Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoff inspritzsystem einer Brennkraftmaschine. Darüber hinaus betriff die Erfindung ein Computerprogramm und eine Regelvorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens und eine Brennkraftmaschine mit einer entsprechenden Regelvorrichtung.
Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf ein bekanntes
Kraftstoffeinspritzsystem, wie es in Fig. 7 dargestellt ist und nachfolgend beschrieben wird.
Aus Fig. 7 ist zu erkennen, dass das
Kraftstoffeinspritzsystem 700 als zentralen Bestandteil einen KraftstoffSpeicher 710 aufweist. Der Druck in diesem Kraftstoffspeicher 710 wird von einem Drucksensor 720 als tatsächlicher Druck Pιs erfaßt und einem Druckregler 730
zugeführt. Der Druckregler 730 vergleicht den tatsächlichen Druck Pis mit einem für der- KraftstoffSpeicher 710 vorgegebenen Drucksollwert PSoii- Für den Fall einer f stgestellten Regelabweichung zwischen den beiden Drücken stellt der Druckregler 730 an seinem Ausgang eine Stellgröße für die von einer Hochdruckpumpe 760 zu fördernde Kra tstoffmenge zur Verfügung. Diese Stellgröße wird mit Hilfe einer Berechnungseinrichtung 740 unter Bezugnahme auf eine Kennlinie in einen die Stellgröße repräsentierenden Strom umgewandelt. Dieser Strom dient als Eingangsgröße für eine Zumesseinheit 750, welche als Kraftstoff-Drossel fungiert, indem sie die von der ihr nachgeschalteten Hochdruckpumpe 760 zu fördernde Kraftstoffmenge nach Maßgabe durch die Größe des ihr zugeführten Stromes einstellt. Der unter Druck in dem
KraftstoffSpeicher 710 gespeicherte Kraftstoff wird über Einspritzventile 770 direkt in die Brennkammern 800 der Brennkraftmaschine eingespritzt.
Um einen eventuell zu großen Druck in dem
KraftstoffSpeicher 710 gegebenenfalls schnell reduzieren zu können, ist dem KraftstoffSpeicher 710 ein Druckregelventil 200 nachgeschaltet. Über das Druckregelventil 200 wird Kraftstoff und damit auch Druck aus dem KraftstoffSpeicher abgelassen, wenn der tatsächliche Druck Pj.st in dem
KraftstoffSpeicher größer als der vorgegebene Drucksollwert Psoii ist. Zu diesem Zweck wird das Druckregelventil 200 mit einem den Solldruck repräsentierenden Strom angesteuert. Dieser Strom wird von einer Regelvorrichtung 100 bereitgestellt. Wenn auch der Strom geregelt wird, so ist das Druckregelventil 200 dennoch nicht Bestandteil eines Regelkreises, weil seine Ausgangsgröße nicht rückgekoppelt wird.
Genauer gesagt umfasst das traditionelle Verfahren zur Ansteuerung des Druckregelventils mit einem von der Regelvorrichtung bereitgestellten Strom folgende Schritte:
a) Vorgeben eines Drucksollwert-es für einen KraftstoffSpeicher 710 des Einspritzsystems; b) Ermitteln eines vorläufigen Strom-Sollwertes zum Ansteuern des Druckregelventils 200, damit dieses einen Druck von mindestens dem Drucksollwert sicher sperrt, mit Hilfe einer Nenn-P/I-Kennline von Druckregelventilen; c) Ermitteln einer Regelabweichung durch Vergleichen des Drucksollwertes mit dem tatsächlichen Druck in dem
Kraftstoffspeieher; d) Ermitteln eines Strom-Korrekturwertes zur Anpassung des vorläufigen Stromwertes an das tatsächlich verwendete
Druckregelventil nach Maßgabe durch die Regelabweichung; und e) Ermitteln eines korrigierten Strom-Sollwertes zur Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils 200 durch Korrigieren des vorläufigen Strom-Sollwertes um den Strom-Korrekturwert.
