WO2012062522A2 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the pressure control valve can be operated in a conventional mode, i. in a pressure control mode, operated purely controlled.
  • the control is designed so that the pressure control valve always remains closed.
  • negative load changes can turn into an unwanted one
  • Pressure control valve By reducing the setting pressure of the pressure regulating valve from an initial level to a low level, an undesired positive pressure deviation can advantageously be avoided, since fuel flows off via the pressure regulating valve and the pressure within the high-pressure accumulator is thus reduced in a controlled manner.
  • the injection quantity is reduced simultaneously with the reduction of the setting pressure. This advantageously allows continuation of the injections with a reduced amount of fuel, whereby fuel is saved while preventing an unwanted positive pressure deviation.
  • the set pressure lingers for a period of time from one time to another time at the low level and the set pressure returns to the next time in the vicinity of the initial level.
  • Pressure control valve is operated only during the specified period of time "overdriven”. This causes an at least temporary opening of the pressure regulating valve, so that fuel can flow from the high-pressure accumulator into the low-pressure region and this pressure reduction prevents an undesired positive pressure deviation.
  • the return of the setting pressure is carried out in the vicinity of the initial level in the form of a ramp function.
  • the ramp function transfers a first input value into a second input value over a certain period of time.
  • Pressure control valve opens. Due to the further sloping course is
  • the phase-raising D-member thus compensates in part for the delay through the inductance of the pressure control valve and thus ensures that the pressure control valve react faster and thus, an unwanted positive
  • Pressure deviation predisposed can be opened faster.
  • Figure 1 is a simplified diagram of a fuel injection system of a
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram for determining an actuator
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram for the alternative determination of the
  • Figure 4 is a schematic diagram with three sections, each with different gradients of the setting pressure.
  • FIG. 1 shows a fuel injection system 1 of an internal combustion engine in a much simplified representation.
  • a fuel tank 9 is connected via a suction line 4, a prefeed pump 5 and a low-pressure line 7 with a (not explained in detail) high-pressure pump 3.
  • a high-pressure accumulator 13 (“common rail") is connected via a high-pressure line 1 1.
  • a metering unit 14 - hereinafter referred to as ZME - with an actuating device 15 is arranged hydraulically in the course of the low-pressure line 7 between the prefeed pump 5 and the high-pressure pump 3.
  • Other elements, such as valves of the high-pressure pump 3, are not shown in the figure 1.
  • the ZME 14 may be formed as a unit together with the high-pressure pump 3.
  • an intake valve of the high pressure pump 3 may be forcibly opened by the ZME 14.
  • the prefeed pump 5 promotes fuel from the fuel tank 9 into the low pressure line 7 and the
  • High-pressure pump 3 conveys the fuel into the high-pressure accumulator 13.
  • the ZME 14 determines the quantity of fuel supplied to the high-pressure pump 3.
  • the high pressure accumulator 13 is associated with a pressure sensor 16 which generates an actual pressure 104.
  • the actual pressure 104 is supplied to a control unit 12.
  • the high-pressure accumulator 13 is connected to the low-pressure line 7 via a pressure regulating valve 10, which is referred to below as PCV (Pressure Control Valve). This means that the high-pressure accumulator 13 with a PCV (Pressure Control Valve).
  • PCV Pressure Control Valve
  • Low-pressure region 8 of the fuel injection system 1 is connected.
  • the PCV 10 is supplied with a control signal 102, wherein the control signal 102 from the
  • Control unit 12 is generated.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram 20 for determining a setting pressure 108 for the actuating signal 102.
  • the schematic block diagram 20 is part of the control device 12 from FIG. 1.
  • a signal 1 18 is supplied to a control unit 44.
  • the control unit 44 detects a signal 1 12.
  • the signal 112 is fed to a switch 24.
  • the switch 24 is also a signal 1 14 is supplied.
  • the signal converter 42 generates the actuating signal 102, which is supplied to the PCV 10 of FIG.
  • the actuating pressure 108 thus influences the open position of the pressure regulating valve 10 of FIG. 1.
  • the signal converter 42 may further include current and / or voltage controls and / or controls.
  • the control unit 44 generates the signal 1 12 in such a way that when the signal 1 12 is forwarded as the actuating pressure 108 by the switch 24, the PCV 10 from FIG. 1 remains completely closed.
  • the signal 1 18 may be, for example, a desired or actual pressure or the like.
  • the signals 1 14 and 122 are generated by a unit 22.
  • the signal 114 as the actuating pressure 108 is the
  • Signal converter 42 supplied.
  • the signal 122 and the signal 114 are formed depending on a negative load change of the internal combustion engine.
  • the unit 22 is acted upon by a signal 126, wherein the signal 126 indicates a negative load change of the internal combustion engine.
  • the signal 114 is formed such that when forwarding the signal 1 14 as a control pressure 108, the PCV 10 opens and fuel from the
  • High-pressure accumulator 13 can flow into the low-pressure region 8.
  • the signal 1 14 is usually brought to a lower value than the signal 1 12.
