated, while in a third control mode the first and the second control loop 110, 120 are activated simultaneously.
- the decision as to which of the three aforementioned control modes the device according to FIG. 1 is operated takes place in response to a control mode signal S R , which specifies a current or future control mode, in particular as a function of a current operating state of the internal combustion engine. It can be seen in FIG. 1 that this control mode signal S R is fed to a control management device 130, in which, inter alia, preferably the two difference-forming devices 112 and 122 already mentioned are integrated.
- This rule management device 130 is designed to control the respective control devices 114, 124 of the two control circuits 110, 120 in response to a respectively desired control mode represented by the control mode signal S R.
- Figure 2 shows the structure of the rule management device 130 according to the invention.
- the input signals of this device 130 were mentioned with reference to Figure 1; they are designated in Figure 2 with the same reference numerals.
- the rule management device 130 in addition to the two differentiation devices 120, 122, also has a memory device 132 for storing and providing predetermined control values. These control values substantially shape the switching input signals u1, u2 for the controllers 114, 124 during a switching operation.
- the rule management device 130 comprises a first and a second switching device 134, 136 for generating the first and second input signals e1, e2 for the first and the second control device 114, 124 during stationary control operation in one of the three said control modes or for generating the switching input signal u1, u2 for at least one of the control devices 114, 124 during a switching process.
- the rule management device 130 comprises a control device 138 for controlling the memory device 132 and the switching devices 134, 136 in response to the control mode signal S R via control signals St1, St2 and St3.
- Rule management device 130 The operation of the illustrated in Figure 2 Rule management device 130 according to the invention detailed below. It is between a stationary control operation of the device 100 in the three named rule modes and between the possible Transition operations between these rule modes distinguished.
- the works Rule management device 130 controls the first one Switching device 134 via the first control signal St1 so on that the switching device 134 at its output the Input signal e1 for the first control device 114 so trains that of the second Differentializer 112 provided Pressure deviation r2 represents.
- the Control device 138, the second switching device 136th via the control signal St2 in such a way that the Switching 136, the input signal e2 for the second controller 124 based on predetermined Generated tax values.
- control values become the second switching means 136 through the Memory device 132 provided after this the third control signal St3 of the control device 138 was informed about which control values from which Memory addresses within memory device 132 currently output to the second switching device 136 are.
- the control values are preferably so in this case predetermined that they the second controller 124 in an inactive, that is disabled state hold.
- the control values may also be a Shutdown of the second control device, preferably in cause a standby mode.
- the works Rule management device 130 In an operation of the device 100 during the second Control mode, during which the pressure in the Fuel tank 200 only with the help of the second Control loop 120 is regulated, the works Rule management device 130 as follows. With her first and third control signal St1, St3, it controls the Memory device 132 and the first switching device 134 in an analogous manner, as the second Switching device 136 during the last paragraph described operation in the first control mode. The first Switching device 134 then generates an input signal e1 for the first controller 114 based on suitable, by the memory device 132nd provided control values. These control values are then designed to be the first control device disable or switch off.
- the second switching means 136 When operating in the second Control mode, the second switching means 136 through the second control signal St2 of the control device 138 so that they are the input signal e2 for the second Regulating device 124 from that of the second Differentializer 122 provided Pressure deviation r2 forms.
- the rule management device 130 operates as follows.
- the Control device 138 controls over the first Control signal St1 the first switching means 134 so, that is the input signal e1 for the first Control device 114 based on the first Difference-generating device 112 provided Quantity deviation r1 forms.
- the Control means the second switching means 136 via the second control signal St2 so that the input signal e2 for the second controller 124 based on the the second differencing means 122 provided pressure deviation r2 is formed.
- the input signals do not become only on the basis of the mentioned, but under additional Consideration of the other deviations r1, r2 educated.
- the behavior of the rule management device 130 has been described for each stationary control operation in either the first, second or third control mode.
- the rule management device 130 is designed to open the control circuits involved in a switching process by their control device 114, 124 no longer actuated as before in stationary control operation with the input signal e1 or e2, but instead with special switching input signal u1, u2 become.
- These switching input signals are designed such that the control devices 114, 124 are transferred in the desired manner from a current operating state defined by the current control mode, active or passive, into a future operating state defined by the future control mode, active or passive.
- the switching input signals u1, u2 are basically based suitably predetermined by the storage device 132 provided tax values.
- the control values are for every single possible switching between two individually determined by different control modes.
- structure of the rule management device 130 become the first and the second switching device 134, 136 then during a switching process by the first and second control signals St1, St2 are controlled so that they the switching signals u1, u2 based on by Memory device 132 provided appropriate Generate tax values.
- the memory device 132 becomes in turn by the third control signal St3 instructed accordingly.
- the switching input signals u1, u2 not only from the pure tax values are formed, but if they are formed from tax values instead, which with the current, by the second Differentializer 122 provided Pressure deviation r2 were applied.
- the switching input signals u1, u2 then more or less strongly of the originally predetermined control values; in this way Not only is the speed of regulation with regard to optimized current pressure situation in fuel storage, but it is also due to the switching process caused pressure deviation kept as low as possible.
- the controller 138 may be a state machine be formed, which is a monitoring of Operating points of the control device 114, 124 during a Switchover allows.
- both Control loops 110, 120 open by these no longer with the input signals e1, e2, but instead with the Switching Eihgangssignal u1, u2 are controlled. It Then there is a monitoring of the by the switching input signals u1, u2 conditional shift of Operating points of both control device 114, 124 in particular in terms of when when in this switching process too deactivating control device their previous effective Workspace leaves. When this time reaches is, is in the active regulatory device that previously input switching input signal u1, u2 off. The associated control loop then becomes again closed by the control device - instead of with the Switch input signal - with the selected one predetermined first or second control mode Input signal e1, e2, which one of the said Control deviations represented, is controlled.
- control device to be deactivated Parallel to this is the control device to be deactivated so long continue with the switching input signal fed until this control device due to the Operating point shift has been deactivated.
- the control device to be deactivated can also simply shut off.
- Control device in the effective work area is also the one control device that both in the current and in the future desired control mode is activated and so far with the input signal e1, e2 of the current control mode is cut off from this input signal and instead with the same toggle input signal u1, u2 fed as the regulating device to be activated.
- Both Control device are then as long as preferably the same switching input signal until both Control devices in such an active operating state have been convicted, as he desired for the future Control mode is provided.
- Switches from the first to the second control mode or vice versa are preferably not by a direct Switching between these control modes realized.
- a such direct switching would disadvantageously severe disturbances of the rail pressure during the Switchover result. Therefore, according to the invention proposed a detour in such switching operations via the third control mode. Specifically means this, that at a switching from the first to the second control mode, first a Umschaltvcrgang of the first on the third and subsequently a switching process should be made from the third to the second control mode. Similarly, a switching operation of the second control mode to the first control mode realized by that first from the second to the third and subsequently from the third is switched to the first control mode.