Anders ausgedrückt, durch das beschriebene Verfahren der Korrektur des Stromes zur Ansteuerung des Druckregelventils 200 wird praktisch eine Adaption der zunächst vorgegebenen Nenn- Druck/Strom P/I-Kennlinie, die das Verhalten von Druckregelventilen im allgemeinen, insbesondere von Ventilen einer Produktionscharge repräsentiert, an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils 200 vorgenommen.
Ein derartiges Verfahren sowie das eingangs erwähnte Computerprogra m, die erwähnte Regelvorrichtung und die erwähnte Brennkraftmaschine sind aus der nicht
vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 31 507.4 bekannt.
Das dort und oben beschriebene Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es für die beanspruchte Adaption der Kennlinie des Druckregelventils zwei stationäre Betriebspunkte benötigt; denn nur mit mindestens zwei Punkten lässt sich eine Interpolation einer Kennlinie durchführen. Zwei geeignete Betriebspunkte wären zum Beispiel der Leerlauf und eine Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit auf der Autobahn. Diese beiden Betriebszustände müssen über eine gewisse Zeit aufrechterhalten werden. Während ein Leerlaufbetrieb bei fast jeder Fahrt im Alltag mindestens einmal erreicht wird, ist dies für eine Fahrt mit konstanter hoher
Geschwindigkeit nur eher selten der Fall. Insbesondere während kurzer Stadtfahrten schwankt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Regel zu stark, als das eine genaue Bestimmung von Punkten auf der Kennlinie möglich wäre. Deshalb werden im Alltagsbetrieb die für die
Kennlinienadaption erforderlichen mindestens zwei stationären Betriebszustände der Brennkraftmaschine so gut wie nie erreicht. Dies hat zur Folge, dass das in besagter Anmeldung beschriebene Verfahren im alltäglichen Betrieb eines Kraftfahrzeugs nicht angewendet werden kann.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraf maschine, ein Computerprogramm und eine
Regelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie eine Brennkraftmaschine mit einer derartigen Regelvorrichtung derart weiterzubilden, dass das beschriebene Verfahren auch während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs ohne stationäre
Betriebszustände angewendet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs I dadurch gelöst, dass das bekannte Verfahren nur dann ausgeführt wird, wenn die Brennkraftir.aschine in einem Schub-Zustand betrieben wird.
Vorteile der Erfindung
Ein Schub-Zustand liegt bei einer Brennkraftmaschine dann vor, wenn kein Kraftstoff in die Brennkammern der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Eine Nenn- Druck/Strom P/I-Kennlinie im Sinne dieser Erfindung beschreibt eine aus allen P/I-Kennlinien einer Charge von produzierten Druckregelventilen gemittelte Kennlinie oder aber die Kennlinie desjenigen Druckregelventils aus der Charge, welches bei einem bestimmten eingespeisten Strom nur bis zu dem geringsten Druck oder den maximalen Druck - im Vergleich zu allen anderen Druckregelventilen aus derselben Charge - sperrt.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Verfahren nur dann ausgeführt wird, wenn nicht nur der Schub-Zustand eingesetzt hat, sondern 'wenn zusätzlich auch die von einem Druckregler für die Hochdruckpumpe der Brennkraftmaschine vorgegebene Kraftstofffördermenge kleiner gleich einem vorgegebenen Schwellenwert qmin ist.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Ausführung des
Verfahrens dann abgebrochen wird, wenn der Schub-Zustand der Brennkraftmaschine beendet wird oder die vorgegebene Kraftstoff-Fördermenge größer als der Schwellenwert qmin ist.
Es ist vorteilhaft, den aus der Regelabweichung abgeleiteten Anpassungsfaktor zur Berechnung des Strom- Korrekturwertes nach Maßgabe durch die Größe der Streuung des von dem Druckregelver.til zu sperrenden Druckes zu gewichten, weil diese Streuung mit zunehmender Größe des in das Druckregelventil eingespeisten Stromes wächst.
