WO2017186325A1 - Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine, einrichtung zum steuern und/oder regeln einer brennkraftmaschine, einspritzsystem und brennkraftmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine having an engine having a number of cylinders and an injection system with high-pressure components, in particular a common-rail injection system having a number of injectors associated with the cylinders, in particular wherein an injector is associated with a single memory is designed to hold fuel from the common rail for the injector.
  • the method further comprises the steps of injecting fuel from the common rail by means of an injector into a cylinder, determining at least one fuel pressure for a high-pressure component, in particular the common rail, the injector and / or the individual accumulator a high pressure sensor detecting the fuel pressure.
  • the invention also relates to a device for controlling and / or regulating an internal combustion engine, having an engine controller and an injection computing module, which are designed to carry out the method according to the invention.
  • the individual accumulator is supplied with pressurized fuel via a fuel feed passage from the pressure port and is directly in flow communication with the high pressure passage for the high pressure fuel in the common rail.
  • the volume of the single reservoir is large compared to the volume of the high pressure channel and the nozzle antechamber in the injector.
  • DE 10 2009 002 793 B4 discloses a single memory with a Druckmesseinrichung, which is formed in the form of a strain sensor, wherein the strain sensor is formed in the form of a strain gauge and disposed on the outside of a wall of the single memory and the individual memory, a hydraulic resistance directly for integration into the High-pressure guide upstream or downstream.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2009 050 467 A1 discloses a method for controlling and regulating an internal combustion engine, in which the rail pressure is regulated via a low-pressure-side suction throttle as the first pressure actuator in a rail pressure control loop and at the same time the rail pressure via a high-pressure side pressure control valve second pressure actuator is acted upon by a Rail réelle- disturbance by a pressure control valve volume flow is removed from the rail in a fuel tank via the high-pressure side pressure control valve, and is changed in detecting a defective rail pressure sensor in an emergency operation, in which the high-pressure side pressure control valve and the low-pressure suction throttle are controlled in response to the same default size.
  • DE 10 2014 213 648 B3 discloses a method with a normal operation in which a high-pressure disturbance variable is generated via a high-pressure side pressure control valve as a second pressure actuator, via which fuel from the high-pressure accumulator is diverted into a fuel reservoir, wherein the high pressure in a protective operation by means of Pressure control valve is controlled by a second high pressure control loop, or that the pressure control valve is permanently opened in the protection mode.
  • the concept is still in need of improvement regarding the reliability of the pressure measurement.
  • the invention begins, whose task is to provide a method which determines the function of the high pressure sensor in a reliable manner and / or in an improved manner, in particular recognizes.
  • the object, concerning the method, is solved by the invention with a method of claim 1.
  • the invention is based on a method for operating an internal combustion engine having an engine having a number of cylinders and an injection system having a common rail with a number of injectors and similar high-pressure components assigned to the cylinders, in particular wherein an injector is assigned an individual accumulator which is assigned to the injector Providing fuel from the common rail for the injector, the method comprising the steps of:
  • the method includes the steps of detecting a defect of the high-pressure sensor by checking whether the high-pressure control deviation exceeds a predetermined limit value during a predetermined period of time.
  • the concept of the invention provides for checking whether the measured value of the high-pressure sensor remains at a constant value or whether the course of the measured value is within a limited value range.
  • the invention also leads to a device for controlling and / or regulating the claim 13 and an injection system of claim 14 and an internal combustion engine of claim 15.
  • the device is used for controlling and / or regulating an internal combustion engine, with an engine controller and an injection computing module, which are designed to carry out the method according to the invention.
  • the injection system is provided with a common rail for an internal combustion engine with an engine having a number of cylinders and with a number of injectors associated with the cylinders, an injector being associated with a single reservoir for holding fuel from the common rail for injection is formed in the cylinder and with a device according to claim 13 for controlling and / or regulating an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine according to claim 15 comprises an engine having a number of cylinders and an injection system according to claim 14, comprising a common rail and a number of injectors.
  • the invention is based on the consideration that when the output voltage and thus the measured value of the high-pressure sensor remains at a constant value due to a defect or the course of the measured value is within a limited value range, no sensor defect is detected in current methods.
  • the high-pressure regulator has a negative high-pressure control deviation as an input variable. This has the consequence that the desired volume flow is smaller than the manipulated variable of the high-pressure control loop. A reduction of the nominal volume flow leads to an increase of the PWM signal of the suction throttle, so that the suction throttle is closed and the actual high pressure drops, whereby the engine is finally turned off. If the measured value of the high-pressure sensor remains at a value which is below the high-pressure regulator setpoint, the high-pressure regulator has a positive high-pressure control deviation as an input variable. This has the consequence that the desired volume flow is greater than the manipulated variable of the high pressure control loop.
  • the characteristic of the pressure control valve is stored in the pressure control valve map.
  • the output variable of the pressure regulating valve characteristic map is the electrical pressure regulating valve nominal current
  • input variables are the measured high pressure and the desired pressure regulating valve setpoint flow to be rejected. If the high-pressure measured value remains and the pressure regulating valve setpoint volume flow remains constant, the pressure regulating valve is supplied with a constant current value. Now increases the actual high pressure, the Bestromungswert the pressure control valve is no longer sufficient to keep it closed, ie with increasing pressure, the pressure regulating valve is opened more and more.
  • the high pressure increases until there is a balance between flow rate and the sum of pressure control valve Ab bruisemenge, injection volume flow and leakage volume flow. If the high pressure now drops again, the pressure control valve is closed again. Since the suction throttle is still fully open, the high pressure in the sequence increases again, etc. This creates a total of a limit cycle, ie a cyclic course of the high pressure.
  • the connection between the high pressure control loop and the speed control loop is given by the injector map.
  • the injector map has the target injection quantity and the measured high pressure as input variables.
  • the output variable is the energization duration of the injectors. If the measured high pressure remains, the injector map has a constant high-pressure value as an input variable. If the actual high pressure causes cyclic movements, the calculated energization time is incorrect. As a result, the engine speed also executes cyclic vibrations. This instability leads to increased mechanical stress on the engine, which can be damaged.
  • the invention has now recognized that a targeted detection of a defect of a high pressure sensor improves the diagnosis and thus the influence on the operation for the protection of the internal combustion engine. This applies in particular in comparison to the prior art, where such a defect would not be recognized and thus only for 4 would be provided with an incorrect measured variable in the feedback. As explained above, this would either result in the engine being switched off or excessively stressed by cyclical vibrations in the engine speed. Therefore, the method according to the invention allows a targeted procedure to recognize a defect of the high-pressure sensor; namely, by checking whether the high-pressure control deviation exceeds a predetermined limit value during a predetermined period of time.
  • a targeted procedure to recognize a defect of the high-pressure sensor; namely, by checking whether the high-pressure control deviation exceeds a predetermined limit value during a predetermined period of time.
  • the internal combustion engine are placed in a safe emergency operation in the event of a defect of the high pressure sensor.
  • a defect of the high-pressure sensor is detected, wherein the defect is detected by the temporal course of an output value of the at least one high pressure sensor is detected and a constant or only a limited variable course of the detected output values is detected in a predetermined Wertegrenz Symposium.
  • the limited range of values mentioned in the context of the problem and the task is thus defined as a predetermined value limit range.
  • a defect of the high-pressure sensor is detected by checking whether the high-pressure control deviation exceeds a predetermined limit value without interruption during a predetermined period of time.
  • it is further checked at the same time whether output values of the high-pressure sensor are present during the same predetermined period of time in a range which is defined by a maximum deviation.
  • the high-pressure control deviation exceeds a predetermined limit value during a predetermined period of time, in particular overall time.
  • it is checked whether the measured high pressure changes by the maximum deviation until the end of this total time of the predetermined period of time; for example, if the measured high pressure changes by the maximum of ⁇ 0.5 * Ap L j m i t SD until the end of this total time of the predetermined period of time.
  • the time period during which the course of the measured high pressure is checked is greater than or equal to the time span during which the high-pressure control deviation exceeds the limit value.
  • the high-pressure control deviation is used to determine a high-pressure sensor defect.
  • a predetermined period of time and a maximum deviation of a pressure value range are made available for the predetermined value limit range and the course of the detected output values in the predetermined value limit range is recognized via the test condition that the detected output values do not exceed the maximum deviation over the predetermined period of time. Specifically, it is checked to detect an error condition, whether the output values of the high pressure sensor detecting the fuel pressure over the boundary period within a pressure range of a predetermined width by the value of a last measured output value.
  • the advantage of this approach lies in the possibility, in addition to only a constant numerical value as a condition for detecting a defect continue a pressure range to define the last measured value in which the reading is taken in the event of a defect. In this way, for example, small voltage fluctuations of the measurement signal can be taken into account in the detection of the defect.
  • a desired high pressure with a predetermined limit value of a high-pressure control deviation is made available and the course of the detected output values in the predetermined value limit range is recognized via the further test condition that the detected output values do not occur within the predetermined time span are formed by the predetermined limit of a high pressure control deviation control range of the target high pressure.
  • the setpoint high pressure has a variable progression which lies both within and outside the pressure value range and the course of the detected output values is recognized as constant or only slightly variable, in particular as lying within the predetermined value limit range.
  • the still further test condition is used that the detected output values remain within the pressure value range for the predetermined value limit range characterized by the threshold value, and the further limit period is formed from non-contiguous individual time periods which are cumulated to a total period and during one or more periods a number or all individual periods, the high-pressure control deviation is greater in amount than a predetermined limit value.
  • non-contiguous individual periods in which the output values of the high-pressure sensor satisfy the test condition are to be cumulated to an overall period and the error case is to be determined if the total period is greater than a further limit value (in the exemplary embodiment, tumit3 SD ).
  • a further limit value in the exemplary embodiment, tumit3 SD .
  • the exceeding of this total period over a limit value represents in this case the condition for the activation of the fault condition.
  • the advantage here lies in the possibility that a defect is reliably detected even if, for example, a periodic passage through the desired high pressure through the pressure value range of the predetermined value limit range within the limit period would prevent detection of the defect according to the above test conditions.
  • a safe operating state in particular a safe emergency operation, of the internal combustion engine is brought about.
  • the advantage here is the possibility that the engine is protected by targeted targeted at this error condition measures in case of failure of the sensor.
  • an error message is output to the operator of the internal combustion engine as a further reaction to the error condition.
  • the advantage here is the possibility that the operator of the internal combustion engine is informed about the defect despite the safe operating state of the internal combustion engine to take appropriate measures to remedy this defect.
  • the limiting period is 4 to 6 seconds and the threshold value is 2 to 6 bar.
  • the internal combustion engine is operated in safe operating mode with open suction throttle and open pressure control valve.
  • the high-pressure controller emergency operation is activated, ie both the duty cycle of the PWM signal of the suction throttle and the duty cycle of the PWM signal of the pressure control valve are reduced from their steady state values to the value 0%.
  • suction throttle and pressure control valve are opened, since both actuators are normally open, and the engine can thus be operated in safe emergency operation.
  • the advantage here lies in the possibility that these measures protect the engine in the event of a failure of the high-pressure sensor.
  • the opening of the pressure control valve is a protective function of the engine due to the lack of pressure relief valve, ie the original function of the mechanical (passive) pressure relief valve is electronically modeled.
  • Fig. 2A is a block diagram of the control of a pressure control valve when not present
  • FIG. 2B shows an influence diagram on the first signal activating the pressure regulating valve regulator.
  • Fig. 4A is a block diagram of the control of a suction throttle when not present
  • FIG. 4B is an influence diagram on the emergency operation triggering second signal (signal 2)
  • FIG. 5 is a timing diagram of a high pressure sensor failure
  • FIG. 7 is a timing diagram of a preferred embodiment of a method for detecting a high pressure sensor failure
  • FIG. 8 shows a timing diagram of a preferred embodiment of a method for detecting a high-pressure sensor failure in the case of the setpoint high-pressure value that changes over the limiting period
  • FIG. 9 is a timing diagram of a preferred embodiment of a method for detecting a high pressure sensor failure with a different pressure range
  • FIG. 10 is a flow chart of the implementation of all embodiments of a preferred embodiment of a method.
