EP1816335A2 - Verfahren und Motorsteuergerät - Google Patents

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EP1816335A2
EP1816335A2 EP07100447A EP07100447A EP1816335A2 EP 1816335 A2 EP1816335 A2 EP 1816335A2 EP 07100447 A EP07100447 A EP 07100447A EP 07100447 A EP07100447 A EP 07100447A EP 1816335 A2 EP1816335 A2 EP 1816335A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
map
sum
control map
control unit
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.)
Withdrawn
Application number
EP07100447A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1816335A3 (de
Inventor
Fredrik Borchsenius
Christoph Klesse
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.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Continental Automotive Technologies GmbH
Siemens Corp
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 Siemens AG, Continental Automotive Technologies GmbH, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1816335A2 publication Critical patent/EP1816335A2/de
Publication of EP1816335A3 publication Critical patent/EP1816335A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T70/5252—Sliding and swinging
    • Y10T70/5257—Combination operable only

Definitions

  • the present invention relates to a method for approximating a stored pilot control map of a pressure control valve of a common rail pump to the effective pilot control map of the pressure control valve.
  • the system pressure in the rail is usually set by a pressure regulating valve.
  • the pressure control valve ensures a sufficiently accurate adjustability of the pressure in a steady state operation. For transient transitions a fast dynamics is required so that a new operating state is achieved as quickly as possible and with the smallest possible deviations from the specified target value.
  • pressure control valves essentially the pressure in the rail can be adjusted by a magnetic force.
  • a PI controller is used with a pressure-dependent feedforward control.
  • pilot control map encompasses the term "pilot control characteristic”.
  • pilot control map is usually stored in a one-dimensional table.
  • stationary operating states must first be detected. If a steady state operating condition is near a grid of the table, it will be used to adapt that item to the table.
  • the present invention is therefore based on the object to be able to make an accelerated and improved adaptation of the pilot control map of a pressure control valve.
  • the method according to the invention serves to approximate a stored pilot control map of a pressure regulating valve of a common rail pump to the effective pilot control map of the pressure regulating valve.
  • the stored pilot control map forms a desired pressure in the rail on a control flow of the pressure control valve.
  • the control current of the pressure valve is determined. This can be read out directly from the pilot control map or measured.
  • the pressure in the rail is measured. The measured pressure and the control current form a measuring point.
  • the stored pilot control map is adjusted by means of a regression method with the inclusion of this measurement point.
  • the stored pilot control map can be more closely approximated to the effective pilot control map.
  • pilot control map is stored as an analytical function, the regression process can be carried out particularly quickly.
  • the effective map can be approximated by polynomials, for example. Third-degree polynomials have the advantage that they require little storage space, can be processed quickly and already allow good approximations to the effective performance map.
  • the pilot map may also be stored as a sum of analytic functions, a sum of finite elements, a sum of B-spline functions, or a sum of sectionally linear functions. It is also possible to save the map as a table.
  • an engine control unit which comprises a first data storage area, a second data storage area and a processor.
  • a pilot control map can be stored, which maps a target pressure to a control flow of the pressure control valve, while a measured pressure can be stored in the second data storage area.
  • the processor is programmed to adjust a pre-control map stored in the first data storage area by means of a regression method, including a measurement point stored in the second data storage area.
  • FIG. 1A shows the desired pressure curve 10 and a pressure profile 12 measured in the test bench in the rail of a common-rail system with a pressure regulating valve whose pilot control map is controlled according to the prior art.
  • the abscissa shows the time t in seconds s, the ordinate the pressure p in megapascals MPa.
  • a stable controller is implemented, which ensures that the system asymptotically approaches operating points. In steady state conditions, there is hardly any difference between target pressure and measured pressure in the rail in this resolution. In transient conditions, the deviation of target pressure 10 and measured pressure 12 can be seen.
  • FIG. 1B shows the distribution of the control deviations dp of the measured pressure 12 from the setpoint pressure 10 for the pressure profiles measured in FIG. 1A.
  • the control deviation dp is plotted in megapascals, while the ordinate indicates the frequency n of a control deviation.
  • the Analysis of the measured data shows that the deviations are distributed around the equilibrium position. The overall system behaves like an attractor in which operating states are more likely the closer they are to equilibrium.
