EP2715095A2 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine

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EP2715095A2
EP2715095A2 EP12717276.5A EP12717276A EP2715095A2 EP 2715095 A2 EP2715095 A2 EP 2715095A2 EP 12717276 A EP12717276 A EP 12717276A EP 2715095 A2 EP2715095 A2 EP 2715095A2
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EP
European Patent Office
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control
rail
metering unit
pressure
control value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12717276.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
David Vitre
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine with
  • the injection is controlled exclusively by maps, the injection timing and the injection quantity are controlled by an electronic engine control.
  • Fuel in the pressure accumulator or rail is injected into combustion chambers via injection valves.
  • fuel is supplied to the rail continuously or at regular intervals via a high pressure pump controlled by a metering unit (MPROP).
  • MPROP metering unit
  • the metering unit receives a control value which is based on an output value of a regulation of the pressure in the pressure feed, wherein the control in turn receives a signal from a pressure sensor which detects the pressure in the rail.
  • the pressure in the rail is thus monitored or regulated with the pressure sensor or rail pressure sensor in order to always keep the desired pressure in the rail.
  • a pressure control valve is additionally provided, which also allows regulation of the pressure in the rail.
  • a regulator in the metering unit (MPROP) for the high pressure pump and with a rail without pressure control valve the rail pressure can not be set sufficiently accurately with the software currently being used in the event of a defective rail pressure sensor.
  • MPROP metering unit
  • Such a system is also called a 1-controller system.
  • a 2-controller system has a regulator in the Zumessteil and additionally a pressure control valve. Consequently, the injection quantity, which depends in particular on the rail pressure, no longer corresponds exactly to the driver's intention, since the rail pressure without the rail pressure sensor is not detected.
  • the proposed method makes it possible to operate the internal combustion engine without a rail pressure sensor, since a control of the metering unit and thus a control of the amount of fuel introduced into the rail is carried out based on a control value which is determined on the basis of pilot control.
  • at least one emergency driving function can be ensured in an embodiment starting from a regulated operation with a rail pressure sensor in the event of failure of the rail pressure sensor.
  • Metering unit supplied in the rail amount of fuel is no longer regulated based on a signal from the rail pressure sensor, but is controlled.
  • a control value is determined, which is determined on the basis of a feedforward control and possibly taking into account an adaptive metering curve (AMC: Adaptive Metering Curve) as a correction function.
  • AMC adaptive metering curve
  • an additional feedforward control can also be taken into account.
  • an idle controller can deliver a signal that is used to control the metering unit.
  • the AMC is typically learned in the metering unit during trouble-free operation, and thus typically also continually adapted.
  • the AMC takes into account a volumetric flow difference between the nominal system demand (nominal physical feed forward) and the manipulated variable of the metering unit during control operation.
  • FIG. 1 shows the sequence of an embodiment of the described method.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the described arrangement.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the presented method with reference to a flowchart.
  • the sequence is divided into four parts, namely part A 10, part B 12, part C 14 and part D 16.
  • the illustration shows the determination of a control value for the metering unit (MPROP) in the event that in the case of failure of the rail pressure sensor of a regulated operation in a controlled operation must be switched.
  • MPROP metering unit
  • a switch 20 is shown, with which can be switched between a nominal physical feedforward control 22 and a minimum physical feedforward control 24.
  • Part B 12 a correction is made with the learning value of an adaptive one
  • a pump tolerance 40 can be taken into account, in particular depending on whether the AMC 30 could already be learned or not.
  • a switch 50 is provided, which can switch on an additional pilot 52, when the internal combustion engine is idling 54. This results in an output 56, the manipulated variable 58 for the control of the metering unit.
  • the driving behavior is highly dependent on the system tolerance, ie the tolerance of the control amount and leakage amount of the injectors, the tolerance of the injection quantity and the tolerance of the pump characteristic and the control units.
  • the rail pressure control in idle is insufficient because the idle controller engages.
  • the rail pressure finds a stable point, despite an integrative behavior of the control unit of the metering unit (MPROP) for the high-pressure pump, because the injection quantity increases or decreases, as the rail pressure in the pressure accumulator or rail increases or decreases, although the rail pressure, how the control unit conveys, remains the same.
  • MPROP integrative behavior of the control unit of the metering unit
  • volume flow can be calculated.