  • the unit 22 may be acted upon in a manner not shown also with a speed, an injection amount or another variable with respect to the internal combustion engine to determine the signal 1 14 and / or the signal 122 in dependence on the corresponding size.
  • the signal 114 or the signal 122 may be based on a predictive
  • Other parameters such as the dead time of the high pressure pump, the high pressure volume, the
  • Flow rates in the high-pressure accumulator 13 can be taken into account in this determination.
  • the unit 22 is provided with inputs, not shown.
  • the signal 112 and the signal 114 are embodied, for example, as a pressure signal or actuating pressure or can be configured correspondingly in a current / voltage level for controlling the PCV 10.
  • the switch 24 may be configured such that when switching from the signal 1 12 to the signal 114 or when switching from the signal 114 to the signal 1 12 a ramp function is used, which ensures that the control pressure 108 is not increased or decreased abruptly from one level to another level.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram 30 for alternative determination of the setting pressure 108 for the actuating signal 102.
  • the schematic block diagram 30 is part of the control device 12 from FIG. 1.
  • the switch 34 has the same
  • the switch 34 in addition to the signal 1 12 a signal 116 and a signal 124 is supplied.
  • the signals 1 16 and 124 are generated by a unit 32. Like the unit 22 of Figure 2, the unit 32 is applied to the signal 126.
  • the unit 32 has a unit 36, wherein the unit 36 generates the signal 116 and is acted upon by a difference 128.
  • the difference 128 is generated by subtracting an actual signal 105 from a desired signal 106 at a location 39. In a manner not shown, the difference 128 may also be generated by subtracting the desired signal 106 from the actual signal 105.
  • the unit 36 includes a phase-raising D-member 38.
  • the unit 36 may be a controller or a controller.
  • the phase-raising D-gate 38 ensures that the signal 1 16 generated by the unit 36 is fast or jumpy
  • the unit 32 may be applied in a form not shown also with a speed, an injection amount or another variable with respect to the internal combustion engine to determine the signal 1 16 and / or the signal 124 in dependence on the corresponding size.
  • the unit 36 without a
  • phase-raising D-member 38 to be executed.
  • the signal generated by unit 36 would then not respond to changes in difference 128 as quickly. This would be advantageous if the dynamization by the phase-raising D-member 38, depending on the system, is not necessary to achieve the desired pressure behavior.
  • the actual signal 105 may be the set pressure 108 and the set signal 106 may be a target set pressure.
  • the actual signal 105 is, for example, an actual volume flow through the PCV 10 and the desired signal 106 is a desired volume flow through the PCV 10, wherein a dead amount of the high-pressure pump 3 can be selectively removed.
  • the actual volume flow can be measured or estimated from existing variables in the control unit.
  • the actual signal 105 is, for example, the actual pressure 104 from FIG. 1 and FIG.
  • Target signal 106 is a desired pressure.
  • the actual signal 105 is, for example, an actual pressure or an actual pressure gradient, wherein the actual pressure or the actual pressure gradient can be obtained from a predictive estimation. Accordingly, the desired signal
  • the difference 128 may be used by the unit 36, as long as the difference is a set pressure for the high pressure accumulator 13 and the actual pressure 104 to affect the closing process of the PCV. If too little pressure, that is to say a positive difference 128 when generating the difference 128 according to FIG. 3, is found, the difference 128 leads to a rapid closing. If too much pressure is detected, ie a negative difference 128, the difference leads to a slow closing.
  • Signal 1 16 and / or signal 124 of FIG. 3 or signal 1 14 and / or signal 122 of FIG. 2 can be determined on the basis of predictive pressure information. Other parameters such as the
  • Flow rates into the high-pressure accumulator 13 can be taken into account when determining the signal 1 16 and / or 124 or the signal 1 14 and / or the signal 122. For such a determination, the unit 32 or the
  • FIG. 4 shows a schematic diagram 40 with three sections a, b and c, wherein in each case different courses of the setting pressure 108 are shown which influence the course of the actual pressure 104.
  • a time axis t is shown, wherein two times t1 and t2 are plotted on the time axis t.
  • the PCV 10 is closed.
  • the section a thus corresponds to the forwarding of the signal 1 12 as a set pressure 108 in Figures 2 and 3.
  • the control pressure 108 is only controlled in this case.
  • a desired pressure 106a drops from time t1. Before or at the time t1, a negative load change is detected, which makes a decreasing injection quantity necessary in the following.
  • An actual pressure 104a does not follow the predetermined target pressure 106a, but begins to rise at the time t1 and approaches the flag again only after leaving the mark 100a
  • the signals 1 14 and 1 16 are forwarded as actuating pressure 108.
  • the PCV 10 is at least temporarily safely opened and it can flow fuel from the high pressure accumulator 13 in the low pressure region 8 of the internal combustion engine.
  • the corresponding pressure reduction can be read in the curves of an actual pressure 104b and an actual pressure 104c.
  • a desired pressure 106b drops from time t1.
  • the actual pressure 104b has a time-delayed waste compared to the target pressure 106b. In comparison with the section a, the actual pressure 104b in
  • Excerpt b in the mark 100b no or only a small unwanted positive pressure deviation.