  • Figures 2A, 2B, 3A and 3B relate to a first embodiment which has been tested in the test bench.
  • FIG. 2A shows an original pilot control map which maps a setpoint pressure p in the rail to a control flow I of the pressure control valve.
  • the abscissa represents the desired pressure p in megapascals and the ordinate the current I, with which the pressure regulating valve is controlled.
  • the current I is plotted in pulse width modulation, where a value of 100 would correspond to a direct current.
  • An inaccurate pilot control map as in FIG. 2A leads to large correction terms of the PI controller and, as a consequence, to the fact that the actual energization of the pressure control valve deviates greatly from the pilot control map.
  • a current measured at the pressure regulating valve with the associated pressure is used to correct the pilot control map.
  • the pilot control map is approximated as an example of use by the above polynomial.
  • the actual state (current / pressure) is used by a regression method to modify the parameters a 0 , a 1 , a 2 , a 3 of the polynomial. By iterative repetition of the procedure, the course of the polynomial fits optimally to the actual pilot control map of the pressure control valve.
  • Measurement data for the system pressure and the current supply of the pressure regulating valve can be collected in random order. In contrast to the prior art, no filtering of data is necessary. In particular, it is also possible to use data from non-stationary states and data which are not in the vicinity of a support point of the stored pilot control map.
  • the pilot control map can be represented by characteristic points.
  • characteristic points For a third degree polynomial, for example, four characteristic points are required. These points are advantageously selected by a D-optimal design. A measured value is then added to the characteristic points. With these points, the pilot control map is redetermined and in turn reduced to the characteristic points. The weight of the measured value can additionally be modified by a multiplication factor, whereby the convergence speed can be increased.
  • the regression method can be reduced to solving a linear 4x4 equation system. This is analytically possible and can therefore be easily realized in a motor control. Also, the data store need only record four characteristic points and a reading.
  • FIG. 2B shows the adjusted pilot control map which, after 100 iterations, emerges from the pilot control map of FIG. 2A.
  • the pilot control map was adjusted by means of a regression method.
  • a measuring point comprises a measurement of the pressure p in the rail and the current I, with which the pressure regulating valve is controlled.
  • the pressure p is on the abscissa in Megapascal MPa and the Current I plotted on the ordinate in pulse width modulation PWM.
  • the original pilot control map of FIG. 2A and the adjusted pilot map of FIG. 2B were tested by means of a standard test procedure for how quickly and precisely the rail pressure of a common rail system is adapted.
  • a transient test procedure was defined, which lasts 55 seconds and which consists of a series of timed jumps of the target pressure in the rail.
  • both pilot control maps were fixed, so they were not adapted.
  • the system pressure in the rail was measured.
  • FIG. 3A shows the time profile of the desired pressure 10 and of the measured system pressure 12 for the original pilot control map of FIG. 2A.
  • the abscissa shows the time in seconds, the ordinate the pressure in megapascals.
  • the standard deviation between nominal pressure 10 and system pressure 12 is 3.2 megapascals. In steady state conditions, there is hardly any difference between target pressure and measured pressure in the rail in this resolution. In transient conditions, the deviation of target pressure 10 and measured pressure 12 can be seen.
  • FIG. 3B shows the time profile of the desired pressure 10 and the measured system pressure 12 for the adapted pilot control map of FIG. 2B.
  • the abscissa shows the time in seconds, the ordinate the pressure in megapascals.
  • the standard deviation between target pressure and system pressure is only 1.5 megapascals. Even with transient transitions, virtually no deviation of the system pressure 12 from the setpoint pressure 10 can be seen in FIG. 3B.
  • Figures 4, 5A and 5B relate to a second embodiment, which has been tested in a vehicle on the road.
  • a test procedure was carried out with an online adaptation in the vehicle.
  • the test procedure lasted 2 minutes.
  • FIG. 4 shows the original pilot control map 14 at the beginning of the test procedure and the adapted pilot control map 16.
  • the abscissa represents the desired pressure p, while the ordinate represents the current I with which the pressure regulating valve is to be controlled.