Es ist weiterhin vorteilhaft, den im Rahmen einer durchgeführten Anpassung der P/I-Kennlinie an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils ermittelten Anpassungsfaktor oder Strom-Korrekturwert zu speichern, damit eine nachfolgende Durchführung des Verfahrens mit dem gespeicherten Anpassungsfaktor oder Strom-Korrekturwert als Startwert beginnen kann. Auf diese Weise wird iterativ eine verbesserte Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils erreicht.
Eine weitere Verbesserung des Verfahrens wird durch die Berücksichtigung eines Offset-Wertes bei dem vorgegebenen Drucksollwert erreicht. Durch die Berücksichtigung des Offset-Wertes wird sichergestellt, dass das Druckregelventil bei einem bestimmten eingespeisten Strom einen bestimmten Druck auf jeden Fall sicher sperrt.
Es ist von Vorteil, das beschriebene Verfahren während eines Betriebs der Brennkraftmaschine kontinuierlich iterativ zu wiederholen, um damit eine stetig verbesserte Ansteuerung des Druckregelventils zu erreichen. Weiterhin ist es vorteilhaft, dieses Verfahren während der gesamten Lebens- bzw. Einsatzdauer des Druckregelventils zu wiederholen, weil dessen Druck/Strom-Kennlinie während seiner Lebensdauer driftet.
Die oben beschriebene Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Computerprogramm nach Anspruch 8, durch eine Regelvorrichtung nach Anspruch 10 sowie durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 17 gelöst. Die Vorteile des Computerprogramms, der Regelvorrichtung und der Brennkraftmaschine entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschriebenen Vorteilen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zeichnungen
Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, wobei
Figur la das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung;
Figur lb das Verfahren und den Aufbau der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung; •
Figur 2 Nenn-P/I-Kennlinien eines Druckregelventils;
Figur 3 die Ansteuerung von Druckregelventilen unterschiedlicher Güte während des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 4 die Ansteuerung von Druckregelventilen unterschiedlicher Güte während des Schubbetriebs bei einer ersten Anwendung des beanspruchten
v-er-ranrens ;
Figur 5 die Ar-steuerung der Druckregelventile unterschiedlicher Güte während des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine nach der ersten Lernphase;
Figur 6 eine durch das erfindungsgemäße Verfahren angepasste P/I-Kennlinie des Druckregelventils für unterschiedliche von dem Druckregelventil für eine Hochdruckpumpe vorgegebene
Kraftstofffördermengen; und
Fig. 7 ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Stand der Technik
zeigt .
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Figur la zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem 700 gemäß der Erfindung. Dessen prinzipieller Aufbau und prinzipielle Funktionsweise wurden bereits oben einleitend unter Bezugnahme auf Figur 7 näher erläutert. Gleiche Bauteile der Kraftstoffeinspritzsysteme in den Figuren la und 7 sind mit gleicher- Bezugszeichen bezeichnet.
Der wesentliche Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Figur la und dem bekannten System gemäß Figur 7 besteht darin, dass bei dem erfindungsgemäßen System die von dem Druckregler 730 für die Hochdruckpumpe 760 vorgegebene Kraftstoff-Fördermenge qZME und die von der Motorsteuerung (hier nicht gezeigt) vorgegebene Einspritzmenge QE, beide in Form von Sollwerten, der Regeleinrichtung 100 zugeführt und von
dieser ausgewertet werden. Erfindu gsgemäß berücksichtigt die Regeleinrichtung 100 diese beiden Soli-Mengen für die P.egelung des Stromes zur Ansteuerung des Druckregelventils 200, -wie nachfolgend detailliert beschrieben wird.
