WO2018189038A1 - Verfahren zum ermitteln eines dauereinspritzenden brennraums, einspritzsystem und brennkraftmaschine mit einem solchen einspritzsystem - Google Patents

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Armin DÖLKER
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Mtu Friedrichshafen Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for determining a continuous injection combustion chamber of an internal combustion engine, an injection system for an internal combustion engine and a
  • the invention has for its object to provide a method for determining a
  • the object is achieved by the objects of the independent claims are created, advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.
  • the object is achieved in particular by providing a method for determining a permanently injecting combustion chamber of an internal combustion engine having a high-pressure accumulator for a fuel injection system with the following steps: A high pressure in the injection system is detected time-dependent, wherein particularly preferably detects a high pressure in the high-pressure accumulator time-dependent becomes. At a starting time during the operation of the internal combustion engine, a continuous injection detection is started. If a permanent injection is detected, a time before the start time is lying
  • Pressure drop start time is determined at which the high pressure in the injection system begins to fall off. Based on the pressure drop start time is a combustion chamber or a
  • a permanently injecting combustion chamber is understood to mean a combustion chamber in which there is a continuous injection, thus in particular a combustion chamber, which is associated with a dauereinspritzender injector, ie an injector having a defect in the form of a permanent injection.
  • the starting time for the continuous injection detection is preferably determined in particular, as disclosed in the German patent application DE 10 2015 207 961 AI for the laid down there method for detecting a permanent injection.
  • the method proposed here preferably relies on the method disclosed in this publication and extends this to the possibility of identifying a combustion chamber or a combustion chamber group, to which a permanent injection can be assigned.
  • Determining the combustion chamber group or the combustion chamber to which the permanent injection can be assigned preferably takes place on the basis of the pressure drop start time and a Firing order of the combustion chambers.
  • this can be linked to a sampling period for detecting the high pressure in order to identify the combustion chamber or combustion chamber group which has an influence on the measured high pressure at the pressure drop start time.
  • the detection of the high pressure is therefore preferably discrete, in particular with a predetermined sampling frequency and a predetermined sampling period. In particular, this allows an assignment of the pressure drop start time on the firing order of
  • Combustion chambers to a specific combustion chamber or a particular combustion chamber group.
  • Start time an earliest continuous injection start time is determined. That is the
  • this duration injection start time can be determined as a function of a starting differential pressure amount present at the start time, since it can be assumed that at most a certain time elapses until the high pressure has dropped by a certain amount. The pressure drop start time is then determined in a determination time interval between the earliest duration injection start time and a time dependent on the
  • Start time determined interval end time The search for the pressure drop start time is thus restricted to the determination time interval between the earliest duration injection start time and the determined interval end time, which simplifies and speeds up the process.
  • a time which lies after the start time is preferably selected as the interval end time.
  • the starting time basically denotes a point in time at which the pressure drop start time can no longer be due, because the pressure drop must already have started according to the definition of the start time, which will be explained below.
  • a time point in time after the start time may also be selected as an interval end time to further increase the safety and reliability of the determination of the pressure drop start time.
  • a particularly suitable interval end time lies just two sampling periods of
  • the interval end time may also be, for example, one sampling period after the start time.
  • the pressure drop start time is preferably determined as the time at which a high pressure drop of the high pressure first reaches or exceeds a certain high pressure drop limit.
  • High pressure drop limit can be selected as a suitable criterion for a beginning continuous injection.
  • High-pressure waste reaches the specified high pressure drop limit for the first time or
  • the determined shift amount in this case is exactly one sampling period.
  • the high-pressure waste naturally has a negative pressure as a differential pressure
  • the high-pressure waste limit is usually assigned a negative sign.
  • the fact that the high-pressure waste reaches or exceeds the specific high-pressure waste limit value is to be understood as meaning that the-high-pressure waste having a negative sign is equal to or greater than the amount of the-also having a negative sign-high-pressure waste limit value, that is to say in any case, the high pressure due to the high pressure drop falls more than is predetermined by the high pressure drop limit.
  • a fluctuation measure for a fluctuation of the high pressure outside a continuous injection is determined. This serves - as will be explained in more detail below - the further increase in safety and security
  • Time interval is determined, to which there is no continuous injection, so that the
  • Fluctuation measure gives information about the fluctuation of the high pressure in the faultless state of the injection system.
  • the high-pressure waste limit value is preferably determined as a function of the determined fluctuation amount. This prevents false positive identified pressure drop Beginning times, which could come about in particular by the fact that the high pressure drop limit value is set too small, so that occurring in the fault-free state fluctuations of the high pressure mistakenly as the beginning of a
  • the high-pressure waste limit value is thus determined in particular such that a high pressure drop occurring in the fault-free state of the injection system due to a natural fluctuation of the high pressure does not lead to a high pressure drop
  • a maximum fluctuation of the high pressure in a specific fluctuation time interval is determined as a fluctuation measure.
  • the choice of the maximum fluctuation of the high pressure as a fluctuation measure thereby increases the safety of the method, in particular compared to an average or median of the high-pressure fluctuations, because - with a suitable definition of the fluctuation time interval - can virtually be ruled out that a fluctuation occurring in the fault-free state of the high pressure is erroneously held for the beginning of a continuous injection.
  • Varying time interval preferably considered in terms of amount, so it does not matter if the fluctuation occurs as a high pressure increase or high pressure drop.
  • Fluctuation is thus considered the largest possible variation of the high pressure - regardless of which direction this is - within the fluctuation time interval.
  • the determined fluctuation time interval is preferably selected to be completely in time before the earliest continuous injection start time. In this way, it is ensured that the continuous injection does not in any case fall within the fluctuation time interval, so that it actually takes into account only high pressure fluctuations for the faultless injection system.
  • the fluctuation time interval can be selected in particular such that its latest time or end time is just one sampling period before the earliest continuous injection start time, its earliest time, ie its start time, preferably at least 70 ms to at most 100 ms, particularly preferably 75 ms , before the end time, so that the fluctuation time interval preferably extends over at least 70 ms to at most 100 ms, preferably over 75 ms.
  • the fluctuation time interval preferably fifteen samples, in particular immediately before the earliest continuous injection start time.
  • the fluctuation amount is preferably used as the high-pressure waste limit value.
  • the fluctuation factor plus a maximum pressure drop limit can be
  • Addition term can be used.
  • the amount of high-pressure waste must therefore be greater by the addition term than the fluctuation amount, so that a continuous injection start time is detected.
  • the addition term is thus offset with the fluctuation amount so that this amount is increased. If, for example, the fluctuation measure is given a negative sign because the high pressure drop limit value should receive a negative sign, the addition term also receives a negative sign.
  • the addition term is preferably from at least 1 bar to at most 10 bar, preferably 1 bar, 6 bar or 9 bar.
  • a firing order of the combustion chambers of the internal combustion engine is detected time-dependent.
  • a crank angle-dependent detection can take place, wherein this can be converted, in particular taking into account a current rotational speed of the internal combustion engine into a time-dependent detection.
  • the combustion chamber or combustion chambers is / are determined which, in particular as a function of a preferably time-dependent instantaneous rotational speed which the internal combustion engine has at the pressure drop start time, have the high pressure in the injection system at the pressure drop start time or in the pressure drop start time Can affect pressure drop time interval.
  • combustion chambers can contribute to the pressure drop at the pressure drop start time, but only those for which an injection is currently taking place or for which the injection takes place before or within the pressure drop time interval after the pressure drop At the beginning of the time, its injection event may still contribute to the pressure drop at the pressure drop start time or in the pressure drop time interval. It is clear that this combustion chamber or these combustion chambers depend in particular on the ignition sequence and, in particular, on the instantaneous rotational speed of the internal combustion engine. It turns out that the number of eligible combustion chambers - at
  • the ignition sequence of the combustion chambers of the internal combustion engine is preferably logged, in particular, the combustion chambers are preferably based on the
  • each value of the cylinder counter is assigned to exactly one combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the high pressure is detected discretely with a predetermined sampling period.
  • the sampling period is preferably chosen so that on the one hand a sufficiently accurate and reliable observation of the development of high pressure is possible, in particular, no relevant fluctuation events are lost, on the other hand held a data volume of the data taken in the high pressure measurement as low as possible under the above condition becomes.
  • the sampling period may preferably be from at least 2 ms to at most 10 ms. Preferably, the sampling period is 5 ms.
  • the pressure drop start timing is preferably determined in the determination time interval between the earliest duration injection start timing and the determined interval end timing as the sampling timing at and after the first time
  • High pressure drop reaches or exceeds the particular high pressure drop limit for a plurality of immediately consecutive sampling instants.
  • a certain number of immediately consecutive sampling instants are determined, wherein the high pressure drop at each of these immediately consecutive sampling times must reach or exceed the particular high pressure drop limit, so that the first sampling time of this sequence of sampling instants is determined as the pressure drop start time.
  • Combustion chamber or the relevant combustion chambers for the continuous injection is the safer, the greater the number of considered, immediately consecutive sampling times. However, it also shows that the number of injection candidates for the duration
  • Sampling times increases.
  • the safety of the method is thus increased by increasing the number of considered, directly successive sampling times, but reduces the accuracy with which the candidate for the permanent injection combustion chambers can be limited.
  • accuracy is meant here to what extent the continuous injection can be limited to the smallest possible number of questionable combustion chambers - with the highest accuracy to exactly one combustion chamber -.
  • the pressure drop start time in the determination time interval between the earliest duration injection start time and the determined interval end time be determined as the sampling time which is within a certain shift amount before the sampling time, on and after the first time the high pressure drop reaches or exceeds the particular high pressure drop limit for a plurality of immediately consecutive sampling instants.
  • Shift amount additionally taken into account, that is not directly the first of the plurality of immediately successive sampling times set as Druckabfall- starting time, but a temporally prior to this sampling time lying. This increases - as described above - the accuracy of the method, since the damage event typically occurs in time slightly before a first measurable drop in high pressure.
  • the number of directly consecutive sampling times considered in the context of the embodiments described above is preferably two, more preferably three. In particular, the choice of these values represents a suitable compromise between the safety of the method on the one hand and its accuracy on the other hand.
  • the high pressure drop limits for the other sampling times of the plurality of immediately successive sampling times different high pressure drop limit is used.
  • the high-pressure waste typically does not take place with a constant gradient, but in particular progressively develops, and accordingly the high-pressure waste increases with increasing time.
  • the high-pressure drop limit values for the various sampling times increase as the time sequence of the sampling times increases. This additionally increases the security of the process, as it
  • the starting time is determined as the time at which the high pressure falls below a high pressure setpoint by a predetermined starting differential pressure amount.
  • This starting differential pressure amount is preferably also determined so that it is typically not undershot during normal operation of the injection system. The test for a continuous injection can thus be carried out as needed.
  • the starting time is determined in particular as described in the German patent application DE 10 2015 207 961 AI.
  • the object is also achieved by providing an injection system for an internal combustion engine, which has at least one injector and at least one high-pressure accumulator, wherein the high-pressure accumulator is in fluid communication with the at least one injector.
  • the high pressure accumulator via a high pressure pump with a
  • the injection system also has a
  • High pressure sensor which is arranged and adapted for detecting a high pressure in the injection system, preferably for detecting a high pressure in the at least one high-pressure accumulator.
  • the injection system also includes a controller operatively connected to the at least one injector and the high pressure sensor.
  • the injection system is characterized in that the control unit is set up to detect the high pressure in the injection system, preferably in the high-pressure accumulator, in order to obtain a continuous injection. Start detection at a start time during operation of the injection system to determine a pressure drop start time prior to the start time at which the high pressure in the injection system begins to decrease, if any
  • control unit is in particular configured to carry out a method according to one of the previously described embodiments.
  • Control unit is further set up to determine the combustion chamber or those combustion chambers which, in particular depending on a preferably time-dependent detected, instantaneous speed of the internal combustion engine at the pressure drop start time, the high pressure in the injection system at the pressure drop start time or in a Druckabfall- Can affect the beginning of time having pressure drop time interval.
  • the object is also achieved by providing an internal combustion engine which has an injection system according to one of the exemplary embodiments described above.
  • the advantages which have already been described in connection with the method and / or with the injection system are realized in connection with the internal combustion engine.
  • control unit of the injection system is an engine control unit of the internal combustion engine, or that the functionality of the control unit of the
  • Injection system is integrated in the engine control unit of the internal combustion engine. However, it is also possible that the injection system is assigned a separate control unit.
  • control unit The functionality of the control unit described above can be implemented in an electronic structure, in particular a hardware thereof. Alternatively or additionally it is possible that in the controller, a computer program product is loaded, which
  • Computer program product is running on the controller.
  • a computer program product which has machine-readable instructions on the basis of which the previously described functionality and / or the method steps described above are / is executed when the computer program product runs on a computing device, in particular on a control device.
  • Injection system and / or the internal combustion engine which have been explained explicitly or implicitly in connection with the method are preferably individually or combined features of a preferred embodiment of the injection system or the
  • the method is preferably characterized by at least one
  • Process step which is due to at least one feature of an inventive or preferred embodiment of the injection system and / or the internal combustion engine.
  • the injection system and / or the internal combustion engine preferably draws / distinguishes itself by at least one feature, which is due to at least one method step of a preferred embodiment of the method according to the invention or a preferred embodiment.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine
  • Figure 2 is a schematic detail view of an embodiment of an injection system
  • Figure 3 is a schematic representation of an embodiment of the method in
  • Figure 4 is a diagrammatic representation of a relationship between a discrete
  • FIG. 5 is a corresponding diagrammatic representation according to Figure 4 for the same
  • Figure 6 is a first schematic and in particular tabular representation of the method
  • Figure 7 is a second schematic and in particular tabular representation of the method.