  • Individual measuring points 18, with which the pilot control map was iteratively adjusted, are also recognizable.
  • the fitted map emerged from 200 iterations after 120 seconds.
  • FIG. 5A shows the desired pressure 10 in megapascals MPa, which resulted from the test drive of the vehicle and the effective pressure 12 in the rail.
  • the time t is plotted in seconds, on the ordinate the pressure p in megapascals MPa.
  • FIG. 5B shows the difference dp between target pressure and effective pressure in megapascals MPa during the test drive.
  • the time in seconds is plotted on the abscissa and the pressure difference in megapascals on the ordinate. It can be seen that after about 60 seconds of driving the pilot control map is adjusted much better than at the beginning of the journey.
  • the difference dp between target pressure and effective pressure is significantly lower in the second half of the test procedure than in the first half.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Annäherung eines gespeicherten Vorsteuerkennfeldes eines Druckregelventils einer Common-Rail Pumpe an das effektive Vorsteuerkennfeld des Druckregelventils vorgestellt. Das gespeicherte Vorsteuerkennfeld bildet einen Solldruck in dem Rail auf einen Steuerstrom des Druckregelventils ab. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:
A Messen des Druckes in dem Rail;
B Bestimmen des Steuerstroms des Druckregelventils;
C Anpassen des gespeicherten Vorsteuerkennfeldes mittels eines Regressionsverfahrens unter Einbezug des in Schritt A gemessenen Druckes und der in Schritt B gemessenen Steuerstroms.
Im Lauf einer 120 Sekunden (s) andauernden Testfahrt konnten gemäß Figur 5b die Regelabweichungen (dp) vom Soll-Druck zum Ist-Druck in dem Druckregelventil erheblich reduziert werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Annäherung eines gespeicherten Vorsteuerkennfeldes eines Druckregelventils einer Common-Rail Pumpe an das effektive Vorsteuerkennfeld des Druckregelventils.
  • Bei Common-Rail Systemen wird üblicherweise der Systemdruck in dem Rail durch ein Druckregelventil eingestellt. Das Druckregelventil gewährleistet eine hinreichend genaue Einstellbarkeit des Druckes bei einem stationären Betrieb. Für transiente Übergänge ist eine schnelle Dynamik gefordert, damit ein neuer Betriebszustand möglichst schnell und mit möglichst geringen Abweichungen vom vorgegebenen Sollwert erreicht wird.
  • Bei Druckregelventilen kann im Wesentlichen der Druck in dem Rail durch eine Magnetkraft eingestellt werden. Zur Druckregelung wird daher üblicherweise ein PI-Regler mit einer druckabhängigen Vorsteuerung verwendet.
  • Aus Stabilitätsgründen ist die Geschwindigkeit, mit welcher eine Druckregelung vorgenommen wird begrenzt. Um möglichst geringe Abweichungen vom Solldruck zu erzielen, kommt einem genauen Vorsteuerkennfeld eine hohe Bedeutung zu: je genauer dieses ist, desto geringer werden die Abweichungen vom Solldruck zum Systemdruck. Der Begriff "Vorsteuerkennfeld" umfasst den Begriff "Vorsteuerkennlinie".
  • Heutzutage wird das Vorsteuerkennfeld normalerweise in einer eindimensionalen Tabelle hinterlegt. Zur Adaption müssen zunächst stationäre Betriebszustände erkannt werden. Wenn ein stationärer Betriebszustand in der Nähe einer Stützstelle der Tabelle liegt, wird er für die Adaption dieses Punktes der Tabelle verwendet.