  • Fig. 1 shows a device according to the prior art as described in DE 10 2014 213 648 B3.
  • An internal combustion engine 1 in this case has an injection system 3.
  • the injection system 3 is preferably designed as a common rail injection system. It has a low-pressure pump 5 for conveying fuel from a fuel reservoir 7, an adjustable, low-pressure suction throttle 9 for influencing a flowing to a high-pressure pump 11 fuel volume flow, the high-pressure pump 11 to promote the fuel with pressure increase in a high-pressure accumulator 13, the high-pressure accumulator 13 for storing the fuel, and preferably a plurality of injectors 15 for injecting the fuel into combustion chambers 16 of the internal combustion engine 1.
  • the injection system 3 is also designed with individual memories, in which case, for example, an individual memory 17 is integrated as an additional buffer volume in the injector 15.
  • a particular electrically controllable pressure control valve 19 is provided, via which the high pressure accumulator 13 is fluidly connected to the fuel reservoir 7.
  • a fuel volume flow is defined which is diverted from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7.
  • This Fuel volume flow is denoted in Fig. 1 and in the following text with VDRV and represents a high-pressure disturbance of the injection system 3.
  • the injection system 3 has no mechanical pressure relief valve, since its function is taken over by the pressure control valve 19.
  • the mode of operation of the internal combustion engine 1 is determined by an electronic control unit 21, which is preferably designed as an engine control unit of the internal combustion engine 1, namely as a so-called engine control unit (ECU).
  • the electronic control unit 21 includes the usual components of a microcomputer system, such as a microprocessor, I / O devices, buffer and memory devices (EEPROM, RAM): In the memory modules relevant for the operation of the internal combustion engine 1 operating data in maps / curves are applied. About this calculates the electronic control unit 21 from input variables output variables. The following input variables are shown by way of example in FIG.
  • a measured, still unfiltered high pressure p which prevails in the high-pressure accumulator 13 and is measured by means of a high-pressure sensor 23, a current engine speed n 1? a signal FP for power input by an operator of the internal combustion engine 1, and an input variable E.
  • Under the input E preferably further sensor signals are summarized, for example, a charge air pressure of an exhaust gas turbocharger.
  • a single accumulator pressure p E is preferably an additional input variable of the control unit 21.
  • Fig. 1 are as outputs of the electronic control unit 21 by way of example a signal PWMSDR for controlling the suction throttle 9 as the first pressure actuator, a signal ve for controlling the injectors 15 - which in particular an injection start and / or a spray end or an injection duration dictates - a Signal PWMDRV for controlling the pressure control valve 19 and thus the high-pressure disturbance variable VDRV defined.
  • the output variable A is representative of further control signals for controlling and / or regulating the internal combustion engine 1, for example for a control signal for activating a second exhaust gas turbocharger in a register charging.
  • Fig. 2A shows the control of the pressure regulating valve according to the prior art.
  • the set volume flow Vs 0 u DRV of the pressure control valve is calculated as a function of at least one of the following variables: the measured engine speed n mess , a power-determining signal, z. B. the target injection quantity Qs o ii, the target high pressure ps 0 n, the measured fuel rail pressure p me ss and the dynamic fuel rail pressure pdyn- this Calculation, however, is only valid as long as the dynamic rail pressure dyn falls below the limit pGrzi ° RV .
  • the calculated pressure control valve setpoint volumetric flow Vs 0 ii Ber is identical to the input variable Vs 0 n DRV of the pressure control valve characteristic map, since the logical signal 1 assumes the value "False” and thus the switch Sl assumes the lower switch position. If the dynamic rail pressure pdyn reaches the limit value p ⁇ 3rzi DRV , the signal 1 assumes the logical value "true” and the switch S1 becomes identical to the upper switch position. In this case, the pressure regulating valve setpoint volume flow Vs 0 n DRV becomes identical with the limited output VR eg DRV of the pressure regulating valve controller.
  • the pressure control valve controller has the high pressure control deviation e p as input, which is calculated as the difference between the target high pressure ps 0 u and the measured high pressure p mess .
  • the pressure regulating valve regulator is preferably designed as a PI (DT ! ) Algorithm.
  • the I component of the pressure regulating valve regulator is limited to the maximum pressure regulating valve volume flow VMax DRV .
  • the maximum pressure control valve volume flow VMax DRV is the output variable of a two-dimensional characteristic curve with the measured high-pressure fuel p meS s as the input variable.
  • the output of the pressure regulating valve regulator is also limited to the maximum pressure regulating valve volumetric flow V Ma x DRV , so that finally results in the limited pressure control valve controller target volume flow VR egl he DRV .
  • This is identical to the resulting pressure regulating valve set volumetric flow V S0H DRV when the signal 1 assumes the logical value "True", ie when the switch S 1 is in the upper switch position.
  • the pressure control valve characteristic diagram is calculated from the resulting Druckregelventil- setpoint volume flow Vsoii DRV and the measured rail pressure p me ss the pressure control valve target current Isoii DRV -
  • the pressure regulating valve flow controller determined from the pressure control valve target current Isoii DRV, the measured pressure control valve current I m ess DRV and other variables such as the proportional coefficient kp ⁇ and the ohmic pressure regulating valve resistance R!
  • the duty cycle PWM DRV of the pressure control valve PWM signal is calculated by dividing by the battery voltage U ß a tt and then multiplying by the factor 100 when the switch S2 is in the lower switch position. If the switch S2 assumes the upper switch position, then the duty cycle PWM DRV of the pressure control valve PWM signal is set at 0%.
  • the switch positions of the switch S2 are defined by the variable "state”. If this has the value 2, then the lower switch position is valid, if this has the value 1, then the upper switch position is valid.
  • the function of the switch S2 is shown in detail in FIG. 3 in the form of a state transition diagram.
  • the raw I R0II DRV are in turn filtered by a power filter, so that the measured current I ss me DRV results.
  • the state transition diagram consists of two states which are indicated by the variable "state". After switching on the engine electronics, the standstill function is initially active. In this state, the variable “state” assumes the value 1 and the duty cycle PWM DRV of the pressure control valve PWM signal is identical to the value 0%. If the measured rail pressure p mess exceeds the limit value ps t and the motor is detected as running (variable "Motor Steht" identically 0), a change to the normal function takes place, the state variable "state” assumes the value 2 in this case.
  • the duty cycle PWM DRV of the pressure control valve PWM signal is calculated from the pressure regulator valve target voltage U So i DRV and the battery voltage U Batt .
  • the transition to the first state with a de-energized pressure control valve takes place when either a motor standstill is detected or a defective high-pressure sensor is present - indicated by the binary variable SD HD - or if the dynamic rail pressure p ⁇ jyn exceeds a limit pGrz2 DRV .
  • Fig. 4A shows the control of the suction throttle for a device with missing pressure relief valve according to the prior art.
  • Fig. 3 it is shown that the pressure control valve is transferred to the open state, when the dynamic rail pressure p d yn exceeds the threshold pGrz2 DRV or a sensor defect of the high pressure sensor is present. If one of these two conditions is met, the signal 2 shown in FIG.
  • a sensor defect of the high pressure sensor is indicated by the variable SDHD.
  • Such a sensor defect can have various causes. According to the state of the art, it is customary to check the output voltage of the high-pressure sensor for compliance with lower and upper range limits.
  • a sensor defect is z. B. detected when the output voltage in a sensor with the measuring range 5 volts below the value 0.25 volts and the value exceeds 4.75 volts.
  • the object of the disclosure of the invention is to detect the failure of the high-pressure sensor in the case of a stationary measured value, ie in the event that the output voltage of the sensor remains at a constant value. If the high-pressure sensor fails in this way, this should be indicated by a separate error message. If a sensor defect caused by a violation of the range limits has the designation SD M B and a sensor defect caused by a standing measurement, the designation
  • SDHD SD M BV SD standing This means that a sensor defect of the high-pressure sensor by an OR operation of the two sensor defects SD B and SDs t apparent ehend. If a failure of the high-pressure sensor is detected, then the engine, irrespective of the cause, should be transferred to the safe engine operation shown in FIG. 3 and FIG. 4A, ie both the intake throttle and the pressure control valve are to be operated in the open state.
  • FIG. 4B illustrates the relationship between the dynamic rail pressure pdyn, the limit value PGrz2 DRV , the sensor defect SD H D and the variable "engine stalled" in its influence on the signal 2.
  • FIG. 5 shows how a stationary measured value of the high-pressure sensor has an effect on the engine operation, for the case in which the value of the high-pressure is below the set high-pressure.
  • the first timing diagram shows curves of the target high pressure ps 0 n, of the high pressure measured by the high pressure sensor p mess and the actual present in the rail high pressure pj st .
  • the measured value p mess of the high pressure sensor in the sequence on the value PSD stops. Since the course of the target high pressure ps 0 n is above PSD, there is a permanent, positive high-pressure control deviation: e p > 0
  • the high-pressure regulator increases the setpoint flow rate Vs 0 n SDR .
  • Vs 0 n SDR In the case of a normally open suction throttle, this leads to a smaller intake throttle setpoint current Is 0 ii SDR and finally to a smaller duty cycle of the PWM signal PWMSDR-.
  • This causes the measured intake throttle current I meS s SDR to decrease and the intake throttle thereby becomes smaller Opening direction is actuated, ie, the opening cross section of the suction throttle is increased.
  • the second diagram in Fig. 5 shows the suction throttle current I ss me SDR which from time ti to fall and the time t 2 reaches the value 0.
  • the opening of the intake throttle leads to an increase in the actual rail pressure pj s t, which in the first diagram, starting from the time ti, is shown.
  • the pressure control valve characteristic map is shown in FIG.
  • the input variables of this characteristic map are the measured high pressure p mess and the setpoint volume flow to be diverted.
  • V So ii DRV output variable is the pressure control valve setpoint current Is 0 ii DRV -
  • Vsoii DRV 0 1 / min
  • the constant pressure regulating valve setpoint current 0.879 A would be calculated in this case.
  • This value W is shown hatched in the table.
  • the first shaded marked line Z of the pressure control valve map associated with the pressure control valve target flow 0 1 / min shows, a stronger energization of the pressure control valve is necessary with increasing rail pressure in order to keep it closed. Since the rail pressure pi St increases as shown in FIG. 5 after the failure of the high pressure sensor at the time, it comes for this reason to open the pressure control valve, and in fact the stronger, the higher the rail pressure increases.
  • the pressure regulating valve is opened so far that the funded by the high-pressure pump fuel flow is the same size as the sum of injected fuel flow, diverted pressure control valve volume flow and fuel leakage volume flow. This causes the increase in the high pressure pj st is completed and this begins to fall again. As a result, the pressure regulating valve is closed again until the high pressure finally rises again, etc. This results in a high pressure limit cycle, ie a periodic oscillation, the high pressure oscillating between an upper limit p max and a lower limit pmin.
  • the energization duration of the injectors is calculated as the output variable of the injector characteristic field.
  • Input variables of the injector map are the measured rail pressure p mess and the target injection quantity Qsoii- After failure of the high pressure sensor, the input parameter p meS s of the injector map remains constant and is identical to the value p S D, while the actual rail pressure increases and then passes into a continuous oscillation. This has the consequence that an incorrect energization time is calculated and the vibrations of the rail pressure are thereby transmitted to the speed control loop, so that the engine speed n mess is excited to vibrate. If the engine speed oscillates n mess , that also oscillates Target torque Msoii, since this is calculated as a function of the engine speed.
  • the setpoint high pressure ps 0 n is calculated as the output variable of a three-dimensional characteristic map with the input variables engine speed and setpoint torque, depending on the parameterization of the characteristic map, vibrations of the setpoint high-pressure may also occur. This is in
  • Fig. 5 indicated by a dotted curve.
  • the motor may become unstable, which may damage the engine.
  • a failure of the high pressure sensor must be detected and an emergency operation function activated, the engine is operated stably with open suction throttle and open pressure control valve. If the sensor defect is detected, a corresponding error message must be output to the operator of the motor.
  • the object of the invention is therefore to detect the failure of the high-pressure sensor with the measured value.
  • the first embodiment of the invention is shown in FIG.