  • the injection amount 1 10b drops at time t1 abruptly or begins to decrease in a manner not shown near the time t1.
  • the control pressure 108b is at a point in time t1
  • the control pressure 108b drops abruptly at time t1 and then is at a low level.
  • the set pressure 108b abruptly increases again after the lapse of a period of time at time t2, to jump to the previous value of the course of the set pressure 108a, i. to return to the initial level, the current value of the signal 1 12.
  • the initial level is above the low level.
  • the above time period between the times t1 and t2 is determined depending on the rotational speed of the internal combustion engine.
  • the low level is determined depending on the speed of the internal combustion engine. Furthermore, the change in injection quantity and other factors can affect the low level.
  • the signal 122b rises at time t1 and drops abruptly at time t2.
  • the signal 1 12 is selected as the actuating pressure 108 by the switch 24 or 34 before the time t1.
  • the signal 122b which corresponds to the signal 122 or 124 in FIGS. 2 or 3, between the times t1 and t2, the signal 1 14 or 1 16 is selected by the switches 24 and 34 as actuating pressure 108.
  • the signal 122b after
  • Time t2 the signal 1 12 from the switch 24 and 34 selected as a set pressure 108.
  • a setpoint pressure 106c drops off after time t1.
  • the actual pressure 104c drops, but with a time delay to the target pressure 106c.
  • the actual pressure 104c has no or only a small unwanted positive pressure deviation compared to the mark 100a.
  • Injection amount 1 10c drops abruptly at time t1.
  • the actuating pressure 108c falls abruptly at time t1 and then has a sloping course.
  • Signal 122c jumps at time t1. Also, instead of the decreasing course of the setting pressure 108c, a constant value after the sudden drop may be substantially maintained.
  • the switch 24 or 34 selects the signal 1 12 for forwarding as setting pressure 108c before time t1. According to the signal 122c, the switch 24 or 34 selects the signal 114 or 116 after the time t1
  • Pressure deviation especially an unwanted positive deviation of the actual pressure 104a in the mark 100a, can be avoided or reduced.
  • the actuating signal 102 is usually a current or voltage signal.
  • Signals 122, 124, 122a, 122b, and 122c are typically a digital signal, but may be used to perform ramping or ramping
  • Input signals of the switch 24 and 34 may be formed according to otherwise. Accordingly, the switch 24 or 34 may be formed to a Einrampung or Ausrampung.
  • the actual pressure 104a, 104b and 104c is generally referred to as an actual signal.
  • the desired pressure 106a, 106b and 106c is generally referred to as a desired signal.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine beschrieben. Die Brennkraftmaschine umfasst einen Hochdruckspeicher (13) und einen Niederdruckbereich (8). Der Hochdruckspeicher (13) und der Niederdruckbereich (8) sind über ein Druckregelventil (10) verbunden. Bei dem Verfahren hängt eine Öffnungsstellung des Druckregelventils (10) von einem Stell-Druck ab. Ein negativer Lastwechsel der Brennkraftmaschine wird erkannt. In Abhängigkeit von der Erkennung eines negativen Lastwechsels wird der Stell-Druck zu einem Zeitpunkt von einem Ausgangsniveau auf ein niedriges Niveau herabgesenkt.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, dass zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckspeicher der Kraftstoffdruck in dem Hochdruckspeicher geregelt werden muss. Auch sind Brennkraftmaschinen bekannt, die zwischen dem Hochdruckspeicher und einem Niederdruckbereich eine kraftstoffführende Verbindung aufweisen, die über ein Druckregelventil geöffnet oder verschlossen werden kann.
Außerdem ist bekannt, dass das Druckregelventil in einer üblichen Betriebsart, d.h. in einem Druckregelbetrieb, rein gesteuert betrieben wird. Die Steuerung ist derart ausgelegt, dass das Druckregelventil an sich stets geschlossen bleibt.
Ebenfalls bekannt ist es, dass bei den vorstehend genannten Steuerungen oder Regelungen Überschwinger des Drucks auftreten können, wobei die
Überschwinger des Drucks als ungewollte Druckabweichungen gelten.
Beispielsweise können negative Lastwechsel zu einem ungewollten
Überschwinger führen. DE 101 31 783 A1 offenbart ein Verfahren zur
Stabilisierung des Kraftstoffdrucks.
Offenbarung der Erfindung
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
Das Verfahren erzeugt in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von einer
Erkennung eines negativen Lastwechsels einen Stell-Druck für das
Druckregelventil. Durch die Herabsetzung des Stell-Drucks des Druckregelventils von einem Ausgangsniveau auf ein niedriges Niveau kann vorteilhaft eine ungewollte positive Druckabweichung vermieden werden, da Kraftstoff über das Druckregelventil abfließt und der Druck innerhalb des Hochdruckspeichers somit kontrolliert verringert wird.