  • Durch die Filterung von nicht-stationären Betriebszuständen und Messungen, die nicht in der Nähe einer Stützstelle liegen, ergibt sich eine langsame und ungenaue Adaption.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine beschleunigte und verbesserte Adaption des Vorsteuerkennfeldes eines Druckregelventils vornehmen zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 bzw. 7 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben. Das dynamische Systemverhalten kann deutlich verbessert werden. Zudem können die Fertigungstoleranzen für PCV-Ventile vergrößert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Annäherung eines gespeicherten Vorsteuerkennfeldes eines Druckregelventils einer Common-Rail-Pumpe an das effektive Vorsteuerkennfeld des Druckregelventils. Dazu bildet das gespeicherte Vorsteuerkennfeld einen Solldruck in dem Rail auf einen Steuerstrom des Druckregelventils ab. In einem Verfahrensschritt wird der Steuerstrom des Druckventils bestimmt. Dieser kann direkt aus dem Vorsteuerkennfeld herausgelesen werden oder gemessen werden. In einem weiteren Verfahrensschritt wird der Druck im Rail gemessen. Der gemessene Druck und der Steuerstrom bilden einen Messpunkt. In einem werteren Verfahrensschritt wird das gespeicherte Vorsteuerkennfeld mittels eines Regressionsverfahrens unter Einbezug dieses Messpunktes angepasst.
  • Durch eine wiederholte Ermittlung von Messpunkten und iterieren des Regressionsverfahrens kann das gespeicherte Vorsteuerkennfeld noch genauer an das effektive Vorsteuerkennfeld angenähert werden.
  • Wird das Vorsteuerkennfeld als analytische Funktion gespeichert, so lässt sich das Regressionsverfahren besonders schnell durchführen. Das effektive Kennfeld kann beispielsweise durch Polynome angenähert werden. Polynome dritten Grades weisen den Vorteil auf, dass sie wenig Speicherplatz benötigen, schnell prozessierbar sind und bereits gute Näherungen an das effektive Kennfeld ermöglichen. Das Vorsteuerkennfeld kann auch als eine Summe von analytischen Funktionen, eine Summe von finiten Elementen, eine Summe von B-spline-Funktionen oder eine Summe einer abschnittsweise linearen Funktionen gespeichert sein. Ebenso ist es auch möglich, das Kennfeld als Tabelle zu speichern.
  • Die Verwendung eines Regressionsverfahrens ermöglicht es, das Vorsteuerkennfeld auch während eines nicht-stationären Zustandes der Common-Rail-Pumpe anzupassen. Die Messungen des Druckes brauchen im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr gefiltert zu werden. Dadurch wird das Vorsteuerkennfeld genauer, das Druckregelventil kann auch in transienten Zuständen präziser angesteuert werden.
  • Um das Verfahren durchzuführen wird ein Motorsteuergerät vorgeschlagen, welches einen ersten Datenspeicherbereich, einen zweiten Datenspeicherbereich und einen Prozessor umfasst. Im ersten Datenspeicherbereich kann ein Vorsteuerkennfeld gespeichert werden, welches einen Solldruck auf einen Steuerstrom des Druckregelventils abbildet, während im zweiten Datenspeicherbereich ein gemessener Druck gespeichert werden kann. Der Prozessor ist derart programmiert, dass er ein in dem ersten Datenspeicherbereich gespeichertes Vorsteuerkennfeld mittels eines Regressionsverfahrens unter Einbezug eines im zweiten Datenspeicherbereich gespeicherten Messpunktes anpasst.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1A
    Solldruckverlauf und gemessener Druckverlauf bei transienten Bedingungen im Prüfstand nach dem Stand der Technik;
    Figur 1B
    Verteilung der Regelabweichungen des gemessenen Druckes vom Solldruck nach dem Stand der Technik;
    Figur 2A
    ursprüngliches Vorsteuerkennfeld;
    Figur 2B
    angepasstes Vorsteuerkennfeld;
    Figur 3A
    Testprozedur und den gemessener Systemdruck für das ursprüngliche Vorsteuerkennfeld;
    Figur 3B
    Testprozedur und den gemessenen Systemdruck für das angepasste Vorsteuerkennfeld;
    Figur 4
    ursprüngliche Vorsteuerkennfeld zu Beginn der Testprozedur und das angepasstes Vorsteuerkennfeld;
    Figur 5A
    Solldruck und effektiver Druck während einer Testfahrt;
    Figur 5B
    Differenz zwischen Solldruck und effektivem Druck während der Testfahrt.