  • control quantity that is to say the quantities for actuation, namely opening and closing, of the injector
  • the injector leakage is also measurable for a nominal system and is stored in the form of a map in the control unit.
  • the injection quantities, the control amounts and the injector leakages are known and have a certain tolerance. These tolerances are taken into account in the calculation in order to calculate the volumetric flow requirement of a system with the lowest requirement as the minimum feedforward control. Basically, the pilot control is dependent on the injection quantity, which in turn depends on the engine speed, thus one can estimate how much fuel has to be introduced into the rail. 3.
  • an additional feedforward control 52 can be added depending on the injection quantity in idle 54. If the idle controller reduces the injection rate to below the normal idle demand, it means that the rail pressure is higher than expected and that the pump is over-delivering. This additional pilot control must then reduce the pump delivery quantity if the injection quantity increases and vice versa. This is done in Part D 16.
  • At the output 56 results in a value that is used directly as a control value 58 for the metering unit.
  • the parts A 10 to D 16 can be independently examined, evaluated and used.
  • the first switch 20 and the pump tolerance 40 may be used in consideration of the manufacturer's safety regulations.
  • a transition from a controlled to a controlled mode takes place in an embodiment when a defect of the
  • a ramp start value can be initialized so that the control value of the metering unit does not make a jump. So the starting value of the ramp can be the last one
  • Controller output value (without P component) minus the value 58 at output 56.
  • the ramp output is added to the output 56 and then gradually lowered to zero.
  • the P component is used for the initialization of the ramp not used because the pressure regulator deviation may be implausible if the rail pressure sensor is detected as defective.
  • a pressure accumulator or rail 80 of an internal combustion engine is shown, in which there is pressurized fuel via a first injection valve 82, a second injection valve 84, a third injection valve 86 and a fourth injection valve 88 in combustion chambers, such as. Cylinder of the internal combustion engine, can be injected.
  • the third injection valve 86 is shown in detail in FIG.
  • a rail pressure sensor 90 is provided on the rail 80, which detects the pressure in the rail 80 and outputs a signal 92 representing the pressure.
  • This signal 92 in addition to a second signal 94 from an accelerator pedal 96, a third signal 98 from a crankshaft 100, a fourth signal 102 from a camshaft 104 and at least one further signal 106 from further sensors in a control unit 120 a.
  • This control device 120 controls actuators provided via a first output 122, the injection valves 82 to 88 via a second output 124 and a third output 126 via a second output 124
  • Metering unit 130 of a high-pressure pump 132 which supplies fuel 146 to the rail 80 via a line 134.
  • the illustration shows a fuel filter 140, a check valve 142 and a tank 144 in which fuel 146 is located. Furthermore, an electric pre-supply pump 150 and a pre-filter 152 are provided in the tank 144.
  • the rail pressure sensor 90 thus supplies the signal 92, which is used to control the metering unit 130 and thus to control the fuel discharged from the high-pressure pump 132 into the rail. If the rail pressure sensor 90 fails, a value is calculated by the control unit 120, as has been explained in connection with FIG. 1, which is used as the control value for the
  • Control of the metering unit is used.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Speichereinspritzung vorgestellt. Bei dem Verfahren wird mittels einer Hochdruckpumpe Kraftstoff in das Rail eingeführt, wobei die Hoch- druckpumpe von einer Zumesseinheit angesteuert wird, die hierzu einen Stellwert (58) empfängt, der auf Grundlage einer Vorsteuerung (22, 24) bestimmt wird, so dass eine Steuerung der Zumesseinheit vorgenommen wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit
Speichereinspritzung und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik Bei Brennkraftmaschinen, bei deren Betrieb eine Speichereinspritzung, die auch als Common-Rail-Einspritzung bezeichnet wird, durchgeführt wird, werden Einspitzsysteme verwendet, bei denen eine Hochdruckpumpe den Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau bringt. Der unter Druck stehende Kraftstoff befindet sich in einem Druckspeicher, der im Betrieb permanent unter Druck steht.