  • FIG. 8 shows a further diagrammatic representation of a firing order of one of
  • 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 flow, the high-pressure pump 11 to promote the fuel with pressure increase in one
  • 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
  • the injection system 3 is also designed with individual memories, in which case, for example, in the injector 15 is a single memory
  • Embodiment 17 is integrated as an additional buffer volume. It is at the here shown Embodiment provided a particular electrically controllable pressure control valve 19, via which the high-pressure accumulator 13 is fluidly connected to the fuel reservoir 7. By way of the position of the pressure regulating valve 19, a fuel volume flow is defined which is diverted from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7.
  • Fuel flow is referred to in Figure 1 and in the following text with VDRV.
  • 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
  • FIG. 1 shows by way of example the following input variables: 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 ni st , a signal FP for output specification 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. At a
  • Injection system 3 with individual memories 17 is an individual accumulator pressure pE, preferably an additional input variable of the control unit 21.
  • Figure 1 are as outputs of the electronic control unit 21 by way of example a signal PWMSD for controlling the suction throttle 9 as a first pressure actuator, a signal ve for controlling the injectors 15 - which in particular a start of injection and / or a
  • 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. It is schematically shown in a box shown by a dashed line, a high-pressure control circuit 25 which is adapted to control the high pressure in the high-pressure accumulator 13. Outside the high-pressure control loop 25 and the means of Dashed line marked box a continuous injection detection function 27 is shown.
  • Input variable of the high-pressure control loop 25 is determined by the control unit 21 desired high-pressure p s , which is compared to calculate a control deviation e p with an actual high-pressure pi.
  • the desired high pressure ps is preferably in response to a speed ni s t of the internal combustion engine 1, a load or torque request to the
  • High-pressure control circuit 25 are in particular the speed ni st of the internal combustion engine 1 and a desired injection quantity Qs.
  • the output variable is the high-pressure control loop 25
  • the control deviation e p is an input variable of a high-pressure regulator 29, which is preferably implemented as a PI (DTI) algorithm.
  • Another input of the high-pressure regulator 29 is preferably a PI (DTI) algorithm.
  • Output variable of the high-pressure regulator 29 is a nominal fuel flow rate VS D for the intake throttle 9, to which a nominal fuel consumption VQ is added in an addition point 31. This fuel target consumption VQ is in a first
  • Calculation member 33 as a function of the speed ni st and the target injection amount Qs calculated and represents a disturbance of the high-pressure control loop 25 as the sum of
  • Suction choke 9 limited.
  • the output variable of the limiting element 35 is a limited fuel nominal volume flow VS, S D for the intake throttle 9, which enters into a pump characteristic curve 37 as an input variable.
  • the limited nominal fuel flow rate VS, S D is converted into a desired intake throttle current IS, S D.
  • the suction throttle target current I SiSD represents an input variable of a suction throttle flow regulator 39, which has the task of regulating a suction throttle flow through the suction throttle 9.
  • Another input variable of the suction throttle flow regulator 39 is an actual Saugdrosselstrom I ⁇ S D - output of the suction throttle current controller 39 is a suction throttle target voltage US, S D, which, finally, in a second calculating member 41 in a conventional manner in a duty cycle of a pulse width modulated signal PWMSD for the suction throttle 9 is converted.
  • the suction throttle 9 is driven, the signal thus acts on a total of a controlled system 43, which in particular the suction throttle 9, the high pressure pump 11, and the high-pressure accumulator 13 has.
  • the Saugdrosselstrom is measured, resulting in a raw measurement I R , S D , which is filtered in a current filter 45.
  • the power filter 45 is
  • the output variable of this current filter 45 is the actual suction throttle current I ljSD , which in turn is supplied to the suction throttle current regulator 39.
  • the control variable of the first high pressure control loop 25 is the high pressure p in the
  • High-pressure accumulator 13 Raw values of this high-pressure p are measured by the high-pressure sensor 23 and filtered by a first high-pressure filter element 47, which has the actual high-pressure pi as output variable.
  • the first high pressure filter element 47 is preferably implemented by a PT1 algorithm.
  • the function of the continuous injection detection function 27 is explained in more detail below:
  • the raw values of the high pressure p are filtered by a second high-pressure filter element 49 whose output variable is a dynamic rail pressure p dyn .
  • the second high pressure filter element 49 is preferably implemented by a PT1 algorithm.
  • a time constant of the first high-pressure filter element 47 is preferably larger than a time constant of the second high-pressure filter element 49.
  • the second high-pressure filter element 49 is formed as a faster filter than the first high-pressure filter element 47.
  • the time constant of the second high-pressure filter element 49 can also be identical to the value zero, so that then the dynamic rail pressure pdyn corresponds to the measured raw values of the high pressure p or is identical to these.
  • the dynamic rail pressure p dyn there is thus a highly dynamic value for the high pressure, which in particular always makes sense when a rapid reaction to certain occurring events has to take place.
  • a difference between the desired high pressure s and the dynamic rail pressure pdyn results in a dynamic high pressure control deviation edyn.
  • the dynamic high pressure control deviation edyn is an input variable of a functional block 51 for detecting a continuous injection.
  • Further input variables of the function block 51 are preferably different discharge pressure amounts, in this case a first overpressure relief pressure value p A1 , at which or above which a mechanical overpressure valve, not shown in FIG. 1, can respond, a control discharge amount pA2, at or above which the controllable pressure control valve 19 for high pressure control as the sole
  • Pressure actuator is driven, for example, when the suction throttle 9 fails, and a second pressure Ab Kunststoff-pressure amount pA3, at or above which the controllable
  • Pressure control valve 19 - preferably completely - is controlled in order to take over a protective function for the injection system 3, and thus quasi replace or supplement the mechanical pressure relief valve.
  • input quantities are a predetermined starting differential pressure amount, a predetermined test time interval At M , a predetermined continuous injection time interval AtL, a predetermined continuous injection amount.
  • Differential pressure amount Ap P a fuel pre-pressure p F , the dynamic rail pressure pdyn, and an alarm reset signal AR.
  • Output variables of the functional block 51 are a motor stop signal MS, and an alarm signal AS.
  • the functionality of the function block 51 is supplemented by three further input variables and two further output variables. Additional input variables here are the specifiable parameters Offseti DE , Offset 2 DE and Offset 3 DE . Additional output variables are the variables counter Zy ii n d er DE and ni st DE . The function of these parameters and variables will be explained in connection with FIGS. 6 and 7.
  • Fig. 2b shows that the engine stop signal MS, if it assumes the value 1, that is set, triggers an engine stop, in which case also a stop of the internal combustion engine 1 causing logical signal SAkt is set.
  • the triggering of a motor stop can also have other causes, eg. B. setting an external engine stop.
  • an external stop signal SE is identical to the value 1 and it is - since all possible stop signals are connected by a logical OR operation 53 - also the resulting logical signal SAkt with the value 1 identical.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the method in diagrammatic representation, in particular in the form of different timing diagrams, which are shown one below the other.
  • the time diagrams - from top to bottom - are referred to as first, second, etc., diagram.
  • the first diagram is thus in particular the uppermost diagram in FIG. 3, to which the following, correspondingly numbered, diagrams follow at the bottom.
  • the first diagram shows the time course - in accordance with a time parameter t - the dynamic rail pressure pdyn as a continuous curve Kl and the timing of the target high-pressure ps as a dotted line K2 represents up to a first time ⁇ t both curves are Kl. K2 identical. From the first time ti on the dynamic rail pressure pdyn is smaller, while the desired high pressure ps remains constant. This results in a positive dynamic high-pressure control deviation edyn, which becomes identical to the predetermined starting differential pressure amount at a second time t 2 -namely, the start time. At this time, a time counter AtAkt starts running.
  • the dynamic rail pressure pdyn is identical to a start high pressure pdyn, s at the second time t 2 .
  • the dynamic rail pressure pdyn, starting from the starting high pressure pdyn, s, is around the
  • a typical value for Ap P is preferably 400 bar.
  • the time counter ⁇ assumes the following value at the third time t 3 :
  • a continuous injection is detected when the measured time interval At m , ie the time period during which the dynamic rail pressure pdyn by the predetermined
  • Continuous injection differential pressure amount App drops less than or equal to the predetermined continuous injection time interval At L is:
  • the predetermined continuous injection time interval At L is thereby preferably via a
  • Abschventils is caused is checked in the context of the method, whether the high pressure during the predetermined test time interval AtM at least one of the predetermined Ab Kunststoff pressure amounts, in particular the first Matterbuch- Ab Kunststoff pressure amount p A1 , the control Ab Kunststoff-pressure amount p A2 , and / or the second overpressure Ab Kunststoff-pressure amount p A has reached or exceeded.
  • Time interval At L has fallen by the predetermined continuous injection differential pressure amount Ap P , that is, in particular, that the time counter At ⁇ does not even start running.
  • a preferred value for the test time interval AtM is a value of 2 s. If no shut-off valve has responded in the predetermined test time interval At M and the high pressure at the third time t 3 has fallen by at least the predetermined duration injection differential pressure amount App within the predetermined continuous injection time interval AtL, it is checked whether the pre-pressurized fuel pressure p F is greater as or equal to one predetermined admission pressure set point pF, L is. If this is the case, as shown in the second diagram, a continuous injection is detected. If this is not the case, it is assumed that the fuel pres- sure could be responsible for the drop in high pressure, and no continuous injection is detected.
  • Internal combustion engine 1 has left a starting phase. This is the case when the
  • a binary motor start signal Ms t shown in the third diagram then assumes the logic value 0. If a stoppage of the internal combustion engine 1 is detected, this signal is set to the logical value 1.
  • the alarm signal AS is set, which changes from the logical value 0 to the logical value 1 in the fifth diagram.
  • the engine must be switched off
  • the engine stop signal MS indicating that an engine stop is triggered as a result of the detection of a continuous injection must be set from the logical value 0 to the logical value 1, which is shown in the seventh diagram.
  • a stoppage of the internal combustion engine 1 is detected, so that a standing signal M 0 shown in the fourth diagram, which indicates that the
  • Internal combustion engine 1 is changed from the logical value 0 to the logic value of 1.
  • the value of the engine start signal Ms t shown in the third diagram which indicates the starting phase of the internal combustion engine 1, changes from the logical value 0 to the logical value 1, since the internal combustion engine 1 is again in the starting phase after a recognized standstill. If the internal combustion engine 1 is detected as standing, the two Signals SAkt and MS are reset to 0, again in the sixth and seventh
  • an alarm-reset button is operated by the operator of the internal combustion engine 1, so that the alarm reset signal AR, as shown in the eighth diagram changes from the logical value 0 to the logic value. 1 This in turn means that the alarm signal AS, which is shown in the fifth diagram, is reset to the logical value 0. If a continuous injection is detected, or no continuous injection is detected before the expiry of the predetermined continuous injection time interval AtL, then a renewed
  • the object of the invention is to identify as accurately as possible the case of a detected continuous injection the continuous injection causing combustion chamber or cylinder. This has the advantage that after a recognized continuous injection not all injectors of all cylinders must be replaced, but only a few, thereby customer service costs can be saved.
  • the first diagram represents the firing order of a 16-cylinder engine with two cylinder banks A, B of eight cylinders each.
  • the combustion chambers or cylinders of the A-side are designated AI to A8 and the cylinders of the B-side are Bl to B8 ,
  • the hatched boxes represent the top dead centers of the individual cylinders.
  • the ignition interval, ie the crankshaft angle between two ignitions is 45 ° in each case. At intervals of 30 ° before top dead center, the ignition is initialized in each case, ie processed by software. This is indicated by arrows displayed.
  • the variable Counter Zy ii Direction is the process starting from the value 0, incremented with each other cylinder to the value 1.
  • the variable Counter Zy ii n D it assumes a total of values from 0 to 15, and shows each indicate which cylinder ignites next.
  • the injection of a cylinder can begin at the earliest after initialization, ie at the earliest 30 ° before top dead center. To explain the method according to the invention, the injection should be terminated for simplicity at the latest with the top dead center.
  • the second diagram shows the relationship between the angle-oriented injection and the time-based detection of the high pressure, which is also referred to below as rail pressure, at an engine speed of 2450 rpm.
  • rail pressure which is also referred to below as rail pressure
  • FIG. 4 shows how many injections can affect a total of three recorded rail pressure values.
  • the sampling period or sampling time in the controller is 5 ms, ie the rail pressure is sampled every 5 ms.
  • four sampling times, t 0 to t 3 are shown. Shortly before the most recent sampling time t 3 , the initialization of the cylinder B4 takes place.
  • the injection of the cylinder B4 could start just before the time t 3 and thus affect the recorded at time t 3 rail pressure.
  • the cylinder A7 begins to inject after the time t 2 , so that thereby also the detected rail pressure is influenced at the time t 3 .
  • the cylinder B3 can start injection before the time t 2 , so that this cylinder can influence the rail pressure detected at time t 2 .
  • the cylinder A8 begins to inject before the time t 2 and after the time ti, so that this cylinder can also influence the rail pressure detected at time t 2 .
  • the cylinder A2 starts injection before the time t ⁇ , so that this cylinder influences the rail pressure detected at the time t ⁇ .
  • the cylinder B8 can still just prior to time t 0 commence injection, thereby both at the time t 0 and the rail pressure detected at the time ti can be influenced.