- the control device 138 is designed to be suitable for each of the said switching operations the Memory device 132 and the first and second Switching means 134, 136 via the control signals St1, St2 suitably controls, in particular the switching input signals u1, u2 to realize in a suitable manner.
- the described method according to the invention is preferably realized in the form of a computer program.
- the computer program may together with other computer programs on a computer readable Storage medium to be stored.
- the disk may be to a floppy disk, a compact disc or a act as flash memory. That on the disk stored computer program can then as a product to transfer or sell to a customer.
- computer program can also without the help a data carrier via an electronic Communication network, especially the Internet, as Product to the customer.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des Druckes in einem Kraftstoffspeicher einer Brennkraftmaschine, insbesondere einem Common-Rail-System. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computerprogramm und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.The invention relates to a method for regulating the pressure in a fuel storage of an internal combustion engine, in particular a common rail system. Furthermore The invention relates to a computer program and a Device for carrying out this method.
Aus dem Stand der Technik, zum Beispiel aus der DE 199 16 100 A1 sind ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung grundsätzlich bekannt. Genauer gesagt lehrt diese Druckschrift, mindestens einen ersten und einen zweiten Regelkreis zum Regeln des Druckes in einem Kraftstoffspeicher vorzusehen. In einem ersten Regelmodus wird lediglich der erste Regelkreis zur Regelung des Druckes verwendet, wobei der Druck in dem Kraftstoffspeicher durch geeignete Ansteuerung einer Hochdruckpumpe als Druckregelmittel geregelt wird. Alternativ dazu ist ein zweiter Regelmodus vorgesehen, bei dem die Druckregelung mit Hilfe des zweiten Regelkreises über ein Druckregelventil erfolgt, welches unmittelbar auf den Kraftstoffspeicher einwirkt . Abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine wird entweder der erste oder der zweite Regelmodus zur Druckregelung verwendet. So findet beispielsweise ein Umschaltvorgang von dem ersten auf den zweiten Regelmodus dann statt, wenn bestimmte Werte für die Drehzahl oder die einzuspritzende Kraftstoffmenge in einem bestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine überschritten werden. Für den komplementären Umschaltvorgang von dem zweiten auf den ersten Regelmodus sind ebenfalls geeignete Kriterien definiert.From the prior art, for example from DE 199 16 100 A1 are such a method and such Device basically known. More specifically, teaches this document, at least a first and a second control circuit for regulating the pressure in one Provide fuel storage. In a first control mode Only the first control loop for regulating the Pressure used, the pressure in the Fuel storage by suitable control of a High-pressure pump is controlled as a pressure control means. Alternatively, a second control mode is provided at the pressure regulation with the help of the second control circuit via a pressure control valve, which is immediately on the fuel tank acts. Depending on Operating condition of the internal combustion engine is either the first or second control mode for pressure control used. For example, a switching operation of the first to the second control mode then take place when certain values for the speed or the injected Fuel quantity in a given operating condition of Internal combustion engine to be exceeded. For the complementary switching from the second to the first control mode are also suitable criteria Are defined.
Die aus der genannten Druckschrift bekannte Vorgehensweise beim Umschalten zwischen zwei verschiedenen Regelmodi führt jedoch zu unerwünschten Störungen des Raildrucks während eines Umschaltvorganges.The procedure known from the cited document when switching between two different control modes leads however, to undesirable disturbances of the rail pressure during a switching process.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein bekanntes Verfahren zum Regeln des Druckes in einem Kraftstoffspeicher einer Brennkraftmaschine sowie ein bekanntes Computerprogramm und eine bekannte Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens derart weiterzubilden, dass der Verlauf des Raildruckes während eines Umschaltvorganges zwischen zwei verschiedenen Regelmodi nicht in inakzeptabler Weise gestört wird.Based on this prior art, it is therefore the Object of the invention, a known method for controlling of pressure in a fuel storage one Internal combustion engine and a well-known computer program and a known device for carrying out this method in such a way that the course of the rail pressure during a switching between two different ones Rule modes are not disturbed in an unacceptable manner.
Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des Umschaltvorganges die an dem Umschaltvorgang beteiligten Regelkreise geöffnet werden, indem ihre Regeleinrichtungen anstelle mit dem bisherigen Eingangssignal mit für vorzugsweise jeden Umschaltvorgang individuell vorbestimmten Umschalteingangssignalen angesteuert werden, welche so ausgebildet sind, dass die Regeleinrichtungen in gewünschter Weise von einem durch den aktuellen Regelmodus definierten aktuellen Betriebszustand in einen durch den zukünftigen Regelmodus definierten zukünftigen Betriebszustand überführt werden.This object is achieved by the in claim 1 claimed method solved. This procedure is thereby characterized in that for carrying out the switching operation open the control loops involved in the switching process be replaced by their control devices instead of the previous input signal for preferably each Changeover individually Umschalteingangssignalen be controlled, which is so are formed, that the control devices in desired way of one by the current control mode defined current operating state in one by the future rule mode defined future Operating state to be transferred.
Diese beanspruchte Vorgehensweise zur Durchführung eines Umschaltvorgangs von einem aktuellen Regelmodus auf einen zukünftigen Regelmodus bietet den Vorteil, dass dadurch unerwünschte Störungen des Raildrucks während des Umschaltvorganges vermieden werden. Erfindungsgemäß erfolgt dies in der Weise, dass die an dem Umschaltvorgang beteiligten Regelkreise durch das Umschalt-Eingangssignal auf stetige Weise von ihrem aktivierten oder deaktivierten Betriebszustand während des aktuellen Regelmodus in ihren neuen aktivierten oder deaktivierten Betriebszustand während des zukünftigen Regelmodus überführt werden.This claimed procedure for performing a Switching from a current rule mode to a future control mode offers the advantage of that unwanted disturbances of the rail pressure during the Shifting be avoided. According to the invention this in the way that the on the switching process involved control circuits by the switching input signal in a steady way from its activated or deactivated Operating state during the current control mode in their new activated or deactivated operating state during the future control mode.
Zur Realisierung dieses erfindungsgemäßen homogenen Umschaltvorganges repräsentiert das Umschalt-Eingangssignal vorteilhafterweise für jeden Umschaltvörgang individuell geeignete Steuerwerte.For the realization of this homogeneous invention Switching represents the switching input signal advantageously for each Umschaltvörgang individually suitable control values.