Auf diese Weise ist eine vollständige Trennung der Druckerzeugung vom Einspritzvorgang möglich, die Einspritzung erfolgt ausschließlich gesteuert durch Kennfelder, wobei der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge durch eine elektronische Motorsteuerung kontrolliert werden. Im Druckspeicher bzw. Rail be- findlicher Kraftstoff wird über Einspritzventile in Brennräume eingespritzt. Um den
Druck im Rail aufrechtzuerhalten, wird daher kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen Kraftstoff dem Rail über eine von einer Zumesseinheit (MPROP) angesteuerte Hochdruckpumpe zugeführt. Die Zumesseinheit erhält hierfür einen Stellwert, der auf einen Ausgangswert einer Regelung des Drucks im Druckspei- eher zurückgeht, wobei die Regelung wiederum ein Signal von einem Drucksensor, der den Druck im Rail erfasst, erhält.
Der Druck im Rail wird somit mit dem Drucksensor bzw. Raildrucksensor überwacht bzw. geregelt, um immer den gewünschten Druck im Rail zu halten. Bei manchen Einspritzsystemen ist zusätzlich ein Druckregelventil vorgesehen, das auch eine Regelung des Drucks im Rail zulässt. Aus der Druckschrift DE 10 2010 0298 40 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ungewollte Druckabweichungen vermieden werden können. Dabei wird eine Veränderung des Fahrerwunsches erkannt. Als Folge der Veränderung des Fahrerwunsches wird ein Druckkorrekturwert ermittelt und ein Stellsignal, das einer Regelstrecke zugeführt wird, in Abhängigkeit des Druckkorrekturwerts verändert.
Bei einem Common-Rail-System mit einem Regler in dem Zumessteil (MPROP) für die Hochdruckpumpe und mit einem Rail ohne Druckregelventil kann bei einem defekten Raildrucksensor der Raildruck mit der gegenwärtig verwendeten Software nicht ausreichend genau eingestellt werden. Ein solches System bezeichnet man auch als 1 -Regler-System. Ein 2-Regler-System weist einen Regler im Zumessteil und zusätzlich ein Druckregelventil auf. Folglich entspricht die Einspritzmenge, die insbesondere vom Raildruck abhängt, nicht mehr genau dem Fahrerwunsch, da der Raildruck ohne den Raildrucksensor nicht erfasst wird.
Bei Ausfall des Raildrucksensors ist es bei Einspritzsystemen ohne Druckregelventil daher bislang vorgesehen, den Motor abzustellen. Dies führt dazu, dass das Fahrzeug lediglich aufgrund des Ausfalls des Raildrucksensors nicht mehr betrieben werden kann. Diese Reaktion ist jedoch für viele Fahrzeughersteller nicht akzeptabel. Wird auf ein Abstellen verzichtet, muss jedoch mit einem erheblich verschlechterten Fahrverhalten gerechnet werden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgestellt. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
Das vorgestellte Verfahren ermöglicht einen Betrieb der Brennkraftmaschine ohne Raildrucksensor, da eine Steuerung der Zumesseinheit und damit eine Steuerung der in das Rail eingeführten Kraftstoffmenge basierend auf einem Stellwert, der auf Grundlage einer Vorsteuerung ermittelt wird, durchgeführt wird. Bei dem vorgestellten Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine kann in Ausgestaltung ausgehend von einem geregelten Betrieb mit Raildrucksensor bei Ausfall des Raildrucksensors zumindest eine Notfahrfunktion gewährleistet werden. Mit einer leichten Anpassung der Softwarefunktion und mit einer gelern- ten Korrekturfunktion kann eine wesentlich verbesserte Raildrucksteuerung ohne
Raildrucksensor und somit eine Verbesserung des Fahrverhaltens erreicht werden.
Bei Ausfall des Raildrucksensors wird somit von einem geregelten Betrieb zu ei- nem gesteuerten Betrieb umgeschaltet. Dies bedeutet, dass die über die
Zumesseinheit in das Rail gelieferte Kraftstoffmenge nicht mehr basierend auf einem Signal des Raildrucksensors geregelt, sondern gesteuert wird. Hierzu wird ein Stellwert ermittelt, der auf Grundlage einer Vorsteuerung und ggf. unter Berücksichtigung einer adaptiven Zumesskurve (AMC: Adaptive Metering Curve) als Korrekturfunktion bestimmt wird. Im Leerlauf kann zusätzlich eine Zusatzvorsteuerung berücksichtigt werden. Dabei kann ein Leerlaufregler ein Signal abgeben, das zur Steuerung der Zumesseinheit herangezogen wird.