Figur 1b veranschaulicht unter gelegentlicher Bezugnahme auf Figur la den Aufbau und die Funktionsweise der Regelvorrichtung 100 gemäß der Erfindung. Demnach wird zunächst ein Drucksollwert für einen KraftstoffSpeicher 710 eines Kraftstoffeinspritzsystems 700 einer
Brennkraftmaschine vorgegeben. Es wird dann mit Hilfe einer ersten Berechnungseinheit 110 ein vorläufiger Strom- Sollwert zur Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils 200 berechnet, damit das Druckregelventil den vorgegebenen Drucksollwert sicher sperrt. Die
Berechnung erfolgt unter Zuhilfenahme einer in einer ersten Speichereinrichtung (nicht gezeigt) hinterlegten Nenn- Druck/Strom P/I-Kennlinie von Druckregelventilen des gleichen Typs wie das tatsächlich verwendete Druckregelventil 200.
Figur 2 zeigt verschiedene Beispiele für eine derartige Menn-P/I-Kennlinie . Alle drei dort gezeigten Kennlinien sind vorzugsweise aus einer Produktionscharge von Druckregelventilen ermittelt worden. So zeigt eine erste, mit "minimaler Sperrdruck" bezeichnete Kennlinie das Verhalten desjenigen Druckregelventils aus der Charge, welches - im Vergleich zu allen anderen Druckregelventilen derselben Charge - bei einem eingespeisten Strom nur den kleinsten, das heißt minimalen Druck, sicher sperrt.
Demgegenüber repräsentiert die mit "durchschnittlicher Sperrdruck" bezeichnete Kennlinie eine aus den Kennlinien aller Druckregelventile der Produktionscharge statistisch gemittelte P/I-Kennlinie. Schließlich bezeichnet die mit
„maximaler Sperrdruck" bezeichnete Kennlinie das Verhalten desjenigen Druckregelventils der Charge, welches bei einem gleichen eingespeisten Strom den im Vergleich zu allen anderen Druckregelventilen derselben Produktionscharge maximalen Druck sicher sperrt.
Eine Nenn-P/I-Kennlinie wie in Figur 2 gezeigt repräsentiert das Verhalten eines tatsächlich in einer Brennkraftmaschine verwendeten Druckregelventils nur unzureichend, weil dessen Verhalten aufgrund von
Fertigungstoleranzen mehr oder weniger stark von dem durch die Nenn-P/I-Kennlinie repräsentierten Verhalten abweichen kann. Für eine präzise Ansteuerung des Druckregelventils ist es deshalb erforderlich, eine bekannte Nenn-P/I- Kennlinie an das Verhalten des tatsächlich verwendeten
Druckregelventils 200 anzupassen. Erfindungsgemäß geschieht dies, wie nachfolgend erläutert wird, während des normalen Betriebs der Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug.
Gemäß Figur 1b ist deshalb in der Regelvorrichtung 100 eine erste Subtrahiereinrichtung 120 vorgesehen, mit deren Hilfe eine Regelabweichung ermittelt wird, welche die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druck in dem KraftstoffSpeicher und dem vorgegebenen Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher repräsentiert. Der ersten
Subtrahiereinrichtung nachgeschaltet ist beispielsweise ein Glättungsfilter 130 und eine Integrationseinrichtung 140, um aus der Regelabweichung einen Anpassungsfaktor zu errechnen.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Regelvorrichtung 100 wird dieser Anpassungsfaktor bereits unmittelbar für eine Korrektur des vorläufigen Strom-Sollwertes verwendet. Dies setzt allerdings einen linearen Zusammenhang zwischen
dem Gewichtungsfaktor G und ? voraus. In diesem Fall kann die Korrektur des vorläufigen Strom-Sollwertes dadurch erfolgen, dass dieser einfach mit dem Anpassungsfaktor multipliziert wird. Die dritte Berechnungseinrichtung 160 sowie die zweite Subtrahiereinrichtung 150 sind dann entbehrlich; letztere wird durch die