Der möglichen, ungewollten positiven Druckabweichung vorgreiflich wird der Stell-Druck derart verändert, dass eventuelle Verzögerungen durch hydraulische Vorgänge in der Hochdruckpumpe vorteilhaft umgangen werden. Damit kann der Abbau des Drucks in dem Hochdruckspeicher genauer beeinflusst sowie die Druckregelung unterstützt werden. Entsprechend wird eine Belastung der Bauteile der Brennkraftmaschine reduziert und damit die Lebensdauer der Bauteile wie auch der gesamten Brennkraftmaschine erhöht. Dadurch können auch die Bauteile an sich derart ausgelegt werden, dass sie nicht gegenüber ungewollten positiven Druckabweichungen abgesichert sind. Ebenso ergeben sich akustische Vorteile, da sich durch das Verfahren ein ruhigeres
Betriebsgeräusch der Brennkraftmaschine bei negativen Lastübergängen ergibt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird gleichzeitig zu der Herabsetzung des Stell-Drucks die Einspritzmenge herabgesetzt. Dies ermöglicht vorteilhaft eine Fortsetzung der Einspritzungen bei reduzierter Kraftstoffmenge, wodurch Kraftstoff bei gleichzeitiger Verhinderung einer ungewollten positiven Druckabweichung eingespart wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens verweilt der Stell-Druck für eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt bis zu einem weiteren Zeitpunkt auf dem niedrigen Niveau und der Stell-Druck kehrt zu dem weiteren Zeitpunkt in die Nähe des Ausgangsniveaus zurück. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass das Druckregelventil nur während der genannten Zeitdauer "übersteuert" betrieben wird. Dies bewirkt eine zumindest kurzzeitige Öffnung des Druckregelventils, so dass Kraftstoff von dem Hochdruckspeicher in den Niederdruckbereich fließen kann und durch diesen Druckabbau eine ungewollte positive Druckabweichung verhindert wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Rückkehr des Stell- Drucks in die Nähe des Ausgangsniveaus in Form einer Rampenfunktion durchgeführt. Die Rampenfunktion überführt über einen gewissen Zeitraum einen ersten Eingangswert in einen zweiten Eingangswert. Dadurch können vorteilhaft negative Auswirkungen auf das dem Druckregelventil zugeführte Strom- oder Spannungssignal, das durch einen Signalwandler oder eine Stromregelung erzeugt wird, verhindert werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens geht der Stell-
Druck nach der Herabsetzung in einen abfallenden Verlauf über. Allein durch die Herabsetzung des Stell-Drucks wird es ermöglicht, dass sich das
Druckregelventil öffnet. Durch den weiteren abfallenden Verlauf wird
gewährleistet, dass das Druckregelventil derart betrieben wird, dass keine ungewollten positiven Druckabweichungen entstehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die
Herabsetzung des Stell-Drucks mittels einer Einheit erzeugt, wobei die Einheit ein phasenanhebendes D-Glied umfasst. Da die Induktivität des
Druckregelventils dessen Öffnung verzögert, sorgt das phasenanhebende D-
Glied dafür, dass der Stell-Druck im Wesentlichen verhältnisgleich zur
Änderungsgeschwindigkeit einer zugeführten Differenz verändert wird. Das phasenanhebende D-Glied kompensiert somit zu einem Teil die Verzögerung durch die Induktivität des Druckregelventils und sorgt damit dafür, dass das Druckregelventil schneller reagieren und damit, einer ungewollten positiven
Druckabweichung vorgreiflich, schneller geöffnet werden kann.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es werden für funktionsäquivalente Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 ein vereinfachtes Schema eines Kraftstoffeinspritzsystems einer
Brennkraftmaschine;
Figur 2 ein schematisches Blockschaltbild zur Ermittlung eines Stell-
Drucks;
Figur 3 ein schematisches Blockschaltbild zur alternativen Ermittlung des
Stell-Drucks; und
Figur 4 ein schematisches Diagramm mit drei Ausschnitten, jeweils mit unterschiedlichen Verläufen des Stell-Drucks.
Figur 1 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 einer Brennkraftmaschine in einer stark vereinfachten Darstellung. Ein Kraftstofftank 9 ist über eine Saugleitung 4, eine Vorförderpumpe 5 und eine Niederdruckleitung 7 mit einer (nicht näher erläuterten) Hochdruckpumpe 3 verbunden. An die Hochdruckpumpe 3 ist über eine Hochdruckleitung 1 1 ein Hochdruckspeicher 13 ("Common Rail") angeschlossen. Eine Zumesseinheit 14 - im Folgenden als ZME bezeichnet - mit einer Betätigungseinrichtung 15 ist hydraulisch im Verlauf der Niederdruckleitung 7 zwischen der Vorförderpumpe 5 und der Hochdruckpumpe 3 angeordnet. Sonstige Elemente, wie beispielsweise Ventile der Hochdruckpumpe 3, sind in der Figur 1 nicht gezeichnet. Es versteht sich, dass die ZME 14 als Baueinheit zusammen mit der Hochdruckpumpe 3 ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann durch die ZME 14 ein Einlassventil der Hochdruckpumpe 3 zwangsweise geöffnet werden. Beim Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 1 fördert die Vorförderpumpe 5 Kraftstoff vom Kraftstofftank 9 in die Niederdruckleitung 7 und die
Hochdruckpumpe 3 fördert den Kraftstoff in den Hochdruckspeicher 13. Die ZME 14 bestimmt dabei die der Hochdruckpumpe 3 zugeführte Kraftstoffmenge.