Vorteilhafterweise wird insbesondere ein Regelkreis, der im Rahmen eines Umschaltvorganges von einem aktivierten in einen deaktivierten Betriebszustand oder umgekehrt wechselt, zur Durchführung des Umschaltvorganges geöffnet, das heißt die Regelschleife wird für die Dauer des Umschaltvorganges aufgetrennt. Wie bereits erwähnt wird die Regeleinrichtung des aufgetrennten Regelkreises dann nicht mehr mit dem Eingangssignal, sondern mit dem Umschalt-Eingangssignal betrieben, wobei der durch das Umschalt-Eingangssignal repräsentierte Steuerwert zumindest näherungsweise an die zuletzt der Regeleinrichtung zugeführten Regelabweichungen angepasst ist. Auf diese Weise wird ein möglichst glatter beziehungsweise homogener Übergang von dem aktuellen Regelmodus in den Umschaltvorgang gewährleistet.Advantageously, in particular a control loop, the in Frame of a switching process from an activated in a deactivated operating state or vice versa changes, opens to carry out the switching process, that is, the control loop is used for the duration of the Switchover process separated. As already mentioned, the Control device of the separated loop then not more with the input signal, but with the switching input signal operated by the switching input signal represented control value at least Approximately to the last of the control device adjusted control deviations is adjusted. To this Way is as smooth as possible or homogeneous Transition from the current rule mode to the Switchover guaranteed.
Vorteilhafterweise wird das Umschalt-Steuersignal aus den
vorgegebenen Steuerwerten und einer auf diese
aufgeschalteten Raildruck-Abweichung gebildet. Diese
Raildruck-Abweichung bewirkt eine Korrektur der fest
vorbestimmten Steuerwerte im Hinblick auf eine aktuelle
Drucksituation im Kraftstoffspeicher 200, wobei je nach
Betrag und Vorzeichen dieser Druckabweichung die
Geschwindigkeit, mit welcher der Druck im
Kraftstoffspeicher 200 geregelt wird, im Hinblick auf die
aktuelle dortige Drucksituaticn positiv beeinflusst wird.
Die Aufschaltung der Raildruck-Regelabweichung bewirkt
außerdem, dass die durch den Umschaltvorgang bewirkte
Druckabweichung im Kraftstoffspeicher 200 möglichst gering
gehalten wird.Advantageously, the switching control signal is from the
given control values and one on this
connected rail pressure deviation formed. These
Rail pressure deviation causes a correction of the fixed
predetermined control values with respect to a current
Pressure situation in the
Die Übergänge zwischen stationärem Regelbetrieb und Umschaltvorgang werden in beiderlei Richtung weiterhin dadurch geglättet beziehungsweise homogenisiert, dass während des Umschaltvorganges eine durch das Umschalt-Eingangssignal bedingte Verschiebung des Arbeitspunktes bei zumindest derjenigen Regeleinrichtung überwacht wird, die während des Umschaltvorganges von einem aktivierten in einen deaktivierten Betriebszustand oder umgekehrt wechselt. Es ist dann zu Homogenisierungszwecken vorteilhaft, wenn der Übergang von dem Umschaltvorgang in den zukünftigen Regelmodus erst dann tatsächlich durch Abklemmen des Umschalt-Eingangssignals und Anklemmen des üblichen Eingangssignals an die Reglereinrichtung vollzogen wird, wenn zumindest die überwachte Regeleinrichtung ihren für den zukünftigen Regelmodus vorgesehenen aktivierten oder deaktivierten Betriebszustand erreicht hat. Im Hinblick auf einen Übergang von einem ersten auf einen zweiten Regelmodus, bei denen jeweils nur ein unterschiedlicher Regelkreis aktiviert ist, ist es im Hinblick auf eine Harmonisierung des Übergangs vorteilhaft, wenn nicht sofort von dem ersten auf den zweiten oder von dem zweiten auf den ersten Regelmodus umgeschaltet wird, sondern wenn stattdessen von dem aktuellen ersten oder zweiten Regelmodus zunächst auf den dritten Regelmodus und von dort aus auf den zweiten oder ersten Regelmodus umgeschaltet wird.The transitions between stationary control operation and Switching process will continue in both directions thereby smoothed or homogenized that during the switching one by the switching input signal Conditional shift of the operating point at at least the control device is monitored, the during the switching process from an activated in a deactivated operating state or vice versa replaced. It is then for homogenization purposes advantageous when the transition from the switching operation in the future control mode only then actually through Disconnecting the switching input signal and clamping the usual input signal to the regulator device completed if at least the monitored control device their activated for the future control mode or has reached deactivated operating state. in the With regard to a transition from a first to a second control mode, where only one is activated in different control circuit, it is in With a view to harmonizing the transition, if not immediately from the first to the second or from the second is switched to the first control mode, but if instead of the current first or second control mode first to the third control mode and from there to the second or first control mode is switched.
Schließlich ist es vorteilhaft, dass während des dritten Regelmodus, währenddessen beide Regelkreise zur Regelung des Drucks in dem Kraftstoffspeicher aktiviert sind, die Regeleinrichtungen der beiden Regelkreise jeweils mit einem Eingangssignal gespeist werden, welches nicht nur die dem jeweiligen Regelkreis zugeordnete Regelabweichung, sondern auch die dem jeweils anderen Regelkreis zugeordnete Regelabweichung repräsentiert.Finally, it is beneficial that during the third Control mode, while both control loops for regulation the pressure in the fuel storage are activated, the Control devices of the two control circuits each with a Input signal are fed, which not only the the respective control loop associated control deviation, but also assigned to the other control loop Control deviation represented.
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst. Die Vorteile dieser genannten Lösungen entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen.The above object of the invention will continue by a device and a computer program for Performing the method according to the invention solved. The Advantages of these solutions are the same as above Reference to the claimed method advantages.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the method and the Device are the subject of the dependent claims.
Der Beschreibung sind insgesamt zwei Figuren beigefügt, wobei
- Figur 1
- den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- Figur 2
- den schematischen Aufbau einer Management-Regeleinrichtung als Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
- FIG. 1
- the schematic structure of a device according to the invention; and
- FIG. 2
- the schematic structure of a management control device as part of the device according to the invention
Die Erfindung wird nachfolgend in Form verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 detailliert beschrieben.The invention will hereinafter be in the form of various Embodiments with reference to Figures 1 and 2 described in detail.