  • the cylinders B8, A2, A8, B3, A7 and B4 can influence the rail pressure values detected at the times t ls t 2 and t, ie three consecutive samples can be influenced by six cylinders at the engine speed 2450 rpm.
  • the corresponding cylinders and scanning steps are each enclosed by dashed lines.
  • FIG. 5 shows how many injections in turn can affect three consecutively detected rail pressure values, in this case at an engine speed of 2166.6 rpm of the same engine as in FIG. 4. Also shown this time are two diagrams, the first diagram corresponding to the first diagram from FIG. The second diagram also shows in this case four sampling times, t 0 , t ls t 2 and t 3 , which follow each other at intervals of 5 ms, ie the sampling time.
  • the initialization of the cylinder B4 takes place again.
  • the injection of the cylinder B4 could start just before the time t 3 and thus affect the recorded at time t 3 rail pressure.
  • the cylinder A7 begins to inject after the time t 2 , so that thereby also the detected rail pressure at time t 3 is afflicted.
  • the cylinder B3 can start injection before the time t 2 , so that this cylinder can influence the rail pressure detected at time t 2 .
  • the cylinder A8 can start injection before the time t and thus influence the rail pressure detected at the time t.
  • the cylinder A2 starts injecting before the time t, so that this cylinder also influences the rail pressure detected at the time ti.
  • Cylinder B8 begins injection before time t 0 , thereby affecting the rail pressure detected at time t 0, but not at time ti, since top dead center of cylinder B8 and thus the end of injection shortly before time t 0 lies.
  • the cylinders A2, A8, B3, A7 and B4 can influence the rail pressure values detected at the times t ls t 2 and t, ie three consecutive sampling values can be influenced by five cylinders at the engine speed 2166.6 rpm.
  • the corresponding cylinder and scanning steps are each bordered by dashed lines.
  • Figures 4 and 5 illustrate that fewer cylinders with the same number of sampling times correspond with decreasing engine speed.
  • the following, second table shows, in the case of the 16-cylinder engine, the relationship between the engine speed ni st and the number of cylinders which can influence the rail pressure recorded over three sampling steps: nist [1 / min] number of cylinders
  • a total of six cylinders can influence the rail pressure detected over three scanning steps.
  • the rail pressure detected over three scanning steps can only be influenced by five cylinders according to FIG. 5.
  • the engine speed of 1666.6 rpm four cylinders can influence three samples of the rail pressure.
  • only three cylinders can influence the rail pressure recorded over three scanning steps.
  • the following third table shows the corresponding relationship for the 12-cylinder engine: ni s t [1 / min] number of cylinders
  • a total of five cylinders can influence the rail pressure recorded over three sampling steps. From the engine speed of 2333.3 rpm, the rail pressure recorded over three sampling steps can only be influenced by four cylinders. From the engine speed of 1333.3 rpm, three cylinders can influence three samples of the rail pressure. Finally, from the engine speed of 1000 rpm, only two cylinders can influence the rail pressure detected over three scanning steps.
  • Fig. 6 illustrates the detection of the permanent-injection cylinder according to an embodiment of the method according to the invention. Shown is a table with 6 columns and 30 rows.
  • the first column of the table shows the sampling times of the high pressure, namely the measured dynamic rail pressure pdyn-
  • the sampling times are based on the start time, namely the time t 2 , which is identical to the time t 2 of Figure 3.
  • the variable Ta denotes the sampling period.
  • the dynamic High-pressure control deviation edyn greater than or equal to the starting differential pressure amount it, whereby the Los Standing the time counter .DELTA. ⁇ is triggered from Figure 3.
  • a corresponding index is assigned to each sampling time.
  • the starting time t 2 is assigned the index i.
  • the third column includes the dynamic rail pressure pdyn at the respective sampling time, that is, pdyn (i) denotes the dynamic rail pressure at the starting time t 2 .
  • the fourth column contains the differential high pressure diff p at the respective sampling time.
  • the differential high pressure represents the change of the dynamic rail pressure pdyn during a sampling step.
  • diffp (i) Pdyn (i) "Pdyn (i" 1) ,
  • the values stored in the table of FIG. 6 are used to detect the continuous-injection cylinder.
  • the left-hand part of the table shows the algorithm for detecting the permanently injecting cylinder.
  • the starting point of the method for the detection of the permanently injecting cylinder is the starting time t 2 , which is characterized in the table by the index i.
  • the dynamic rail pressure p dyn has dropped significantly, namely by the starting differential pressure amount it.
  • the task of the method for the detection of the permanently injecting cylinder is now to detect the time of the beginning of the continuous injection, that is, the pressure drop start time, as accurately as possible. In FIG. 3, this is the time ti.
  • the counter Zy i ndder on the associated value of the cylinder counter. This counter is assigned according to the figures 4, 5 and 8, a corresponding cylinder.
  • the change of the dynamic rail pressure pdyn from scanning step to scanning step is used in accordance with the method according to the invention.
  • the values of the differential high pressure diff p are stored in the fourth column of the table of FIG.
  • the object of the invention is to detect as accurately as possible the beginning of the drop in the dynamic rail pressure pdyn, that is to say the pressure drop start time, on the basis of the stored values of this signal. This is made possible by first checking how the differential high pressure diff p behaves before the occurrence of the continuous injection event in a fluctuation time interval. In this case, a fluctuation measure is determined, which states how much the differential high-pressure diff p varies in absolute terms before the beginning of the continuous injection in a safe distance.
  • the starting time t 2 of the table of Figure 6 is used.
  • the dynamic rail pressure pdyn has already collapsed by the starting differential pressure amount.
  • a typical value for the starting differential pressure amount is 80 bar.
  • Analytical considerations show that when the dynamic rail pressure p dy n has dropped 80 bar, the earliest continuous injection start time is 40 ms before the start time t 2 .
  • the times (t 2 - 8 Ta) to t 2 are therefore decisive for the occurrence of the continuous injection at a sampling period of 5 ms, so that it can be assumed that the time (t 2 - 9 Ta) and earlier times are not related to the occurrence of a duration injection.
  • 15 samples of the differential high pressure diff p are typically considered at a sampling time of 5 ms, and thus a period of 75 ms as a fluctuation time interval. These are the sampling times (t 2 - 23 Ta) to (t 2 - 9 Ta).
  • , k (i - 23), ..., (i - 9) ⁇ .
  • the basic idea of the invention is that the dynamic rail pressure p dyn must fall more sharply from one sampling step to the next during the selected period of time ((t 2 - 8 Ta) to t 2 ) than in the selected period before, namely in the period Fluctuation time interval ((t 2 - 23 Ta) to (t 2 - 9 Ta)), that is stronger than the value defined by the fluctuation measure diff p Max .
  • the differential high pressure diff p in a determination time interval starting from the earliest continuous injection start time (t 2 - 8 Ta), for several later times, ideally up to a certain interval end time (t 2 + 2 Ta), to check whether the differential high-pressure diff p is less than or equal to a high pressure drop limit, here the negative fluctuation less an addition term, namely the difference (- diff p Max - Offseti DE ), where the specifiable parameter Offseti DE as addition term is at least 1 bar:
  • counter Zy iinder DE counter Zy linder ⁇ ' min
  • the continuous-injection cylinder can not be identified as a single cylinder but as one of several possible cylinders. This means that the continuous-injection cylinder can be limited to a few cylinders in this case, but the detection is much safer.
  • the case has proven to be particularly effective that three consecutive samples of the differential high pressure diff p are used to detect the permanently injecting cylinder.
  • the continuous-injection cylinder of a 16-cylinder engine can be limited by the method according to the invention in the worst case to six and in the best case to two cylinders, which with reference to the figures 4, 5, and the second table given above.
  • the differential high-pressure diff p is first checked as described above to determine whether it is smaller than or equal to a first high pressure drop limit, namely the difference (- diff p max - offseti DE ). If this is the case for the first time, the following sample of differential high pressure is now checked to see whether it is less than or equal to a second high pressure drop limit, namely the difference (- diff p max - offset 2 DE ), the second addition term Offset 2 DE can be specified, wherein it is preferably greater than or equal to 1 bar and typically greater than the first addition term Offseti DE .
  • the first cylinder which in the firing order can be used to cause permanent injection, can be identified using the following algorithm:
  • the decrease in the rail pressure after continuous injection is recognized according to the method according to the invention on the basis of three directly successive samples of the dynamic rail pressure pdyn.
  • the oldest time sampling point is used by a certain shift amount, here set back by one sampling period (index (j m i n -1)), and used as the pressure drop start time.
  • the associated cylinder counter counter cylinder (j mill - 1) thus defines the first cylinder of the firing order, which comes into question for the continuous injection.
  • Fig. 7 shows the implementation of the method according to the invention using the example of a 12-cylinder engine.
  • Offset 3 DE 9 bar.
  • the illustrated table has the same construction as the corresponding table in FIG. 6, with the difference that for the dynamic rail pressure pdyn, the differential high pressure diff p , the cylinder counter counterz y ii n and the engine speed ni st in this case are exemplary measured values are registered.
  • the dynamic rail pressure pdyn assumes the value 171 1 bar. Since the nominal rail pressure ps is 1843 bar, the following dynamic rail pressure control deviation edyn results:
  • the time counter ⁇ now starts running, and the dynamic rail pressure pdyn is checked for the presence of a continuous injection. If a continuous injection is detected at the third time t according to FIG. 3, the stored values of the dynamic rail pressure pdyn are checked in accordance with the inventive method for identifying the permanently injecting cylinder.
  • the differential high pressure diff p ie the change of the dynamic rail pressure pdyn from scanning step to scanning step, calculated.
  • the resulting values are shown in the fourth column of the table of FIG. In the fluctuation time interval, starting from the time (t 2 - 23 Ta) up to and including the time (t 2 - 9 Ta), the maximum differential high pressure diff p Max is determined as the fluctuation amount.
  • the index j is determined for which the following condition, in which the determination time interval from the earliest continuous injection start time (t 2 - 8 Ta) to the interval end time (t 2 + 2 Ta), is satisfied first:
  • the corresponding sampling time (t 2 - 3 Ta) is thus the desired pressure drop start time.
  • the third table of a 12-cylinder engine is shown for the case can be on how many cylinders the permanent-injection cylinder as a function of engine speed limited ni st. At the engine speed 2100.1 rpm, these are four cylinders, ie the continuous-injection cylinder can be limited to four cylinders.
  • Fig. 8 illustrates the firing order of a 12-cylinder engine and the associated cylinder counter counter Zy ii n der- Since the identified cylinder counter has the value 5 and come for the permanent injection a total of four cylinders in question, it is the cylinder Bl, A6 , B5 and A2. These are scored in dashed lines in Figure 8.
  • the invention has the following features in particular: If a permanent injection is detected, the causing cylinder can be identified or limited to a few cylinders.
  • the identification of the permanently injecting cylinder is carried out by evaluating the course of the dynamic rail pressure.
  • the aim of the evaluation of the dynamic rail pressure is to detect the beginning of the rail pressure drop as accurately as possible in the case of continuous injection.
  • One or more samples of the dynamic rail pressure can be used to identify the permanently injecting cylinder.
  • the number of cylinders that can be used depends on the engine speed at which the continuous injection occurs. The lower the engine speed, the smaller the number of cylinders in question.
  • the continuous injection cylinder can be identified by means of the cylinder counter.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums (16) einer Brennkraftmaschine (1), die ein Einspritzsystem (3) mit einem Hochdruckspeicher (13) für einen Kraftstoff aufweist, mit folgenden Schritten: Zeitabhängiges Erfassen eines Hochdrucks in dem Einspritzsystem (3); Beginnen einer Dauereinspritz-Erkennung zu einem Startzeitpunkt während des Betriebs der Brennkraftmaschine (1); Ermitteln eines zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegenden Druckabfall-Anfangszeitpunkts, zu dem der Hochdruck in dem Einspritzsystem (3) beginnt, abzufallen, wenn eine Dauereinspritzung erkannt wurde, und Ermitteln wenigstens eines Brennraums (16), dem die Dauereinspritzung zugeordnet werden kann, anhand des Druckabfall-Anfangszeitpunkts.