Dem Hochdruckspeicher 13 ist ein Drucksensor 16 zugeordnet, der einen Ist- Druck 104 erzeugt. Der Ist-Druck 104 ist einem Steuergerät 12 zuführt.
Der Hochdruckspeicher 13 ist über ein Druckregelventil 10, das nachfolgend als PCV (Pressure Control Valve) bezeichnet wird, mit der Niederdruckleitung 7 verbunden. Das bedeutet, dass der Hochdruckspeicher 13 mit einem
Niederdruckbereich 8 des Kraftstoffeinspritzsystems 1 verbunden ist. Dem PCV 10 wird ein Stellsignal 102 zugeführt, wobei das Stellsignal 102 von dem
Steuergerät 12 erzeugt wird.
Bei geöffnetem PCV 10 kann somit Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 13 aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem Hochdruckspeicher 13 und dem Niederdruckbereich 8 in die Niederdruckleitung 7 bzw. in den Niederdruckbereich
8 fließen. In nicht gezeigter Weise kann das PCV 10 auch mit dem Kraftstofftank
9 oder mit der Saugleitung 4 verbunden sein.
Figur 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild 20 zur Ermittlung eines Stell- Drucks 108 für das Stellsignal 102. Das schematische Blockschaltbild 20 ist Teil des Steuergeräts 12 aus Figur 1.
Ein Signal 1 18 wird einer Steuereinheit 44 zugeführt. Die Steuereinheit 44 ermittelt ein Signal 1 12. Das Signal 112 wird einem Schalter 24 zugeführt. Dem Schalter 24 wird ebenso ein Signal 1 14 zugeführt. Über das Signal 122, das ebenfalls dem Schalter 24 zugeführt wird, wird bestimmt, welches der Signale 1 12 und 114 als der Stell-Druck 108 einem Signalwandler 42 zugeführt wird. Der Signalwandler 42 erzeugt das Stellsignal 102, das dem PCV 10 aus Figur 1 zugeführt wird. Der Stell-Druck 108 beeinflusst somit die Öffnungsstellung des Druckregelventils 10 aus Figur 1. Der Signalwandler 42 kann des Weiteren Strom- und oder Spannungssteuerungen und/oder -regelungen enthalten. Die Steuereinheit 44 erzeugt das Signal 1 12 derart, dass bei Weiterleitung des Signals 1 12 als Stell-Druck 108 durch den Schalter 24 das PCV 10 aus Figur 1 vollständig geschlossen bleibt. Das Signal 1 18 kann beispielsweise ein Soll- oder Ist-Druck oder ähnliches sein.
Die Signale 1 14 und 122 werden von einer Einheit 22 erzeugt. In dem gezeigten Zustand des Schalters 24 wird das Signal 114 als Stell-Druck 108 dem
Signalwandler 42 zugeführt. Das Signal 122 und das Signal 114 werden abhängig von einem negativen Lastwechsel der Brennkraftmaschine gebildet. Hierzu wird die Einheit 22 mit einem Signal 126 beaufschlagt, wobei das Signal 126 einen negativen Lastwechsel der Brennkraftmaschine signalisiert.
Das Signal 114 wird derart gebildet, dass bei Weiterleitung des Signals 1 14 als Stell-Druck 108 das PCV 10 sich öffnet und Kraftstoff aus dem
Hochdruckspeicher 13 in den Niederdruckbereich 8 fließen kann. Hierzu wird das Signal 1 14 üblicherweise auf einen niedrigeren Wert als das Signal 1 12 gebracht. Die Einheit 22 kann in nicht gezeigter Form auch mit einer Drehzahl, einer Einspritzmenge oder einer anderen Größe bezüglich der Brennkraftmaschine beaufschlagt sein, um das Signal 1 14 und/oder das Signal 122 in Abhängigkeit von der entsprechenden Größe zu bestimmen.
Das Signal 114 bzw. das Signal 122 kann auf Basis einer prädiktiven
Druckinformation ermittelt werden. Weitere Parameter wie beispielsweise die Totzeit der Hochdruckpumpe, das Hochdruckvolumen, die
Kompressionsfähigkeit des Kraftstoffs oder die zu- und abfließenden
Mengenströme in den Hochdruckspeicher 13 können bei dieser Ermittlung berücksichtigt werden. Für eine derartige Ermittlung ist die Einheit 22 mit nicht gezeigten Eingängen versehen.
Das Signal 112 und das Signal 114 sind beispielsweise als Druck-Signal bzw. Stell-Druck ausgebildet oder können entsprechend in einer Strom- /Spannungsebene zur Ansteuerung des PCV 10 ausgebildet sein.
In nicht dargestellter Weise kann der Schalter 24 derart ausgebildet sein, dass bei einem Umschalten von dem Signal 1 12 auf das Signal 114 oder bei einem Umschalten von dem Signal 114 zu dem Signal 1 12 eine Rampenfunktion verwendet wird, die dafür sorgt, dass der Stell-Druck 108 nicht sprunghaft von einem Niveau auf ein anderes Niveau erhöht oder erniedrigt wird.