Figur 1 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
100 zum Regeln des Druckes in einem Kraftstoffspeicher 200
einer Brennkraftmaschine (hier nicht gezeigt) gemäß der
Erfindung. Bei dem Kraftstoffspeicher handelt es sich
insbesondere um ein sogenanntes Common-Rail.FIG. 1 shows the structure of the device according to the
Die Vorrichtung umfasst einen ersten Regelkreis 110 mit
einer ersten Differenzbildungseinrichtung 112 zum
Bereitstellen einer Regelabweichung r1, einer ersten
Regeleinrichtung 114 und einem Drosselventil 116 als
Stellglied. Dieser erste Regelkreis regelt über das
Drosselventil 116 die einer Hochdruckpumpe 210 zugeführte
Kraftstcffmenge. Der erste Regelkreis gewährleistet, dass
über das Drosselventil 116 der Hochdruckpumpe 210 genau
diejenige Kraftstoffmenge zugeführt wird, welche über ein
Sollmengensignal SM-Soll der Differenzbildungseinheit 112
vorgegeben wird. Zu diesem Zweck führt die
Differenzbildungseinrichtung 112 einen ständigen Vergleich
zwischen der durch das Sollmengensignal SM-Soll angeforderten
Soll-Kraftstoffmenge mit der durch das Drosselventil 116
tatsächlich bereitgestellten und durch das ist-Mengen-Signal
SM-ist repräsentierten Ist-Kraftstoffmenge durch und
gibt eine eventuell festgestellte Differenz r1 zwischen der
Soll- und der Ist-Menge als Mengenabweichung aus. Diese
Mengenabweichung r1 wird während eines stationären Betriebs
des ersten Regelkreises als Regelabweichung in Form eines
Eingangssignals e1 auf die Regeleinrichtung 114 ausgegeben.
Als Besonderheit bei dem ersten Regelkreis sei darauf
hingewiesen, dass die durch das Drosselventil 116
tatsächlich dosierte Kraftstoffmenge gemäß Figur 1 nicht
etwa mit Hilfe eines Durchflussmessers am Ausgang des
Drosselventil 116 erfasst wird, sondern dass stattdessen
die Regelgröße am Ausgang der ersten Regeleinrichtung 114
als Repräsentant für die tatsächlich eingestellte Ist-Kraftstoffmenge
ausgewertet wird. Aufgrund einer
physikalisch eindeutigen Zuordnung zwischen dieser
Regelgröße und der tatsächlich eingestellten
Kraftstoffmenge ist dieser Abgriff gemäß Figur 1
gleichermaßen zielführend wie eine direkte Erfassung der
Durchflussmenge.The device comprises a
Wie soeben beschrieben regelt der erste Regelkreis 110
zunächst nur die der Hochdruckpumpe 210 zugeführte
Kraftstoffmenge. Die Hochdruckpumpe 210 ist jedoch über
eine Kraftstoffleitung 220 mit dem Kraftstoffspeicher 200
verbunden. Über die Steuerung der dem Kraftstoffspeicher
200 zugeführten Kraftstoffmenge mit Hilfe des ersten
Regelkreises kann deshalb indirekt auch der Druck in dem
Kraftstoffspeicher gesteuert werden.As just described, the
Neben dem ersten Regelkreis umfasst die Vorrichtung 100
gemäß Figur 1 weiterhin einen zweiten Regelkreis 120.
Dieser umfasst eine zweite Differenzbildungseinrichtung
122, welche eine eventuelle Abweichung zwischen einem
vorgegebenen Soll-Druck, repräsentiert durch ein Signal
SD-Soll und dem von einem. Drucksensor 230 gemessenen
tatsächlichen Druck in dem Kraftstoffspeicher 200,
repräsentiert durch ein Signal SD-Ist erfasst. Der zweite
Regelkreis 120 umfasst darüber hinaus eine zweite
Regeleinrichtung 124, welche die von der zweiten
Differenzbildungseinrichtung 122 erfasste Druckabweichung
r2 während eines stationären Regelbetriebs in Form eines
Eingangssignal e2 empfängt und nach Maßgabe durch diese
Druckabweichung r2 ein Druckregelventil 126 ansteuert,
welches unmittelbar auf den Druck im Kraftstoffspeicher 200
einwirkt. Im Unterschied zu dem ersten Regelkreis führt der
zweite Regelkreis deshalb eine direkte Regelung des Drucks
im Kraftstoffspeicher aus.In addition to the first control loop, the
Der erste und der zweite Regelkreis 110, 120 können sowohl
einzeln wie auch gleichzeitig, das heißt parallel betrieben
werden. So ist in einem ersten Regelmodus nur der erste
Regelkreis 110 und in einem zweiten Regelmodus nur der
zweite Regelkreis 120 aktiviert, während in einem dritten
Regelmodus der erste und der zweite Regelkreis 110, 120
gleichzeitig aktiviert sind. Die Entscheidung darüber, in
welchem der drei genannten Regelmodi die Vorrichtung gemäß
Figur 1 betrieben wird, erfolgt im Ansprechen auf ein
Regelmodussignal SR, welches einen aktuellen oder
zukünftigen Regelmodus insbesondere in Abhängigkeit eines
aktuellen Betriebszustandes der Brennkraftmaschine vorgibt.
