EP2172634A2 - Raildruckregelungskonzept für Raildruckregler mit mehreren Stellgliedern - Google Patents
Raildruckregelungskonzept für Raildruckregler mit mehreren Stellgliedern Download PDFInfo
- Publication number
- EP2172634A2 EP2172634A2 EP09012444A EP09012444A EP2172634A2 EP 2172634 A2 EP2172634 A2 EP 2172634A2 EP 09012444 A EP09012444 A EP 09012444A EP 09012444 A EP09012444 A EP 09012444A EP 2172634 A2 EP2172634 A2 EP 2172634A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- control valve
- pressure control
- volume flow
- high pressure
- controlled
- 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- Withdrawn
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
- F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
- F02M63/023—Means for varying pressure in common rails
- F02M63/0235—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure
- F02M63/025—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure from the common rail
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
- F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—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
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1413—Controller structures or design
- F02D2041/1422—Variable gain or coefficients
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2048—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit said control involving a limitation, e.g. applying current or voltage limits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/31—Control of the fuel pressure
Definitions
- the invention relates to an internal combustion engine with a common rail fuel injection system having at least one unregulated high pressure pump, in the fuel supply line a the amount of the high pressure pump fuel supplied adjusting, controlled by an electronic control device low pressure control valve is turned on, the high pressure pump via a high-pressure line with a high-pressure storage device and this is connected via at least one injection line and a control valve with an injection valve and a method for controlling such a fuel injection system of an internal combustion engine.
- Such an internal combustion engine is from the EP 1 298 316 B1 known.
- This common-rail injection system has two high-pressure pumps used directly in the crankcase of the internal combustion engine, which convey metered fuel into the high-pressure accumulator of the common-rail system.
- the metering of the fuel is carried out by a low-pressure control valve, which is controlled by an electronic control device.
- This system has proven itself and is designed for system pressures up to 1,600 bar. It is the case that the operating pressure in the high-pressure storage device is changed as a function of operating conditions of the internal combustion engine.
- the invention has for its object to provide a reliable, fast and cost-effective pressure adjustment in the high pressure storage device in an advanced common rail fuel injection system with no or little leakage of the individual components.
- a Abêtnden volumetric flow high-pressure control valve is turned on parallel to a high pressure relief valve and that the low pressure control valve and the high pressure control valve are controlled without switching between low pressure control and high pressure control.
- the associated method is characterized in that in the high pressure system controlled by the control device, a volume flow to be controlled determining high pressure control valve is turned on and that the low pressure control valve and the high pressure control valve are controlled without switching between low pressure control and high pressure control. Due to the fact that the individual components are designed and / or operate virtually leak-free in order to increase the system pressure up to the range of 2,000 bar, it is no longer possible to reduce the system pressure by zero delivery of fuel into the high-pressure accumulator. Rather, a deliberate reduction of the system pressure in the high pressure accumulator by a high pressure control valve must be made. There is a special feature in the control device that controls the two valves without switching between low pressure control and high pressure control.
- the low-pressure control valve determines a volume flow to be controlled, which is defined in the control device as a positive volume flow.
- the high-pressure control valve determines a diverting volume flow, which is defined in the control device as a negative flow.
- limits of the control device, the minimum and maximum representable volume flows of the low-pressure control valve and the high-pressure control valve and a current pilot control value for calculating a manipulated variable limit of a PID controller and an I-limit share are stored.
- basic parameters are defined that should not be exceeded during the entire calculation process.
- the desired volume flow as far as possible, implemented by the low pressure control valve.
- the output signal of the adder element is fed to a limiting low-pressure control valve which has, for example, the normalized limits 0 to +1000.
- the difference between the desired and the volume flow converted with the low-pressure control valve is realized with the high-pressure control valve.
- the difference value is supplied to a limiting high-pressure control valve which, for example, has the standardized limits -1000 to 0.
- the volume flows are converted into conversion systems in the required for the control of the low pressure valve and the high pressure control valve electrical currents, which are then fed to the low pressure valve and the high pressure control valve.