  • the diagram shows the rail pressure p me ss represented by a strong line, which first drops, then stops at the value t PS at the time t] because the high-pressure sensor fails.
  • the target high pressure ps 0 u is constant, which is indicated by a solid, thin line.
  • it is checked whether the measured rail pressure p mess is in the brightly marked region during a period t with SD .
  • This area represents a pressure value range which has a width defined by the value Ap L with SD .
  • the value Apumit SD is typically 5 bar, the time tLimiti SD typically 5 seconds.
  • the rail pressure during the same period of time tLimiti SD differs in amount by at least the value eLimiti SD from the target high pressure, ie whether the high pressure control deviation Cp amount is at least equal to the value e L imiti SD .
  • the rail pressure must not be within the dark marked area, if a sensor defect is to be detected.
  • the measured rail pressure is changed during the predetermined period of time tumiti only by a maximum of 0.5 * Apumit SD and gives way to the rail pressure at the same magnitude by more than eLimiti SD from the target high pressure ps 0 n from, then a sensor malfunction of Rail pressure detected.
  • This Sensor defect is indicated by a separate alarm which indicates that it is a defect caused by a standing reading. Accordingly, the binary variable SDstands m the second diagram at time t 2 from the value 0 to the value 1. Also at time t 2 , the binary variable SDHD changes from the value 0 to the value 1, which indicates that there is a high-pressure sensor defect, without classifying it more precisely. If a high-pressure sensor fault occurs, then the high-pressure controller emergency operation is activated, ie at time t 2 , both the duty cycle PWMSDR of the PWM signal of the intake throttle and the duty cycle PWM D RV of the PWM signal of the pressure control valve from its stationary values PWM Stat SDR or PWM sta t DRV reduced to 0%.
  • FIG. 1 The first diagram again shows the rail pressure p meS s represented by a strong line, which first drops, then stops at the value PSD at the time because the high-pressure sensor fails.
  • the target high pressure ps 0 n is not constant in this case, but oscillates periodically around the measured rail pressure p mess , ie, this is the dotted curve of the set high pressure shown in FIG. 5.
  • Typical values for eLimit3 SD and t L i m i t 3 SD in this method are 10 bar and 3 seconds, respectively.
  • Fig. 9 shows a third embodiment of the invention. The first diagram again shows the measured rail pressure p mess . At time t], the high pressure sensor fails, which causes the corresponding measured value to stop.
  • the nominal high pressure psoii which is assumed to be constant.
  • a sensor defect of the high pressure sensor is detected when the measured rail pressure during the predetermined time t L imit2 SD amount at least by the value of the likewise predeterminable value e L i m it2 SD from the target high pressure p So ii deviates.
  • the value e L imit2 SD is typically very small, z. 2 bar, while the period of time of the tumic SD is typically set to a very high value, e.g. B. 60 seconds.
  • the binary variables SD Ste h e nd and SD HD change from the value 0 to the value 1.
  • the variables PWM SDR and PWM DR change V to the value 0%.
  • step S1 is queried whether either the high pressure sensor is defective or the engine is still in the startup phase or the Injection is not yet released. If this is the case, proceeds to step S2.
  • step S2 the time variables At 1? At 2 , Et 3 , AU and ⁇ 5 are set to 0. Subsequently, the operation proceeds to step S23. If the query result in step S1 is negative, the process continues with step S3.
  • step S3 is queried whether either the high pressure sensor is defective or the engine is still in the startup phase or the Injection is not yet released. If this is the case, proceeds to step S2.
  • step S2 the time variables At 1? At 2 , Et 3 , AU and ⁇ 5 are set to 0. Subsequently, the operation proceeds to step S23. If the query result in step S1 is negative, the process continues with step S3.
  • step S4 the variables t SDs address d and SDHD be set to the value 1.
  • step S3 the time variables At 2 , A 3 , AU and At 5 are set to 0.
  • step S5 the amount of the difference of p mess and the maximum past the time period Ta p SD stored and stored measured value p old is formed and checked whether this amount is less than the limit
  • step S6 it is checked whether the high-pressure control deviation ep is greater than or equal to the limit value eLimiti SD . If this is the case, the time variable At 2 is set to the value 0 in step S8 and the time variable A is incremented by the value 5. Subsequently, the operation proceeds to step S13. If the high-pressure control deviation e p is less than the limit value eLimiti SD > , the process continues to step S9.
  • the time variable At] is set to the value 0 here.
  • step S10 it is then checked whether the high-pressure control deviation ⁇ is less than or equal to the negative limit value eumiti SD . If this is the case, the time variable At 2 is incremented by the value 5 in step S11. If this is not the case, the time variable At 2 is set to the value 0 in step S12. In both cases, proceed to step S13. In this case, it is checked whether the high-pressure control deviation e p in terms of amount is greater than or equal to the predefinable limit value eLimit3 SD . If this is the case, the time variable is incremented At 5 in step S14 by the value 5, and then proceeds to step S15.
  • step S15 it is checked whether the time variable At 3 or time variable AU is equal to or greater than the predetermined time limit t2 tumi SD. If this is the case, the variables SDs t eh e nd and SD H D are set to the value 1 in step S16. At the same time, the time variables Ati, At 2 , At 3 , ⁇ 4 and At 5 are set to the value 0. Subsequently, with Step S23 continued. If the query result in step S15 is negative, proceed to step S17. In step S 17 it is checked whether the high-pressure control deviation ep is greater than or equal to the predefinable limit value eumit2 SD .
  • step S20 it is checked if the time variable AU is set to the value 0 in step S18. At the same time, the time variable ⁇ 3 is incremented by the value 5. Subsequently, the operation proceeds to step S23. If the query result in step S17 is negative, the process proceeds to step S19. The time variable At 3 is set to the value 0 here. Subsequently, the operation proceeds to step S20. In step S20, it is checked if the
  • High-pressure control deviation e p is less than or equal to the negative limit value eumit2. If this is the case, the time variable AU is incremented by the value 5 in step S21. If this is not the case, the time variable ⁇ 4 is set to the value 0 in step S22. In both cases, the process then proceeds to step S23. In step S23, the time variable At is incremented by the value 5. Subsequently, proceeding to step S24. In step S24, it is checked whether the time variable A t 6 is greater than or equal to the predetermined time period Ta p . If this is the case, the current measured rail pressure p mess is stored by setting the variable p a it to p mess .
  • variable p a i t is thus updated in each case after expiration of the period Ta p and, as already mentioned, compared in step S5 with the current measured rail pressure p mess .
  • this is used to check how far the measured rail pressure changes within the time period Ta p SD .
  • the implementation of the invention in this way is very advantageous because it can be dispensed ring memory, which require a lot of space. In addition, this can save a lot of computing time.
  • step S25 the time variable ⁇ t 6 is reset to the value 0. Then the program is finished. If the query result in step S24 negative, the program flow is also completed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und einem ein Common-Rail aufweisendes Einspritzsystem mit einer Anzahl von den Zylindern zugeordneten Injektoren und dergleichen Hochdruckkomponenten, insbesondere wobei einem Injektor ein Einzelspeicher zugeordnet ist, der zum Vorhalten von Kraftstoff aus dem Common-Rail für den Injektor ausgebildet ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: - Einspritzen von Kraftstoff aus dem Common-Rail mittels einem Injektor in einen Zylinder, - Bestimmen eines Kraftstoff-Drucks für eine Hochdruckkomponente, insbesondere den Common-Rail, den Injektor und/oder den Einzelspeicher, mit wenigstens einem den Kraftstoff-Druck erfassenden Hochdrucksensor. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass - ein Defekt des Hochdrucksensors erkannt wird, indem überprüft wird, ob die Hochdruck-Regelabweichung (ep) während einer vorbestimmten Zeitspanne (tLimit1 SD, tLimit2 SD , tLimit3 SD ) einen vorbestimmten Grenzwert (eLimit1 SD, eLimit2 SD , eLimit3 SD ) betragsmäßig überschreitet.

Description

BESCHREIBUNG Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und einem Einspritzsystem mit Hochdruckkomponenten, insbesondere einem ein Common-Rail aufweisendes Einspritzsystem mit einer Anzahl von den Zylindern zugeordneten Injektoren, insbesondere wobei einem Injektor ein Einzelspeicher zugeordnet ist, der zum Vorhalten von Kraftstoff aus dem Common-Rail für den Injektor ausgebildet ist. Das Verfahren weist weiter die Schritte auf: - Einspritzen von Kraftstoff aus dem Common-Rail mittels einem Injektor in einen Zylinder, - Bestimmen eines Kraftstoff-Drucks für eine Hochdruckkomponente, insbesondere den Common-Rail, den Injektor und/oder den Einzelspeicher, mit wenigstens einem den Kraftstoff- Druck erfassenden Hochdrucksensor.
Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, mit einem Motorregler und einem Einspritz-Rechenmodul, die ausgebildet sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bewährt hat sich das Konzept eines Injektors mit einem Einzelspeicher im Rahmen eines Common-Rail-Einspritzsystems, wie er beispielsweise in DE 199 35 519 C2 beispielhaft beschrieben ist. Der Einzelspeicher wird über einen Kraftstoffzulaufkanal von dem Druckanschluss mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt und steht direkt in Strömungsverbindung mit dem Hochdruckkanal für den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff im Common-Rail. Das Volumen des Einzelspeichers ist groß, verglichen mit dem Volumen des Hochdruckkanals und des Düsenvorraums im Injektor. Aufgrund der Anordnung des Injektors ~ ggfs. entkoppelt vom Common-Rail über ein Drosselelement— steht im Gehäuse des Kraftstoffinjektors genügend Raum im Einzelspeicher zur Verfügung, um Kraftstoff für wenigstens eine gesamte Einspritzmenge für ein Arbeitsspiel eines Zylinders, jedenfalls aber für eine Teileinspritzung im Rahmen des Arbeitsspiels, vorzuhalten. DE 10 2009 002 793 B4 offenbart einen Einzelspeicher mit einer Druckmesseinrichung, die in Form eines Dehnungssensors gebildet ist, wobei der Dehnungssensor in Form eines Dehnungsmessstreifens gebildet und auf der Außenseite einer Wandung des Einzelspeichers angeordnet ist und dem Einzelspeicher ein hydraulischer Widerstand unmittelbar zur Integration in die Hochdruckführung vorgeordnet oder nachgeordnet ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 050 467 AI geht ein Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine hervor, bei dem im Normalbetrieb der Raildruck über eine niederdruckseitige Saugdrossel als erstes Druckstellglied in einem Raildruck-Regelkreis geregelt wird sowie gleichzeitig der Raildruck über ein hochdruckseitiges Druckregelventil als zweites Druckstellglied mit einer Raildruck- Störgröße beaufschlagt wird, indem über das hochdruckseitige Druckregelventil ein Druckregelventil- Volumenstrom aus dem Rail in einen Kraftstofftank abgesteuert wird, und bei dem mit Erkennen eines defekten Rail- Drucksensors in einen Notbetrieb gewechselt wird, in welchem das hochdruckseitige Druckregelventil und die niederdruckseitige Saugdrossel in Abhängigkeit derselben Vorgabegröße angesteuert werden.
DE 10 2014 213 648 B3 offenbart ein Verfahren mit einem Normalbetrieb in dem eine Hochdruck- Störgröße über ein hochdruckseitiges Druckregelventil als zweitem Druckstellglied erzeugt wird, über welches Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher in ein Kraftstoff-Reservoir abgesteuert wird, wobei der Hochdruck in einem Schutzbetrieb mittels des Druckregelventils über einen zweiten Hochdruck-Regelkreis geregelt wird, oder dass das Druckregelventil in dem Schutzbetrieb dauerhaft geöffnet wird. Das Konzept ist noch verbesserungswürdig hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Druckmessung.