Die AMC wird typischerweise in der Zumesseinheit während des störungsfreien Betriebs gelernt und somit typischerweise auch ständig angepasst. Die AMC berücksichtigt eine Volumenstromdifferenz zwischen dem nominalen Systembedarf (nominal physikalische Vorsteuerung) und dem Stellwert der Zumesseinheit während des Regelbetriebs. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt den Ablauf einer Ausführung des beschriebenen Verfahrens. Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der beschriebenen Anordnung.
Ausführungsformen der Erfindung Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
In Figur 1 ist eine Ausführungsform des vorgestellten Verfahrens anhand eines Ablaufdiagramms dargestellt. Dabei wird der Ablauf in vier Teile unterteilt, nämlich Teil A 10, Teil B 12, Teil C 14 und Teil D 16. Die Darstellung verdeutlicht die Ermittlung eines Stellwerts für die Zumesseinheit (MPROP) für den Fall, dass bei einem Ausfall des Raildrucksensors von einem geregelten Betrieb in einen gesteuerten Betrieb umgeschaltet werden muss.
In Teil A 10 ist ein Schalter 20 dargestellt, mit dem zwischen einer nominalen physikalischen Vorsteuerung 22 und einer minimalen physikalischen Vorsteuerung 24 umgeschaltet werden kann. In Teil B 12 erfolgt eine Korrektur mit dem Lernwert einer adaptiven
Zumesskurve (AMC) 30, sofern diese vorhanden ist.
In Teil C 14 kann eine Pumpentoleranz 40 berücksichtigt werden, insbesondere abhängig davon, ob die AMC 30 bereits gelernt werden konnte oder nicht.
In Teil D 16 ist ein Schalter 50 vorgesehen, der eine Zusatzvorsteuerung 52 zuschalten kann, wenn die Brennkraftmaschine sich im Leerlauf 54 befindet. Es ergibt sich an einem Ausgang 56 die Stellgröße 58 für die Steuerung der Zumesseinheit.
Es wurde erkannt, dass ein Weiterfahren des Kraftfahrzeugs ohne Drucksensor, in diesem Fall ohne Raildrucksensor, möglich ist, indem eine Raildrucksteuerung vorgenommen wird.
Dabei ergeben sich jedoch folgenden zwei Probleme: 1 . Das Fahrverhalten ist stark abhängig von der Systemtoleranz, das heißt der Toleranz der Steuermenge und Leckagemenge der Injektoren, der Toleranz der Einspritzmenge und der Toleranz der Pumpenkennlinie und der Steuergeräte. 2. Insbesondere ist zu beachten, dass die Raildrucksteuerung im Leerlauf unzureichend ist, da der Leerlaufregler eingreift. Im normalen Betrieb findet der Raildruck einen stabilen Punkt, trotz eines integrativen Verhaltens der Steuerung der Zumesseinheit (MPROP) für die Hochdruckpumpe, weil die Einspritzmenge steigt bzw. sinkt, wenn der Raildruck im Druckspeicher bzw. Rail steigt bzw. sinkt, obwohl der Raildruck, wie das Steuergerät vermittelt, gleich bleibt. Im Leerlauf reagiert der Leerlaufregler entgegen dieser Einspritzmengenvariation.
Auf das erste Problem wird wie folgt reagiert:
1 . Die Verwendung einer physikalischen Vorsteuerung 22 oder 24 in Teil A 10.
2. Die Ermittlung eines minimalen Systembedarfs, um eher zu wenig als zuviel in das Rail einzuführen. Ebenso wie die physikalische Vorsteuerung aus einem nominalen Systembedarf einen maximalen Systembedarf ermittelt, kann ein mi- nimaler Systembedarf ermittelt werden. Dies erfolgt, wenn ein Abstellen eher als ein zuviel an Einspritzmenge gewünscht ist. Dies wird in Teil A 10 durchgeführt.
Unter nominaler Vorsteuerung ist dabei die rechnerische Ermittlung des Volumenstrombedarfs, was die Hochdruckpumpe in das Rail liefern muss, zu verste- hen. Dabei sind die Einspritzmenge und die Drehzahl bekannt. Damit kann der
Volumenstrom berechnet werden. Aus der Einspritzmenge kann die Steuermenge, das heißt die Mengen zur Betätigung, nämlich Öffnen und Schließen, des Injektors berechnet werden. Die Injektorleckage ist auch für ein nominales System messbar und wird in Form eines Kennfelds im Steuergerät abgelegt.