- a camshaft 1 of a self-igniting internal combustion engine in addition to not shown, but preferably present gas exchange cam injection cam 2, of which the roller tappet. 3 be operated by high-pressure pumps 4.
- the high-pressure pumps 4 are designed as uncontrolled pumps and the amount of fuel delivered by the pumps is controlled by the fact that in the fuel supply line to the two high pressure pumps 4, a low pressure control valve 6 is turned on, with which the two high-pressure pumps 4 supplied amount of fuel is adjusted.
- the two high pressure pumps 4 are used directly adjacent to each other in the crankcase of the engine and protrude with its upper part out of this. Between the two high-pressure pumps, the later-explained low pressure control valve is arranged to save space.
- the camshaft 1 is driven by a single silent meshing of the crankshaft of the internal combustion engine.
- the amount of fuel metered in this way is conveyed by the high-pressure pumps 4 via a respective high-pressure line 7 into a high-pressure accumulator device 8 (rail).
- the pressure in the high pressure storage device 8 is up to 2,000 bar.
- From the high-pressure storage device 8 branch off six injection lines 9, which are connected via a control valve, each with an injection valve. Fuel is injected via each injection valve into the respective working chamber, which is delimited by the respective piston, cylinder and cylinder head of the internal combustion engine.
- the injection cam 2 are provided in the embodiment with three surveys, so that the camshaft 1 at a complete revolution in the embodiment six times the two high pressure pumps 4 to a - if via the low pressure control valve 6 fuel is supplied - Vietnamese of fuel in the high-pressure accumulator device 8 moves.
- the cams 2 then each have two elevations or but it is only a high-pressure pump 4 installed and the cam 2 has four surveys.
- a discharge line 10 is connected to the high-pressure accumulator device 8, in which a high-pressure control valve 11 is turned on. Parallel to the high-pressure control valve 11, a high-pressure relief valve 12 is switched on, 11 ab facedt regardless of the switching state of the high-pressure control valve when exceeding a (adjustable) maximum pressure, bypassing the high-pressure control valve 11 fuel.
- the low pressure control valve 6 and the high pressure control valve 11 are of a in the Fig. 2 described control device 13 dominated.
- the control device 13 may be an independent system or else part of a motor control device which controls other devices such as the control valves of the injectors.
- limits 14 are the minimum and maximum representable flow rates of the low pressure control valve 6 HiLim_MeUn, LoLim_MeUn and the high pressure control valve 11 HiLim_PCV, LoLim_PCV and a current pilot value PreCtl for calculating a control variable limit of a PID controller and an I - Part limitation filed. Corresponding input signals are compared with these limit values and, if they are exceeded, the corresponding incoming signals are limited to the maximum values.
- the required volume flow in dependence of the control difference and the system boundaries determined in subsystem Limits 14 are calculated using a PIDT1 algorithm.
- This calculated value is additively added to a subsequent adder element 16 to the precontrol value PreCtl.
- a negative value or a positive value can result on the output side of adder element 16, a negative value or a positive value can result.
- the negative value is defined as a volumetric flow to be diverted via the high-pressure control valve 11, while the positive value is defined as the volumetric flow to be controlled by the low-pressure control valve 6.
- the output value from the adder element 16 is fed to a limiting low-pressure control valve 17, which filters out the positive component from the output signal of the adder element 16 and normalizes this positive component in the limits 0 to 1000.
- a conversion system 18a the required current for controlling the low-pressure control valve 6 is calculated.
- the output signal of adder element 16 and the output signal limiting low-pressure control valve 17 are fed to an adder 19, which determines the difference between these signals.
- This signal is supplied to a limiting high-pressure control valve 20 having, for example, the normalized limits -1000 to 0.
- a conversion system 18b which converts the corresponding signals into the required electrical currents for driving the high-pressure control valve 11.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-Kraftstoff-Einspritzsystem, das zumindest eine ungeregelte Hochdruckpumpe aufweist, in deren Kraftstoff-Zuführleitung ein die Menge des der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffs einstellendes, von einer elektronischen Regeleinrichtung beherrschtes Niederdruckregelventil eingeschaltet ist, wobei die Hochdruckpumpe über eine Hochdruckleitung mit einer Hochdruckspeichervorrichtung und diese über zumindest eine Einspritzleitung sowie ein Steuerventil mit einem Einspritzventil verschaltet ist sowie ein Verfahren zur Regelung eines derartigen Kraftstoff-Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine.
- Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der
EP 1 298 316 B1 bekannt. Dieses Common-Rail-Einspritzsystem weist zwei direkt in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingesetzte Hochdruckpumpen auf, die zugemessenen Kraftstoff in den Hochdruckspeicher des Common-Rail-Systems fördern. Die Zumessung des Kraftstoffs erfolgt durch ein Niederdruckregelventil, das von einer elektronischen Regeleinrichtung gesteuert wird. Dieses System hat sich bewährt und ist für Systemdrücke bis 1.600 bar ausgelegt. Dabei ist es so, dass der Betriebsdruck in der Hochdruckspeichervorrichtung in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine verändert wird. Bei einer gewünschten Erhöhung des Systemdrucks erfolgt dies durch eine entsprechende Steuerung des Niederdruckregelventils hin zu einer Vergrößerung der den beiden Hochdruckpumpen zugeführten Kraftstoffmenge, während eine Regelung hin zu einer Verringerung des Systemdrucks durch eine Verringerung des von dem Niederdruckregelventil zugemessenen Kraftstoffs zu den beiden Hochdruckpumpen bei gleichzeitigem Druckabbau in der Hochdruckspeichervorrichtung durch Leckage an den verschiedenen Komponenten erfolgt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem weiterentwickelten Common-Rail-Kraftstoff-Einspritzsystem mit keiner oder nur geringer Leckage der einzelnen Komponenten eine zuverlässige, schnelle und kostengünstige Druckanpassung in der Hochdruckspeichervorrichtung zu ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in das Hochdrucksystem ein von der Regeleinrichtung beherrschtes, einen absteuernden Volumenstrom bestimmendes Hochdruckregelventil parallel zu einem Hochdrucküberdruckventil eingeschaltet ist und dass das Niederdruckregelventil und das Hochdruckregelventil ohne Umschaltung zwischen Niederdruckregelung und Hochdruckregelung angesteuert sind. Das zugehörige Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in das Hochdrucksystem ein von der Regeleinrichtung beherrschtes, einen abzusteuernden Volumenstrom bestimmendes Hochdruckregelventil eingeschaltet ist und dass das Niederdruckregelventil und das Hochdruckregelventil ohne Umschaltung zwischen Niederdruckregelung und Hochdruckregelung angesteuert sind. Dadurch, dass zur Erhöhung des Systemdrucks bis in den Bereich von 2.000 bar die einzelnen Komponenten nahezu leckagefrei ausgestaltet sind bzw. arbeiten, ist es nicht mehr möglich, eine Systemdruckreduzierung durch eine Null-Förderung von Kraftstoff in den Hochdruckspeicher vorzunehmen. Es muss vielmehr eine bewusste Reduzierung des Systemdrucks in dem Hochdruckspeicher durch ein Hochdruckregelventil vorgenommen werden. Dabei liegt eine Besonderheit in der Regeleinrichtung, die ohne Umschaltung zwischen Niederdruckregelung und Hochdruckregelung die beiden Ventile ansteuert.
- In Weiterbildung der Erfindung bestimmt das Niederdruckregelventil einen zusteuernden Volumenstrom, der in der Regeleinrichtung als positiver Volumenstrom definiert ist. Dagegen bestimmt das Hochdruckregelventil einen absteuernden Volumenstrom, der in der Regeleinrichtung als negativer Volumenstrom definiert ist. Durch diese Definitionen ist eine eindeutige Trennung zwischen den einzelnen Volumenströmen gegeben, die - wie nachfolgend dargestellt wird - regelungstechnisch eindeutig umgesetzt und ohne aufwendige Schaltungstechnik verwirklicht werden können.