Wünschenswert ist es daher, die Funktion des Hochdrucksensors in verlässlicher Weise und/oder in verbesserter Weise zu bestimmen. Um den eingangs genannten Anforderungen in verbesserter Weise gerecht zu werden, soll ein Verfahren angegeben werden, welches einen Defekt des Hochdrucksensors erkennt und somit eine differenzierte Diagnostik sowie gezielte Maßnahmen für einen sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht. An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein Verfahren anzugeben, welches die Funktion des Hochdrucksensors in verlässlicher Weise und/oder in verbesserter Weise bestimmt, insbesondere erkennt. Die Aufgabe, betreffend das Verfahren, wird durch die Erfindung mit einem Verfahren des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und einem ein Common-Rail aufweisendes Einspritzsystem mit einer Anzahl von den Zylindern zugeordneten Injektoren und dergleichen Hochdruckkomponenten, insbesondere wobei einem Injektor ein Einzelspeicher zugeordnet ist, der zum Vorhalten von Kraftstoff aus dem Common-Rail für den Injektor ausgebildet ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
- Einspritzen von Kraftstoff aus einem Common-Rail mittels dem Injektor in einen Zylinder, - Bestimmen eines Kraftstoff-Drucks für eine Hochdruckkomponente, insbesondere den Common-Rail und/oder den Einzelspeicher, mit wenigstens einem den Kraftstoff-Druck erfassenden Hochdrucksensor.
Erfindungsgemäß sind bei dem Verfahren die Schritte vorgesehen, dass ein Defekt des Hochdrucksensors erkannt wird, indem überprüft wird, ob die Hochdruck-Regelabweichung während einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Grenzwert betragsmäßig überschreitet.
Vereinfacht ausgedrückt sieht das Konzept der Erfindung vor, zu prüfen ob der Messwert des Hochdrucksensors auf einem konstanten Wert stehen bleibt oder ob sich der Verlauf des Messwertes innerhalb eines begrenzten Wertebereichs befindet.
Die Erfindung führt im Rahmen der Aufgabenstellung auch auf eine Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Anspruchs 13 und ein Einspritzsystem des Anspruchs 14 sowie eine Brennkraftmaschine des Anspruchs 15.
Die Einrichtung dient zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, mit einem Motorregler und einem Einspritz-Rechenmodul, die ausgebildet sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Einspritzsystem ist versehen mit einem Common-Rail für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und mit einer Anzahl von den Zylindern zugeordneten Injektoren, wobei einem Injektor ein Einzelspeicher zugeordnet ist, der zum Vorhalten von Kraftstoff aus dem Common-Rail zur Injektion in den Zylinder ausgebildet ist und mit einer Einrichtung nach Anspruch 13 zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine.
Die Brennkraftmaschine nach Anspruch 15 umfasst einen eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und ein Einspritzsystem nach Anspruch 14, mit einem Common-Rail und einer Anzahl von Injektoren.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass wenn die Ausgangsspannung und damit der Messwert des Hochdrucksensors aufgrund eines Defekts auf einem konstanten Wert stehen bleibt oder sich der Verlauf des Messwertes innerhalb eines begrenzten Wertebereichs befindet, bei gängigen Verfahren kein Sensordefekt erkannt wird.
Dies kann, insbesondere bei Motoren, welche kein mechanisches Überdruckventil und stattdessen ein Druckregelventil verbaut haben, zu Problemen fuhren. Hierzu zählt einerseits ein Abstellen des Motors, falls der Sensordefekt eintritt, wenn sich der Messwert oberhalb des Sollhochdruckes befindet. Andererseits zählt hierzu ein instabiles Hochdruck- bzw. Drehzahlverhalten und somit übermäßige mechanische Beanspruchung, falls der Sensordefekt eintritt, wenn sich der Messwert unterhalb des Sollhochdruckes befindet. Im Detail bedeutet dies nach der Überlegung der Erfindung:
Bleibt der Messwert des Hochdrucksensors auf einem Wert stehen, welcher oberhalb des Hochdruckregler-Sollwerts liegt, hat der Hochdruckregler eine negative Hochdruckregelabweichung als Eingangsgröße. Dies hat zur Folge, dass der Sollvolumenstrom als Stellgröße des Hochdruckregelkreises kleiner wird. Eine Reduktion des Sollvolumenstroms führt zu einer Vergrößerung des PWM-Signals der Saugdrossel, so dass die Saugdrossel geschlossen wird und der tatsächlich vorhandene Hochdruck absinkt, wodurch der Motor schließlich abgestellt wird. Bleibt der Messwert des Hochdrucksensors auf einem Wert stehen, welcher unterhalb des Hochdruckregler-Sollwerts liegt, hat der Hochdruckregler eine positive Hochdruckregelabweichung als Eingangsgröße. Dies hat zur Folge, dass der Sollvolumenstrom als Stellgröße des Hochdruckregelkreises größer wird. Eine Vergrößerung des Sollvolumenstroms führt zu einer Verkleinerung des PWM-Signals der Saugdrossel, so dass die Saugdrossel geöffnet wird und der tatsächlich vorhandene Hochdruck ansteigt. Die Charakteristik des Druckregelventils ist im Druckregelventil-Kennfeld hinterlegt. Ausgangsgröße des Druckregelventil-Kennfelds ist der elektrische Druckregelventil-Sollstrom, Eingangsgrößen sind der gemessene Hochdruck sowie der abzusteuemde Druckregelventil- Sollvolumenstrom. Bleibt der Hochdruck-Messwert stehen und ist der Druckregelventil- Sollvolumenstrom konstant, so wird das Druckregelventil mit einem konstanten Stromwert bestromt. Steigt nun der tatsächliche Hochdruck an, ist der Bestromungswert des Druckregelventils nicht mehr ausreichend, um dieses geschlossen zu halten, d. h. mit zunehmendem Hochdruck wird das Druckregelventil immer mehr geöffnet. Dabei steigt der Hochdruck so lange an, bis ein Gleichgewicht zwischen Fördermenge und der Summe von Druckregelventil-Absteuermenge, Einspritzvolumenstrom und Leckagevolumenstrom besteht. Fällt der Hochdruck nun wieder ab, wird das Druckregelventil wieder geschlossen. Da die Saugdrossel weiterhin vollständig geöffnet ist, steigt der Hochdruck in der Folge wieder an usw. Dadurch entsteht insgesamt ein Grenzzyklus, d. h. ein zyklischer Verlauf des Hochdruckes. Die Verbindung zwischen Hochdruckregelkreis und Drehzahlregelkreis ist durch das Injektorkennfeld gegeben. Das Injektorkennfeld hat die Soll-Einspritzmenge und den gemessenen Hochdruck als Eingangsgrößen. Ausgangsgröße ist die Bestromungsdauer der Injektoren. Bleibt der gemessene Hochdruck stehen, so hat das Injektorkennfeld einen konstanten Hochdruckwert als Eingangsgröße. Führt der tatsächliche Hochdruck zyklische Bewegungen aus, ist die berechnete Bestromungsdauer nicht korrekt. Dies hat zur Folge, dass auch die Motordrehzahl zyklische Schwingungen ausführt. Diese Instabilität führt zu erhöhter mechanischer Beanspruchung des Motors, wodurch dieser geschädigt werden kann.
Die Erfindung hat nun erkannt, dass eine gezielte Erkennung eines Defekts eines Hochdrucksensors die Diagnose und somit die Einflussmöglichkeiten auf den Betrieb zum Schutz der Brennkraftmaschine verbessert. Dies gilt insbesondere im Vergleich zum Stand der Technik, wo ein derartiger Defekt nicht erkannt werden würde und damit der lediglich zur Veranschaulichung in Fig. 4 beispielhaft dargestellte Hochdruckregelkreis mit einer unkorrekten Messgröße in der Rückführung versehen wäre. Dies hätte, wie eingangs dargestellt, entweder zur Folge dass der Motor abgestellt wird oder durch zyklische Schwingungen der Motordrehzahl übermäßig beansprucht wird. Daher ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren ein gezieltes Vorgehen um einen Defekt des Hochdrucksensors zu erkennnen; nämlich indem überprüft wird, ob die Hochdruck-Regelabweichung während einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Grenzwert betragsmäßig überschreitet. Vorteilhaft kann bei Bedarf
die Brennkraftmaschine im Falle eines Defekts des Hochdrucksensors in einen sicheren Notbetrieb versetzt werden.
Vorteilhaft wurde erkannt, dass die Umsetzung des Verfahrens zur Erkennung eines Defekts des Hochdrucksensors ohne den Einsatz zusätzlicher Sensoren erhebliche Vorteile hinsichtlich der Robustheit und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beinhaltet. Insbesondere die Möglichkeit einer Speicherplatz- und rechenzeitsparenden Umsetzung der in der Anmeldung beschriebenen Auswertealgorithmen trägt hierzu bei.
Darüberhinaus wurde erkannt, dass eine differenziertere Diagnostik nicht nur für die unmittelbare Regelung der Brennkraftmaschine, sondern auch für eine langfristige Protokollierung und Auswertung von Motordaten von Vorteil ist. Dies gilt insbesondere für die Nutzung von Felddaten bei der Analyse von Auftretenshäufigkeiten von Fehlern und Alarmen durch beispielsweise die Entwicklungsabteilung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass ein Defekt des Hochdrucksensors erkannt wird, wobei der Defekt erkannt wird indem der zeitliche Verlauf eines Ausgabewertes des wenigstens einen Hochdrucksensors erfasst wird und ein konstanter oder ein nur begrenzt veränderlicher Verlauf der erfassten Ausgabewerte in einem vorbestimmten Wertegrenzbereich erkannt wird. Der im Rahmen der Problematik und Aufgabenstellung zur Erfindung genannte begrenzte Wertebereich wird im Rahmen der Weiterbildung somit als vorbestimmter Wertegrenzbereich definiert. Im Rahmen einer ersten besonders bevorzugten weiterbildenden Variante ist vorgesehen, dass gemäß der Erfindung ein Defekt des Hochdrucksensors erkannt wird, indem überprüft wird, ob die Hochdruck-Regelabweichung während einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Grenzwert betragsmäßig ununterbrochen überschreitet. Vorteilhaft wird gleichzeitig weiter geprüft ob Ausgabewerte des Hochdrucksensors sich während Ablauf derselben vorbestimmten Zeitspanne in einem Bereich aufhalten, welcher durch eine maximale Abweichung definiert ist.
Vorteilhaft wird im Rahmen einer zweiten besonders bevorzugten weiterbildenden Variante überprüft, ob die Hochdruck-Regelabweichung während einer vorbestimmten Zeitspanne, insbesondere Gesamtzeit, einen vorbestimmten Grenzwert betragsmäßig überschreitet. Insbesondere wird geprüft, ob sich der gemessene Hochdruck bis zum Ablauf dieser Gesamtzeit der vorbestimmten Zeitspanne um die maximale Abweichung ändert; z.B. ob sich der gemessene Hochdruck bis zum Ablauf dieser Gesamtzeit der vorbestimmten Zeitspanne um beipsielsweise maximal ± 0.5 * ApLjmit SD ändert. Dies bedeutet insbesondere, dass die Zeitspanne, während der der Verlauf des gemessenen Hochdrucks überprüft wird, größer oder gleich ist als die Zeitspanne, während der die Hochdruck-Regelabweichung den Grenzwert überschreitet.
Vorteilhaft wird im Rahmen einer dritten besonders bevorzugten weiterbildenden Variante überprüft, ob die Hochdruck-Regelabweichung während einer vorbestimmten Zeitspanne, einen vorbestimmten Grenzwert betragsmäßig ununterbrochen überschreitet.