In Figur 1 ist zu erkennen, dass dieses Regelmodussignal SR
einer Regelmanagementeinrichtung 130 zugeführt wird, in
welcher unter anderem vorzugsweise die beiden bereits
erwähnten Differenzbildungseinrichtungen 112 und 122
integriert sind.The first and
Diese Regelmanagementeinrichtung 130 ist ausgebildet, die
jeweiligen Regeleinrichtungen 114, 124 der beiden
Regelkreise 110, 120 im Ansprechen auf einen jeweils
gewünschten, durch das Regelmodussignal SR repräsentierten
Regelmodus anzusteuern.This
Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Aufbau der
Regelmanagementeinrichtung 130. Die Eingangssignale dieser
Einrichtung 130 wurden unter Bezugnahme auf Figur 1
erwähnt; sie sind in Figur 2 mit gleichen Eezugszeichen
bezeichnet. Es ist zu erkennen, dass die
Regelmanagementeinrichtung 130 neben den beiden
Differenzbildungseinrichtungen 120, 122 weiterhin eine
Speichereinrichtung 132 aufweist zum Speichern und
Bereitstellen von vorbestimmten Steuerwerten. Diese
Steuerwerte prägen wesentlich die Umschalt-Eingangssignale
u1, u2 für die Regeleinrichtungen 114, 124 während eines
Umschaltvorgangs. Weiterhin umfasst die
Regelmanagementeinrichtung 130 eine erste und eine zweite
Umschalteinrichtung 134, 136 zum Generieren des ersten und
zweiten Eingangssignals e1, e2 für die erste und die zweite
Regeleinrichtung 114, 124 bei stationären Regelbetrieb in
einem der drei genannten Regelmodi oder zum Generieren des
Umschalt-Eingangssignals u1, u2 für mindestens eine der
Regeleinrichtungen 114, 124 während eines
Umschaltvorganges. Schließlich umfasst die
Regelmanagementeinrichtung 130 eine Steuereinrichtung 138
zum Steuern der Speichereinrichtung 132 und der
Umschalteinrichtungen 134, 136 im Ansprechen auf das
Regelmodus-Signal SR über Steuersignale St1, St2 und St3.Figure 2 shows the structure of the
Die Funktionsweise der in Figur 2 dargestellten
erfindungsgemäßen Regelmanagementeinrichtung 130 wird
nachfolgend detailliert beschrieben. Dabei wird zwischen
einem stationären Regelbetrieb der Vorrichtung 100 in den
drei genannten Regelmodi und zwischen den möglichen
Übergangsvorgängen zwischen diesen Regelmodi unterschieden. The operation of the illustrated in Figure 2
Zum Betrieb der Vorrichtung 100 während eines ersten
Regelmodus, währenddessen der Druck in dem
Kraftstoffspeicher 200 nur mit Hilfe des ersten
Regelkreises 110 geregelt wird, arbeitet die
Regelmanagementeinrichtung 130 wie folgt: In diesem Fall
steuert die Steuereinrichtung 138 die erste
Umschalteinrichtung 134 über das erste Steuersignal St1 so
an, dass die Umschalteinrichtung 134 an ihrem Ausgang das
Eingangssignal e1 für die erste Regeleinrichtung 114 so
ausbildet, dass dieses die von der zweiten
Differenzbildungseinrichtung 112 bereitgestellte
Druckabweichung r2 repräsentiert. Gleichzeitig steuert die
Steuereinrichtung 138 die zweite Umschalteinrichtung 136
über das Steuersignal St2 in der Weise an, dass die
Umschalteinrichtung 136 das Eingangssignal e2 für die
zweite Regeleinrichtung 124 auf Basis von vorbestimmten
Steuerwerten generiert. Diese Steuerwerte werden der
zweiten Umschalteinrichtung 136 durch die
Speichereinrichtung 132 bereitgestellt, nachdem diese durch
das dritte Steuersignal St3 der Steuereinrichtung 138
darüber informiert wurde, welche Steuerwerte aus welchen
Speicheradressen innerhalb der Speichereinrichtung 132
aktuell an die zweite Umschalteinrichtung 136 auszugeben
sind. Die Steuerwerte sind in diesem Fall vorzugsweise so
vorbestimmt, dass sie die zweite Regeleinrichtung 124 in
einem unwirksamen, das heißt deaktivierten Zustand halten.
Alternativ dazu können die Steuerwerte auch eine
Abschaltung der zweiten Regeleinrichtung, vorzugsweise in
einen Standby-Modus bewirken.To operate the
Bei einem Betrieb der Vorrichtung 100 während des zweiten
Regelmodus, währenddessen der Druck in dem
Kraftstoffspeicher 200 nur mit Hilfe des zweiten
Regelkreises 120 geregelt wird, arbeitet die
Regelmanagementeinrichtung 130 wie folgt. Mit ihrem ersten
und dritten Steuersignal St1, St3 steuert sie die
Speichereinrichtung 132 und die erste Umschalteinrichtung
134 in analoger Weise an, wie die zweite
Umschalteinrichtung 136 während des im letzten Absatz
beschriebenen Betriebs in dem ersten Regelmodus. Die erste
Umschalteinrichtung 134 generiert dann ein Eingangssignal
e1 für die erste Regeleinrichtung 114 auf Basis von
geeigneten, durch die Speichereinrichtung 132
bereitgestellten Steuerwerten. Diese Steuerwerte sind dann
so ausgebildet, dass sie die erste Regeleinrichtung
deaktivieren oder abschalten. Bei Betrieb in dem zweiten
Regelmodus wird die zweite Umschalteinrichtung 136 durch
das zweite Steuersignal St2 der Steuereinrichtung 138 so
angesteuert, dass sie das Eingangssignal e2 für die zweite
Regeleinrichtung 124 aus der von der zweiten
Differenzbildungseinrichtung 122 bereitgestellten
Druckabweichung r2 bildet.In an operation of the
Für den Fall, dass die Vorrichtung 100 in dem dritten
Regelmodus betrieben wird, während dessen der Druck in dem
Kraftstoffspeicher 200 mit Hilfe von sowohl dem ersten wie
auch dem zweiten Regelkreis 110, 120 geregelt wird,
arbeitet die Regelmanagementeinrichtung 130 wie folgt. Die
Steuereinrichtung 138 steuert dann über das erste
Steuersignal St1 die erste Umschalteinrichtung 134 so an,
dass sie das Eingangssignal e1 für die erste
Regeleinrichtung 114 auf Basis der von der ersten
Differenzbildungseinrichtung 112 bereitgestellten
Mengenabweichung r1 bildet. Gleichzeitig steuert die
Steuereinrichtung die zweite Umschalteinrichtung 136 über
das zweite Steuersignal St2 so an, dass das Eingangssignal
e2 für die zweite Regeleinrichtung 124 auf Basis der durch
die zweite Differenzbildungseinrichtung 122
bereitgestellten Druckabweichung r2 gebildet wird.