- In weiterer Ausgestaltung werden in einem Teilsystem Begrenzungen der Regeleinrichtung, die minimal und maximal darstellbaren Volumenströme des Niederdruckregelventils und des Hochdruckregelventils sowie ein aktueller Vorsteuerwert zur Berechnung einer Stellgrößenbegrenzung eines PID-Reglers und einer I-Anteilbegrenzung abgelegt. In diesem Teilsystem Begrenzungen werden also Eckwerte definiert, die während des gesamten Rechenvorgangs nicht überschritten werden sollen.
- In weiterer Ausgestaltung wird in dem Teilsystem Regelrechner PIDT1 der benötigte Volumenstrom (Stellgröße) in Abh-ängigkeit der Regeldifferenz (Psoll - Pist) und der in Teilsystem Begrenzungen bestimmten Systemgrenzen mit einem PIDT1-Algorithmus berechnet, welcher in einem nachfolgenden Addiererelement zu einer Vorsteuerung additiv hinzugefügt wird. T1 bedeutet bei einem solchen Element eine Verzögerung erster Ordnung. Ausgangsseitig aus dem Addiererelement kann sich aufgrund der vorherigen Definitionen ein positiver Wert ergeben, beispielsweise im Bereich von normierten Grenzen
- 1.000 und +1.000. An dieser Stelle ist es noch unerheblich, welches der Regelventile (Niederdruckregelventil oder Hochdruckregelventil) den vom System gewünschten Volumenstrom letztendlich umsetzt.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der gewünschte Volumenstrom, soweit möglich, von dem Niederdruckregelventil umgesetzt. Dazu wird das Ausgangssignal des Addiererelements einer Begrenzung-Niederdruckregelventil zugeführt, die beispielsweise die normierten Grenzen 0 bis +1.000 aufweist.
- Soweit dies nicht oder nicht vollständig möglich ist, wird die Differenz aus dem gewünschten und der mit dem Niederduckregelventil umgesetzten Volumenstrom mit dem Hochdruckregelventil realisiert. Dazu wird der Differenzwert einer Begrenzung-Hochdruckregelventil zugeführt, die beispielsweise die normierten Grenzen -1.000 bis 0 aufweist.
- In Weiterbildung der Erfindung werden die Volumenströme in Wandelsystemen in die für die Ansteuerung des Niederdruckventils und des Hochdruckregelventils benötigten elektrischen Ströme umgerechnet, die dann dem Niederdruckventil und dem Hochdruckregelventil zugeführt werden.
- Die entsprechenden Verfahrensschritte zur Regelung des Kraftstoff-einspritzsystems sind entsprechend den vorherigen Darstellungen umgesetzt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Zeichnungsbeschreibung wiedergegeben, in der ein in den Fig. dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
-
- Fig. 1
- ein grundsätzliches Schema des Kraftstoff-Einspritzsystems und
- Fig. 2
- ein Schaltschema der Regelstrategie.
- Eine Nockenwelle 1 einer selbstzündenden Brennkraftmaschine weist neben nicht dargestellten, aber vorzugsweise vorhandenen Gaswechselnocken Einspritznocken 2 auf, von denen die Rollenstößel 3 von Hochdruckpumpen 4 betätigt werden. Die Hochdruckpumpen 4 sind als ungeregelte Pumpen ausgelegt und die von den Pumpen geförderte Kraftstoffmenge wird dadurch gesteuert, dass in der Kraftstoff-Zuführleitung zu den beiden Hochdruckpumpen 4 ein Niederdruckregelventil 6 eingeschaltet ist, mit dem die den beiden Hochdruckpumpen 4 zugeführte Kraftstoffmenge eingestellt wird. Die beiden Hochdruckpumpen 4 sind direkt nebeneinanderliegend in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingesetzt und ragen mit ihrem oberen Teil aus diesem hinaus. Zwischen den beiden Hochdruckpumpen ist das später erläuterte Niederdruckregelventil platzsparend angeordnet. Die Nockenwelle 1 ist über einen einzigen geräuscharmen Zahneingriff von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben.