Multiplikationseinrichtung 170 ersetzt, die dann den vorläufigen Strom-Sollwert und den Anpassungsfaktor als miteinander zu multiplizierende Faktoren an ihren Eingängen empfängt. Am Ausgang der Multiplikationseinrichtung wird dann der durch Multiplikation der beiden Faktoren berechnete korrigierte Strom-Sollwert zur Ansteuerung des Druckregelventils 200 ausgegeben. Dieser korrigierte Strom- Sollwert ist im Vergleich zu dem vorläufigen Strom-Sollwert besser an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils angepasst und führt bei seiner Einspeisung in das Druckregelventil in erster Näherung schon zu einer recht präzisen Realisierung des vorgegebenen Drucksollwertes für den KraftstoffSpeicher 710.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann der zuvor berechnete Strαm-Korrekturwert dadurch weiter präzisiert werden, dass der Anpassungsfaktor, der zu seiner Berechnung diente, gewichtet wird. Diese Gewichtung erfolgt vorzugsweise nach Maßgabe durch den vorgegebenen -
Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher 710 und einen in Abhängigkeit von diesem Drucksollwert zu bestimmenden Gewichtungsfaktor, wobei die Größe dieses Gewichtungsfaktors einer in einer zweiten Speichereinrichtung (nicht gezeigt) der Regelvorrichtung 100 hinterlegten Gewichtungskurve entnommen werden kann. Durch den Gewichtungsfaktor wird berücksichtigt, dass die Größe des von einem Druckregelventil gesperrten Druckes in verschiedenen Betriebszuständen, das heißt insbesondere in
Abhängigkeit der Größe des gewünschten Sperrdruckes, streut. In einer dritten Berechnungseinrichtung 160 wird der Gewichtur- sfaktor mit Hilfe der hinterlegten Gewichtungskurve aus dem vorgegebenen Drucksollwert berechnet, um nachfolgend mit Hilfe einer
Multiplikationseinrichtung 170 mit dem Anpassungsf ktor zu dem verbesserten Strom-Korrekturwert multipliziert zu werden.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der vorgegebene Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher einen Offset-Wert. Dieser Offset-Wert wird mit Hilfe einer Additionseinrichtung 180 zu einem ursprünglichen Drucksollwert hinzuaddiert. Der Offsetwert stellt sicher, dass das tatsächlich verwendete
Druckregelventil 200 bei einem eingespeisten Strom-Sollwert den ursprünglichen Drucksollwert auf jeden Fall sicher sperrt .
Für alle soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele der
Regelvorrichtung 100 ist erfindungsgeraäß vorgesehen, dass sie nur bei einem Schub-Betrieb der Brennkraftmaschine zur Anwendung kommen, das heißt, dass sie nur bei diesem Betri'ebszustand zur Berechnung des korrigierten Strom- Sollwertes eingesetzt werden. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Schuberkennungseinrichtung 300 sichergestellt, welche die Berechnung des korrigierten Strom-Sollwertes mit Hilfe der beanspruchten Regelvorrichtung 100 insbesondere dann unterbricht, wenn kein Schub-Betrieb vorliegt. Für die Unterbrechung des Verfahrens beziehungsweise der Berechnung steuert die Schuberkennungseinrichtung 300 eine Schalteinrichtung 190 entsprechend an. Diese Schalteinrichtung 190 besteht aus einer Vielzahl von Schaltelementen 190-1, 190-2 und 190-3, die an
verschiedenen Stellen innerhalb der Regeleinrichtung 100 angeordnet sind. So befindet sich ein solches Schaltelement 130-1 vorzugsweise an dem Of set-Eingang der Additicnseinrichtung 180, um gegebenenfalls die Hinzuschaltung des Offset-Wertes zu unterbinden. Weiterhin kann ein solches Schaltelement 190-2 vor dem Glättungsfilter 130 vorgesehen sein, um das Aufschalten der Regelabweichung auf das Glättungsfilter zu verhindern. Weiterhin kann ein solches Schaltelement 190-3 zwischen dem Glättungsfilter 130 und der Integrationseinrichtung 140 vorgesehen sein.