Allen drei weiterbildenden Varianten ist gemeinsam, dass die Hochdruck-Regelabweichung zur Ermittlung eines Hochdruck-Sensordefekts herangezogen wird. Weiter ist jedenfalls betreffend die erste und zweite weiterbildende Variante vorgesehen, dass für den vorbestimmten Wertegrenzbereich eine vorbestimmte Zeitspanne und eine maximale Abweichung eines Druckwertebereichs zur Verfügung gestellt wird und der Verlauf der erfassten Ausgabewerte in dem vorbestimmten Wertegrenzbereichs erkannt wird über die Prüfbedingung, dass die erfassten Ausgabewerte über die vorbestimmte Zeitspanne die maximale Abweichung nicht überschreiten. Konkret wird dabei zur Erkennung eines Fehlerzustandes geprüft, ob die Ausgabewerte des den Kraftstoff-Druck erfassenden Hochdrucksensors über den Grenzzeitraum innerhalb eines Druckwertebereiches einer vorbestimmten Breite um den Wert eines zuletzt gemessenen Ausgabewertes liegen. Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt in der Möglichkeit, neben lediglich einem konstanten Zahlenwert als Bedingung zur Erkennung eines Defekts weiterhin einen Druckwertebereich um den zuletzt gemessenen Wert zu definieren, in dem der Messwert im Falle eines Defekts verläuft. Auf diese Weise können beispielsweise geringe Spannungsschwankungen des Messsignals bei der Erkennung des Defekts berücksichtigt werden. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Sollhochdruck mit einem vorbestimmten Grenzwert einer Hochdruckregelabweichung zur Verfügung gestellt wird und der Verlauf der erfassten Ausgabewerte in dem vorbestimmten Wertegrenzbereich erkannt wird über die weitere Prüfbedingung, dass die erfassten Ausgabewerte über die vorbestimmte Zeitspanne nicht in einem durch den vorbestimmten Grenzwert einer Hochdruckregelabweichung gebildeten Regelbereich des Sollhochdrucks liegen.
Konkret wird zur Erkennung des Fehlerzustandes geprüft, ob die Ausgabewerte des den Kraftstoff-Druck erfassenden Hochdrucksensors mindestens um einen Grenzbetrag vom Sollhochdruck abweichen. Vorteilhaft wird für den im Normalbetrieb anzustrebenden Fall eines im Regelbereich des Sollhochdrucks liegenden Messwerts des Hochdrucksensors trotz Erfüllung der oben beschriebenen Bedingung kein Defekt des Hochdrucksensors erkannt.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Sollhochdruck einen veränderlichen Verlauf aufweist der sowohl innerhalb als auch außerhalb des Druckwertebereichs liegt und der Verlauf der erfassten Ausgabewerte als konstant oder nur wenig veränderlich, insbesondere als innerhalb des vorbestimmten Wertegrenzbereichs liegend, erkannt wird. Dazu wird die noch weitere Prüfbedingung herangezogen, dass die erfassten Ausgabewerte über einen weiteren Grenzzeitraum innerhalb des durch den Schwellwert charakterisierten Druckwertebereichs für den vorbestimmten Wertegrenzbereich verbleiben, und der weitere Grenzzeitraum aus nicht zusammenhängenden Einzelzeiträumen gebildet ist, welche zu einem Gesamtzeitraum kumuliert werden und während eines oder einer Anzahl oder aller Einzelzeiträume die Hochdruckregelabweichung betragsmäßig größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist.
Insbesondere sollen nicht zusammenhängende Einzelzeiträume, in denen die Ausgabewerte des Hochdrucksensors die Prüfbedingung erfüllen, zu einem Gesamtzeitraum kumuliert werden und es soll der Fehlerfall festgestellt werden, wenn der Gesamtzeitraum größer ist als ein weiterer Grenzwert (in dem Ausfuhrungsbeispiel tumit3SD)- Dies beinhaltet vorzugsweise konkret, dass sich bei einem nicht oder nur in einem begrenzten Bereich veränderlichen Ausgabewert eines den Kraftstoff-Druck erfassenden Hochdrucksensors und gleichzeitig einem sowohl innerhalb als auch außerhalb des Druckwertebereiches liegenden Sollhochdrucks die Einzelzeiträume, in denen die Ausgabewerte des Hochdrucksensors oben genannte Prüfbedingungen erfüllen, zu einem Gesamtzeitraum kumuliert werden.
Das Überschreiten dieses Gesamtzeitraumes über einen Grenzwert stellt in diesem Falle die Bedingung für die Aktivierung des Fehlerzustandes dar. Der Vorteil hierbei liegt in der Möglichkeit, dass ein Defekt auch dann zuverlässig erkannt wird, wenn beispielsweise ein periodisches Durchschreiten des Sollhochdrucks durch den Druckwertebereich des vorbestimmten Wertegrenzbereichs innerhalb des Grenzzeitraums eine Erkennung des Defekts nach den oben genannten Prüfbedingungen verhindern würde.
Weiterhin ist vorteilhaft vorgesehen, dass als Reaktion auf den Fehlerzustand ein sicherer Betriebszustand, insbesondere ein sicherer Notbetrieb, der Brennkraftmaschine herbeigeführt wird. Der Vorteil hierbei liegt in der Möglichkeit, dass der Motor durch gezielt auf diesen Fehlerzustand ausgerichtete Maßnahmen im Falle eines Defekts des Sensors geschützt wird.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass als weitere Reaktion auf den Fehlerzustand eine Fehlermeldung an den Betreiber der Brennkraftmaschine ausgegeben wird. Der Vorteil hierbei liegt in der Möglichkeit, dass der Betreiber der Brennkraftmaschine trotz des sicheren Betriebszustands der Brennkraftmaschine über den Defekt informiert wird, um entsprechende Maßnahmen zur Behebung dieses Defekts zu ergreifen.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten ersten Variante ist vorgesehen, dass der Grenzzeitraum 4 - 6 Sekunden und der Schwellwert 2 - 6 bar beträgt.
Vorteilhaft ist weiterhin vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine im sicheren Betriebsmodus mit offener Saugdrossel und offenem Druckregelventil betrieben wird. Konkret bedeutet dies: im sicheren Betriebsmodus wird der Hochdruckregler-Notbetrieb aktiviert, d. h. es werden sowohl die Einschaltdauer des PWM-Signals der Saugdrossel als auch die Einschaltdauer des PWM- Signals des Druckregelventils von ihren stationären Werten auf den Wert 0 % verkleinert. Dadurch werden Saugdrossel und Druckregelventil geöffnet, da beide Stellglieder stromlos offen sind, und der Motor kann damit im sicheren Notbetrieb betrieben werden. Der Vorteil hierbei liegt in der Möglichkeit, dass durch diese Maßnahmen der Motor im Falle eines Defekts des Hochdrucksensors geschützt wird. Insbesondere die Öffnung des Druckregelventils stellt eine Schutzfunktion des Motors aufgrund des fehlenden Überdruckventils dar, d. h. die ursprüngliche Funktion des mechanischen (passiven) Überdruckventils wird elektronisch nachgebildet.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
Fig. 1 eine Einrichtung zur Steuerung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, Fig. 2A ein Blockschaltbild der Ansteuerung eines Druckregelventils bei nicht vorhandenem
Überdruckventil,
Fig. 2B ein Einflussdiagramm auf das den Druckregelventil-Regler aktivierende erste Signal
(Signal 1), Fig. 3 ein Zustandsdiagramm der Ansteuerung des Druckregelventils bei nicht vorhandenem Überdruckventil,
Fig. 4A ein Blockschaltbild der Ansteuerung einer Saugdrossel bei nicht vorhandenem
Überdruckventil,
Fig. 4B ein Einflussdiagramm auf das den Notbetrieb auslösende zweite Signal (Signal 2), Fig. 5 ein Zeitverlaufsdiagramm eines Hochdrucksensorausfalls,
Fig. 6 ein Druckregelventil-Kennfeld,
Fig. 7 ein Zeitverlaufsdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Erkennung eines Hochdrucksensorausfalls,
Fig. 8 ein Zeitverlaufsdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Erkennung eines Hochdrucksensorausfalls bei sich über den Grenzzeitraum veränderndem Sollhochdruckwert,
Fig. 9 ein Zeitverlaufsdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Erkennung eines Hochdrucksensorausfalls mit einem unterschiedlich ausgeprägten Druckwertebereich,
Fig. 10 ein Flussdiagramm der Umsetzung aller Ausgestaltungen einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung entsprechend dem Stand der Technik wie in der DE 10 2014 213 648 B3 beschrieben. Eine Brennkraftmaschine 1 weist dabei ein Einspritzsystem 3 auf. Das Einspritzsystem 3 ist bevorzugt als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildet. Es weist eine Niederdruckpumpe 5 zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstoff-Reservoir 7, eine verstellbare, niederdruckseitige Saugdrossel 9 zur Beeinflussung eines zu einer Hochdruckpumpe 11 strömenden Kraftstoff- Volumenstroms, die Hochdruckpumpe 11 zur Förderung des Kraftstoffs unter Druckerhöhung in einen Hochdruckspeicher 13, den Hochdruckspeicher 13 zum Speichern des Kraftstoffs, und vorzugsweise eine Mehrzahl von Injektoren 15 zum Einspritzen des Kraftstoffs in Brennräume 16 der Brennkraftmaschine 1 auf. Optional ist es möglich, dass das Einspritzsystem 3 auch mit Einzelspeichern ausgeführt ist, wobei dann beispielsweise in dem Injektor 15 ein Einzelspeicher 17 als zusätzliches Puffervolumen integriert ist. Es ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein insbesondere elektrisch ansteuerbares Druckregelventil 19 vorgesehen, über welches der Hochdruckspeicher 13 mit dem Kraftstoff-Reservoir 7 fluidverbunden ist. Über die Stellung des Druckregelventils 19 wird ein Kraftstoffvolumenstrom definiert, welcher aus dem Hochdruckspeicher 13 in das Kraftstoff-Reservoir 7 abgesteuert wird. Dieser KraftstoffVolumenstrom wird in Fig. 1 sowie im folgenden Text mit VDRV bezeichnet und stellt eine Hochdruck-Störgröße des Einspritzsystems 3 dar.
Das Einspritzsystem 3 weist kein mechanisches Überdruckventil auf, da dessen Funktion durch das Druckregelventil 19 übernommen wird. Die Betriebsweise der Brennkraftmaschine 1 wird durch ein elektronisches Steuergerät 21, welches bevorzugt als Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine 1, nämlich als sogenannte Engine Control Unit (ECU) ausgebildet ist, bestimmt. Das elektronische Steuergerät 21 beinhaltet die üblichen Bestandteile eines Microcomputersystems, beispielsweise einen Mikroprozessor, I/O-Bausteine, Puffer- und Speicherbausteine (EEPROM, RAM): In den Speicherbausteinen sind die für den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 relevanten Betriebsdaten in Kennfeldern/Kennlinien appliziert. Über diese berechnet das elektronische Steuergerät 21 aus Eingangsgrößen Ausgangsgrößen. In Fig. 1 sind exemplarisch folgende Eingangsgrößen dargestellt: Ein gemessener, noch ungefilterter Hochdruck p, der in dem Hochdruckspeicher 13 herrscht und mittels eines Hochdrucksensors 23 gemessen wird, eine aktuelle Motordrehzahl n1? ein Signal FP zur Leistungsvorgabe durch einen Betreiber der Brennkraftmaschine 1, und eine Eingangsgröße E. Unter der Eingangsgröße E sind vorzugsweise weitere Sensorsignale zusammengefasst, beispielsweise ein Ladeluftdruck eines Abgasturboladers. Bei einem Einspritzsystem 3 mit Einzelspeichern 17 ist ein Einzelspeicherdruck pE bevorzugt eine zusätzliche Eingangsgröße des Steuergeräts 21.