- Die so zugemessene Kraftstoffmenge wird von den Hochdruckpumpen 4 über jeweils eine Hochdruckleitung 7 in eine Hochdruckspeichervorrichtung 8 (Rail) gefördert. Der Druck in der Hochdruckspeichervorrichtung 8 beträgt bis zu 2.000 bar. Aus der Hochdruckspeichervorrichtung 8 zweigen sechs Einspritzleitungen 9 ab, die über ein Steuerventil mit je einem Einspritzventil verschaltet sind. Über jedes Einspritzventil wird Kraftstoff in den jeweiligen Arbeitsraum, der von dem jeweiligen Kolben, Zylinder und Zylinderkopf der Brennkraftmaschine begrenzt wird, eingespritzt. Damit in der Hochdruckspeichervorrichtung 8 entsprechend den über die einzelnen Einspritzleitungen wiederum entsprechend der Zündfolge der Brennkraftmaschine entnommener Kraftstoff zur Erreichung eines möglichst gleichmäßigen, nicht schwankenden Drucks nachgefördert wird, sind die Einspritznocken 2 in dem Ausführungsbeispiel mit jeweils drei Erhebungen versehen, so dass die Nockenwelle 1 bei einer vollständigen Umdrehung in dem Ausführungsbeispiel sechs mal die beiden Hochdruckpumpen 4 zu einer - sofern über das Niederdruckregelventil 6 Kraftstoff zugeführt wird - Nachförderung von Kraftstoff in die Hochdruckspeichervorrichtung 8 bewegt. Bei einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine weisen die Nocken 2 dann jeweils zwei Erhebungen auf oder aber es ist nur eine Hochdruckpumpe 4 verbaut und der Nocken 2 weist vier Erhebungen auf.
- Soll der in der Hochdruckspeichervorrichtung 8 herrschende Kraftstoffdruck verringert werden, was beispielsweise beim Übergang von Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine hin zu Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gefordert wird, wird aus der Hochdruckspeichervorrichtung 8 gezielt Kraftstoff abgesteuert. Dazu ist an die Hochdruckspeichervorrichtung 8 eine Absteuerleitung 10 angeschlossen, in die ein Hochdruckregelventil 11 eingeschaltet ist. Parallel zu dem Hochdruckregelventil 11 ist ein Hochdrucküberdruckventil 12 eingeschaltet, das unabhängig von dem Schaltzustand des Hochdruckregelventils 11 bei Überschreiten eines (einstellbaren) Maximaldrucks unter Umgehung des Hochdruckregelventils 11 Kraftstoff absteuert. Das Niederdruckregelventil 6 und das Hochdruckregelventil 11 werden von einer in der
Fig. 2 beschriebenen Regeleinrichtung 13 beherrscht. Die Regeleinrichtung 13 kann ein eigenständiges System oder aber auch Bestandteil einer Motorregeleinrichtung sein, die auch andere Einrichtungen wie beispielsweise die Steuerventile der Einspritzventile steuert. - Wie erwähnt zeigt
Fig. 2 ein Schaltschema der hardwaremäßig umgesetzten Regeleinrichtung 13. In einem ersten Teilsystem Begrenzungen 14 sind die minimal und maximal darstellbaren Volumenströme des Niederdruckregelventils 6 HiLim_MeUn, LoLim_MeUn und des Hochdruckregelventils 11 HiLim_PCV, LoLim_PCV sowie ein aktueller Vorsteuerwert PreCtl zur Berechnung einer Stellgrößenbegrenzung eines PID-Reglers und einer I-Anteilsbegrenzung abgelegt. Entsprechende Eingangssignale werden mit diesen Grenzwerten verglichen und bei Überschreitung die entsprechenden eingehenden Signale auf die Maximalwerte begrenzt. - In einem weiteren nachfolgenden Teilsystem Regelrechner PIDT1 15 wird der benötigte Volumenstrom in Abhängigkeit der Regeldifferenz und der im Teilsystem Begrenzungen 14 bestimmten Systemgrenzen mit einem PIDT1-Algorithmus berechnet. Dieser berechnete Wert wird einem nachfolgenden Addiererelement 16 zu dem Vorsteuerwert PreCtl additiv hinzugefügt. Ausgangsseitig aus dem Addiererelement 16 kann sich ein negativer Wert oder ein positiver Wert ergeben. Der negative Wert wird definitionsgemäß als ein über das Hochdruckregelventil 11 abzusteuernder Volumenstrom definiert, während der positive Wert als von dem Niederdruckregelventil 6 zuzusteuernder Volumenstrom definiert ist.