Die Schuberkennungseinrichtung 300 leitet das erfindungsgemäße Verfahren zur Kennlinienadaption durch Aristeuern der Schaltelemente 190 dann ein, wenn ein Schub- Zustand der Brennkraftmaschine vorliegt, d.h. wenn die in die Brennkammern der Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge gleich null ist und wenn die von der Zumesseinheit 750 für eine Hochdruckpumpe der Brennkraftmaschine vorgegebene Kraftstoff-Sollfördermenge kleiner gleich einem vorgegebenen Schwellenwert qmin ist. Die zuletzt genannte Bedingung stellt sicher, dass der in Fig. la gezeigte Regelkreis bestehend aus KraftstoffSpeicher 710, Drucksensor 720, Druckregler 730, Berechnungseinrichtung 740, Zumessungseinheit 750 und Hochdruckpumpe 760 nicht aktiv ist, d.h. dass eine konstante kleine oder keine Fördermenge eingestellt ist.
In Figur 3 ist der Zusammenhang zwischen Kraftstoff- Fördermenge und Schub-Betrieb der Brennkraftmaschine mit Hilfe der unteren Kennlinie im Diagramm graphisch veranschaulicht. Im linken Teil des Diagramms ist zu erkennen, dass bei einem Übergang der Brennkraftmaschine von einem Lastbetrieb in den Schubbetrieb die Menge des von
der Hochdruckpumpe 760 zu fördernden Kraftstoffs deutlich abfällt und dass umgekehrt, bei einer erneuten Aufnahme eines Last-Betriebs, ausgehend von einem vorherigen Schub- Betrieb der Brennkraftmaschine, die Kraftstofffördermenge wieder steigt.
Im oberen Teil von Figur 3 ist zu erkennen, dass bei einem Übergang von einem Last- in einen Schubbetrieb auch der erwartete Drucksollwert für das tatsächlich verwendete Druckregelventil und der tatsächliche Druck im
KraftstoffSpeicher 710 sowie der Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher zunächst sehr stark und dann während des Schub-Betriebes nur relativ langsam abfallen. Um jedoch sicherzustellen, dass der vorgegebene Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher von dem tatsächlich verwendeten
Druckregelventil 200 in jedem Fall gesperrt wird, werden tatsächlich nur Druckregelventile aus einer Produktionscharge verwendet, deren P/I-Kennlinien in jedem Fall über der Kennlinie für den Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher liegen. Genauer gesagt müssen nicht nur die Kennlinien "maximaler Sperrdruck" und
"durchschnittlicher Sperrdruck" (Erläuterung siehe oben zu Figur 2) , sondern auch die Kennlinie für das Druckregelventil der Charge mit dem geringsten Sperrdruck „minimaler Sperrdruck" oberhalb der Drucksollwert-Kennlinie für den KraftstoffSpeicher liegen. Um dies in jedem Fall sicherzustellen, wurde bisher, das heißt ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein ausreichend großer Offsetwert zwischen dem Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher und dem Druckverlauf für das
Druckregelventil mit dem minimalen Sperrdruck vorgesehen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass wenn als tatsächlich verwendetes Druckregelventil das Druckregelventil mit minimalem Sperrdruck aus der
Produktionscharge eingesetzt wird, der vorgegebene Drucksollwert für den Kraftsto fSpeicher sicher gesperrt wird. Bei Verwendung eines anderen Druckregelventils aus derselben Charge mit besserer Güte wird dieses Kriterium nicht nur ebenfalls erfüllt, sondern insofern sogar übertroffen, weil dann auch größere Drücke als der vorgegebene Drucksollwert gesperrt werden, wie dies durch die beiden nahezu parallelen Linien in Figur 3 - "durchschnittlicher Sperrdruck", "maximaler Sperrdruck" - veranschaulicht ist.