Vorteilhafterweise werden die Eingangssignale jedoch nicht
nur auf Basis der erwähnten, sondern unter zusätzlicher
Berücksichtigung der jeweils anderen Abweichungen r1, r2
gebildet.In the event that the
Bisher wurde das Verhalten der Regelmanagementeinrichtung
130 für einen jeweils stationären Regelbetrieb in entweder
dem ersten, zweiten oder dritten Regelmodus beschrieben.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verhalten der
Regelmanagementeinrichtung 130 während eines
Umschaltvorganges, bei dem von einem aktuellen Regelmodus
auf einen zukünftig gewünschten Regelmodus im Ansprechen
auf das Regelmodus-Signal SR umgeschaltet wird. Zur
Durchführung dieses Umschaltvorganges ist die
Regelmanagementeinrichtung 130 ausgebildet, die an einem
Umschaltvorgang beteiligten Regelkreise zu öffnen, indem
ihre Regeleinrichtung 114, 124 nicht mehr wie bisher bei
stationärem Regelbetrieb mit den Eingangssignal e1
beziehungsweise e2, sondern stattdessen mit speziellen
Umschalt-Eingangssignal u1, u2 angesteuert werden. Diese
Umschalt-Eingangssignale sind so ausgebildet, dass die
Regeleinrichtungen 114, 124 in gewünschter Weise von einem
durch den aktuellen Regelmodus definierten aktuellen
Betriebszustand, aktiv oder passiv, in einen durch den
zukünftigen Regelmodus definierten zukünftigen
Betriebszustand, aktiv oder passiv, überführt werden.So far, the behavior of the
Die Umschalt-Eingangssignale u1, u2 basieren grundsätzlich
auf geeignet vorbestimmten, durch die Speichereinrichtung
132 bereitgestellten Steuerwerten. Die Steuerwerte sind für
jeden einzelnen möglichen Umschaltvorgang zwischen zwei
verschiedenen Regelmodi individuell vorbestimmt. Bei dem in
Figur 2 dargestellten Aufbau der Regelmanagementeinrichtung
130 werden die erste und die zweite Umschalteinrichtung
134, 136 dann während eines Umschaltvorganges durch das
erste und das zweite Steuersignal St1, St2 so gesteuert,
dass sie die Umschaltsignale u1, u2 auf Basis von durch die
Speichereinrichtung 132 bereitgestellten geeigneten
Steuerwerten generieren. Die Speichereinrichtung 132 wird
dazu wiederum durch das dritte Steuersignal St3
entsprechend angewiesen.The switching input signals u1, u2 are basically based
suitably predetermined by the
Zur Optimierung der Geschwindigkeit, mit welcher der Druck
während eines Umschaltvorganges in dem Kraftstoffspeicher
200 verändert beziehungsweise geregelt werden soll, ist es
vorteilhaft, wenn die Umschalt-Eingangssignale u1, u2 nicht
nur aus den reinen Steuerwerten gebildet werden, sondern
wenn sie stattdessen aus Steuerwerten gebildet werden,
welche mit der aktuellen, durch die zweite
Differenzbildungseinrichtung 122 bereitgestellten
Druckabweichung r2 beaufschlagt wurden. Je nach Betrag und
Vorzeichen dieser Druckabweichung weichen die Umschalt-Eingangssignale
u1, u2 dann mehr oder weniger stark von den
ursprünglich vorbestimmten Steuerwerten ab; auf diese Weise
wird nicht nur die Regelgeschwindigkeit im Hinblick auf die
aktuelle Drucksituation im Kraftstoffspeicher optimiert,
sondern es wird auch die durch den Umschaltvorgang
hervorgerufene Druckabweichung möglichst gering gehalten.To optimize the speed with which the pressure
during a switching operation in the
Die Steuereinrichtung 138 kann als Zustandsautomat
ausgebildet sein, welcher eine Überwachung der
Arbeitspunkte der Regeleinrichtung 114, 124 während eines
Umschaltvorganges ermöglicht.The
Bei einem Umschaltvorgang von dem dritten Regelmodus, bei
dem beide Regelkreise aktiv sind, auf den ersten oder
zweiten Regelmodus, bei dem jeweils nur ein Regelkreis
aktiv ist, wird wie folgt verfahren: Zunächst werden beide
Regelkreise 110, 120 geöffnet, indem diese nicht mehr mit
den Eingangssignalen e1, e2, sondern stattdessen mit den
Umschalt-Eihgangssignal u1, u2 angesteuert werden. Es
erfolgt dann eine Überwachung der durch die Umschalt-Eingangssignale
u1, u2 bedingten Verschiebung der
Arbeitspunkte beider Regeleinrichtung 114, 124 insbesondere
im Hinblick darauf, wann die bei diesem Umschaltvorgang zu
deaktivierende Regeleinrichtung ihren bisherigen wirksamen
Arbeitsbereich verlässt. Wenn dieser Zeitpunkt erreicht
ist, wird bei der aktiv bleibenden Regeleinrichtung das
bisher eingegebene Umschalt-Eingangssignal u1, u2
abgeschaltet. Der zugehörige Regelkreis wird dann wieder
geschlossen, indem die Regeleinrichtung - statt mit dem
Umschalt-Eingangssignal - mit dem für den ausgewählten
zukünftigen ersten oder zweiten Regelmodus vorgegebenen
Eingangssignal e1, e2, welches eine der besagten
Regelabweichungen repräsentiert, angesteuert wird.When switching from the third control mode, at
which both control loops are active, at first or
second control mode, in each case only one control loop
is active, proceed as follows: First, both
Parallel dazu wird die zu deaktivierende Regeleinrichtung so lange weiterhin mit dem Umschalt-Eingangssignal gespeist, bis diese Regeleinrichtung aufgrund der Arbeitspunktverschiebung deaktiviert worden ist. Alternativ dazu kann die zu deaktivierende Regeleinrichtung auch einfach abgeschaltet werden.Parallel to this is the control device to be deactivated so long continue with the switching input signal fed until this control device due to the Operating point shift has been deactivated. alternative For this purpose, the control device to be deactivated can also simply shut off.
Bei einem Umschaltvorgang von einem aktuellen ersten oder
zweiten Regelmodus, bei dem nur ein Regelkreis aktiv ist,
auf den dritten Regelmodus, bei dem beide Regelkreise 110,
120 aktiv sind, verfährt die Regelmanagementeinrichtung 130
wie folgt:
Sobald festgestellt wurde, dass die zu aktivierende Regeleinrichtung in den wirksamen Arbeitsbereich eingetreten ist, wird auch diejenige Regeleinrichtung, die sowohl bei dem aktuellen wie auch bei dem zukünftig gewünschten Regelmodus aktiviert ist und bisher noch mit dem Eingangssignal e1, e2 des aktuellen Regelmodus angesteuert wird, von diesem Eingangssignal abgeschnitten und stattdessen mit demselben Umschalt-Eingangssignal u1, u2 wie die zu aktivierende Regeleinrichtung gespeist. Beide Regeleinrichtung werden dann so lange mit vorzugsweise demselben Umschalt-Eingangssignal gespeist, bis beide Regeleinrichtungen in einen solchen aktiven Betriebszustand überführt worden sind, wie er für den zukünftig gewünschten Regelmodus vorgesehen ist.Once it has been determined that the to be activated Control device in the effective work area is also the one control device that both in the current and in the future desired control mode is activated and so far with the input signal e1, e2 of the current control mode is cut off from this input signal and instead with the same toggle input signal u1, u2 fed as the regulating device to be activated. Both Control device are then as long as preferably the same switching input signal until both Control devices in such an active operating state have been convicted, as he desired for the future Control mode is provided.