  • Figur 1A zeigt den Solldruckverlauf 10 und einen im Prüfstand gemessenen Druckverlauf 12 im Rail eines Common-Rail-Systems mit Druckregelventil, dessen Vorsteuerkennfeld nach dem Stand der Technik angesteuert wird. Auf der Abszisse ist die Zeit t in Sekunden s aufgetragen, auf der Ordinate der Druck p in Megapascal MPa. Im Common-Rail-System ist ein stabiler Regler implementiert, welcher sicherstellt, dass sich das System jeweils asymptotisch an Betriebspunkte annähert. In stationären Zuständen ist in dieser Auflösung kaum ein Unterschied zwischen Solldruck und gemessenem Druck im Rail erkennbar. Bei transienten Bedingungen ist die Abweichung von Solldruck 10 und gemessenem Druck 12 ersichtlich.
  • Figur 1B zeigt die Verteilung der Regelabweichungen dp des gemessenen Druckes 12 vom Solldruck 10 für die in Figur 1A gemessenen Druckverläufe. Auf der Abszisse ist die Regelabweichung dp in Megapascal aufgetragen, während die Ordinate die Häufigkeit n einer Regelabweichung angibt. Die Analyse der Messdaten zeigt, dass sich die Regelabweichungen um die Gleichgewichtslage verteilen. Das Gesamtsystem verhält sich wie ein Attraktor, bei dem Betriebszustände umso wahrscheinlicher sind, je näher sie am Gleichgewichtszustand liegen.
  • Die Annäherung eines gespeicherten Vorsteuerkennfelds an das effektive Vorsteuerkennfeld eines Druckregelventils wurde zunächst an einem Systemprüfstand unter reproduzierbaren Bedingungen getestet. Die Figuren 2A, 2B, 3A und 3B beziehen sich auf ein erstes Ausführungsbeispiel, welches im Prüfstand getestet wurde.
  • Figur 2A zeigt dabei ein ursprüngliches Vorsteuerkennfeld, welches einen Solldruck p in dem Rail auf einen Steuerstrom I des Druckregelventils abbildet. Die Abszisse stellt den Solldruck p in Megapascal dar und die Ordinate den Strom I, mit welchem das Druckregelventil angesteuert wird. Der Strom I ist in Pulsweitenmodulation aufgetragen, wobei ein Wert von 100 einem Gleichstrom entsprechen würde. Das Vorsteuerkennfeld wurde als Polynom dritten Grades in der Motorsteuerung gespeichert: I = I p = a 0 + a 1 ⁢ p + a 2 ⁢ p 2 + a 3 ⁢ p 3
    Figure imgb0001
  • Ein ungenaues Vorsteuerkennfeld wie in Figur 2A führt zu großen Korrekturtermen des PI-Reglers und als Konsequenz dazu, dass die tatsächliche Bestromung des Druckregelventils stark von dem Vorsteuerkennfeld abweicht. Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird ein momentan gemessener Strom am Druckregelventil mit dem zugehörigen Druck zur Korrektur des Vorsteuerkennfeldes verwendet. Das Vorsteuerkennfeld wird als Anwendungsbeispiel durch obiges Polynom approximiert. Der tatsächliche Zustand (Strom/Druck) wird durch ein Regressionsverfahren verwendet, um die Parameter a0, a1, a2, a3 des Polynoms zu modifizieren. Durch iterative Wiederholung des Verfahrens passt sich so der Verlauf des Polynoms optimal an das tatsächliche Vorsteuerkennfeld des Druckregelventils an.
  • Messdaten für den Systemdruck und die Bestromung des Druckregelventils können in zufälliger Folge gesammelt werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist keine Filterung von Daten notwendig. Insbesondere können auch Daten von nicht-stationären Zuständen verwendet werden und Daten, welche sich nicht in der Nähe einer Stützstelle des gespeicherten Vorsteuerkennfeldes befinden.
  • Um das Regressionsverfahren durchzuführen, kann beispielsweise das Vorsteuerkennfeld durch charakteristische Punkte repräsentiert werden. Für ein Polynom dritten Grades bedarf es beispielsweise vier charakteristischer Punkte. Diese Punkte werden vorteilhafterweise durch einen D-optimalen Versuchsplan ausgewählt. Ein gemessener Wert wird dann zu den charakteristischen Punkten hinzugefügt. Mit diesen Punkten wird das Vorsteuerkennfeld neu ermittelt und wiederum auf die charakteristischen Punkte reduziert. Das Gewicht des gemessenen Wertes kann zusätzlich durch einen Multiplikationsfaktor modifiziert werden, wodurch die Konvergenzgeschwindigkeit erhöht werden kann. Für ein Polynom dritten Grades kann das Regressionsverfahren auf das Lösen eines linearen 4x4-Gleichungssystems reduziert werden. Dies ist analytisch möglich und kann daher problemlos in einer Motorsteuerung realisiert werden. Auch muss der Datenspeicher lediglich vier charakteristische Punkte und einen Messwert aufnehmen können.