Figur 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild 30 zur alternativen Ermittlung des Stell-Drucks 108 für das Stellsignal 102. Das schematische Blockschaltbild 30 ist Teil des Steuergeräts 12 aus Figur 1. Es sind der Signalwandler 42 und die Steuereinheit 44 aus Figur 2 gezeigt.
Zwischen dem Signalwandler 42 und der Steuereinheit 44 befindet sich analog zu dem Schalter 24 ein Schalter 34. Der Schalter 34 weist die gleiche
Funktionalität auf wie der Schalter 24. Dem Schalter 34 werden neben dem Signal 1 12 ein Signal 116 und ein Signal 124 zugeführt.
Die Signale 1 16 und 124 werden von einer Einheit 32 erzeugt. Wie auch die Einheit 22 aus Figur 2 wird die Einheit 32 mit dem Signal 126 beaufschlagt. Die Einheit 32 weist eine Einheit 36 auf, wobei die Einheit 36 das Signal 116 erzeugt und von einer Differenz 128 beaufschlagt wird. Die Differenz 128 wird durch Subtraktion eines Ist-Signals 105 von einem Soll-Signal 106 an einer Stelle 39 erzeugt. In nicht gezeigter Form kann die Differenz 128 auch durch Subtraktion des Soll-Signals 106 vom dem Ist-Signal 105 erzeugt werden. Die Einheit 36 umfasst ein phasenanhebendes D-Glied 38. Die Einheit 36 kann eine Steuerung oder eine Regelung sein. Das phasenanhebende D-Glied 38 sorgt dafür, dass das von der Einheit 36 erzeugte Signal 1 16 schnell oder sprunghaft auf
Änderungen der Differenz 128 reagiert. Die Einheit 32 kann in nicht gezeigter Form auch mit einer Drehzahl, einer Einspritzmenge oder einer anderen Größe bezüglich der Brennkraftmaschine beaufschlagt sein, um das Signal 1 16 und/oder das Signal 124 in Abhängigkeit von der entsprechenden Größe zu bestimmen.
In nicht dargestellter Weise kann die Einheit 36 auch ohne ein
phasenanhebendes D-Glied 38 ausgeführt sein. Das von der Einheit 36 erzeugte Signal würde dann jedoch nicht mehr so schnell auf Änderungen der Differenz 128 reagieren. Dies wäre dann vorteilhaft wenn die Dynamisierung durch das phasenanhebende D-Glied 38, abhängig vom System, nicht notwendig ist, um das gewünschte Druckverhalten zu erreichen. Beispielsweise kann das Ist-Signal 105 der Stell-Druck 108 und das Soll-Signal 106 ein Ziel-Stell-Druck sein.
Oder das Ist-Signal 105 ist beispielsweise ein Ist-Volumenstrom durch das PCV 10 und das Soll-Signal 106 ist ein Soll-Volumenstrom durch das PCV 10, wobei gezielt eine Totmenge der Hochdruckpumpe 3 abgeführt werden kann. Der Ist- Volumenstrom kann gemessen oder aus vorhandenen Größen im Steuergerät geschätzt werden. Oder das Ist-Signal 105 ist beispielsweise der Ist-Druck 104 aus Figur 1 und das
Soll-Signal 106 ist ein Soll-Druck.
Oder das Ist-Signal 105 ist beispielsweise ein Ist-Druck oder ein Ist- Druckgradient, wobei der Ist-Druck oder der Ist-Druckgradient aus einer prädiktiven Schätzung gewonnen werden kann. Entsprechend ist das Soll-Signal
106 ein entsprechender Soll-Druck oder Soll-Druckgradient. Damit können bestimmte in der Zukunft liegende Druck-Niveaus bereits im Vorfeld erkannt und durch entsprechende Gegenmaßnahmen verhindert werden. Die Differenz 128 kann von der Einheit 36 verwendet werden, sofern es sich bei der Differenz aus einem Soll-Druck für den Hochdruckspeicher 13 und den Ist- Druck 104 handelt, um den Schließprozess des PCV zu beeinflussen. Wird zu wenig Druck, also eine positive Differenz 128 bei Erzeugung der Differenz 128 nach der Figur 3, festgestellt, so führt die Differenz 128 zu einem schnellen Schließen. Wird zu viel Druck, also eine negative Differenz 128, festgestellt, führt die Differenz zu einem langsamen Schließen.
Das Signal 1 16 und/oder das Signal 124 der Figur 3 bzw. das Signal 1 14 und/oder das Signal 122 der Figur 2 kann/können auf Basis einer prädiktiven Druckinformation ermittelt werden. Weitere Parameter wie beispielsweise die
Totzeit der Hochdruckpumpe, das Hochdruckvolumen, die
Kompressionsfähigkeit des Kraftstoffs oder die zu- und abfließenden
Mengenströme in den Hochdruckspeicher 13 können bei der Ermittlung des Signals 1 16 und/oder 124 bzw. des Signals 1 14 und/oder des Signals 122 berücksichtigt werden. Für eine derartige Ermittlung ist die Einheit 32 bzw. die
Einheit 22 mit nicht gezeigten entsprechenden Eingängen versehen. Figur 4 zeigt ein schematisches Diagramm 40 mit drei Ausschnitten a, b und c, wobei jeweils unterschiedliche Verläufe des Stell-Drucks 108 dargestellt sind, die den Verlauf des Ist-Druckes 104 beeinflussen. Es ist eine Zeitachse t gezeigt, wobei zwei Zeitpunkte t1 und t2 auf der Zeitachse t aufgetragen sind.