- In den nachfolgenden Elementen wird die entsprechende Aufteilung und Zuweisung auf das Niederdruckregelventil 6 und das Hochdruckregelventil 11 vorgenommen. Dazu wird der Ausgangswert aus dem Addiererelement 16 einer Begrenzung-Niederdruckregelventil 17 zugeführt, die den positiven Anteil aus dem Ausgangssignal des Addiererelements 16 austretenden Signals herausfiltert und diesen positiven Anteil in den Grenzen 0 bis 1.000 normiert. Über ein Wandelsystem 18a wird der benötigte Strom zur Ansteuerung des Niederdruckregelventils 6 errechnet. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Addiererelements 16 und das Ausgangssignal Begrenzung-Niederdruckregelventil 17 einem Addierer 19 zugeführt, der die Differenz aus diesen Signalen bestimmt. Dieses Signal wird einer Begrenzung-Hochdruckregelventil 20 zugeführt, die beispielsweise die normierten Grenzen -1000 bis 0 aufweist. Entsprechend folgt auf diese Begrenzung-Hochdruckregelventil 20 wiederum ein Wandelsystem 18b, das die entsprechenden Signale in die benötigten elektrischen Ströme zur Ansteuerung des Hochdruckregelventils 11 umsetzt.
- Bezugszeichen
- 1
- Nockenwelle
- 2
- Einspritznocken
- 3
- Rollenstößel
- 4
- Hochdruckpumpe
- 5
- Kraftstoff-Zuführleitung
- 6
- Niederdruckregelventil
- 7
- Hochdruckleitung
- 8
- Hochdruckspeichervorrichtung
- 9
- Einspritzleitung
- 10
- Absteuerleitung
- 11
- Hochdruckregelventil
- 12
- Hochdrucküberdruckventil
- 13
- Regeleinrichtung
- 14
- Begrenzungen
- 15
- Regelrechner PIDT1
- 16
- Addiererelement
- 17
- Begrenzung-Niederdruckregelventil
- 18a, 18b
- Wandelsystem
- 19
- Addierer
- 20
- Begrenzung-Hochdruckregelventil
Claims (14)
- Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-Kraftstoff-Einspritzsystem, das zumindest eine ungeregelte Hochdruckpumpe aufweist, in deren Kraftstoff-Zuführleitung ein die Menge des der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffs einstellendes, von einer elektronischen Regeleinrichtung beherrschtes Niederdruckregelventil eingeschaltet ist, wobei die Hochdruckpumpe über eine Hochdruckleitung mit einer Hochdruckspeichervorrichtung und diese über zumindest eine Einspritzleitung sowie ein Steuerventil mit einem Einspritzventil verschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass in das Hochdrucksystem ein von der Regeleinrichtung (13) beherrschtes, einen abzusteuernden Volumenstrom bestimmendes Hochdruckregelventil (11) eingeschaltet ist und dass das Niederdruckregelventil (6) und das Hochdruckregelventil (11) ohne Umschaltung zwischen Niederdruckregelung und Hochdruckregelung angesteuert sind. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Niederdruckregelventil (6) einen zusteuernden Volumenstrom bestimmt, der in der Regeleinrichtung (13) als positiver Volumenstrom definiert ist. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckregelventil (11) einen absteuernden Volumenstrom bestimmt, der in der Regeleinrichtung (13) als negativer Volumenstrom definiert ist. - Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Teilsystem Begrenzungen (14) der Regeleinrichtung (13), die minimal und maximal darstellbaren Volumenströme des Niederdruckregelventils (6) und des Hochdruckregelventils (11) sowie ein aktueller Vorsteuerwert zur Berechnung einer Stellgrößenbegrenzung eines PID-Reglers und der 1-Anteilbegrenzung abgelegt sind. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Teilsystem Regelrechner PIDT1 (15) der benötigte Volumenstrom (Stellgröße) in Abhängigkeit der Regeldifferenz (pSoll-pIst) und der im Teilsystem Begrenzungen (14) bestimmten Systemgrenzen mit einem PIDT1-Algorithmus berechnet wird, weicher zu einer Vorsteuerung additiv hinzugefügt wird. - Brennkraftmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der gewünschte Volumenstrom, soweit möglich, von dem Niederdruckregelventil (6) umgesetzt wird und, soweit dies nicht vollständig möglich ist, die Differenz aus dem gewünschten und dem mit dem Niederdruckregelventil (6) umgesetzten Volumenstrom mit dem Hochdruckregelventil (11) realisiert