  • Figur 2B zeigt das angepasste Vorsteuerkennfeld, welches nach 100 Iterationen aus dem Vorsteuerkennfeld von Figur 2A hervorgeht. Für jede Iteration wurde das Vorsteuerkennfeld mittels eines Regressionsverfahrens angepasst. Ein Messpunkt umfasst dabei eine Messung des Druckes p in dem Rail und den Strom I, mit welchem das Druckregelventil angesteuert wird. Der Druck p ist auf der Abszisse in Megapascal MPa und der Strom I auf der Ordinate in Pulsweitenmodulation PWM aufgetragen.
  • Das ursprüngliche Vorsteuerkennfeld von Figur 2A und das angepasste Vorsteuerkennfeld von Figur 2B wurden mittels einer einheitlichen Testprozedur darauf getestet, wie rasch und präzise der Raildruck eines Common-Rail-Systems angepasst wird. Dazu wurde eine transiente Testprozedur definiert, welche 55 Sekunden dauert und welche aus einer Reihe von zeitlich vorgegebenen Sprüngen des Solldruckes in dem Rail besteht. Während der Testprozedur waren beide Vorsteuerkennfelder fest, wurden also nicht adaptiert. Während des Ablaufs der Testprozeduren wurde der Systemdruck im Rail gemessen.
  • Figur 3A zeigt den zeitlichen Verlauf des Solldrucks 10 und des gemessenen Systemdrucks 12 für das ursprüngliche Vorsteuerkennfeld von Figur 2A. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, auf der Ordinate der Druck in Megapascal. Die Standardabweichung zwischen Solldruck 10 und Systemdruck 12 beträgt 3.2 Megapascal. In stationären Zuständen ist in dieser Auflösung kaum ein Unterschied zwischen Solldruck und gemessenem Druck im Rail erkennbar. Bei transienten Bedingungen ist die Abweichung von Solldruck 10 und gemessenem Druck 12 ersichtlich.
  • Figur 3B zeigt den zeitlichen Verlauf des Solldrucks 10 und den gemessenen Systemdrucks 12 für das angepasste Vorsteuerkennfeld von Figur 2B. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, auf der Ordinate der Druck in Megapascal. Die Standardabweichung zwischen Solldruck und Systemdruck beträgt nur noch 1.5 Megapascal. Auch bei transienten Übergängen zeigt ist auf der Figur 3B praktisch keine Abweichung des Systemdrucks 12 vom Solldruck 10 erkennbar.
  • Die Figuren 4, 5A und 5B beziehen sich auf ein zweites Ausführungsbeispiel, welches in einem Fahrzeug auf der Strasse getestet wurde. Dazu wurde eine Testprozedur mit einer online-Adaption im Fahrzeug durchgeführt. Die Testprozedur dauerte 2 Minuten.
  • Figur 4 zeigt das ursprüngliche Vorsteuerkennfeld 14 zu Beginn der Testprozedur und das angepasste Vorsteuerkennfeld 16. Auf der Abszisse ist der Solldruck p aufgetragen, während die Ordinate den Strom I darstellt, mit welchem das Druckregelventil anzusteuern ist. Einzelne Messpunkte 18, mit welchen das Vorsteuerkennfeld iterativ angepasst wurde, sind ebenfalls erkennbar. Das angepasste Kennfeld ging nach 120 Sekunden aus 200 Iterationen hervor.
  • Dabei wurde dasselbe Verfahren angewendet wie im Beispiel nach Figur 2A/2B. Da es sich im Fahrzeug aber nicht um dasselbe Druckregelventil handelt wie im Prüfstandsbeispiel, ergibt sich als Endergebnis der Iteration ein etwas anders verlaufendes Vorsteuerkennfeld.