In Fig. 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 21 beispielhaft ein Signal PWMSDR zur Ansteuerung der Saugdrossel 9 als erstes Druckstellglied, ein Signal ve zur Ansteuerung der Injektoren 15 - welches insbesondere einen Spritzbeginn und/oder ein Spritzende oder auch eine Spritzdauer vorgibt -, ein Signal PWMDRV zur Ansteuerung des Druckregelventils 19 und damit die Hochdruck-Störgröße VDRV definiert. Die Ausgangsgröße A steht stellvertretend für weitere Stellsignale zur Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise für ein Stellsignal zur Aktivierung eines zweiten Abgasturboladers bei einer Registeraufladung. Fig. 2A zeigt die Ansteuerung des Druckregel ventils gemäß dem Stand der Technik. Der Sollvolumenstrom Vs0uDRV des Druckregelventils wird in Abhängigkeit zumindest einer der folgenden Größen berechnet: der gemessenen Motordrehzahl nmess, einem leistungsbestimmenden Signal, z. B. der Soll-Einspritzmenge Qsoii, dem Sollhochdruck ps0n, dem gemessenen Kraftstoff-Raildruck pmess und dem dynamischen Kraftstoff-Raildruck pdyn- Diese Berechnung ist jedoch nur gültig, solange der dynamische Raildruck dyn den Grenzwert pGrzi°RV unterschreitet. In diesem Fall ist der berechnete Druckregelventil-Sollvolumenstrom Vs0iiBer mit der Eingangsgröße Vs0nDRV des Druckregelventil-Kennfeldes identisch, da das logische Signal 1 den Wert "False" annimmt und damit der Schalter Sl die untere Schalterstellung einnimmt. Erreicht der dynamische Raildruck pdyn den Grenzwert p<3rziDRV, so nimmt das Signal 1 den logischen Wert "True" an und der Schalter Sl wird mit der oberen Schalterstellung identisch. Damit wird der Druckregelventil-Sollvolumenstrom Vs0nDRV in diesem Fall mit dem begrenzten Ausgang VRegierDRV des Druckregelventil-Reglers identisch. Dies bedeutet, dass der Kraftstoff- Raildruck immer dann, wenn der dynamische Raildruck pdyn den Grenzwert pGrziDRV erreicht, anschließend vom Druckregelventil-Regler geregelt wird und zwar so lange, bis der Motorstillstand erkannt wird, da in diesem Fall die Variable "Motor steht" den Wert 1 annimmt und damit das Signal 1 den logischen Wert "False", wodurch der Schalter Sl wieder mit der unteren Schalterstellung identisch wird. Der Druckregel ventil-Regler hat die Hochdruck- Regelabweichung ep als Eingangsgröße, welche als Differenz von Sollhochdruck ps0u und gemessenem Hochdruck pmess berechnet wird. Weitere Eingangsgrößen des Druckregelventil- Reglers sind u. a. der maximale Druckregelventil- Volumenstrom VMaxDRV, der berechnete Druckregelventil-Sollvolumenstrom Vs0nBer sowie der Proportionalbeiwert kpoRv- Der Druckregelventil-Regler wird vorzugsweise als PI(DT!)- Algorithmus ausgeführt. Dabei wird der integrierende Anteil (I- Anteil) zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Schalter Sl von der unteren in die obere Schalterstellung umgeschaltet wird, mit dem berechneten Druckregel ventil- Sollvolumenstrom Vs0nBer initialisiert. Nach oben wird der I- Anteil des Druckregelventil-Reglers auf den maximalen Druckregelventil- Volumenstrom VMaxDRV begrenzt. Der maximale Druckregelventil- Volumenstrom VMaxDRV ist dabei die Ausgangsgröße einer zweidimensionalen Kennlinie mit dem gemessenen Kraftstoff-Hochdruck pmeSs als Eingangsgröße. Die Ausgangsgröße des Druckregel ventil-Reglers wird ebenfalls auf den maximalen Druckregelventil- Volumeristrom VMaxDRV begrenzt, so dass sich schließlich der begrenzte Druckregelventil-Regler-Sollvolumenstrom VReglerDRV ergibt. Dieser ist mit dem resultierenden Druckregelventil-Sollvolumenstrom VS0H DRV identisch, wenn das Signal 1 den logischen Wert "True" annimmt, d. h. wenn sich der Schalter S 1 in der oberen Schalterstellung befindet.
Der Zusammenhang zwischen dem dynamischen Raildruck pdyn, dem Grenzwert pGrziDRV und der Variablen„Motor steht" in Ihrem Einfluss auf das Signal 1 sind in Fig. 2B dargestellt. Das Druckregelventil-Kennfeld berechnet aus dem resultierenden Druckregelventil- Sollvolumenstrom VsoiiDRV und dem gemessenen Raildruck pmess den Druckregelventil-Sollstrom IsoiiDRV- Der Druckregelventil-Stromregler ermittelt aus dem Druckregelventil-Sollstrom IsoiiDRV, dem gemessenen Druckregelventil-Strom ImessDRV und weiteren Größen wie dem Proportionalbeiwert kp^^ und dem ohmschen Druckregelventil-Widerstand R!DRV die Druckregelventil-Sollspannung USoiiDRV- Aus der Druckregelventil-Sollspannung Us0nDRV wird, durch Division durch die Batteriespannung Ußatt und anschließender Multiplikation mit dem Faktor 100, die Einschaltdauer PWMDRV des Druckregelventil-PWM-Signals berechnet, wenn der Schalter S2 in der unteren Schalterstellung ist. Nimmt der Schalter S2 die obere Schalterstellung ein, so wird die Einschaltdauer PWMDRV des Druckregelventil-PWM-Signals mit 0 % vorgegeben. Die Schalterstellungen des Schalters S2 werden durch die Variable "Zustand" festgelegt. Hat diese den Wert 2, so ist die untere Schalterstellung gültig, hat diese den Wert 1, so ist die obere Schalterstellung gültig. Die Funktion des Schalters S2 wird in Fig. 3 in Form eines Zustandsübergangsdiagramms detailliert dargestellt. Die Rohwerte IR0II DRV werden wiederum durch ein Stromfilter gefiltert, so dass sich der gemessene Strom ImessDRV ergibt.
Fig. 3 stellt die Berechnung der Einschaltdauer PWMDRV des Druckregelventil-PWM-Signals in Form eines Zustandsübergangsdiagramms für den Fall eines Druckregelventils, welches stromlos öffnet, dar. Das Zustandsübergangsdiagramm besteht aus zwei Zuständen, welche durch die Variable "Zustand" angezeigt werden. Nach dem Einschalten der Motorelektronik wird zunächst die Stillstandsfunktion aktiv. In diesem Zustand nimmt die Variable "Zustand" den Wert 1 an und die Einschaltdauer PWMDRV des Druckregelventil-PWM-Signals ist identisch mit dem Wert 0 %. Überschreitet der gemessene Raildruck pmess den Grenzwert pstan und wird der Motor als laufend erkannt (Variable "Motor Steht" identisch 0), so erfolgt ein Wechsel zur Normalfunktion, die Zustandsvariable "Zustand" nimmt in diesem Fall den Wert 2 an. Die Einschaltdauer PWMDRV des Druckregelventil-PWM-Signals wird aus der Druckregelventil- Sollspannung USoiiDRV und der Batteriespannung UBatt berechnet. Der Übergang in den ersten Zustand mit einem unbestromten Druckregelventil erfolgt dann, wenn entweder ein Motorstillstand erkannt wird oder ein defekter Hochdrucksensor vorliegt - angezeigt durch die binäre Variable SDHD - oder wenn der dynamische Raildruck p<jyn einen Grenzwert pGrz2DRV überschreitet. Das Öffnen des Druckregelventils bei einem Sensordefekt des Hochdrucksensors sowie beim Überschreiten eines Grenzdrucks pGrz2DRV stellt eine Schutzfunktion des Motors aufgrund des fehlenden Überdruckventils dar, d. h. die ursprüngliche Funktion des mechanischen (passiven) Überdruckventils wird elektronisch nachgebildet. Fig. 4A zeigt die Ansteuerung der Saugdrossel für eine Anordnung mit fehlendem Überdruckventil gemäß dem Stand der Technik. In Fig. 3 ist dargestellt, dass das Druckregelventil in den geöffneten Zustand übergeführt wird, wenn der dynamische Raildruck pdyn den Grenzwert pGrz2DRV überschreitet oder ein Sensordefekt des Hochdrucksensors vorliegt. Ist eine dieser beiden Bedingungen erfüllt, nimmt das in Fig. 4A dargestellte Signal 2 bei laufendem Motor (Variable "Motor Steht" ist identisch 0) den Wert "True" an und damit wechselt der Schalter S in die untere Schalterstellung. Ist die untere Schalterstellung aktiv, so ist der Saugdrossel-Sollstrom IsoiiSDR mit dem vorgebbaren, vorzugsweise konstanten Saugdrosselstrom lNotbetriet>SDR identisch. Der wird dabei so eingestellt, dass die Saugdrossel im geöffneten Zustand betrieben werden kann, z. B. auf den Wert 0 Ampere. Damit wird ein laufender Motor für den Fall, dass der dynamische Raildruck den Grenzwert PGK2DRV überschreitet oder ein Sensordefekt des Hochdrucksensors erkannt wird, gleichzeitig mit offenem Druckregelventil und offener Saugdrossel betrieben, wodurch ein stabiler Motorbetrieb ermöglicht wird. Steht der Motor (Variable„Motor Steht" identisch 1), so nimmt der Schalter S wieder die obere Schalterstellung ein, sodass der Saugdrossel-Sollstrom IsoiiSDR mit dem Ausgangswert IKLSDR der Pumpenkennlinie übereinstimmt.
In Fig. 3 und Fig. 4B wird ein Sensordefekt des Hochdrucksensors durch die Variable SDHD angezeigt. Ein solcher Sensordefekt kann verschiedene Ursachen haben. Nach dem Stand der Technik ist es üblich, die Ausgangsspannung des Hochdrucksensors auf Einhaltung unterer und oberer Bereichsgrenzen zu überprüfen. Ein Sensordefekt wird z. B. erkannt, wenn die Ausgangsspannung bei einem Sensor mit dem Messbereich 5 Volt den Wert 0.25 Volt unter- und den Wert 4.75 Volt überschreitet.
Aufgabe der Erfindungsmeldung ist, den Ausfall des Hochdrucksensors für den Fall eines stehenden Messwerts zu erkennen, d. h. für den Fall, dass die Ausgangsspannung des Sensors auf einem konstanten Wert stehen bleibt. Fällt der Hochdrucksensor auf diese Weise aus, so soll dies durch eine separate Fehlermeldung angezeigt werden. Hat ein Sensordefekt, welcher durch eine Verletzung der Bereichsgrenzen verursacht wird, die Bezeichnung SDMB und ein Sensordefekt, welcher durch einen stehenden Messwert verursacht wird, die Bezeichnung
SDstehend, SO gilt:
SDHD = SDMB V SDstehend Dies bedeutet, dass ein Sensordefekt des Hochdrucksensors durch eine ODER- Verknüpfung aus den beiden Sensordefekten SD B und SDstehend hervorgeht. Wird ein Ausfall des Hochdrucksensors erkannt, so soll der Motor, unabhängig von der Ursache, in den in Fig. 3 und Fig. 4A dargestellten sicheren Motorbetrieb überführt werden, d. h. sowohl die Saugdrossel als auch das Druckregelventil sollen im geöffneten Zustand betrieben werden.
Fig 4B stellt den Zusammenhang zwischen dem dynamischen Raildruck pdyn, dem Grenzwert PGrz2DRV, dem Sensordefekt SDHD und der Variablen„Motor steht" in Ihrem Einfluss auf das Signal 2 dar.
Fig. 5 stellt dar, wie sich ein stehender Messwert des Hochdrucksensors auf den Motorbetrieb auswirkt, und zwar für denjenigen Fall, dass der Wert des Hochdruckes unterhalb des Sollhochdruckes liegt. Das erste Zeitdiagramm stellt Verläufe des Sollhochdruckes ps0n, des vom Hochdrucksensor gemessenen Hochdruckes pmess und des tatsächlich im Rail vorliegenden Hochdruckes pjst, dar. Zum Zeitpunkt fällt der Hochdrucksensor aus, wobei der Messwert pmess des Hochdrucksensors in der Folge auf dem Wert PSD stehen bleibt. Da der Verlauf des Sollhochdruckes ps0n oberhalb von PSD liegt, ergibt sich eine bleibende, positive Hochdruckregelabweichung: ep > 0
mit
ep = pSoll— Pmess Bei positiver Hochdruckregelabweichung erhöht der Hochdruckregler entsprechend Fig. 4 den Sollvolumenstrom Vs0nSDR. Bei einer stromlos offenen Saugdrossel führt dies zu einem kleineren Saugdrossel-Sollstrom Is0iiSDR und schließlich zu einer kleineren Einschaltdauer des PWM- Signals PWMSDR- Dies führt dazu, dass der gemessene Saugdrossel-Strom ImeSsSDR kleiner wird und die Saugdrossel dadurch in Öffnungsrichtung betätigt wird, d. h. der Öffnungsquerschnitt der Saugdrossel wird vergrößert.