Die Einspritzmengen, die Steuermengen und die Injektorleckagen sind bekannt und haben eine gewisse Toleranz. Diese Toleranzen werden bei der Berechnung berücksichtigt, um den Volumenstrombedarf eines Systems mit einem geringsten Bedarf als minimale Vorsteuerung rechnerisch zu ermitteln. Grundsätzlich ist die Vorsteuerung abhängig von der Einspritzmenge, die wiederum von der Motordrehzahl abhängt, somit kann man abschätzen, wie viel Kraftstoff in das Rail eingebracht werden muss. 3. Die Verwendung einer Korrektur mittels AMC 30, um den Einfluss der Komponententoleranz zu reduzieren. Dafür ist die Kenntnis der AMC-Lerntoleranz notwendig. Dies wird in Teil B 12 durchgeführt.
4. Die Reduzierung der Pumpenforderung von der bekannten Toleranz der Pum- penkennlinie bzw. der Pumpentoleranz 40, um wiederum eher zu wenig als zuviel in das Rail zu fördern. Dies wird in Teil C 14 durchgeführt.
Hinsichtlich des zweiten Problems kann eine zusätzliche Vorsteuerung 52 abhängig von der Einspritzmenge im Leerlauf 54 addiert werden. Wenn der Leerlaufregler die Einspritzmenge auf unterhalb des normalen Leerlaufbedarfs reduziert, bedeutet dies, dass der Raildruck höher als erwartet ist und dass die Pumpe zuviel liefert. Diese Zusatzvorsteuerung muss dann die Pumpenliefermenge reduzieren, wenn die Einspritzmenge steigt und umgekehrt. Dies erfolgt in Teil D 16.
Am Ausgang 56 ergibt sich ein Wert, der als Stellwert 58 für die Zumesseinheit direkt verwendet wird. Die Teile A 10 bis D 16 können unabhängig voneinander untersucht, bewertet und verwendet werden. Der erste Schalter 20 und die Pumpentoleranz 40 können unter Berücksichtigung der Sicherheitsvorschriften des Herstellers bedated werden.
Bei dem vorgestellten Verfahren erfolgt in Ausgestaltung ein Übergang von einem geregelten zu einem gesteuerten Modus, wenn ein Defekt des
Raildrucksensors erkannt wurde. Im Falle eines Defekts sollte der Stellwert der Zumesseinheit von dem Reglerausgangswert auf den in Figur 1 dargestellten
Ausgang 56 springen. Um einen Sprung im Raildruck zu vermeiden, kann ein Rampenstartwert so initialisiert werden, dass der Stellwert der Zumesseinheit keinen Sprung macht. So kann der Startwert der Rampe dem letzten
Reglerausgangswert (ohne P-Anteil) abzüglich des Werts 58 am Ausgang 56 entsprechen. Der Rampenausgang wird zu dem Ausgang 56 addiert und dann schrittweise auf 0 abgesenkt. Der P-Anteil wird für die Initialisierung der Rampe nicht verwendet, weil die Druckreglerabweichung eventuell unplausibel ist, wenn der Raildrucksensor als defekt erkannt wird.
In Figur 2 ist ein Druckspeicher bzw. Rail 80 einer Brennkraftmaschine dargestellt, in dem sich unter Druck stehender Kraftstoff befindet, der über ein erstes Einspritzventil 82, ein zweites Einspritzventil 84, ein drittes Einspritzventil 86 und ein viertes Einspritzventil 88 in Brennkammern, wie bspw. Zylinder der Brennkraftmaschine, eingespritzt werden kann. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in Figur 2 lediglich das dritte Einspritzventil 86 detailliert dargestellt.
Weiterhin ist an dem Rail 80 ein Raildrucksensor 90 vorgesehen, der den Druck im Rail 80 erfasst und ein den Druck repräsentierendes Signal 92 ausgibt. Dieses Signal 92 geht neben einem zweiten Signal 94 von einem Gaspedal 96, einem dritten Signal 98 von einer Kurbelwelle 100, einem vierten Signal 102 von einer Nockenwelle 104 und mindestens einem weiteren Signal 106 von weiteren Sensoren in ein Steuergerät 120 ein. Dieses Steuergerät 120 steuert über einen ersten Ausgang 122 vorgesehene Aktuatoren, über einen zweiten Ausgang 124 die Einspritzventile 82 bis 88 und über einen dritten Ausgang 126 eine
Zumesseinheit 130 einer Hochdruckpumpe 132, die über eine Leitung 134 Kraftstoff 146 dem Rail 80 zuführt.