Description

BESCHREIBUNG Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine und eine
Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 207 961 AI ist ein Verfahren zum Erkennen einer Dauereinspritzung im Betrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, mit dem es möglich ist, sehr sicher eine Dauer einspritzung zu erkennen. Allerdings ist es mit der dort beschriebenen Vorgehensweise noch nicht möglich, eine erkannte Dauereinspritzung einem bestimmten Brennraum und damit zugleich vorzugsweise einem bestimmten Injektor der
Brennkraftmaschine zuzuordnen. Wird daher eine Dauereinspritzung bekannt, müssen weitere, gegebenenfalls komplizierte und langwierige Maßnahmen getroffen werden, um den defekten Brennraum oder Injektor zu identifizieren, oder es müssen vorsorglich alle Injektoren der Brennkraftmaschine getauscht werden, was insbesondere bei großen Brennkraftmaschinen mit einer großen Zahl von Brennräumen nicht nur aufwändig, sondern auch sehr teuer ist und sich gerade dann, wenn voraussichtlich nur ein einziger Injektor tatsächlich defekt ist, kaum wirtschaftlich darstellen lässt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln eines
dauereinspritzenden Brennraums einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten. Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden, vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums einer Brennkraftmaschine mit einem einen Hochdruckspeicher für einen Kraftstoff aufweisenden Einspritzsystem mit folgenden Schritten geschaffen wird: Ein Hochdruck in dem Einspritzsystem wird zeitabhängig erfasst, wobei besonders bevorzugt ein Hochdruck in dem Hochdruckspeicher zeitabhängig erfasst wird. Zu einem Startzeitpunkt während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird eine Dauereinspritz -Erkennung begonnen. Wird eine Dauereinspritzung erkannt, wird ein zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegender
Druckabfall-Anfangszeitpunkt ermittelt, zu dem der Hochdruck in dem Einspritzsystem beginnt, abzufallen. Anhand des Druckabfall-Anfangszeitpunkts wird ein Brennraum oder eine
Brennraumgruppe ermittelt, dem oder der die Dauereinspritzung zugeordnet werden kann. Somit wird insbesondere derjenige Zeitpunkt ermittelt, bei welchem der Hochdruck im Fall einer Dauereinspritzung aufgrund der Dauereinspritzung beginnt abzufallen. Dies erlaubt einen Rückschluss auf den oder die zu diesem Zeitpunkt einspritzenden Injektoren und damit die Brennräume, in denen ein Defekt in Form einer Dauer einspritzung vorliegen kann. Dies wiederum erlaubt ein gezieltes Austauschen des einen Injektors oder der Injektoren der identifizierten Brennraumgruppe, deren Zahl jedenfalls kleiner ist als die Gesamtzahl der Injektoren der Brennkraftmaschine, sodass der vorliegende Fehler schneller und kostengünstiger als bisher behoben werden kann. Unter einem dauereinspritzenden Brennraum wird dabei ein Brennraum verstanden, in dem eine Dauereinspritzung vorliegt, mithin insbesondere ein Brennraum, dem ein dauereinspritzender Injektor zugeordnet ist, also ein Injektor, der einen Defekt in Form einer Dauereinspritzung aufweist. Der Startzeitpunkt für die Dauereinspritz-Erkennung wird bevorzugt insbesondere ermittelt, wie dies in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 207 961 AI für das dort niedergelegte Verfahren zum Erkennen einer Dauereinspritzung offenbart ist. Das hier vorgeschlagene Verfahren setzt bevorzugt auf dem in dieser Offenlegungsschrift offenbarten Verfahren auf und erweitert dieses um die Möglichkeit, einen Brennraum oder eine Brennraumgruppe zu identifizieren, dem/der eine Dauereinspritzung zugeordnet werden kann.
Das Ermitteln der Brennraumgruppe oder des Brennraums, der/dem die Dauereinspritzung zugeordnet werden kann, erfolgt bevorzugt anhand des Druckabfall-Anfangszeitpunkts und einer Zündfolge der Brennräume. Diese kann insbesondere mit einer Abtastperiode zur Erfassung des Hochdrucks verknüpft werden, um denjenigen Brennraum oder diejenige Brennraumgruppe zu identifizieren, der/die zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt Einfluss auf den gemessenen Hochdruck hat. Die Erfassung des Hochdrucks erfolgt demnach bevorzugt diskret, insbesondere mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz sowie einer vorbestimmten Abtastperiode. Insbesondere dies erlaubt eine Zuordnung des Druckabfall-Anfangszeitpunkts über die Zündfolge der
Brennräume zu einem bestimmten Brennraum oder einer bestimmten Brennraumgruppe.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ausgehend von dem
Startzeitpunkt ein frühester Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt bestimmt wird. Dem liegt der
Gedanke zugrunde, dass - insbesondere aufgrund der im Folgenden noch erläuterten Definition des Startzeitpunkts - ausgehend von dem Startzeitpunkt in die Vergangenheit ein frühester Zeitpunkt existiert, zu dem die Dauereinspritzung frühestens begonnen haben kann, wobei dieser Zeitpunkt als frühester Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt bezeichnet wird. Dieser Dauereinspritz- Beginnzeitpunkt kann insbesondere abhängig von einem zu dem Startzeitpunkt vorliegenden Start-Differenzdruckbetrag bestimmt werden, weil davon ausgegangen werden kann, dass höchstens eine bestimmte Zeit vergeht, bis der Hochdruck um einen bestimmten Betrag abgefallen ist. Der Druckabfall-Anfangszeitpunkt wird dann in einem Ermittlungs-Zeitintervall zwischen dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt und einem abhängig von dem
Startzeitpunkt bestimmten Intervall-Endzeitpunkt ermittelt. Die Suche nach dem Druckabfall- Anfangszeitpunkt wird also eingeschränkt auf das Ermittlungs-Zeitintervall zwischen dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt und dem bestimmten Intervall-Endzeitpunkt, was das Verfahren vereinfacht und beschleunigt. Als Intervall-Endzeitpunkt wird dabei bevorzugt entweder der Startzeitpunkt oder - zur Erhöhung der Sicherheit des Verfahrens - ein zeitlich nach dem Startzeitpunkt liegender Zeitpunkt gewählt. Dabei kennzeichnet der Startzeitpunkt grundsätzlich einen Zeitpunkt, zu dem der Druckabfall-Anfangszeitpunkt bereits nicht mehr liegen kann, weil ja der Druckabfall gemäß der im Folgenden noch erläuterten Definition des Startzeitpunkts bereits zuvor begonnen haben muss. Gleichwohl kann auch ein zeitlich nach dem Startzeitpunkt liegender Zeitpunkt als Intervall-Endzeitpunkt gewählt werden, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Ermittlung des Druckabfall-Anfangszeitpunkts weiter zu erhöhen. Ein besonders geeigneter Intervall-Endzeitpunkt liegt dabei gerade zwei Abtastperioden des
Hochdrucks nach dem Startzeitpunkt. Der Intervall-Endzeitpunkt kann aber auch beispielsweise eine Abtastperiode nach dem Startzeitpunkt liegen. Der Druckabfall-Anfangszeitpunkt wird bevorzugt als derjenige Zeitpunkt ermittelt, zu dem ein Hochdruckabfall des Hochdrucks erstmals einen bestimmten Hochdruckabfall-Grenzwert erreicht oder überschreitet. Alternativ ist es möglich, dass der Druckabfall-Anfangszeitpunkt als derjenige Zeitpunkt ermittelt wird, der zeitlich um einen bestimmten Verschiebungsbetrag vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem der Hochdruckabfall erstmals einen bestimmten Hochdruckabfall- Grenzwert erreicht oder überschreitet. Dabei kann das Überschreiten eines bestimmten
Hochdruckabfall-Grenzwerts als geeignetes Kriterium für eine beginnende Dauereinspritzung gewählt werden. Um die Sicherheit bei der Bestimmung des Druckabfall- Anfangszeitpunkts zu erhöhen, kann gleichwohl nicht genau der Zeitpunkt gewählt werden, zu dem der
Hochdruckabfall den bestimmten Hochdruckabfall-Grenzwert erstmals erreicht oder
überschreitet, sondern ein zeitlich vor diesem Zeitpunkt liegender Zeitpunkt, besonders bevorzugt ein Zeitpunkt, der gerade eine Abtastperiode vor dem zuvor beschriebenen Zeitpunkt liegt. Der bestimmte Verschiebungsbetrag beträgt in diesem Fall genau eine Abtastperiode.
Der Hochdruckabfall hat naturgemäß als Differenzdruck typischerweise ein negatives
Vorzeichen. Entsprechend ist auch dem Hochdruckabfall-Grenzwert üblicherweise ein negatives Vorzeichen zuzuweisen. Dass der Hochdruckabfall den bestimmten Hochdruckabfall-Grenzwert erreicht oder überschreitet, ist insofern so zu verstehen, dass der - mit negativem Vorzeichen behaftete - Hochdruckabfall betragsmäßig gleich oder größer ist als der Betrag des - ebenfalls mit einem negativen Vorzeichen behafteten - Hochdruckabfall-Grenzwerts, sodass also jedenfalls der Hochdruck aufgrund des Hochdruckabfalls stärker abfällt, als es durch den Hochdruckabfall-Grenzwert vorgegeben ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schwankungsmaß für eine Schwankung des Hochdrucks außerhalb einer Dauereinspritzung ermittelt wird. Dies dient - wie im Folgenden noch näher erläutert wird - der weiteren Erhöhung der Sicherheit und
Verlässlichkeit des Verfahrens, wobei sich die Angabe„außerhalb einer Dauereinspritzung" darauf bezieht, dass das Schwankungsmaß für die Schwankung des Hochdrucks in einem
Zeitintervall ermittelt wird, zu dem keine Dauereinspritzung vorliegt, sodass das
Schwankungsmaß Aufschluss über die Schwankung des Hochdrucks im fehlerfreien Zustand des Einspritzsystems gibt. Der Hochdruckabfall-Grenzwert wird bevorzugt in Abhängigkeit von dem ermittelten Schwankungsmaß bestimmt. Dies verhindert falsch positiv identifizierte Druckabfall- Anfangszeitpunkte, die insbesondere dadurch zustande kommen könnten, dass der Hochdruckabfall-Grenzwert zu klein gewählt wird, sodass bereits im fehlerfreien Zustand auftretende Schwankungen des Hochdrucks irrtümlich als Beginn eines
Dauereinspritzereignisses gewertet würden. Der Hochdruckabfall-Grenzwert wird also insbesondere so bestimmt, dass ein im fehlerfreien Zustand des Einspritzsystems aufgrund einer natürlichen Schwankung des Hochdrucks erfolgender Hochdruckabfall nicht zu einer
Identifizierung als Beginn eines Dauereinspritzereignisses führt.
Vorzugsweise wird als Schwankungsmaß eine maximale Schwankung des Hochdrucks in einem bestimmten Schwankungs-Zeitintervall ermittelt. Die Wahl der maximalen Schwankung des Hochdrucks als Schwankungsmaß erhöht dabei die Sicherheit des Verfahrens insbesondere im Vergleich zu einem Mittelwert oder Median der Hochdruck-Schwankungen, weil - bei geeigneter Definition des Schwankungs-Zeitintervalls - quasi ausgeschlossen werden kann, dass eine im fehlerfreien Zustand auftretende Schwankung des Hochdrucks irrtümlich für den Beginn einer Dauereinspritzung gehalten wird. Dabei wird die Schwankung des Hochdrucks in dem
Schwankungs-Zeitintervall bevorzugt betragsmäßig betrachtet, es kommt also nicht darauf an, ob die Schwankung als Hochdruckanstieg oder als Hochdruckabfall auftritt. Als maximale
Schwankung wird somit die größtmögliche Variation des Hochdrucks - unabhängig in welcher Richtung diese erfolgt - innerhalb des Schwankungs-Zeitintervalls betrachtet.
Alternativ oder zusätzlich wird das bestimmte Schwankungs-Zeitintervall bevorzugt so gewählt, dass es vollständig zeitlich vor dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt liegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Dauereinspritzung auf jeden Fall nicht in das Schwankungs- Zeitintervall fällt, sodass dieses tatsächlich nur Hochdruckschwankungen für das fehlerfreie Einspritzsystem berücksichtigt. Dabei kann das Schwankungs-Zeitintervall insbesondere so gewählt werden, dass sein spätester Zeitpunkt oder Endzeitpunkt gerade eine Abtastperiode vor dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt liegt, wobei sein frühester Zeitpunkt, also sein Beginnzeitpunkt, vorzugsweise mindestens 70 ms bis höchstens 100 ms, besonders bevorzugt 75 ms, vor dem Endzeitpunkt liegt, sodass das Schwankungs-Zeitintervall sich bevorzugt über mindestens 70 ms bis höchstens 100 ms, vorzugsweise über 75 ms erstreckt. Bei einer
Abtastperiode von 5 ms umfasst das Schwankungs-Zeitintervall bevorzugt fünfzehn Abtastwerte, insbesondere unmittelbar vor dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt. Alternativ oder zusätzlich wird als Hochdruckabfall-Grenzwert vorzugsweise das Schwankungsmaß verwendet. Alternativ kann - insbesondere zur Erhöhung der Sicherheit des Verfahrens - als Hochdruckabfall-Grenzwert das Schwankungsmaß zuzüglich eines
Additionsterms verwendet werden. Der Hochdruckabfall muss also betragsmäßig noch um den Additionsterm größer sein als das Schwankungsmaß, damit ein Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt erkannt wird. Der Additionsterm wird also so mit dem Schwankungsmaß verrechnet, dass dieses betragsmäßig erhöht wird. Wird beispielsweise das Schwankungsmaß mit einem negativen Vorzeichen versehen, weil der Hochdruckabfall-Grenzwert ein negatives Vorzeichen erhalten soll, erhält auch der Additionsterm ein negatives Vorzeichen. Der Additionsterm beträgt bevorzugt von mindestens 1 bar bis höchstens 10 bar, bevorzugt 1 bar, 6 bar oder 9 bar.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Zündfolge der Brennräume der Brennkraftmaschine zeitabhängig erfasst wird. Optional kann eine kurbelwinkelabhängige Erfassung erfolgen, wobei diese insbesondere unter Berücksichtigung einer momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine umgerechnet werden kann in eine zeitabhängige Erfassung. Derjenige Brennraum oder diejenigen Brennräume wird/werden ermittelt, die - insbesondere abhängig von einer vorzugsweise zeitabhängig erfassten momentanen Drehzahl, welche die Brennkraftmaschine zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt aufweist - den Hochdruck in dem Einspritzsystem zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt oder in einem den Druckabfall- Anfangszeitpunkt aufweisenden Druckabfall-Zeitintervall beeinflussen können. Dabei ist offensichtlich klar, dass zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt jedenfalls nicht alle Brennräume zu dem Druckabfall beitragen können, sondern nur diejenigen, für die gerade eine Einspritzung erfolgt oder für welche die Einspritzung so zeitnah vor - oder in dem Druckabfall-Zeitintervall nach - dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt erfolgte, dass ihr Einspritzereignis noch zu dem Druckabfall an dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt oder in dem Druckabfall-Zeitintervall beitragen kann. Es ist klar, dass dieser Brennraum oder diese Brennräume insbesondere von der Zündfolge sowie weiter insbesondere von der momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängen. Dabei zeigt sich, dass die Zahl der infrage kommenden Brennräume - bei
festgehaltener Abtastperiode für den Hochdruck - umso kleiner ist, je kleiner die Gesamtzahl der Brennräume der Brennkraftmaschine ist, und je kleiner die momentane Drehzahl der
Brennkraftmaschine zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt ist. Je kleiner also die Gesamtzahl der Brennräume der Brennkraftmaschine und je kleiner die momentane Drehzahl der
Brennkraftmaschine zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt bei festgehaltener Abtastperiode für den Hochdruck ist, desto genauer kann eingegrenzt werden, welchem Brennraum oder welchen Brennräumen der Defekt der Dauereinspritzung zugeordnet werden kann. Umgekehrt gilt natürlich auch, dass dies umso genauer eingegrenzt werden kann, je höher die Abtastperiode bei festgehaltener Gesamtzahl der Brennräume sowie festgehaltener momentaner Drehzahl zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt ist. Die Zündfolge der Brennräume der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise protokolliert, insbesondere werden die Brennräume bevorzugt anhand der
Zündfolge mittels eines Zylinderzählers hochgezählt, wobei jeder Wert des Zylinderzählers genau einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hochdruck diskret mit einer vorbestimmten Abtastperiode erfasst wird. Die Abtastperiode wird dabei bevorzugt so gewählt, dass einerseits eine hinreichend genaue und verlässliche Beobachtung der Entwicklung des Hochdrucks möglich ist, wobei insbesondere keine relevanten Schwankungsereignisse verlorengehen, wobei andererseits eine Datenmenge der im Rahmen der Hochdruckmessung genommenen Daten so gering wie unter der vorgenannten Bedingung möglich gehalten wird. Die Abtastperiode kann in bevorzugter Weise von mindestens 2 ms bis höchstens 10 ms betragen. Bevorzugt beträgt die Abtastperiode 5 ms.