wird. - Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Volumenströme in Wandelsystemen (18a, 18b) in die zur Ansteuerung des Niederdruckventils (6) und des Hochdruckregelventils (11) benötigten elektrischen Ströme umgerechnet werden. - Verfahren zur Regelung eines Common-Rail-Kraftstoff-Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, das zumindest eine ungeregelte Hochdruckpumpe aufweist, in deren Kraftstoff-Zuführleitung ein die Menge des der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffs einstellendes, von einer elektronischen Regeleinrichtung beherrschtes Niederdruckregelventil eingeschaltet ist, wobei die Hochdruckpumpe über eine Hochdruckleitung mit einer Hochdruckspeichervorrichtung und diese über zumindest eine Einspritzleitung sowie ein Steuerventil mit einem Einspritzventil verschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass in das Hochdrucksystem ein von der Regeleinrichtung (13) beherrschtes, einen abzusteuernden Volumenstrom bestimmendes Hochdruckregelventil (11) eingeschaltet ist und dass das Niederdruckregelventil (6) und das Hochdruckregelventil (11) ohne Umschaltung zwischen Niederdruckregelung und Hochdruckregelung angesteuert werden. - Verfahren zur Regelung des Common-Rail-Kraftstoff-Einspritzsystems nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Niederdruckregelventil (6) einen zusteuernden Volumenstrom bestimmt, der in der Regeleinrichtung (13) als positiver Volumenstrom bestimmt wird. - Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Einspritzsystems nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckregelventil (11) einen absteuernden Volumenstrom bestimmt, der in der Regeleinrichtung (13) als negativer Volumenstrom bestimmt wird. - Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Einspritzsystems nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Teilsystem Begrenzungen (14) der Regeleinrichtung (13) die minimal und maximal darstellbaren Volumenströme des Niederdruckregelventils (6) und des Hochdruckregelventils (11) sowie ein aktueller Vorsteuerwert zur Berechnung einer Stellgrößenbegrenzung eines PID-Reglers und der I-Anteilbegrenzung abgelegt sind und in einem nachfolgenden Regelrechner (15) herangezogen werden. - Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Einspritzsystems nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilsystem Regelrechner (15) der benötigte Volumenstrom (Stellgröße) in Abhängigkeit der Regeldifferenz (pSoll-pIst) und der im Teilsystem Begrenzungen (14) bestimmten Systemgrenzen mit einem PIDT1-Algorithmus berechnet wird, welcher zu einer Vorsteuerung additiv hinzugefügt wird. - Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Einspritzsystems nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der gewünschte Volumenstrom, soweit möglich, von dem Niederdruckregelventil (6) umgesetzt wird und, soweit dies nicht vollständig möglich ist, die Differenz aus dem gewünschten und dem mit dem Niederdruckregelventil umgesetzten Volumenstrom mit dem Hochdruckregelventil (11) realisiert wird. - Verfahren zur Regelung des Kraftstoff-Einspritzsystems nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Volumenströme in Wandelsystemen (18a, 18b) in die zur Ansteuerung des Niederdruckventils (6) und des Hochdruckregelventils (11) benötigten elektrischen Ströme umgerechnet werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810049964 DE102008049964A1 (de) | 2008-10-02 | 2008-10-02 | Raildruckregelungskonzept für Raildruckregler mit mehreren Stellgliedern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2172634A2 true EP2172634A2 (de) | 2010-04-07 |
EP2172634A3 EP2172634A3 (de) | 2013-05-01 |
Family
ID=41648796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP09012444.7A Withdrawn EP2172634A3 (de) | 2008-10-02 | 2009-10-01 | Raildruckregelungskonzept für Raildruckregler mit mehreren Stellgliedern |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2172634A3 (de) |