  • Figur 5A zeigt den Solldruck 10 in Megapascal MPa, welcher sich durch die Testfahrt des Fahrzeugs ergab sowie den effektiven Druck 12 in dem Rail. Auf der Abszisse ist die Zeit t in Sekunden aufgetragen, auf der Ordinate der Druck p in Megapascal MPa.
  • Figur 5B zeigt die Differenz dp zwischen Solldruck und effektivem Druck in Megapascal MPa während der Testfahrt. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, auf der Ordinate die Druckdifferenz in Megapascal. Es ist ersichtlich, dass nach etwa 60 Sekunden Fahrt das Vorsteuerkennfeld deutlich besser angepasst ist, als zu Beginn der Fahrt. Die Differenz dp zwischen Solldruck und effektivem Druck ist in der zweiten Hälfte der Testprozedur deutlich geringer als in der ersten Hälfte.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Annäherung eines gespeicherten Vorsteuerkennfeldes eines Druckregelventils einer Common-Rail Pumpe an das effektive Vorsteuerkennfeld des Druckregelventils, wobei das gespeicherte Vorsteuerkennfeld einen Solldruck in dem Rail auf einen Steuerstrom des Druckregelventils abbildet, das Verfahren umfassend die Verfahrensschritte:
    A Messen des Druckes in dem Rail;
    B Bestimmen des Steuerstroms des Druckregelventils; gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt
    C Anpassen des gespeicherten Vorsteuerkennfeldes mittels eines Regressionsverfahrens unter Einbezug des in Schritt A gemessenen Druckes und der in Schritt B gemessenen Steuerstroms.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verfahrensschritte A, B und C iteriert werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das gespeicherte Vorsteuerkennfeld eine analytische Funktion, eine Summe von analytischen Funktionen, ein Polynom, insbesondere ein Polynom dritten Grades, eine Summe von finiten Elementen, eine Summe von B-spline-Funktionen, eine Summe einer abschnittsweise linearen Funktionen oder eine Tabelle ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Verfahrensschritt B und/oder der Verfahrensschritt C während eines nicht-stationären Zustandes der Common-Rail-Pumpe vorgenommen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Regressionsverfahren durch ein Motorsteuergerät ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Regressionsverfahren ungefilterte Messungen von Schritt A und Schritt B verwendet.
  7. Motorsteuergerät zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfassend
    - einen ersten Datenspeicherbereich für ein Vorsteuerkennfeld, welches einen Solldruck auf einen Steuerstrom des Druckregelventils abbildet,
    - einen zweiten Datenspeicherbereich für einen Messpunkt, insbesondere einen gemessenen Druck,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Motorsteuergerät einen Prozessor umfasst, welcher derart programmiert ist, dass er ein in dem ersten Datenspeicherbereich gespeichertes Vorsteuerkennfeld mittels eines Regressionsverfahrens unter Einbezug eines im zweiten Datenspeicherbereich gespeicherten Messpunktes anpasst.
  8. Motorsteuergerät nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Motorsteuergerät einen Prozessor umfasst, welcher derart programmiert ist, dass der zweite Datenspeicherbereich mit einem neuen Messpunkt beschrieben und das Regressionsverfahren iteriert wird.
  9. Motorsteuergerät nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das gespeicherte Vorsteuerkennfeld eine analytische Funktion, eine Summe von analytischen Funktionen, ein Polynom, insbesondere ein Polynom dritten Grades, eine Summe von finiten Elementen, eine Summe von B-spline-Funktionen, eine Summe einer abschnittsweise linearen Funktionen oder eine Tabelle ist.
  10. Motorsteuergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Motorsteuergerät einen Prozessor umfasst, welcher derart programmiert ist, dass der Verfahrensschritt B und/oder der Verfahrensschritt C während eines nicht-stationären Zustandes der Common-Rail-Pumpe vorgenommen wird.
  11. Motorsteuergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Motorsteuergerät einen Prozessor umfasst, welcher derart programmiert ist, dass das Regressionsverfahren ungefilterte Messungen von Schritt A und Schritt B verwendet.
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