Der Druckabfall-Anfangszeitpunkt wird in dem Ermittlungs-Zeitintervall zwischen dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt und dem bestimmten Intervall-Endzeitpunkt bevorzugt als derjenige Abtastzeitpunkt ermittelt, an dem und nach dem erstmals der
Hochdruckabfall den bestimmten Hochdruckabfall-Grenzwert für eine Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten erreicht oder überschreitet. Es wird also insbesondere eine bestimmte Anzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten festgelegt, wobei der Hochdruckabfall bei jedem dieser unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkte den bestimmten Hochdruckabfall-Grenzwert erreichen oder überschreiten muss, damit der erste Abtastzeitpunkt dieser Folge von Abtastzeitpunkten als Druckabfall-Anfangszeitpunkt bestimmt wird. Dies erhöht die Sicherheit des Verfahrens weiter, da eine einmalige, außergewöhnlich hohe Schwankung nicht zu einer Festlegung eines Druckabfall-Anfangszeitpunkts führen kann, wobei vielmehr der Hochdruckabfall über eine gewisse Zeit anhalten muss, um den Druckabfall- Anfangszeitpunkt festzulegen. Dabei zeigt sich, dass die Bestimmung des relevanten
Brennraums oder der relevanten Brennräume für die Dauereinspritzung umso sicherer wird, je größer die Anzahl der berücksichtigten, unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkte ist. Es zeigt sich aber auch, dass die Zahl der für die Dauer einspritzung infrage kommenden
Brennräume mit der Zahl der berücksichtigten, unmittelbar aufeinanderfolgenden
Abtastzeitpunkte steigt. Die Sicherheit des Verfahrens wird also durch Erhöhung der Anzahl berücksichtigter, unmittelbar aufeinanderfolgender Abtastzeitpunkte erhöht, dafür sinkt die Genauigkeit, mit der die für die Dauereinspritzung infrage kommenden Brennräume eingegrenzt werden können. Dabei ist mit einer Sicherheit des Verfahrens hier gemeint, dass der tatsächlich defekte Brennraum von den identifizierten Brennräumen erfasst ist. Mit Genauigkeit ist hier gemeint, in welchem Maß die Dauereinspritzung auf eine möglichst kleine Anzahl infrage kommender Brennräume - bei höchster Genauigkeit auf genau einen Brennraum - eingeschränkt werden kann. Es ist offensichtlich, dass diese Anforderungen nicht zwingend zugleich erfüllt sind: Beispielsweise ist es möglich, die Verfahrensparameter so zu wählen, dass als Ergebnis des Verfahrens genau ein Brennraum resultiert, wobei genau diese Wahl der Verfahrensparameter aber zu einer erhöhten Unsicherheit in dem Sinne führt, dass der dann am Ende des Verfahrens identifizierte Brennraum möglicherweise nicht derjenige ist, bei dem tatsächlich ein Defekt vorliegt.
Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Druckabfall- Anfangszeitpunkt in dem Ermittlungs- Zeitintervall zwischen dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt und dem bestimmten Intervall-Endzeitpunkt als derjenige Abtastzeitpunkt ermittelt wird, der zeitlich um einen bestimmten Verschiebebetrag vor dem Abtastzeitpunkt liegt, an dem und nach dem erstmals der Hochdruckabfall den bestimmten Hochdruckabfall-Grenzwert für eine Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten erreicht oder überschreitet. Insoweit wird also im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Ausgestaltung lediglich ein bestimmter
Verschiebungsbetrag zusätzlich berücksichtigt, also nicht direkt der erste der Mehrzahl unmittelbar aufeinanderfolgender Abtastzeitpunkte als Druckabfall- Anfangszeitpunkt festgelegt, sondern ein zeitlich vor diesem Abtastzeitpunkt liegender Zeitpunkt. Dies erhöht - wie bereits zuvor beschrieben - die Genauigkeit des Verfahrens, da das Schadensereignis typischerweise zeitlich etwas vor einem ersten messbaren Abfallen des Hochdrucks eintritt. Die Anzahl der im Rahmen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen berücksichtigten, unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkte beträgt bevorzugt zwei, besonders bevorzugt drei. Die Wahl dieser Werte stellt insbesondere einen geeigneten Kompromiss zwischen der Sicherheit des Verfahrens einerseits und dessen Genauigkeit andererseits dar. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass für jeden Abtastzeitpunkt der Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten jeweils ein eigener, von den Hochdruckabfall-Grenzwerten für die anderen Abtastzeitpunkte der Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten verschiedener Hochdruckabfall-Grenzwert verwendet wird. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass der Hochdruckabfall typischerweise nicht mit konstanter Steigung erfolgt, wobei er sich vielmehr insbesondere progressiv entwickelt, und wobei demnach der Hochdruckabfall mit zunehmender Zeit größer wird. Dies kann
berücksichtigt werden, indem in besonders bevorzugter Weise die Hochdruckabfall-Grenzwerte für die verschiedenen Abtastzeitpunkte mit steigender zeitlicher Folge der Abtastzeitpunkte betragsmäßig steigen. Dies erhöht zusätzlich die Sicherheit des Verfahrens, da es
unwahrscheinlich ist, dass außerhalb eines Dauereinspritz -Ereignisses ein über dem
Schwankungsmaß liegender, progressiver Hochdruckabfall beobachtet wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Startzeitpunkt als derjenige Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem der Hochdruck einen Hochdruck-Sollwert um einen vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag unterschreitet. Dieser Start-Differenzdruckbetrag wird bevorzugt ebenfalls so bestimmt, dass er im normalen Betrieb des Einspritzsystems typischerweise nicht unterschritten wird. Die Prüfung auf eine Dauereinspritzung kann somit bedarfsgerecht durchgeführt werden. Der Startzeitpunkt wird dabei insbesondere so bestimmt, wie dies in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 207 961 AI beschrieben ist.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welches wenigstens einen Injektor sowie wenigstens einen Hochdruckspeicher aufweist, wobei der Hochdruckspeicher mit dem wenigstens einen Injektor in Fluidverbindung ist. Vorzugsweise ist der Hochdruckspeicher über eine Hochdruckpumpe mit einem
Kraftstoffreservoir in Fluidverbindung. Das Einspritzsystem weist außerdem einen
Hochdrucksensor auf, der angeordnet und eingerichtet ist zur Erfassung eines Hochdrucks in dem Einspritzsystem, vorzugsweise zur Erfassung eines Hochdrucks in dem wenigstens einen Hochdruckspeicher. Das Einspritzsystem weist außerdem ein Steuergerät auf, das mit dem wenigstens einen Injektor und dem Hochdrucksensor wirkverbunden ist. Das Einspritzsystem zeichnet sich dadurch aus, dass das Steuergerät eingerichtet ist, um den Hochdruck in dem Einspritzsystem, vorzugsweise in dem Hochdruckspeicher, zu erfassen, um eine Dauereinspritz- Erkennung zu einem Startzeitpunkt während des Betriebs des Einspritzsystems zu beginnen, um einen zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegenden Druckabfall- Anfangszeitpunkt, zu dem der Hochdruck in dem Einspritzsystem beginnt abzufallen, zu ermitteln, wenn eine
Dauereinspritzung erkannt wurde, und um eine Brennraumgruppe oder einen Brennraum anhand des Druckabfall-Anfangszeitpunkts zu ermitteln, der/dem die Dauereinspritzung zugeordnet werden kann. Das Steuergerät ist insbesondere eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. In Zusammenhang mit dem
Einspritzsystem verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuergerät eingerichtet ist, um eine Zündfolge von Brennräumen einer das Einspritzsystem aufweisenden
Brennkraftmaschine zeitabhängig, optional kurbelwinkelabhängig, zu erfassen, wobei hierunter auch verstanden werden kann, dass die Zündfolge in dem Steuergerät hinterlegt ist. Das
Steuergerät ist weiterhin eingerichtet, um denjenigen Brennraum oder diejenigen Brennräume zu ermitteln, die - insbesondere abhängig von einer vorzugsweise zeitabhängig erfassten, momentanen Drehzahl der Brennraftmaschine zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt - den Hochdruck in dem Einspritzsystem zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt oder in einem den Druckabfall-Anfangszeitpunkt aufweisenden Druckabfall-Zeitintervall beeinflussen können.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche ein Einspritzsystem nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine insbesondere die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren und/oder mit dem Einspritzsystem beschrieben wurden.
Es ist möglich, dass es sich bei dem Steuergerät des Einspritzsystems um ein Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine handelt, oder dass die Funktionalität des Steuergeräts des
Einspritzsystems in das Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine integriert ist. Es ist allerdings auch möglich, dass dem Einspritzsystem ein separates Steuergerät zugewiesen ist.
Die zuvor beschriebene Funktionalität des Steuergeräts kann in eine elektronische Struktur, insbesondere eine Hardware desselben, implementiert sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass in das Steuergerät ein Computerprogrammprodukt geladen ist, welches
Anweisungen aufweist, aufgrund derer die zuvor beschriebene Funktionalität und insbesondere die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt wird/werden, wenn das
Computerprogrammprodukt auf dem Steuergerät läuft.
Insofern wird auch ein Computerprogrammprodukt bevorzugt, welches maschinenlesbare Anweisungen aufweist, aufgrund derer die zuvor beschriebene Funktionalität und/oder die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt wird/werden, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Recheneinrichtung, insbesondere auf einem Steuergerät, läuft.
Weiterhin wird auch ein Datenträger bevorzugt, welcher ein solches Computerprogrammprodukt aufweist.
Die Beschreibung des Verfahrens einerseits sowie des Einspritzsystems und der
Brennkraftmaschine andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen.
Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Einspritzsystem oder mit der Brennkraftmaschine beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Merkmale des
Einspritzsystems und/oder der Brennkraftmaschine, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Einspritzsystems oder der
Brennkraftmaschine. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen
Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels des Einspritzsystems und/oder der Brennkraftmaschine bedingt ist. Das Einspritzsystem und/oder die Brennkraftmaschine zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine; Figur 2 eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Einspritzsystems ;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens in
diagrammatischer Darstellung;
Figur 4 eine diagrammatische Darstellung eines Zusammenhangs zwischen einer diskreten
Hochdruck-Erfassung und einer Zündfolge bei einem Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine bei einer ersten Drehzahl;
Figur 5 eine entsprechende diagrammatische Darstellung gemäß Figur 4 für die gleiche
Brennkraftmaschine, jedoch bei einer kleineren Drehzahl;
Figur 6 eine erste schematische und insbesondere tabellarische Darstellung des Verfahrens;
Figur 7 eine zweite schematische und insbesondere tabellarische Darstellung des Verfahrens, und
Figur 8 eine weitere diagrammatische Darstellung einer Zündfolge eines von dem
Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 und 5 verschiedenen Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1 , welche ein Einspritzsystem 3 aufweist. 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 den 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 Figur 1 sowie im folgenden Text mit VDRV bezeichnet.