DE (1) | DE102008049964A1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1298316B1 (de) | 2001-09-26 | 2008-05-07 | DEUTZ Aktiengesellschaft | Kraftstoff-Einspritzsystem |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19752025B4 (de) * | 1997-11-24 | 2006-11-09 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Kraftstoffdruckes in einem Kraftstoffspeicher |
JP3885652B2 (ja) * | 2002-04-26 | 2007-02-21 | 株式会社デンソー | 蓄圧式燃料噴射装置 |
DE10245268A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Druckgröße einer Brennkraftmaschine |
DE102004016724B4 (de) * | 2004-04-05 | 2009-01-02 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Überwachen einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine |
-
2008
- 2008-10-02 DE DE200810049964 patent/DE102008049964A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-10-01 EP EP09012444.7A patent/EP2172634A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1298316B1 (de) | 2001-09-26 | 2008-05-07 | DEUTZ Aktiengesellschaft | Kraftstoff-Einspritzsystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102008049964A1 (de) | 2010-04-08 |
EP2172634A3 (de) | 2013-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0966605B1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für brennkraftmaschinen | |
EP1476654B1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine | |
DE102010007352A1 (de) | Strömungskorrektursystem für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Maschinen mit Direkteinspritzung | |
DE10253404A1 (de) | Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Motors | |
EP1357285A2 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
WO2008095815A1 (de) | Verfahren zur bestimmung einer regelgrösse für eine druckregelung eines hochdruckspeichers in einem einspritzsystem | |
EP1350948A1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
WO2010052119A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer einspritzanlage für eine brennkraftmaschine | |
DE60000255T2 (de) | Speicherkraftstoffeinspritzvorrichtung | |
DE102006018164B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine | |
EP2080888A2 (de) | Automatische Kraftstofferkennung | |
WO2009013059A1 (de) | Brennkraftmaschine mit mehreren zylindern | |
DE102007060006B3 (de) | Kraftstoffdruckregelsystem | |
EP1327766A2 (de) | Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine | |
WO2013037481A1 (de) | Hochdruckpumpensystem | |
EP1530681B1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine | |
DE102005011114A1 (de) | Druckakkumulations-Kraftstoffeinspritzsystem | |
DE102012200764B3 (de) | Common-Rail-Einspritzsystem für einen Verbrennungsmotor | |
DE10036773A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffzumesssystems einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine | |
EP2172634A2 (de) | Raildruckregelungskonzept für Raildruckregler mit mehreren Stellgliedern | |
DE102014006995A1 (de) | Common Rail-System mit mechanischen Pumpeneinheiten | |
DE19738502A1 (de) | System zur Hochdruckerzeugung | |
DE102014007880B4 (de) | Verfahren zur Einstellung des Drucks in einem Hochdrucksystem eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10112702A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffzumesssystem | |
DE102004046812B4 (de) | Verbrennungsgeräusch und Momentstoss reduzierendes Brennstoffeinspritzsystem |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA RS |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA RS |
|
RIC1 | Information provided on ipc code assigned before grant |
Ipc: F02D 41/38 20060101AFI20130327BHEP Ipc: F02D 41/20 20060101ALN20130327BHEP Ipc: F02M 63/02 20060101ALI20130327BHEP Ipc: F02D 41/14 20060101ALI20130327BHEP |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20131028 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20170626 |
|
RIC1 | Information provided on ipc code assigned before grant |
Ipc: F02D 41/14 20060101ALI20190114BHEP Ipc: F02D 41/20 20060101ALN20190114BHEP Ipc: F02D 41/38 20060101AFI20190114BHEP Ipc: F02M 63/02 20060101ALI20190114BHEP |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20190308 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20190719 |