Das zweite Diagramm in Fig. 5 zeigt den Saugdrossel-Strom ImessSDR welcher vom Zeitpunkt ti an abfällt und zum Zeitpunkt t2 den Wert 0 erreicht. Das Öffnen der Saugdrossel führt zu einem Ansteigen des tatsächlichen Raildrucks pjst, was im ersten Diagramm, ausgehend vom Zeitpunkt ti, dargestellt ist. Um den weiteren Verlauf des Raildruckes verständlich zu machen, ist in Fig. 6 das Druckregelventil-Kennfeld dargestellt. Eingangsgrößen dieses Kennfelds sind der gemessene Hochdruck pmess und der abzusteuernde Sollvolumenstrom VSoiiDRV- Ausgangsgröße ist der Druckregelventil-Sollstrom Is0iiDRV- Beispielhaft sollen nun folgende Annahmen getroffen werden:
Psoii = 2000 bar
PSD = 1500 bar
VsoiiDRV = 0 1/min
Entsprechend Fig. 6 würde in diesem Fall der konstante Druckregelventil-Sollstrom 0.879 A berechnet werden. Dieser Wert W ist in der Tabelle schraffiert dargestellt. Wie die zum Druckregelventil-Sollstrom 0 1/min gehörende erste, schattiert markierte Zeile Z des Druckregelventil-Kennfelds zeigt, ist bei steigendem Raildruck eine stärkere Bestromung des Druckregelventils notwendig, um dieses geschlossen zu halten. Da der Raildruck piSt entsprechend Fig. 5 nach dem Ausfall des Hochdrucksensors zum Zeitpunkt ansteigt, kommt es aus diesem Grund zu einem Öffnen des Druckregel ventils, und zwar umso stärker, je höher der Raildruck ansteigt. Zum Zeitpunkt t3 ist das Druckregelventil so weit geöffnet, dass der von der Hochdruckpumpe geförderte Kraftstoff- Volumenstrom genauso groß wie die Summe von eingespritztem Kraftstoff-Volumenstrom, abgesteuertem Druckregelventil-Volumenstrom und Kraftstoffleckage- Volumenstrom ist. Dies führt dazu, dass der Anstieg des Hochdrucks pjst beendet ist und dieser wieder zu fallen beginnt. Dadurch wird das Druckregelventil wieder geschlossen, bis der Hochdruck schließlich wieder ansteigt usw. Es entsteht dadurch ein Hochdruck-Grenzzyklus, d. h. eine periodische Schwingung, wobei der Hochdruck zwischen einem oberen Grenzwert pmax und einem unteren Grenzwert pmin pendelt.
Die Bestromungsdauer der Injektoren wird als Ausgangsgröße des Injektorkennfeldes berechnet. Eingangsgrößen des Injektorkennfeldes sind der gemessene Raildruck pmess und die Einspritzsollmenge Qsoii- Nach Ausfall des Hochdrucksensors bleibt die Eingangsgröße pmeSs des Injektorkennfelds konstant und ist mit dem Wert pSD identisch, während der tatsächliche Raildruck ansteigt und anschließend in eine Dauerschwingung übergeht. Dies hat zur Folge, dass eine falsche Bestromungsdauer berechnet wird und die Schwingungen des Raildrucks dadurch auf den Drehzahlregelkreis übertragen werden, so dass auch die Motordrehzahl nmess zu Schwingungen angeregt wird. Schwingt die Motordrehzahl nmess, so schwingt auch das Sollmoment Msoii, da dieses in Abhängigkeit der Motordrehzahl berechnet wird. Da der Sollhochdruck ps0n als Ausgangsgröße eines dreidimensionalen Kennfeldes mit den Eingangsgrößen Motordrehzahl und Sollmoment berechnet wird, kann es je nach Parametrierung des Kennfeldes auch zu Schwingungen des Sollhochdruckes kommen. Dies ist in
Fig. 5 durch eine punktierte Kurve angedeutet.
Fällt der Hochdrucksensor aus und bleibt dabei der Ausgabewert des Sensors stehen, so kann es, wie beschrieben, zu einem instabilen Verhalten des Motors kommen, wodurch der Motor geschädigt werden kann. Um den Motor schützen, muss ein solcher Defekt des Hochdrucksensors erkannt und eine Notbetriebsfunktion aktiviert werden, wobei der Motor mit offener Saugdrossel und offenem Druckregelventil stabil betrieben wird. Mit Erkennen des Sensordefekts muss eine entsprechende Fehlermeldung an den Betreiber des Motors ausgegeben werden. Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, den Ausfall des Hochdrucksensors bei stehendem Messwert zu erkennen. Im Folgenden werden hierzu drei Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.
Die erste Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt. Das Diagramm zeigt den durch eine starke Linie dargestellten Raildruck pmess, welcher zunächst abfällt, dann zum Zeitpunkt t] auf dem Wert PSD stehen bleibt, weil der Hochdrucksensor ausfällt. Der Sollhochdruck ps0u ist konstant, was durch eine durchgezogene, dünne Linie angezeigt wird. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird geprüft, ob sich der gemessene Raildruck pmess während einem Zeitraum t mitiSD in dem hell markierten Bereich aufhält. Dieser Bereich stellt einen Druckwertebereich dar, welcher eine durch den Wert ÄpLimitSD definierte Breite hat. Der Wert ApumitSD beträgt dabei typischerweise 5 bar, die Zeitspanne tLimitiSD typischerweise 5 Sekunden. Desweiteren wird geprüft, ob der Raildruck während derselben Zeitspanne tLimiti SD betragsmäßig um mindestens den Wert eLimiti SD vom Sollhochdruck abweicht, d. h. ob die Hochdruck- Regelabweichung Cp betragsmäßig mindestens dem Wert eLimitiSD entspricht. Entsprechend Fig. 7 darf sich der Raildruck damit nicht innerhalb des dunkel gekennzeichneten Bereichs aufhalten, wenn ein Sensordefekt erkannt werden soll. Sind beide Bedingungen erfüllt, d. h. ändert sich der gemessene Raildruck während der vorgebbaren Zeitspanne tumiti lediglich um maximal 0.5 * ApumitSD und weicht der Raildruck gleichzeitig betragsmäßig um mehr als eLimiti SD vom Sollhochdruck ps0n ab, so wird zum Zeitpunkt t2 ein Sensordefekt des Raildrucks erkannt. Dieser Sensordefekt wird durch einen separaten Alarm angezeigt, welcher ausdrückt, dass es sich um einen Defekt handelt, welcher durch einen stehenden Messwert verursacht wird. Entsprechend wechselt die binäre Variable SDstehend m zweiten Diagramm zum Zeitpunkt t2 vom Wert 0 auf den Wert 1. Ebenfalls zum Zeitpunkt t2 wechselt die binäre Variable SDHD vom Wert 0 auf den Wert 1 , wodurch angezeigt wird, dass ein Hochdrucksensor-Defekt vorliegt, ohne diesen genauer zu klassifizieren. Tritt ein Hochdrucksensor-Defekt auf, so wird der Hochdruckregler-Notbetrieb aktiviert, d. h. zum Zeitpunkt t2 werden sowohl die Einschaltdauer PWMSDR des PWM-Signals der Saugdrossel als auch die Einschaltdauer PWMDRV des PWM-Signals des Druckregelventils von ihren stationären Werten PWMStat SDR bzw. PWMstatDRV auf den Wert 0 % verkleinert.
Dadurch werden Saugdrossel und Druckregelventil geöffnet, da beide Stellglieder stromlos offen sind, und der Motor kann damit im sicheren Notbetrieb betrieben werden. Dies wird durch die Diagramme drei und vier angezeigt. Die zweite Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 8 dargestellt. Das erste Diagramm zeigt wiederum den durch eine starke Linie dargestellten Raildruck pmeSs, welcher zunächst abfällt, dann zum Zeitpunkt auf dem Wert PSD stehen bleibt, weil der Hochdrucksensor ausfällt. Der Sollhochdruck ps0n ist in diesem Fall nicht konstant, sondern pendelt periodisch um den gemessenen Raildruck pmess, es handelt sich hier also um den in Fig. 5 dargestellten punktierten Verlauf des Sollhochdruckes. Das zweite Diagramm zeigt die Hochdruck-Regelabweichung ep: βρ = pSoll— Pmess
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die Gesamtzeit tGesamtSD, während der die Hochdruck-Regelabweichung ep betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert eumits ist, erfasst: tGesamtSD = te' + te 2+ te3 + ... Ist diese Gesamtzeit größer oder gleich als ein vorgebbares Zeitlimit tLimit3SD und ändert sich der gemessene Raildruck gleichzeitig betragsmäßig um maximal 0.5 * ApLimitSD, d. h. verbleibt der gemessene Raildruck gleichzeitig in dem grau gekennzeichneten Bereich, so wird ein Sensordefekt des Hochdrucksensors erkannt und der Hochdruckregler-Notbetrieb aktiviert. Dies bedeutet, dass sich die binäre Variable SDstehend? welche einen stehenden Messwert des Hochdrucksensors anzeigt, zum Zeitpunkt t2 vom Wert 0 auf den Wert 1 ändert. Dies wird im dritten Diagramm angezeigt. Auch die binäre Variable SDHD, welche übergeordnet einen Hochdrucksensor-Defekt anzeigt, wechselt zum Zeitpunkt t2 vom Wert 0 auf den Wert 1 , was im vierten Diagramm dargestellt ist. Die Diagramme fünf und sechs zeigen wieder an, dass der Notbetrieb im Falle eines Hochdrucksensor-Defekts aktiviert wird, d. h. dass dann sowohl die Einschaltdauer PWMSDR des PWM-Signals der Saugdrossel als auch die Einschaltdauer
SDR
PWMDRV des PWM-Signals des Druckregelventils von ihren stationären Werten PWMstat bzw. PWMStat DRV auf den Wert 0 % verkleinert werden. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist, dass ein Sensordefekt des Hochdrucksensors infolge eines stehenden Messwerts auch dann erkannt wird, wenn der Sollhochdruck Schwingungen um den gemessenen Hochdruck ausführt. Typische Werte für eLimit3SD und tLimit3SD sind bei diesem Verfahren 10 bar bzw. 3 Sekunden. Fig. 9 zeigt eine dritte Ausgestaltung der Erfindung. Im ersten Diagramm ist wiederum der gemessene Raildruck pmess dargestellt. Zum Zeitpunkt t] fällt der Hochdrucksensor aus, was dazu führt, dass der entsprechende Messwert stehen bleibt. Dargestellt ist im selben Diagramm auch der Sollhochdruck psoii, welcher als konstant angenommen wird. Bei diesem Verfahren wird ein Sensordefekt des Hochdrucksensors dann erkannt, wenn der gemessene Raildruck während der vorgebbaren Zeitspanne tLimit2SD betragsmäßig mindestens um den Wert des ebenfalls vorgebbaren Werts eLimit2SD vom Sollhochdruck pSoii abweicht. Der Wert eLimit2SD wird dabei typischerweise sehr klein, auf z. B. 2 bar, eingestellt, während die Zeitspanne tumic SD typischerweise auf einen sehr großen Wert, z. B. 60 Sekunden, eingestellt wird. Zum Zeitpunkt t2, nach Ablauf der Zeitspanne tLimit2SD, wird der Sensordefekt des Hochdrucksensors erkannt, die binären Variablen SDStehend und SDHD ändern sich vom Wert 0 auf den Wert 1. Gleichzeitig ändern sich die Variablen PWMSDR und PWMDRV auf den Wert 0 %.