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 Mikrocomputersystems, 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 Figur 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 nist, 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 Figur 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 21 beispielhaft ein Signal PWMSD 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 als zweites Druckstellglied und eine Ausgangsgröße A dargestellt. Über das vorzugsweise pulsweitenmodulierte Signal PWMDRV wird die Stellung des
Druckregelventils 19 und damit der Kraftstoffvolumenstrom 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 eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Einspritzsystems 3. Dabei ist schematisch in einem durch eine gestrichelte Linie dargestellten Kasten ein Hochdruckregelkreis 25 dargestellt, der eingerichtet ist zur Regelung des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher 13. Außerhalb des Hochdruckregelkreises 25 beziehungsweise des mittels der gestrichelten Linie gekennzeichneten Kastens ist eine Dauereinspritzerkennungs- Funktion 27 dargestellt.
Zunächst wird die Funktionsweise des Hochdruckregelkreises 25 näher erläutert: Eine
Eingangsgröße des Hochdruckregelkreises 25 ist ein durch das Steuergerät 21 bestimmter Soll- Hochdruck ps, der zur Berechnung einer Regelabweichung ep mit einem Ist-Hochdruck pi verglichen wird. Der Soll-Hochdruck ps wird vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Drehzahl nist der Brennkraftmaschine 1 , einer Last- oder Drehmomentanforderung an die
Brennkraftmaschine 1 und/oder in Abhängigkeit weiterer, insbesondere einer Korrektur dienender Größen, aus einem Kennfeld ausgelesen. Weitere Eingangsgrößen des
Hochdruckregelkreises 25 sind insbesondere die Drehzahl nist der Brennkraftmaschine 1 sowie eine Soll-Einspritzmenge Qs. Als Ausgangsgröße weist der Hochdruckregelkreis 25
insbesondere den von dem Hochdrucksensor 23 gemessenen Hochdruck p auf. Dieser wird - was im Folgenden noch näher erläutert wird - einer ersten Filterung unterzogen, wobei der Ist- Hochdruck p! als Ausgangsgröße aus dieser ersten Filterung hervorgeht. Die Regelabweichung ep ist eine Eingangsgröße eines Hochdruckreglers 29, der vorzugsweise als PI(DTl)- Algorithmus ausgeführt ist. Eine weitere Eingangsgröße des Hochdruckreglers 29 ist bevorzugt ein
Proportionalbeiwert kpSD. Ausgangsgröße des Hochdruckreglers 29 ist ein Kraftstoff- Sollvolumenstrom VSD für die Saugdrossel 9, zu dem in einer Additionsstelle 31 ein Kraftstoff- Sollverbrauch VQ addiert wird. Dieser Kraftstoff-Sollverbrauch VQ wird in einem ersten
Berechnungsglied 33 in Abhängigkeit von der Drehzahl nist und der Soll-Einspritzmenge Qs berechnet und stellt eine Störgröße des Hochdruckregelkreises 25 dar. Als Summe der
Ausgangsgröße VSD des Hochdruckreglers 29 und der Störgröße VQ ergibt sich ein unbegrenzter Kraftstoff-Sollvolumenstrom VU,SD- Dieser wird in einem Begrenzungselement 35 in
Abhängigkeit von der Drehzahl nist auf einen maximalen Volumenstrom Vmax,sD für die
Saugdrossel 9 begrenzt. Als Ausgangsgröße des Begrenzungselements 35 ergibt sich ein begrenzter Kraftstoff-Sollvolumenstrom VS,SD für die Saugdrossel 9, welcher als Eingangsgröße in eine Pumpenkennlinie 37 eingeht. Mit dieser wird der begrenzte Kraftstoff-Sollvolumenstrom VS,SD in einen Saugdrossel-Sollstrom IS,SD umgerechnet. Der Saugdrossel-Sollstrom ISiSD stellt eine Eingangsgröße eines Saugdrossel-Stromreglers 39 dar, welcher die Aufgabe hat, einen Saugdrosselstrom durch die Saugdrossel 9 zu regeln. Eine weitere Eingangsgröße des Saugdrossel-Stromreglers 39 ist ein Ist-Saugdrosselstrom I^SD- Ausgangsgröße des Saugdrossel-Stromreglers 39 ist eine Saugdrossel-Sollspannung US,SD, welche schließlich in einem zweiten Berechnungsglied 41 in an sich bekannter Weise in eine Einschaltdauer eines pulsweitenmodulierten Signals PWMSD für die Saugdrossel 9 umgerechnet wird. Mit diesem wird die Saugdrossel 9 angesteuert, wobei das Signal somit insgesamt auf eine Regelstrecke 43 wirkt, welche insbesondere die Saugdrossel 9, die Hochdruckpumpe 11, und den Hochdruckspeicher 13 aufweist. Der Saugdrosselstrom wird gemessen, wobei ein Rohmesswert IR,SD resultiert, welcher in einem Stromfilter 45 gefiltert wird. Das Stromfilter 45 ist
vorzugsweise als PT1 -Filter ausgebildet. Ausgangsgröße dieses Stromfilters 45 ist der Ist- Saugdrosselstrom IljSD, welcher wiederum dem Saugdrossel-Stromregler 39 zugeführt wird. Die Regelgröße des ersten Hochdruckregelkreises 25 ist der Hochdruck p in dem
Hochdruckspeicher 13. Rohwerte dieses Hochdrucks p werden durch den Hochdrucksensor 23 gemessen und durch ein erstes Hochdruck-Filterelement 47 gefiltert, welches als Ausgangsgröße den Ist-Hochdruck pi hat. Das erste Hochdruck-Filterelement 47 ist vorzugsweise durch einen PT1 -Algorithmus umgesetzt.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Dauereinspritzerkennungs-Funktion 27 näher erläutert: Die Rohwerte des Hochdrucks p werden durch ein zweites Hochdruck-Filterelement 49 gefiltert, dessen Ausgangsgröße ein dynamischer Raildruck pdyn ist. Das zweite Hochdruck- Filterelement 49 ist vorzugsweise durch einen PT1 -Algorithmus umgesetzt. Eine Zeitkonstante des ersten Hochdruck-Filterelements 47 ist bevorzugt größer als eine Zeitkonstante des zweiten Hochdruck-Filterelements 49. Insbesondere ist das zweite Hochdruck-Filterelement 49 als ein schnelleres Filter als das erste Hochdruck-Filterelement 47 ausgebildet. Die Zeitkonstante des zweiten Hochdruck-Filterelements 49 kann auch mit dem Wert Null identisch sein, sodass dann der dynamische Raildruck pdyn den gemessenen Rohwerten des Hochdrucks p entspricht beziehungsweise mit diesen identisch ist. Mit dem dynamischen Raildruck pdyn liegt somit ein hochdynamischer Wert für den Hochdruck vor, welcher insbesondere stets dann sinnvoll ist, wenn eine schnelle Reaktion auf bestimmte auftretende Ereignisse erfolgen muss. Eine Differenz des Soll-Hochdrucks s und des dynamischen Raildrucks pdyn ergibt eine dynamische Hochdruck-Regelabweichung edyn. Die dynamische Hochdruck-Regelabweichung edyn ist eine Eingangsgröße eines Funktionsblocks 51 zur Detektion einer Dauereinspritzung. Weitere - insbesondere parametrierbare - Eingangsgrößen des Funktionsblocks 51 sind bevorzugt verschiedene Absteuer-Druckbeträge, hier konkret ein erster Überdruck-Absteuer- Druckbetrag pA1, bei dem oder oberhalb dessen ein in Figur 1 nicht dargestelltes mechanisches Überdruckventil ansprechen kann, ein Regel- Absteuer-Druckbetrag pA2, bei dem oder oberhalb dessen das ansteuerbare Druckregelventil 19 zur Hochdruckregelung als alleiniges
Druckstellglied angesteuert wird, beispielsweise wenn die Saugdrossel 9 ausfällt, und ein zweiter Überdruck- Absteuer-Druckbetrag pA3, bei dem oder oberhalb dessen das ansteuerbare
Druckregelventil 19 - vorzugsweise vollständig - aufgesteuert wird, um eine Schutzfunktion für das Einspritzsystem 3 zu übernehmen und somit quasi das mechanische Überdruckventil zu ersetzen oder zu ergänzen. Weitere - insbesondere parametrierbare - Eingangsgrößen sind ein vorbestimmter Start-Differenzdruckbetrag es, ein vorbestimmtes Prüf-Zeitintervall AtM, ein vorbestimmtes Dauereinspritz -Zeitintervall AtL, ein vorbestimmter Dauereinspritz-
Differenzdruckbetrag ApP, ein Kraftstoff- Vordruck pF, der dynamische Raildruck pdyn, und ein Alarm-Rücksetzsignal AR. Ausgangsgrößen des Funktionsblocks 51 sind ein Motor-Stoppsignal MS, und ein Alarmsignal AS. Die Funktionalität des Funktionsblocks 51 wird ergänzt um drei weitere Eingangsgrößen und zwei weitere Ausgangsgrößen. Zusätzliche Eingangsgrößen sind hierbei die vorgebbaren Parameter OffsetiDE, Offset2 DE und Offset3 DE. Zusätzliche Ausgangsgrößen sind die Variablen ZählerZyiinder DE und nist DE. Die Funktion dieser Parameter und Variablen wird in Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 erläutert.
Fig. 2b) zeigt, dass das Motor-Stoppsignal MS dann, wenn es den Wert 1 annimmt, d. h. gesetzt ist, einen Motorstopp auslöst, wobei in diesem Fall auch ein einen Stopp der Brennkraftmaschine 1 bewirkendes logisches Signal SAkt gesetzt wird. Das Auslösen eines Motorstopps kann auch andere Ursachen haben, z. B. das Setzen eines externen Motorstopps. Dabei wird ein externes Stoppsignal SE mit dem Wert 1 identisch und es wird - da alle möglichen Stopp-Signale durch eine logische ODER- Verknüpfung 53 miteinander verbunden sind - auch das resultierende logische Signal SAkt mit dem Wert 1 identisch. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens in diagrammatischer Darstellung, insbesondere in Form von verschiedenen Zeitdiagrammen, die untereinander dargestellt sind. Dabei werden die Zeitdiagramme - von oben nach unten - als erstes, zweites, usw., Diagramm bezeichnet. Das erste Diagramm ist also insbesondere das in Figur 3 oberste Diagramm, an welches sich nach unten die folgenden, entsprechend numerierten Diagramme anschließen.
Das erste Diagramm stellt den zeitlichen Verlauf - in Abhängigkeit von einem Zeitparameter t - des dynamischen Raildrucks pdyn als durchgezogene Kurve Kl und den zeitlichen Verlauf des Soll-Hochdrucks ps als gestrichelte Linie K2 dar. Bis zu einem ersten Zeitpunkt t\ sind beide Kurven Kl, K2 identisch. Von dem ersten Zeitpunkt ti an wird der dynamische Raildruck pdyn kleiner, während der Soll-Hochdruck ps konstant bleibt. Es ergibt sich dadurch eine positive dynamische Hochdruck-Regelabweichung edyn, welche zu einem zweiten Zeitpunkt t2 - nämlich dem Startzeitpunkt - mit dem vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag es identisch wird. Zu diesem Zeitpunkt läuft ein Zeitzähler AtAkt los. Der dynamische Raildruck pdyn ist zu dem zweiten Zeitpunkt t2 mit einem Start-Hochdruck pdyn,s identisch. Zu einem dritten Zeitpunkt t3 ist der dynamische Raildruck pdyn, ausgehend von dem Start-Hochdruck pdyn,s, um den
vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag ApP gefallen. Ein typischer Wert für ApP ist bevorzugt 400 bar. Der Zeitzähler ΔΪΑΜ nimmt zu dem dritten Zeitpunkt t3 folgenden Wert an:
AtAkt = Atm = t3 - 12
Eine Dauereinspritzung wird detektiert, wenn die gemessene Zeitspanne Atm, also diejenige Zeitspanne, während derer der dynamische Raildruck pdyn um den vorbestimmten
Dauereinspritz -Differenzdruckbetrag App abfällt, kleiner als oder gleich dem vorbestimmten Dauereinspritz -Zeitintervall AtL ist:
Atm < AtL Das vorbestimmte Dauereinspritz -Zeitintervall AtL wird dabei bevorzugt über eine
zweidimensionale Kurve, insbesondere eine Kennlinie, aus dem Start-Hochdruck pdyn,s
berechnet. Hierbei gilt: Je niedriger der Start-Hochdruck pdyn,s ist, desto größer ist das vorbestimmte Dauereinspritz-Zeitintervall AtL. Typische Werte für das vorbestimmte Dauereinspritz -Zeitintervall AtLin Abhängigkeit von dem Start-Hochdruck pdyn,s sind in der folgenden, ersten Tabelle angegeben:
Figure imgf000020_0001
600 150
800 135
1000 120
1200 105
1400 90
1600 75
1800 60
2000 55
2200 40 Um auszuschließen, dass das Abfallen des Hochdrucks durch das Ansprechen eines
Absteuerventils verursacht ist, wird im Rahmen des Verfahrens geprüft, ob der Hochdruck während des vorbestimmten Prüf-Zeitintervalls AtM wenigstens einen der vorbestimmten Absteuer-Druckbeträge, insbesondere den ersten Überdruck- Absteuer-Druckbetrag pA1, den Regel-Absteuer-Druckbetrag pA2, und/oder den zweiten Überdruck- Absteuer-Druckbetrag pA erreicht oder überschritten hat.