In dem Ausschnitt a ist das PCV 10 geschlossen. Der Ausschnitt a entspricht damit der Weiterleitung des Signals 1 12 als Stell-Druck 108 in den Figuren 2 und 3. Der Stell-Druck 108 wird in diesem Fall nur gesteuert.
In dem Ausschnitt a fällt ein Soll-Druck 106a ab dem Zeitpunkt t1 ab. Vor oder zu dem Zeitpunkt t1 wird ein negativer Lastwechsel erkannt, der eine sinkende Einspritzmenge im Folgenden notwendig macht. Ein Ist-Druck 104a folgt nicht dem vorgegebenen Soll-Druck 106a, sondern beginnt zum Zeitpunkt t1 zu steigen und nähert sich erst nach Verlassen der Markierung 100a wieder dem
Verlauf des Soll-Drucks 106a an. Der Verlauf des Ist-Drucks 104a in der Markierung 100a stellt eine ungewollte positive Druckabweichung und damit einen Drucküberschwinger dar. Eine Einspritzmenge 1 10a, die von dem Hochdruckspeicher 13 in Zylinder der
Brennkraftmaschine eingespritzt wird, fällt zum Zeitpunkt t1 sprunghaft ab, beginnt also zum Zeitpunkt t1 zu sinken. Auch der Stell-Druck 108a fällt ab dem Zeitpunkt t1 ab. Jedoch führt das Abfallen des Stell-Drucks 108a nicht zwingend dazu, dass sich das PCV 10 öffnet. Das Signal 122a bleibt konstant und durch die Schalter 24 bzw. 34 wird das Signal 1 12 als Stell-Druck 108 weitergeleitet.
In den Ausschnitten b und c werden die Signale 1 14 bzw. 1 16 als Stell-Druck 108 weitergeleitet. So wird das PCV 10 zumindest zeitweise sicher geöffnet und es kann Kraftstoff von dem Hochdruckspeicher 13 in den Niederdruckbereich 8 der Brennkraftmaschine fließen. Der entsprechende Druckabbau lässt sich in den Verläufen eines Ist-Drucks 104b und eines Ist-Drucks 104c ablesen.
In dem Ausschnitt b fällt ein Soll-Druck 106b ab dem Zeitpunkt t1 ab. Der Ist- Druck 104b weist einen im Vergleich zu dem Soll-Druck 106b zeitverzögerten Abfall auf. Im Vergleich mit dem Ausschnitt a weist der Ist-Druck 104b im
Ausschnitt b in der Markierung 100b keine bzw. nur eine geringe ungewollte positive Druckabweichung auf. Die Einspritzmenge 1 10b fällt zum Zeitpunkt t1 sprunghaft ab oder beginnt in nicht gezeigter Form in der Nähe des Zeitpunkts t1 zu sinken.
Der Stell-Druck 108b befindet sich vor dem Zeitpunkt t1 auf einem
Ausgangsniveau. Der Stell-Druck 108b fällt zum Zeitpunkt t1 sprunghaft ab und befindet sich dann auf einem niedrigen Niveau. Der Stell-Druck 108b steigt nach dem Ablauf einer Zeitdauer zum Zeitpunkt t2 wieder sprunghaft an, um auf den vorigen Wert des Verlaufs des Stell-Drucks 108a, d.h. auf das Ausgangsniveau, den derzeit gültigen Wert des Signals 1 12, zurückzukehren. Das
Ausgangsniveau und das niedrige Niveau umfasst jeweils einen Bereich von
Werten, wobei sich das Ausgangsniveau über dem niedrigen Niveau befindet. Die vorstehend genannte Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 wird abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt. Das niedrige Niveau wird abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt. Des Weiteren können die Änderung der Einspritzmenge und weitere Faktoren das niedrige Niveau beeinflussen.
Das Signal 122b steigt zum Zeitpunkt t1 an und fällt zum Zeitpunkt t2 sprunghaft ab. Gemäß dem Signal 122b wird vor dem Zeitpunkt t1 das Signal 1 12 als Stell- Druck 108 durch den Schalter 24 bzw. 34 ausgewählt. Gemäß dem Signal 122b, das dem Signal 122 oder 124 in den Figuren 2 oder 3 entspricht, wird zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 das Signal 1 14 bzw. 1 16 von dem Schalter 24 bzw. 34 als Stell-Druck 108 ausgewählt. Gemäß dem Signal 122b wird nach dem
Zeitpunkt t2 das Signal 1 12 von dem Schalter 24 bzw. 34 als Stell-Druck 108 ausgewählt.