Bei dieser Variante der Sensordefekterkennung dauert es zwar länger, bis ein Sensordefekt erkannt ist, dafür ist diese Methode besonders zuverlässig aufgrund des kleinen Einstellwertes der Variablen eumit2 ·
Fig. 10 zeigt die Umsetzung aller genannten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms. Im Schritt Sl wird abgefragt, ob entweder der Hochdrucksensor defekt ist oder der Motor sich noch in der Startphase befindet oder die Einspritzung noch nicht freigegeben ist. Ist dies der Fall, wird mit Schritt S2 fortgefahren. In Schritt S2 werden die Zeitvariablen At1? At2, Ät3, AU und Δΐ5 auf den Wert 0 gesetzt. In der Folge wird mit Schritt S23 fortgefahren. Ist das Abfrageergebnis in Schritt Sl negativ, so wird mit Schritt S3 fortgefahren. Hier wird
SD
abgefragt, ob die beiden Zeitvariablen Atj oder At2 größer oder gleich als das Zeitlimit tumiti
SD * · * · sind oder ob die Zeitvariable At5 größer oder gleich als das Zeitlimit tLimiö ist. Bei positivem Abfrageergebnis wird mit Schritt S4 fortgefahren. Dabei werden die Variablen SDstehend und SDHD auf den Wert 1 gesetzt. Gleichzeitig werden die Zeitvariablen , At2, Ät3, AU und At5 auf den Wert 0 gesetzt. Anschließend wird auch hier mit Schritt S23 fortgefahren. Ist das Abfrageergebnis in Schritt S3 negativ, wird mit Schritt S5 fortgefahren. In Schritt S5 wird der Betrag der Differenz von pmess und dem maximal um die Zeitspanne Tap SD zurückliegenden und gespeicherten Messwert palt gebildet und geprüft, ob dieser Betrag kleiner als der Grenzwert
SD
ApLimit ISt.
Es wird also untersucht, ob sich der aktuelle gemessene Raildruck pmess während der Zeitspanne Tap SD um weniger als ApLimitSD geändert hat. Ist dies nicht der Fall, wird mit Schritt S6 fortgefahren und die Zeitvariablen Atl5 At2 und At5 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Ist dies hingegen der Fall, wird in Schritt S7 geprüft, ob die Hochdruck-Regelabweichung ep größer oder gleich als der Grenzwert eLimitiSD ist. Ist dies der Fall, wird die Zeitvariable At2 im Schritt S8 auf den Wert 0 gesetzt und die Zeitvariable A um den Wert 5 inkrementiert. Anschließend wird mit Schritt S13 fortgefahren. Ist die Hochdruck-Regelabweichung ep kleiner als der Grenzwert eLimitiSD > so wird mit Schritt S9 fortgefahren. Dabei wird die Zeitvariable At] auf den Wert 0 gesetzt. Im Schritt S10 wird anschließend geprüft, ob die Hochdruck-Regelabweichung βρ kleiner oder gleich als der negative Grenzwert eumitiSD ist. Ist dies der Fall, wird die Zeitvariable At2 im Schritt Si l um den Wert 5 inkrementiert. Ist dies nicht der Fall, wird die Zeitvariable At2 im Schritt S12 auf den Wert 0 gesetzt. In beiden Fällen wird mit Schritt S13 fortgefahren. Dabei wird geprüft, ob die Hochdruck-Regelabweichung ep betragsmäßig größer oder gleich als der vorgebbare Grenzwert eLimit3SD ist. Ist dies der Fall, wird die Zeitvariable At5 in Schritt S14 um den Wert 5 inkrementiert und anschließend mit Schritt S15 fortgefahren. Ist dies nicht der Fall, wird ebenfalls mit Schritt S15 fortgefahren. In Schritt S15 wird geprüft, ob die Zeitvariable At3 oder die Zeitvariable AU größer oder gleich als das vorgebbare Zeitlimit tumit2 SD ist. Ist dies der Fall, werden die Variablen SDstehend und SDHD in Schritt S16 auf den Wert 1 gesetzt. Gleichzeitig werden die Zeitvariablen Ati, At2, At3, ΔΙ4 und At5 auf den Wert 0 gesetzt. Anschließend wird mit Schritt S23 fortgefahren. Ist das Abfrageergebnis im Schritt S15 negativ, wird mit Schritt S17 fortgefahren. In Schritt S 17 wird geprüft, ob die Hochdruck-Regelabweichung ep größer oder gleich als der vorgebbare Grenzwert eumit2SD ist. Ist dies der Fall, wird die Zeitvariable AU in Schritt S18 auf den Wert 0 gesetzt. Gleichzeitig wird die Zeitvariable Δΐ3 um den Wert 5 inkrementiert. Anschließend wird mit Schritt S23 fortgefahren. Ist das Abfrageergebnis in Schritt S17 negativ, wird mit Schritt S19 fortgefahren. Dabei wird die Zeitvariable At3 auf den Wert 0 gesetzt. Anschließend wird mit Schritt S20 fortgefahren. In Schritt S20 wird geprüft, ob die
SD *
Hochdruck-Regelabweichung ep kleiner oder gleich als der negative Grenzwert eumit2 ist. Ist dies der Fall, wird die Zeitvariable AU in Schritt S21 um den Wert 5 inkrementiert. Ist dies nicht der Fall, wird die Zeitvariable ΔΪ4 in Schritt S22 auf den Wert 0 gesetzt. In beiden Fällen wird anschließend mit Schritt S23 fortgefahren. In Schritt S23 wird die Zeitvariable At um den Wert 5 inkrementiert. Anschließend wird mit Schritt S24 fortgefahren. In Schritt S24 wird geprüft, ob die Zeitvariable Ät6 größer oder gleich als die vorgebbare Zeitspanne Tap ist. Ist dies der Fall, wird der aktuelle gemessene Raildruck pmess abgespeichert, indem die Variable pait auf pmess gesetzt wird. Die Variable pait wird damit jeweils nach Ablauf der Zeitspanne Tap aktualisiert und, wie bereits erwähnt, im Schritt S5 mit dem aktuellen gemessenen Raildruck pmess verglichen. Im Schritt S5 wird damit überprüft, wie weit sich der gemessene Raildruck innerhalb der Zeitspanne Tap SD verändert. Die Umsetzung der Erfindung auf diese Weise ist sehr vorteilhaft, weil auf Ringspeicher verzichtet werden kann, welche sehr viel Speicherplatz benötigen. Außerdem kann dadurch sehr viel Rechenzeit eingespart werden.
In Schritt S25 wird zusätzlich die Zeitvariable Ät6 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Anschließend ist der Programmablauf beendet. Ist das Abfrageergebnis in Schritt S24 negativ, ist der Programmablauf ebenfalls beendet.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Brennkraftmaschine
3 Einspritzsystem
5 Niederdruckpumpe
7 Kraftstoff-Reservoir
9 Saugdrossel
10 Einzelspeicher
11 Hochdruckpumpe
12 Dehnungssensor
13 Hochdruckspeicher
15 Injektoren
16 Brennräume
17 Einzelspeicher
19 Druckregelventil
21 Steuergerät
23 Hochdrucksensor
A Ausgangsgröße E Eingangsgröße pE Einzelspeicherdruck
FP Signal
n! Motordrehzahl p Hochdruck
PWMDRV Signal
VDRV Hochdruck-Störgröße ve Signal

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und einem ein Common-Rail aufweisendes Einspritzsystem mit einer
Anzahl von den Zylindern zugeordneten Injektoren und dergleichen Hochdruckkomponenten, insbesondere wobei einem Injektor ein Einzelspeicher zugeordnet ist, der zum Vorhalten von Kraftstoff aus dem Common-Rail für den Injektor ausgebildet ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
- Einspritzen von Kraftstoff aus dem Common-Rail mittels einem Injektor in einen Zylinder,
Bestimmen eines Kraftstoff-Drucks für eine Hochdruckkomponente, insbesondere den Common-Rail, den Injektor und/oder den Einzelspeicher, mit wenigstens einem den Kraftstoff- Druck erfassenden Hochdrucksensor,
dadurch gekennzeichnet, dass ,
- ein Defekt des Hochdrucksensors erkannt wird, indem überprüft wird, ob die
Hochdruck-Regelabweichung SD SD
(βρ) während einer vorbestimmten Zeitspanne (t miti , tumia , tLimit3SD) einen vorbestimmten Grenzwert (eLimitiSD, eLimit2SD, eumit3SD) betragsmäßig überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- Ausgabewerte des Hochdrucksensors (pmess) sich während Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne (tLimitiSD, t mit3SD) n einem Bereich aufhalten, welcher durch eine maximale
Abweichung (ÄpLimitSD) definiert ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder beiden, dadurch gekennzeichnet, dass
- es sich bei der Zeitspanne tLimitiSD und tLimit2SD um eine ununterbrochene Zeitspanne handelt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder beiden, dadurch gekennzeichnet, dass
- es sich bei der Zeitspanne tumit3SD um eine Gesamtzeit handelt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Defekt des Hochdrucksensors erkannt wird, wobei der Defekt erkannt wird indem - der zeitliche Verlauf von Ausgabewerten (pmess) des wenigstens einen Hochdrucksensors erfasst wird und ein konstanter oder nur begrenzt veränderlicher Verlauf der erfassten Ausgabewerte (Pmess) n einem vorbestimmten Wertegrenzbereichs erkannt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass
- für den vorbestimmten Wertegrenzbereichs die vorbestimmte Zeitspanne (tumiti , tLimit2S tumM SD), eine maximale Abweichung (ÄpLimit SD) eines Druckwertebereichs zur Verfügung gestellt wird und der Verlauf der erfassten Ausgabewerte (pmess) n dem vorbestimmten Wertegrenzbereichs erkannt wird über die Prüfbedingung, dass
- die erfassten Ausgabewerte über die vorbestimmte Zeitspanne SD SD
(tumiti , tumiß , tLimit3SD) die maximale Abweichung (Ä LimitSD) nicht überschreiten.
7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Sollhochdruck (psoii) mit einem vorbestimmten Grenzwert (eLimitiSD) einer Hochdruckregelabweichung zur Verfügung gestellt wird und der Verlauf der erfassten * Ausgabewerte (pmess) in dem vorbestimmten Wertegrenzbereich erkannt wird über die weitere Prüfbedingung, dass
- die erfassten Ausgabewerte über die vorbestimmte Zeitspanne SD SD
(tLimiti , tumia , tLimit3SD) nicht in einem durch den vorbestimmten Grenzwert (eLimitiSD) einer Hochdruckregelabweichung gebildeten Regelbereich des Sollhochdrucks (psoii) liegen.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollhochdruck (psoii) einen veränderlichen Verlauf aufweist, der sowohl innerhalb als auch außerhalb des DruckWertegrenzbereichs liegt und der Verlauf der erfassten Ausgabewerte (Pmess) in dem vorbestimmten Wertegrenzbereich erkannt wird über die noch weitere Prüfbedingung, dass
die erfassten Ausgabwerte über einen weiteren Grenzzeitraum innerhalb des durch die maximale Abweichung (ΔροπΛδ°) charakterisierten Druckwertebereichs verbleiben, und der weitere Grenzzeitraum aus nicht zusammenhängenden Einzelzeiträumen gebildet ist, welche zu der vorbestimmten Zeitspanne (tnmit3SD) kumuliert werden und während eines oder einer Anzahl oder aller Einzelzeiträume die Hochdruckregelabweichung (ep) betragsmäßig größer als der vorbestimmte Grenzwert (eLimit3SD) ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktion auf einen Fehlerzustand (SDStehend) ein sicherer Notbetrieb der Brennkraftmaschine herbeigeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Reaktion auf den Fehlerzustand (SDStehend) eine Fehlermeldung an den Betreiber der Brennkraftmaschine ausgegeben wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzzeitraum (tLimitiSD) 4 - 6 Sekunden und der Schwellwert (ApLimitSD) 2 - 6 bar beträgt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine im sicheren Notbetrieb mit offener Saugdrossel und offenem
Druckregelventil betrieben wird.
13. Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, mit einem
Motorregler und einem Einspritz-Rechenmodul, die ausgebildet sind zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
14. Einspritzsystem mit einem ein Common-Rail für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und mit einer Anzahl von den Zylindern zugeordneten Injektoren und dergleichen Hochdruckkomponenten, insbesondere wobei einem Injektor ein Einzelspeicher zugeordnet ist, der zum Vorhalten von Kraftstoff aus dem Common- Rail zur Injektion in den Zylinder ausgebildet ist, und mit einer Einrichtung nach Anspruch 13 zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine.
15. Brennkraftmaschine mit einem eine Anzahl von Zylindern aufweisenden Motor und einem Einspritzsystem mit einem Common-Rail und einer Anzahl von Injektoren und dergleichen Hochdruckkomponenten und mit einer Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln nach Anspruch 13, insbesondere mit einem Einspritzsystem nach Anspruch 14.
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