Ist dies der Fall, hat also ein Absteuerventil in dem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall AtM angesprochen, wird keine Dauereinspritzung erkannt. Besonders bevorzugt wird in diesem Fall keine Dauereinspritz-Prüfung durchgeführt, also insbesondere ausgehend von dem zweiten Zeitpunkt t2 nicht geprüft, ob der Hochdruck innerhalb des vorbestimmten Dauereinspritz-
Zeitintervalls AtL um den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag ApP gefallen ist, das heißt insbesondere, dass der Zeitzähler At^ gar nicht erst losläuft. Ein bevorzugter Wert für das Prüf-Zeitintervall AtM ist ein Wert von 2 s. Hat kein Absteuerventil in dem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall AtM angesprochen und ist der Hochdruck zu dem dritten Zeitpunkt t3 innerhalb des vorbestimmten Dauereinspritz - Zeitintervalls AtL um mindestens den vorbestimmten Dauereinspritz -Differenzdruckbetrag App gefallen, wird geprüft, ob der Kraftstoff- Vordruck pF größer als oder gleich einem vorbestimmten Vordruck-Sollwert pF,L ist. Ist dies, wie in dem zweiten Diagramm dargestellt, der Fall, wird eine Dauereinspritzung erkannt. Ist dies nicht der Fall, wird angenommen, dass der Kraftstoff- Vordruck für das Abfallen des Hochdrucks verantwortlich sein könnte, und es wird keine Dauereinspritzung erkannt.
Eine Voraussetzung für die Durchführung der Dauereinspritz -Prüfung ist auch, dass die
Brennkraftmaschine 1 eine Startphase verlassen hat. Dies ist dann der Fall, wenn die
Brennkraftmaschine 1 eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl erstmalig erreicht hat. Ein in dem dritten Diagramm dargestelltes, binäres Motor- Startsignal Mst nimmt dann den logischen Wert 0 an. Wird ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 erkannt, wird dieses Signal auf den logischen Wert 1 gesetzt.
Eine weitere Voraussetzung für die Durchführung der Dauereinspritz-Prüfung ist, dass der dynamische Raildruck pdyn den Soll-Hochdruck ps erstmalig erreicht hat.
Wird zu dem dritten Zeitpunkt t3 eine Dauereinspritzung detektiert, so wird das Alarmsignal AS gesetzt, welches in dem fünften Diagramm vom logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 wechselt. Gleichzeitig muss bei detektierter Dauereinspritzung ein Abstellen der
Brennkraftmaschine 1 erfolgen. Entsprechend muss das Motor-Stoppsignal MS, welches anzeigt, dass ein Motorstopp in Folge der Erkennung einer Dauereinspritzung ausgelöst wird, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 gesetzt werden, was in dem siebten Diagramm dargestellt ist. Dasselbe gilt für das einen Stopp der Brennkraftmaschine 1 bewirkende Signal SAkt, welches schließlich zu einem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 führt, was insbesondere in dem sechsten Diagramm dargestellt ist.
Zu einem fünften Zeitpunkt t5 wird ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 erkannt, sodass ein in dem vierten Diagramm dargestelltes Steht-Signal M0, welches anzeigt, dass die
Brennkraftmaschine 1 steht, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 wechselt.
Gleichzeitig ändert sich der Wert des in dem dritten Diagramm dargestellten Motor- Startsignals Mst, welches die Startphase der Brennkraftmaschine 1 anzeigt, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 , da die Brennkraftmaschine 1 sich nach erkanntem Stillstand wieder in der Startphase befindet. Wird die Brennkraftmaschine 1 als stehend erkannt, werden die beiden Signale SAkt und MS wieder auf 0 gesetzt, was wiederum in dem sechsten und siebten
Diagramm dargestellt ist.
Zu einem sechsten Zeitpunkt t6 wird eine Alarm-Zurücksetztaste durch den Betreiber der Brennkraftmaschine 1 betätigt, sodass sich das Alarm-Rücksetzsignal AR, wie es in dem achten Diagramm dargestellt ist, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 ändert. Dies hat wiederum zur Folge, dass das Alarmsignal AS, welches in dem fünften Diagramm dargestellt ist, auf den logischen Wert 0 zurückgesetzt wird. Wird eine Dauereinspritzung erkannt, oder wird keine Dauereinspritzung vor Ablauf des vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervalls AtL erkannt, kann danach eine erneute
Dauereinspritz -Prüfung nur ausgeführt werden, wenn der dynamische Raildruck pdyn den Soll- Hochdruck ps wieder erreicht oder überschritten hat:
Aufgabe der Erfindung ist es, für den Fall einer detektierten Dauereinspritzung den die Dauereinspritzung verursachenden Brennraum oder Zylinder möglichst genau zu identifizieren. Dies hat den Vorteil, dass nach einer erkannten Dauereinspritzung nicht sämtliche Injektoren aller Zylinder ausgetauscht werden müssen, sondern lediglich einige wenige, wodurch Kundendienst-Kosten eingespart werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Identifikation des dauereinspritzenden Zylinders ist in den Figuren 4 bis 8 dargestellt.
Fig. 4 zeigt zwei Diagramme, ein erstes Diagramm mit dem Kurbelwellen-Winkel φ als Abszisse und ein zweites Diagramm mit der Zeit t als Abszisse. Das erste Diagramm stellt die Zündfolge eines 16-Zylinder-Motors mit zwei Zylinderbänken A, B zu je acht Zylindern dar. Die Brennräume oder Zylinder der A-Seite sind dabei mit AI bis A8 und die Zylinder der B-Seite mit Bl bis B8 bezeichnet. Die schraffierten Kästchen stellen dabei die oberen Totpunkte der einzelnen Zylinder dar. Der Zündabstand, d. h. der Kurbelwellen-Winkel zwischen zwei Zündungen, beträgt jeweils 45°. Im Abstand von 30° vor dem oberen Totpunkt wird die Zündung jeweils initialisiert, d. h. softwaremäßig bearbeitet. Dies wird jeweils durch Pfeile angezeigt. Die Variable ZaehlerZyiinder wird dabei, ausgehend vom Wert 0, mit jedem weiteren Zylinder um den Wert 1 inkrementiert. Damit nimmt die Variable ZaehlerZyiinder insgesamt Werte von 0 bis 15 an und zeigt jeweils an, welcher Zylinder als nächstes zündet. Die Einspritzung eines Zylinders kann dabei frühestens nach der Initialisierung, d. h. frühestens 30° vor dem oberen Totpunkt, beginnen. Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll die Einspritzung vereinfachend spätestens mit dem oberen Totpunkt beendet werden.
Mit dem zweiten Diagramm soll beispielhaft der Zusammenhang zwischen der winkelorientierten Einspritzung und der zeitbasierten Erfassung des Hochdrucks, der im Folgenden auch als Raildruck bezeichnet wird, bei einer Motordrehzahl von 2450 1/min dargestellt werden. Speziell soll aufgezeigt werden, wieviele Einspritzungen insgesamt drei erfasste Raildruckwerte beeinflussen können. Die Abtastperiode oder Abtastzeit im Steuergerät beträgt hierbei 5 ms, d. h. der Raildruck wird alle 5 ms abgetastet. In Figur 4 sind dabei vier Abtastzeitpunkte, t0 bis t3, dargestellt. Kurz vor dem aktuellsten Abtastzeitpunkt t3 erfolgt die Initialisierung des Zylinders B4. Damit könnte die Einspritzung des Zylinders B4 noch kurz vor dem Zeitpunkt t3 beginnen und damit den zum Zeitpunkt t3 erfassten Raildruck beeinflussen. Der Zylinder A7 beginnt nach dem Zeitpunkt t2 einzuspritzen, so dass dadurch ebenfalls der erfasste Raildruck zum Zeitpunkt t3 beeinflusst wird. Der Zylinder B3 kann vor dem Zeitpunkt t2 mit der Einspritzung beginnen, so dass dieser Zylinder den zum Zeitpunkt t2 erfassten Raildruck beeinflussen kann. Der Zylinder A8 beginnt vor dem Zeitpunkt t2 und nach dem Zeitpunkt ti einzuspritzen, so dass dieser Zylinder ebenfalls den zum Zeitpunkt t2 erfassten Raildruck beeinflussen kann. Der Zylinder A2 beginnt vor dem Zeitpunkt t\ mit der Einspritzung, so dass dieser Zylinder den zum Zeitpunkt t\ erfassten Raildruck beeinflusst. Der Zylinder B8 kann gerade noch vor dem Zeitpunkt t0 mit der Einspritzung beginnen, dadurch kann sowohl der zum Zeitpunkt t0 als auch der zum Zeitpunkt ti erfasste Raildruck beeinflusst werden. Insgesamt können damit die Zylinder B8, A2, A8, B3, A7 und B4 die zu den Zeitpunkten tls t2 und t erfassten Raildruckwerte beeinflussen, d. h. drei aufeinanderfolgende Abtastwerte können bei der Motordrehzahl 2450 1/min durch sechs Zylinder beeinflusst werden. Zur Veranschaulichung sind die korrespondierenden Zylinder und Abtastschritte jeweils gestrichelt eingefasst.
Fig. 5 zeigt, wieviele Einspritzungen wiederum drei hintereinander erfasste Raildruckwerte, in diesem Fall bei einer Motordrehzahl von 2166.6 1/min desselben Motors wie bei Figur 4, beeinflussen können. Dargestellt sind auch diesmal zwei Diagramme, wobei das erste Diagramm dem ersten Diagramm aus Figur 4 entspricht. Das zweite Diagramm stellt auch in diesem Fall vier Abtastzeitpunkte, t0, tls t2 und t3 dar, welche im Abstand von 5 ms, d. h. der Abtastzeit, aufeinander folgen.
Kurz vor dem aktuellsten Abtastzeitpunkt t3 erfolgt auch diesmal die Initialisierung des Zylinders B4. Damit könnte die Einspritzung des Zylinders B4 noch kurz vor dem Zeitpunkt t3 beginnen und damit den zum Zeitpunkt t3 erfassten Raildruck beeinflussen. Der Zylinder A7 beginnt nach dem Zeitpunkt t2 einzuspritzen, so dass dadurch ebenfalls der erfasste Raildruck zum Zeitpunkt t3 beeinfiusst wird. Der Zylinder B3 kann vor dem Zeitpunkt t2 mit der Einspritzung beginnen, so dass dieser Zylinder den zum Zeitpunkt t2 erfassten Raildruck beeinflussen kann. Der Zylinder A8 kann vor dem Zeitpunkt t mit der Einspritzung beginnen und damit den zum Zeitpunkt t erfassten Raildruck beeinflussen. Der Zylinder A2 beginnt vor dem Zeitpunkt t mit der Ein- spritzung, so dass dieser Zylinder ebenfalls den zum Zeitpunkt ti erfassten Raildruck beeinfiusst. Der Zylinder B8 beginnt vor dem Zeitpunkt t0 mit der Einspritzung, dadurch wird der zum Zeitpunkt t0, nicht aber der zum Zeitpunkt ti erfasste Raildruck beeinfiusst, da der obere Totpunkt des Zylinders B8 und damit das Ende der Einspritzung kurz vor dem Zeitpunkt t0 liegt. Insgesamt können damit die Zylinder A2, A8, B3, A7 und B4 die zu den Zeitpunkten tls t2 und t erfassten Raildruckwerte beeinflussen, d. h. drei aufeinanderfolgende Abtastwerte können bei der Motordrehzahl 2166.6 1/min durch fünf Zylinder beeinfiusst werden. Zur Veranschaulichung sind wiederum die korrespondierenden Zylinder und Abtastschritte jeweils gestrichelt eingefasst.
Die Figuren 4 und 5 verdeutlichen, dass mit sinkender Motordrehzahl weniger Zylinder mit derselben Anzahl an Abtastzeitpunkten korrespondieren.
Die folgende, zweite Tabelle zeigt für den Fall des 16-Zylinder-Motors den Zusammenhang zwischen der Motordrehzahl nist und der Anzahl Zylinder, welche den über drei Abtastschritte erfassten Raildruck beeinflussen können: nist [1/min] Anzahl Zylinder
2450 6
2166.6 5 1666.6 4
1166.6 3
Bei der Motordrehzahl 2450 1/min können entsprechend Figur 4 insgesamt sechs Zylinder den über drei Abtastschritte erfassten Raildruck beeinflussen. Ab der Motordrehzahl 2166.6 1/min kann der über drei Abtastschritte erfasste Raildruck entsprechend Figur 5 nur noch von fünf Zylindern beeinflusst werden. Ab der Motordrehzahl 1666.6 1/min können vier Zylinder drei Abtastwerte des Raildrucks beeinflussen. Ab der Motordrehzahl 1166.6 1/min schließlich können noch lediglich drei Zylinder den über drei Abtastschritte erfassten Raildruck beeinflussen.
Die folgende, dritte Tabelle zeigt den entsprechenden Zusammenhang für den 12-Zylinder- Motor: nist [1/min] Anzahl Zylinder
2450 5
2333.3 4
1333.3 3
1000.0 2
Bei der Motordrehzahl 2450 1/min können insgesamt fünf Zylinder den über drei Abtastschritte erfassten Raildruck beeinflussen. Ab der Motordrehzahl 2333.3 1/min kann der über drei Abtastschritte erfasste Raildruck nur noch von vier Zylindern beeinflusst werden. Ab der Motordrehzahl 1333.3 1/min können drei Zylinder drei Abtastwerte des Raildrucks beeinflussen. Ab der Motordrehzahl 1000 1/min schließlich können noch lediglich zwei Zylinder den über drei Abtastschritte erfassten Raildruck beeinflussen.