Weiterhin ist zu erkennen, dass die vorgegebene Kraftstoff- Fördermenge für die Hochdruckpumpe im Schubbetrieb deutlich absinkt .
Figur 4 veranschaulicht die Auswirkungen einer ersten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf den Druckabfall im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine. Im oberen Teil von Figur 4 ist zunächst zu erkennen, dass der Offset zwischen der Linie für den minimalen Sperrdruck und der Linie für den Drucksollwert des KraftstoffSpeichers entfällt, das heißt, dass diese beiden Linien zusammengefallen sind. Gleichzeitig rücken die unterschiedlichen Kennlinien für minimalen, durchschnittlichen und maximalen Sperrdruck insbesondere bei längerem Andauern des Schubbetriebs enger zusammen. Die Fördermenge der Hochdruckpumpe 760 bleibt im Schubbetrieb größer Null, aber unter einer vorgegebenen Schwelle qnin. Dadurch ist sichergestellt, dass das Druckregelventil den Druck einstellt und nicht irgendwelche Leckagen.
Im unteren Teil von Figur 4 ist die Berechnung des Anpassungsfaktors gemäß der vorliegenden Erfindung für Druckregelventile mit unterschiedlichem Sperrdruck
dargestellt. Im linken Teil des unteren Diagramms ist zunächst zu erkennen, dass bei Lastbetrieb, das heißt vor Einsetzen des Schubbetriebs, das erfindungsgemäße Verfahren nicht einsetzt, und dementsprechend auch keine Anpassung des Anpassungsfaktors erfolgt; er bleibt null. Erst mit Einsetzen des Schub-3etriebs wird durch das dann einsetzende erfindungsgemäße Verfahren eine Regelabweichung zwischen dem tatsächlichen Druck im KraftstoffSpeicher 710 und dem Drucksollwert estgestellt. Die festgestellte Regelabweichung ist naturgemäß je nach tatsächlich verwendetem Druckregelventil unterschiedlich: Sie ist besonders groß, wenn als Druckregelventil das Druckregelventil mit maximalem Sperrdruck verwendet wird. Sie ist durchschnittlich bei Verwendung des Druckregelventils mit durchschnittlichem Sperrdruck und sie ist minimal, in Figur 4 sogar null, bei Verwendung eines Druckregelventils mit minimalem Sperrdruck. Aufgrund der verwendeten Integrationseinrichtung 140 bewirkt eine große Regelabweichung einen starken Anstieg und eine kleine Regelabweichung nur einen geringen zeitlichen Anstieg des Anpassungsfaktors, wie dies im unteren Teil von Figur 4 dargestellt ist. Dem Diagramm dort ist ebenfalls zu entnehmen, dass der Anstieg des Anpassungsfaktors im Laufe der Zeit während des Schubbεtries zunehmend geringer wird, weil dann zunehmend auch die Regelabweichungen geringer werden. Die individuellen Anpassungsfaktoren für die Druckregelventile unterschiedlicher Güte sind der Grund für den oben beschriebenen Effekt, dass die Druckkurven, wie im oberen Teil von Figur 4 gezeigt, während der Zeitdauer des Schubbetriebs enger zusammenrücken.
Figur 5 veranschaulicht die Auswirkungen einer iterativen Wiederholung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Unterschied zu Figur 4 ist hier im linken
Bereich, das heißt bei Lastbetrieb der Brennkraftmaschine, der Anpassungsfaktor auf einen solchen Wert -± ö voreingestellt, wie er bei zuvor durchgeführten Durchläufen des Verfahrens ermittelt und in der Ir-tegrationseinrichtung 140 gehalten vmrde . Bei Abschalten des Steuergerätes wird der Anpassungs aktor in einem Speicher 195 gespeichert und nach> dem Wiedereinschalten des Steuergerätes wird dieser gespeicherte Anfassungsfaktor in einen
Initialisierungseingang der Integrationseinrichtung 140 geschrieben.