Umschaltvorgänge von dem ersten auf den zweiten Regelmodus oder umgekehrt werden vorzugsweise nicht durch eine direkte Umschaltung zwischen diesen Regelmodi realisiert. Eine derartige direkte Umschaltung hätte nachteiligerweise starke Störungen des Raildrucks während des Umschaltvorganges zur Folge. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, bei derartigen Umschaltvorgängen einen Umweg über den dritten Regelmodus zu wählen. Konkret bedeutet dies, dass bei einem Umschaltvorgang von dem ersten auf den zweiten Regelmodus zunächst ein Umschaltvcrgang von dem ersten auf den dritten und nachfolgend ein Umschaltvorgang von dem dritten auf den zweiten Regelmodus erfolgen soll. Analog wird ein Umschaltvorgang von dem zweiten Regelmodus auf den ersten Regelmodus dadurch realisiert, dass zunächst von dem zweiten auf den dritten und nachfolgend von dem dritten auf den ersten Regelmodus umgeschaltet wird. Diese beschriebenen Umschaltvorgänge unter Beteiligung des dritten Regelmodus erfolgen vorzugsweise wie oben beschrieben.Switches from the first to the second control mode or vice versa are preferably not by a direct Switching between these control modes realized. A such direct switching would disadvantageously severe disturbances of the rail pressure during the Switchover result. Therefore, according to the invention proposed a detour in such switching operations via the third control mode. Specifically means this, that at a switching from the first to the second control mode, first a Umschaltvcrgang of the first on the third and subsequently a switching process should be made from the third to the second control mode. Similarly, a switching operation of the second control mode to the first control mode realized by that first from the second to the third and subsequently from the third is switched to the first control mode. These described switching operations involving the third control mode preferably carried out as above described.
Die Steuereinrichtung 138 ist so ausgebildet, dass sie für
jeden der genannten Umschaltvorgänge die
Speichereinrichtung 132 sowie die erste und zweite
Umschalteinrichtung 134, 136 über die Steuersignale St1,
St2 geeignet ansteuert, um insbesondere die Umschalt-Eingangssignale
u1, u2 in geeigneter Weise zu realisieren.The
Das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in Form eines Computerprogramms realisiert. Das Computerprogramm kann gegebenenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Bei dem Datenträger kann es sich um eine Diskette, eine Compact Disc oder einen sogenannten Flash-Memory handeln. Das auf dem Datenträger abgespeicherte Computerprogramm kann dann als Produkt an einen Kunden übertragen oder verkauft werden. Das Computerprogramm kann jedoch auch ohne die Zuhilfenahme eines Datenträgers über ein elektronisches Kommunikationsnetzwerk, insbesondere das Internet, als Produkt an den Kunden übertragen werden.The described method according to the invention is preferably realized in the form of a computer program. The computer program may together with other computer programs on a computer readable Storage medium to be stored. The disk may be to a floppy disk, a compact disc or a act as flash memory. That on the disk stored computer program can then as a product to transfer or sell to a customer. The However, computer program can also without the help a data carrier via an electronic Communication network, especially the Internet, as Product to the customer.
Claims (18)
dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des Umschaltvorganges gemäß Schritt b) die an dem Umschaltvorgang beteiligten Regelkreise (110, 120) geöffnet werden, indem ihre Regeleinrichtungen (114, 124) anstelle mit dem bisherigen Eingangssignal (e1, e2) mit für vorzugsweise jeden Umschaltvorgang individuell vorbestimmten Umschalt-Eingangssignalen (u1, u2) angesteuert werden, welche so ausgebildet sind, dass die Regeleinrichtungen (114, 124) in gewünschter Weise von einem durch den aktuellen Regelmodus definierten aktuellen Betriebszustand in einen durch den zukünftigen Regelmodus definierten zukünftigen Betriebszustand überführt werden.Method for regulating the pressure in a fuel reservoir (200) of an internal combustion engine, in particular a common rail system, comprising the steps:
characterized in that for carrying out the switching operation in step b) involved in the switching control loops (110, 120) are opened by their control devices (114, 124) instead of the previous input signal (e1, e2) with preferably for each switching individually predetermined switching input signals (u1, u2) are designed, which are designed so that the control devices (114, 124) are converted in a desired manner from a current operating mode defined by the current control mode in a future operating mode defined by the future control mode.
eine Regelmanagementeinrichtung (130), welche die Differenzbildungseinrichtungen (112, 122) umfasst und weiterhin ausgebildet ist, im Ansprechen auf das Regelmodussignal (SR) ein erstes und ein zweites Umschalt-Eingangssignal (u1, u2) aus vorbestimmen Steuerwerten zu generieren und die erste und die zweite Regeleinrichtung (114, 124) während eines durch das Regelmodussignal ausgelösten nicht-stationären Umschaltvorganges anstelle mit den Eingangssignalen (e1, e2) mit den Umschalteingangssignalen (u1, u2) so anzusteuern, dass die Regeleinrichtungen in gewünschter Weise von einem durch den aktuellen Regelmodus definierten aktuellen Betriebszustand in einen durch den zukünftigen Regelmodus definierten zukünftigen Betriebszustand überführt werden.Apparatus (100) for controlling the pressure in a fuel reservoir (200) of an internal combustion engine, in particular in a common rail system, according to one of a plurality of available control modes which can be switched from a current to a future control mode in response to a control mode signal (S R ) are, comprising:
a rule management device (130) comprising the difference means (112, 122) and further adapted to generate a first and a second switch input signal (u1, u2) from predetermined control values in response to the control mode signal (S R ) and the first one and to control the second control device (114, 124) with the switching input signals (u1, u2) during a non-steady-state switching operation triggered by the control mode signal in such a way that the control devices deselect as desired by the current one Control mode defined current operating state can be converted into a defined by the future control mode future operating state.
der erste Regelkreis (110) neben der ersten Regeleinrichtung (114) ein Drosselventil (116) als Stellglied aufweist zum Einstellen derjenigen Kraftstoffmenge, welche einer an den Kraftstoffspeicher (200) angeschlossenen Kraftstoffpumpe (210) zum Pumpen von Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher (200) zugeführt wird; eine erste der beiden Differenzbildungseinrichtungen (112) ausgebildet ist zum Bereitstellen einer ersten Regelabweichung (r1) in Form einer Mengenabweichung zwischen der von dem Drosselventil (116) aktuell bereitgestellten Kraftstoffmenge als Istgröße und einer vorgegebenen Sollkraftstoffmenge; und
die erste Regeleinrichtung (114) ausgebildet ist zum indirekten Regeln des Druckes in dem Kraftstoffspeicher (200) während eines stationären Regelbetriebs durch geeignetes Ansteuern des Drosselventils (116) im Ansprechen auf das von einer der Regelmanagementeinrichtung (130) zugeordneten ersten Umschalteinrichtung (134) generierte Eingangssignal (e1), welches zumindest die Mengenabweichung repräsentiert.Apparatus according to claim 11, characterized in that
the first control circuit (110) has, in addition to the first control device (114), a throttle valve (116) as an actuator for adjusting that amount of fuel which is fed to a fuel pump (210) connected to the fuel reservoir (200) for pumping fuel into the fuel reservoir (200) becomes; a first of the two subtraction devices (112) is designed to provide a first control deviation (r1) in the form of a quantity deviation between the fuel quantity currently provided by the throttle valve (116) as the actual quantity and a predetermined setpoint fuel quantity; and
the first control device (114) is designed to indirectly regulate the pressure in the fuel accumulator (200) during stationary control operation by suitably actuating the throttle valve (116) in response to the input signal generated by one of the control means (130) associated with the first switching device (134) (e1), which represents at least the quantity deviation.