Gemäß dem Verlauf des Stell-Drucks 108b ist es möglich, dass sich das PCV 10 kurzzeitig öffnet, um genügend Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 13 zu entlassen, so dass keine oder nur eine geringe positive Druckabweichung des Ist-Drucks 104b im Vergleich zu der Markierung 100a auftritt.
In dem Ausschnitt c fällt ein Soll-Druck 106c nach dem Zeitpunkt t1 ab. Ebenso fällt der Ist-Druck 104c ab, jedoch zeitverzögert zu dem Soll-Druck 106c. In der Markierung 100c weist der Ist-Druck 104c keine bzw. nur eine geringe ungewollte positive Druckabweichung im Vergleich zu der Markierung 100a auf. Die
Einspritzmenge 1 10c fällt zum Zeitpunkt t1 sprunghaft ab. Der Stell-Druck 108c fällt zum Zeitpunkt t1 sprunghaft ab und weist danach einen abfallenden Verlauf auf. Das Signal 122c steigt zum Zeitpunkt t1 sprunghaft an. Ebenso kann anstatt des abfallenden Verlaufs des Stell-Drucks 108c ein konstanter Wert nach dem sprungartigen Abfall im Wesentlichen beibehalten werden.
Gemäß dem Signal 122c, das dem Signal 122 oder 124 in den Figuren 2 oder 3 entspricht, wählt der Schalter 24 bzw. 34 vor dem Zeitpunkt t1 das Signal 1 12 zur Weiterleitung als Stell-Druck 108c aus. Gemäß dem Signal 122c wählt der Schalter 24 bzw. 34 nach dem Zeitpunkt t1 das Signal 114 bzw. 116 zur
Weiterleitung als Stell-Druck 108c aus.
Der Verlauf des Stell-Drucks 108c hat zur Folge, dass sich das PCV 10 zumindest kurzzeitig öffnet, so dass Kraftstoff von dem Hochdruckspeicher 13 in den Niederdruckbereich 8 fließen kann und eine ungewollte positive
Druckabweichung, speziell eine ungewollte positive Abweichung des Ist-Drucks 104a in der Markierung 100a, vermieden oder reduziert werden kann.
Das Stellsignal 102 ist üblicherweise ein Strom- oder Spannungssignal. Die Signale 122, 124, 122a, 122b und 122c sind üblicherweise ein digitales Signal, können aber zur Durchführung einer Einrampung oder Ausrampung der
Eingangssignale des Schalters 24 bzw. 34 entsprechend anderweitig ausgebildet sein. Entsprechend kann auch der Schalter 24 bzw. 34 zu einer Einrampung oder Ausrampung ausgebildet sein.
Der Ist-Druck 104a, 104b und 104c wird allgemein als Ist-Signal bezeichnet. Der Soll-Druck 106a, 106b und 106c wird allgemein als Soll-Signal bezeichnet.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei die
Brennkraftmaschine einen Hochdruckspeicher (13) und einen
Niederdruckbereich (8) umfasst, wobei der Hochdruckspeicher (13) und der Niederdruckbereich (8) über ein Druckregelventil (10) verbunden sind, wobei eine Öffnungsstellung des Druckregelventils (10) von einem Stell-Druck (108) abhängig ist, und wobei ein negativer Lastwechsel der
Brennkraftmaschine erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in
Abhängigkeit von der Erkennung eines negativen Lastwechsels der Stell- Druck (108) zu einem Zeitpunkt (t1) von einem Ausgangsniveau auf ein niedriges Niveau herabgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei zum nahezu gleichen Zeitpunkt der
Herabsetzung des Stell-Drucks (108) eine Einspritzmenge (1 10) der Brennkraftmaschine herabgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stell-Druck (108) für eine
Zeitdauer von dem Zeitpunkt (t1) bis zu einem weiteren Zeitpunkt (t2) auf dem niedrigen Niveau verweilt und der Stell-Druck (108) zu dem weiteren Zeitpunkt (t2) in die Nähe des Ausgangsniveaus zurückkehrt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Herabsetzen des Stell-Drucks (108) von dem Ausgangsniveau auf ein niedriges Niveau und/oder die Rückkehr des Stell-Drucks (108) in die Nähe des
Ausgangsniveaus in Form einer Rampenfunktion durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das niedrige Niveau des Stell-Drucks (108) in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zeitdauer in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Stell-Druck (108) nach der
Herabsetzung in einen abfallenden Verlauf übergeht, und wobei der
Absolutwert des Gradienten des abfallenden Verlaufs geringer ist als der Absolutwert des Gradienten der Herabsetzung.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die
Herabsetzung des Stell-Drucks (108) mittels einer Einheit (36) erzeugt wird, und wobei die Einheit (36) ein phasenanhebendes D-Glieds (38) umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Einheit (36) eine Differenz (128) zugeführt wird, und wobei die Differenz (128) aus einer Subtraktion eines Ist- Signals (105) von einem Soll-Signal (106) bzw. aus einer Subtraktion eines Soll-Signals (106) von einem Ist-Signal (104) gebildet wird.
10. Steuergerät, auf dem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9
ausführbar ist.
1 1. Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem
Steuergerät nach Anspruch 10.
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