Aufgrund der durchgeführten Initialisierung mit einem Ξtartwert ≠ 0 oder des in der Integrationseinrichtung 140 gehaltenen Wertes sind in Fig. 5 auch schon zu Beginn des Schubbetriebs die Kurven für die Drücke der
Druckregelventile von unterschiedlicher Güte bereits so eng zusammengefasst, wie sie am Ende des ersten Schubbetriebs gemäß Figur 3 waren. Eine nochmalige Wiederholung des Verfahrens führt zu einer noch weiteren Verbesserung des Anpassungsfaktors, bis schließlich alle drei genannten
Kurven im Optimalfall zusammenfallen würden. Dann ist der Anpassungsfaktor für das Druckregelventil mit dem minimalen Sperrdruck 0, weil dessen Druckverlauf dann exakt dem vorgegebenen Drucksollwert für den KraftstoffSpeicher entspricht.
Durch die durch das erfindungsgemäße Verfahren verbesserte Ansteuerung des Druckregelventils wird eine verbesserte Druckregelqualität bei Schubphasen und Übergängen Last/Schub und Schub/Last erzielt.
Figur 6 zeigt schließlich das simulierte Ergebnis einer häufigen Wiederholung des beanspruchten Verfahrens. Es ist zu erkennen, dass die P/I-Kennlinien für Druckregelventile
unterschiedlicher Güte einer Charge enger zusammenrücken. Das heißt, für einen gewünschten Soll-Strom ist die Streuung der Drücke bei unterschiedlichen Druckregelventilen einer Charge wesentlich geringer als ohne die Anwendung des Verfahrens, das die eingespeisten
Sollströme korrigiert. Falls Kennlinien in Abhängigkeit der Lebens- bzw. Einsatzdauer driften, kann die Auswirkung derartiger unerwünschter Driften auf die P/I-Kennlinie dadurch entgegengewirkt werden, dass das beanspruchte Verfahren immer wieder während der Einsatz- bzw. der Lebensdauer der Druckregelventile wiederholt wird.
Das oben beschriebene Verfahren zur Ansteuerung eines Druckregelventils kann sowohl in Form einer elektronischen Hardwareschaltung, wie auch in Form einer Software realisiert werden. Im Falle einer Software-Realisierung bedeutet dies, dass ein Computerprogramm mit einer Folge von Befehlen, das heißt einem Programmcode generiert werden muss, wobei die Befehle letztendlich die in Figur lb dargestellten Funktionen durchführen müssen.
Die Regelvorrichtung umfasst dann entweder die Hardwareschaltung oder die Software oder ein Kombination von beidem, um das beanspruchte Verfahren zur Ansteuerung eines Druckregelventils auszuführen. Im Falle einer
Software-Realisierung ist es möglich, das der Figur lb entsprechende Computerprogramm gegebenenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen zur Steuerung und/oder Regelung des Kraftstoffeinspritzsystems auf einem computerlesbaren Datenträger abzuspeichern. Dabei kann es sich um eine Diskette, eine Compact-Disk (sogenannte CD), einen sogenannten Flash-Memory oder dergleichen handeln. Die auf dem Datenträger abgespeicherte Software kann dann als Produkt an einen Kunden verkauft werden.
Im Falle einer Software-Realisierung ist es weiterhin möglich, das der Figur lb entsprechende Computerprogramrri gegebenenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen zur Steuerung und/oder Regelung des Kraftstoff-Einspritzsystems 700 - ohne die Zuhilfenahme eines elektronischen Speichermediums -• über ein elektronisches Kommunikationsnetzwerk als Produkt an einen Kunden zu übertragen und auf diese Weise zu verkaufen. Bei dem Kommunikationsnetzwerk kann es sich insbesondere um das Internet handeln.