der zweite Regelkreis (120) neben der zweiten Regeleinrichtung (124) ein an den Kraftstoffspeicher angeschlossenes Druckregelventil (120) als Stellglied aufweist;
die zweite der beiden Differenzbildungseinrichtungen (122) ausgebildet ist zum Bereitstellen einer Druckabweichung (r2) zwischen dem aktuellen Druck in dem Kraftstoffspeicher (200) und einem vorgegebenen Solldruck; und die zweite Regeleinrichtung (124) ausgebildet ist zum direkten Regeln des Druckes in dem Kraftstoffspeicher (200) während eines stationären Regelbetriebs über das Druckregelventil (126) im Ansprechen auf das zweite von einer der Regelmanagementeinrichtung (130) zugeordneten zweiten Umschalteinrichtung (136) generierte Eingangssignal (e2), welches zumindest die Druckabweichung repräsentiert.Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that
the second control circuit (120) has, in addition to the second control device (124), a pressure regulating valve (120) connected to the fuel accumulator as an actuator;
the second of the two differencing means (122) is adapted to provide a pressure deviation (r2) between the actual pressure in the fuel reservoir (200) and a predetermined target pressure; and the second controller (124) is configured to directly regulate the pressure in the fuel accumulator (200) during stationary control operation via the pressure control valve (126) in response to the second input signal generated by the second switching means (136) associated with the control management means (130) (e2), which represents at least the pressure deviation.
die erste Umschalteinrichtung (134) ausgebildet ist, das Eingangssignal (e1) für die erste Regeleinrichtung (114) im Ansprechen auf ein erstes Steuersignal (St1) einer der Regelmanagementeinrichtung (130) zugeordneten Steuereinrichtung (138) so auszubilden, dass es die von der zweiten Differenzbildungseinrichtung (122) bereitgestellte Druckabweichung (r2) repräsentiert, und
die zweite Umschalteinrichtung (136) ausgebildet ist, das Eingangssignal (22) für die zweite Regeleinrichtung (124) im Ansprechen auf ein zweites Steuersignal (St2) der Steuereinrichtung (138) auf Basis von zumindest einem der vorbestimmten Steuerwerte so auszubilden, dass die Regeleinrichtung (124) des zweiten Regelkreises (120) deaktiviert bleibt oder abschaltet wird.Apparatus according to claim 13, characterized in that during a first control mode during which the pressure in the fuel reservoir (200) is controlled only by means of the first control circuit (110),
the first switching device (134) is designed to form the input signal (e1) for the first control device (114) in response to a first control signal (St1) of a control device (138) assigned to the control management device (130) in such a way that it corresponds to that of the second control device Differing means (122) represents provided pressure deviation (r2), and
the second switching device (136) is configured to form the input signal (22) for the second control device (124) in response to a second control signal (St2) of the control device (138) on the basis of at least one of the predetermined control values such that the control device () 124) of the second control circuit (120) remains deactivated or is switched off.
die erste Umschalteinrichtung (134) ausgebildet ist, das Eingangssignal (e1) für die erste Regeleinrichtung (114) im Ansprechen auf ein erstes Steuersignal (St1) einer der Regelmanagementeinrichtung (130) zugeordneten Steuereinrichtung (138) auf Basis von zumindest einem der vorbestimmten Steuerwerte so auszubilden, dass die Regeleinrichtung (114) des ersten Regelkreises (110) deaktiviert bleibt oder abschaltet wird; und
die zweite Umschalteinrichtung (126) ausgebildet ist, das Eingangssignal (e1) für die zweite Regeleinrichtung (124) im Ansprechen auf ein zweites Steuersignal (St2) der Steuereinrichtung (138) so auszubilden, dass es eine aktuell von der zweiten Differenzbildungseinrichtung (122) bereitgestellte Druckabweichung (r2) repräsentiert.Apparatus according to claim 13, characterized in that during a second control mode during which the pressure in the fuel reservoir (200) is controlled only by means of the second control circuit (120),
the first switching means (134) is adapted to receive the input signal (e1) for the first control means (114) in response to a first control signal (St1) from a control means (138) associated with the rule management means (130) based on at least one of the predetermined control values form that the control device (114) of the first control circuit (110) remains deactivated or is switched off; and
the second switching means (126) is adapted to form the input signal (e1) for the second control means (124) in response to a second control signal (St2) of the control means (138) to provide a current one provided by the second differencing means (122) Pressure deviation (r2) represents.
die zweite Umschalteinrichtung (136) ausgebildet ist, das Eingangssignal (e2) für die zweite Regeleinrichtung (124) im Ansprechen auf ein zweites Steuersignal (St2) der Steuereinrichtung (138) ebenfalls so auszubilden, dass es eine Regelabweichung repräsentiert, welche die aktuelle Druckabweichung (r2) und die aktuelle Mengenabweichung (r1) widerspiegelt.Apparatus according to claim 13, characterized in that during a third control mode, during which the pressure in the fuel reservoir (200) is regulated by means of the first and second control circuits (110, 120), the first switching device (134) is designed to receive the input signal ( e1) for the first control device (114) in response to a first control signal (St1) of a control means (138) associated control means (138) so as to represent a control deviation, which provided by the first subtraction means (112) current quantity deviation (r1) and at the same time also reflects the current pressure deviation (r2) provided by the second differencing means (122); and
the second switching device (136) is designed to also design the input signal (e2) for the second control device (124) in response to a second control signal (St2) of the control device (138) in such a way that it represents a control deviation which represents the current pressure deviation ( r2) and the current quantity deviation (r1).
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (138) ausgebildet ist, zumindest während eines durch das Regelmodussignal (SR) eingeleiteten Umschaltvorganges, eine durch die Ansteuerung der betroffenen Regeleinrichtungen (114, 124) mit den Umschaltsignalen (u1, u2) bedingte Verschiebung von deren Arbeitspunkt zu überwachen und die Steuersignale (St1, St2) zur Steuerung der ersten und zweiten Umschalteinrichtung (134, 136) im Ansprechen auf die detektierte gewünschte Verschiebung der Arbeitspunkte zu generieren.Device according to one of claims 14 to 16,
characterized in that the control device (138) is formed, at least during a by the control mode signal (S R ) initiated switching operation, by the control of the control devices concerned (114, 124) with the switching signals (u1, u2) conditional shift of the operating point and to generate the control signals (St1, St2) for controlling the first and second switching means (134, 136) in response to the detected desired shift of the operating points.
dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode ausgebildet ist zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 10.Computer program with program code for a device for regulating the pressure in a fuel storage (200),
characterized in that the program code is adapted to carry out the method according to one of claims 1-10.
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