Weiterhin zeigt die Darstellung einen Kraftstofffilter 140, ein Prüfventil 142 und einen Tank 144, in dem sich Kraftstoff 146 befindet. Weiterhin ist in dem Tank 144 eine elektrische Vorlieferpumpe 150 und ein Vorfilter 152 vorgesehen.
Im fehlerfreien Betrieb liefert somit der Raildrucksensor 90 das Signal 92, das zur Regelung der Zumesseinheit 130 und damit zur Regelung des von der Hochdruckpumpe 132 in das Rail abgegebenen Kraftstoffs verwendet wird. Fällt der Raildrucksensor 90 aus, so wird von dem Steuergerät 120 ein Wert berechnet, wie dies in Zusammenhang mit Figur 1 erläutert wurde, der als Stellwert für die
Steuerung der Zumesseinheit dient.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Speichereinspritzung, bei der mittels einer Hochdruckpumpe (132) Kraftstoff in ein Rail (80) eingeführt wird, wobei die Hochdruckpumpe (132) von einer
Zumesseinheit (130) angesteuert wird, die hierzu einen Stellwert (58) empfängt, der auf Grundlage einer Vorsteuerung (22, 24) bestimmt wird, so dass eine Steuerung der Zumesseinheit (130) und damit eine Steuerung des Raildrucks vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem der Stellwert (58) für die Zumesseinheit (130) zunächst auf Grundlage einer Regelung bestimmt wird, basierend auf einem Signal eines Raildrucksensors (90), der den Druck im Rail (80) überwacht, und bei einem Ausfall des Raildrucksensors (90) ein Übergang von einer Regelung der Zumesseinheit (130) auf eine Steuerung der
Zumesseinheit (130) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem bei Übergang von einer Regelung zu einer Steuerung der Zumesseinheit (130) ein Rampen startwert so initialisiert wird, dass der Stellwert (58) der Zumesseinheit (130) keinen Sprung macht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine adaptive Messkurve (30) bei der Bestimmung des Stellwerts (58) berücksichtigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, bei dem die adaptive Messkurve (30) während des Betriebs mit Raildrucksensor (90) gelernt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem im Leerlauf (54) bei der Bestimmung des Stellwerts (58) eine zusätzliche Vorsteuerung (52) berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein Leerlaufregler ein Signal abgibt, das zur Bestimmung des Stellwerts (58) berücksichtigt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem bei der Bestimmung des Stellwerts (58) eine Pumpentoleranz (40) berücksichtigt wird.
9. Anordnung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Speichereinspritzung, bei der eine Hochdruckpumpe (132) zum Einführen von Kraftstoff (146) in das Rail (80) vorgesehen ist, wobei eine Zumesseinheit (130) vorgesehen ist, die zur Ansteuerung der Hochdruckpumpe (132) basierend auf einem Stellwert (58) dient, wobei die Anordnung derart ausgestaltet ist, dass der Stellwert (58) auf Grundlage einer Vorsteuerung (22, 24) bestimmt werden kann.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013214910B4 (de) 2013-07-30 2026-02-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Speichereinspritzung
DE102015204397B4 (de) * 2015-03-11 2017-06-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines charakteristischen Punktes der Hubbewegung eines Verschlusselementes eines Injektors und Einspritzsystem
US9970379B2 (en) * 2016-02-29 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for fuel rail pressure relief
CN109322757B (zh) * 2018-10-30 2021-06-18 潍柴动力股份有限公司 柴油机起动过程中轨压模拟方法及装置
DE102019210340B3 (de) * 2019-07-12 2020-12-10 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Überdruck in einem Kraftstoff-Hochdruckeinspritzsystem eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10112702A1 (de) * 2001-03-16 2002-10-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffzumesssystem
DE10157641C2 (de) 2001-11-24 2003-09-25 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP2005155561A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Denso Corp 内燃機関用燃料噴射装置
JP2005315195A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Toyota Motor Corp 増圧コモンレール式燃料噴射装置の燃料噴射制御方法
DE102004049747B4 (de) * 2004-10-12 2018-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzanlage eines Kraftfahrzeugs
DE102010029840B4 (de) 2010-06-09 2023-03-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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