Fig. 6 stellt die Detektion des dauereinspritzenden Zylinders entsprechend einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Dargestellt ist eine Tabelle mit 6 Spalten und 30 Zeilen. Die erste Spalte der Tabelle zeigt die Abtastzeitpunkte des Hochdrucks, nämlich des gemessenen dynamischen Raildrucks pdyn- Die Abtastzeitpunkte sind dabei auf den Startzeitpunkt, nämlich den Zeitpunkt t2, welcher mit dem Zeitpunkt t2 aus Figur 3 identisch ist, bezogen. Die Variable Ta bezeichnet die Abtastperiode. Zum Zeitpunkt t2 wird die dynamische Hochdruck-Regelabweichung edyn größer als der oder gleich dem Start-Differenzdruckbetrag es, wodurch das Loslaufen des Zeitzählers ΔΪΑΜ aus Figur 3 ausgelöst wird.
In der zweiten Spalte wird jedem Abtastzeitpunkt ein entsprechender Index zugewiesen. Dem Startzeitpunkt t2 wird dabei der Index i zugewiesen.
Die dritte Spalte beinhaltet den dynamischen Raildruck pdyn zum jeweiligen Abtastzeitpunkt, das heißt pdyn(i) bezeichnet den dynamischen Raildruck zum Startzeitpunkt t2. Die vierte Spalte beinhaltet den Differenz-Hochdruck diffp zum jeweiligen Abtastzeitpunkt. Der Differenz -Hochdruck stellt dabei die Änderung des dynamischen Raildrucks pdyn während eines Abtastschritts dar. Für den Differenz -Hochdruck diffp(i) zum Zeitpunkt t2 gilt damit: diffp(i) = Pdyn(i) " Pdyn(i " 1).
In der fünften Spalte ist der Zylinderzähler ZählerZyiinder, welcher zum jeweiligen Abtastzeitpunkt gültig ist, abgelegt. Damit bezeichnet ZählerZyiinder(i) den Zylinderzähler zum Zeitpunkt t2. Der Zylinderzähler ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Die sechste Spalte beinhaltet die Motordrehzahl nist zum jeweiligen Abtastzeitpunkt. Damit bezeichnet nist(i) die aktuelle gemessene Motordrehzahl zum Zeitpunkt t2.
Die in der Tabelle von Figur 6 abgelegten Werte werden verwendet, um den dauereinspritzenden Zylinder zu detektieren. Im linken Teil der Tabelle ist der Algorithmus zur Detektion des dauereinspritzenden Zylinders dargestellt.
Ausgangspunkt des Verfahrens zur Detektion des dauereinspritzenden Zylinders ist der Startzeitpunkt t2, welcher in der Tabelle durch den Index i charakterisiert ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend Figur 3 erkannt, dass der dynamische Raildruck pdyn signifikant, nämlich um den Start-Differenzdruckbetrag es, gefallen ist. Aufgabe des Verfahrens zur Detektion des dauereinspritzenden Zylinders ist es nun, den Zeitpunkt des Beginns der Dauereinspritzung, das heißt den Druckabfall-Anfangszeitpunkt, möglichst genau zu detektieren. In Figur 3 handelt es sich dabei um den Zeitpunkt ti. Entsprechend der Tabelle in Figur 6 kann dann auf den zugehörigen Wert des Zylinderzählers ZählerZyiinder geschlossen werden. Diesem Zähler ist gemäß den Figuren 4, 5 und 8 ein entsprechender Zylinder zugeordnet. Zur Detektion des Beginns der Dauereinspritzung wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren die Änderung des dynamischen Raildrucks pdyn von Abtastschritt zu Abtastschritt herangezogen. Die Werte des Differenz-Hochdrucks diffp sind in der vierten Spalte der Tabelle von Figur 6 abgelegt. Aufgabe der Erfindung ist es, den Beginn des Abfalls des dynamischen Raildrucks pdyn, also den Druckabfall-Anfangszeitpunkt, anhand der abgespeicherten Werte dieses Signals möglichst genau zu detektieren. Dies wird dadurch ermöglicht, dass zunächst überprüft wird, wie sich der Differenz-Hochdruck diffp vor Eintritt des Ereignisses der Dauereinspritzung in einem Schwankungs-Zeitintervall verhält. Hierbei wird ein Schwankungsmaß ermittelt, das aussagt, wie stark der Differenz-Hochdruck diffp in sicherem Abstand vor dem Beginn der Dauereinspritzung betragsmäßig schwankt. Als Bezugspunkt wird hierzu der Startzeitpunkt t2 der Tabelle von Figur 6 herangezogen. Zu diesem Zeitpunkt ist der dynamische Raildruck pdyn bereits um den Start-Differenzdruckbetrag es eingebrochen. Ein typischer Wert für den Start-Differenzdruckbetrag es ist dabei 80 bar. Analytische Betrachtungen zeigen, dass, wenn der dynamische Raildruck pdyn um 80 bar abgefallen ist, der früheste Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt 40 ms vor dem Startzeitpunkt t2 liegt. Entsprechend der Tabelle aus Figur 6 sind damit bei einer Abtastperiode von 5 ms die Zeitpunkte (t2 - 8 Ta) bis t2 maßgeblich für das Auftreten der Dauereinspritzung, so dass davon ausgegangen werden kann, dass der Zeitpunkt (t2 - 9 Ta) sowie frühere Zeitpunkte nicht in Zusammenhang mit dem Auftreten einer Dauer einspritzung stehen. Um das betragsmäßige Schwanken des Differenz-Hochdrucks diffp vor dem Auftreten des Ereignisses der Dauereinspritzung zu ermitteln, werden bei einer Abtastzeit von 5 ms typischerweise 15 Abtastwerte des Differenz-Hochdrucks diffp betrachtet, und damit ein Zeitraum von 75 ms als Schwankungs-Zeitintervall. Es handelt sich dabei um die Abtastzeitpunkte (t2 - 23 Ta) bis (t2 - 9 Ta). Die maximale betragsmäßige Schwankung diffp Max des Differenz-Hochdrucks diffp in diesem Zeitraum wird als Schwankungsmaß bestimmt und, wie in Figur 6 dargestellt, in dem Schwankungs-Zeitintervall folgendermaßen berechnet: diffp Max = Max { |diffp (k)|, k = (i - 23), ... , (i - 9) } . Der Grundgedanke der Erfindung ist, dass der dynamische Raildruck pdyn in dem für die Detektion der Dauereinspritzung maßgeblichen Zeitraum ((t2 - 8 Ta) bis t2) von Abtastschritt zu Abtastschritt stärker abfallen muss als in dem ausgewählten Zeitraum zuvor, nämlich in dem Schwankungs-Zeitintervall ((t2 - 23 Ta) bis (t2 - 9 Ta)), das heißt stärker als der durch das Schwankungsmaß diffp Max definierte Wert. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Differenz-Hochdruck diffp in einem Ermittlungs-Zeitintervall, ausgehend von dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt (t2 - 8 Ta), für mehrere spätere Zeitpunkte, idealerweise bis zu einem bestimmten Intervall-Endzeitpunkt (t2 + 2 Ta), dahingehend überprüft, ob der Differenz -Hochdruck diffp kleiner als ein oder gleich einem Hochdruckabfall-Grenzwert, der hier das negative Schwankungsmaß abzüglich eines Additionsterms ist, nämlich die Differenz (- diffp Max - OffsetiDE), wobei der vorgebbare Parameter OffsetiDE als Additionsterm mindestens 1 bar beträgt:
Min
j { { (diffp G) < (- diffp Max - Offset!™) ) }, j = (i - 8) ... (i + 2) } =Jmm
Für den gesuchten Zylinderzähler ZählerZyiinderDE bzw. die dazugehörige Motordrehzahl nist DE gilt dann: ZählerZyiinderDE = ZählerZylinderÖ'min),
DE _ /■· \
nist — HistUminJ-
Mehr Sicherheit bei der Detektion des dauereinspritzenden Zylinders gewinnt man, indem zwei oder drei Abtastwerte des Differenz-Hochdrucks verwendet werden. In diesem Fall kann der dauereinspritzende Zylinder nicht als einzelner Zylinder, sondern als einer von mehreren möglichen Zylindern identifiziert werden. Dies bedeutet, dass der dauereinspritzende Zylinder in diesem Fall auf einige wenige Zylinder eingeschränkt werden kann, dafür die Detektion aber wesentlich sicherer ist. Als besonders wirkungsvoll hat sich der Fall erwiesen, dass zur Detektion des dauereinspritzenden Zylinders drei aufeinanderfolgende Abtastwerte des Differenz- Hochdrucks diffp herangezogen werden. In diesem Fall kann der dauereinspritzende Zylinder eines 16-Zylinder-Motors durch das erfindungsgemäße Verfahren im schlechtesten Fall auf sechs und im besten Fall auf zwei Zylinder eingeschränkt werden, was mit Hilfe der Figuren 4, 5, und der oben angegebenen, zweiten Tabelle dargestellt wird. Die Umsetzung dieses Verfahrens ist auf der linken Seite von Figur 6 dargestellt. Dabei wird, wiederum ausgehend vom frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt (t2 - 8 Ta), bis zum Intervall-Endzeitpunkt (t2 + 2 Ta), der Differenz -Hochdruck diffp zunächst, wie oben beschrieben, dahingehend überprüft, ob dieser kleiner als oder gleich einem ersten Hochdruckabfall-Grenzwert, nämlich der Differenz (- diffp Max - OffsetiDE), ist. Ist dies erstmalig der Fall, wird der folgende Abtastwert des Differenz- Hochdrucks nun dahingehend überprüft, ob dieser kleiner als oder gleich einem zweiten Hochdruckabfall-Grenzwert, nämlich der Differenz (- diffp Max - Offset2 DE), ist, wobei der zweite Additionsterm Offset2 DE vorgegeben werden kann, wobei er bevorzugt größer als oder gleich 1 bar und typischerweise auch größer als der erste Additionsterm OffsetiDE ist. Damit wird berücksichtigt, dass der Abfall des dynamischen Raildrucks pdyn sich im Falle einer Dauereinspritzung beschleunigt, d. h. der dynamische Raildruck fällt zunächst langsam ab und dann immer schneller. Wird die Prüfbedingung auch im Falle des zweiten Abtastzeitpunkts erfüllt, wird für den folgenden, dritten Abtastzeitpunkt geprüft, ob der zugehörige Differenz- Hochdruck diffp kleiner als oder gleich einem dritten Hochdruckabfall-Grenzwert, nämlich der Differenz (- diffp Max - Offset3 DE), ist. Ist auch dies der Fall, liegen damit drei aufeinanderfolgende Abtastzeitpunkte vor, welche die entsprechenden Prüfbedingungen erfüllen. Für die vorgebbaren Additionsterme OffsetiDE, Offset2 DE und Offset3 DE gelten dabei folgende typischen Werte:
OffsetiDE = 1 bar, Offset2 DE = 6 bar, Offset3 DE = 9 bar.
Um den dauereinspritzenden Zylinder sicher identifizieren zu können, muss berücksichtigt werden, dass sich eine Dauereinspritzung verzögert auf den dynamischen Raildruck pdyn auswirkt. Aus diesem Grund ist es besonders wirkungsvoll, wenn nicht der erste der drei Abtastzeitpunkte, welche die entsprechenden Prüfbedingungen erfüllen, als maßgeblich für das Auftreten der Dauereinspritzung betrachtet wird, sondern der Abtastzeitpunkt unmittelbar vor dem ersten der drei überprüften Abtastzeitpunkte. Der erste Zylinder, welcher in der Zündfolge für die Verursachung der Dauereinspritzung in Frage kommt, kann damit nach folgendem Algorithmus identifiziert werden:
M. ' n { { (diffp (j) < (- diffp Max - Offset!DE) ) Λ
(diffp (j + 1) < (- diffp Max - Offset2 DE) ) Λ
(diffp ö + 2) < (- diffp Max - Offset3 DE) ) } , j = (i - 8) ... (i + 2) } = jmin.
Für den gesuchten Zylinderzähler ZählerZyiinder DE bzw. die dazugehörige Motordrehzahl nist DE gilt dann:
ZählerZyiinder DE = ZählerZyiinderGmin - 1), nistDE = nist(jmin - 1).
Das Absinken des Raildrucks nach erfolgter Dauereinspritzung wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren anhand von drei unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastwerten des dynamischen Raildrucks pdyn erkannt. Um den dauereinspritzenden Zylinder sicher zu erfassen, wird der zeitlich älteste Abtastzeitpunkt um einen bestimmten Verschiebungsbetrag, hier um eine Abtastperiode zurückversetzt (Index (jmin - 1)), und als Druckabfall- Anfangszeitpunkt herangezogen. Der zugehörige Zylinderzähler ZählerZylinder(j mill - 1) definiert damit den ersten Zylinder der Zündfolge, welcher für die Dauereinspritzung in Frage kommt. Wie viele Zylinder insgesamt für die Dauereinspritzung ursächlich sein können, hängt von der momentanen Motordrehzahl nist(jmin - 1) zum Druckabfall- Anfangszeitpunkt entsprechend den oben wiedergegebenen, zweiten und dritten Tabellen für den Fall des 12- oder 16- Zylindermotors ab.
Fig. 7 zeigt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel eines 12- Zylinder-Motors. Im linken oberen Teil der Figur 7 sind die Werte des als konstant angenommenen Soll- Raildrucks ps, sowie der Parameter es, OffsetiDE, Offset2 DE und Offset3 DE angegeben: ps = 1843 bar,
es = 80 bar,
Offset! DE = 1 bar,
Offset2 DE = 6 bar,
Offset3 DE = 9 bar. Die dargestellte Tabelle hat denselben Aufbau wie die entsprechende Tabelle in Figur 6, mit dem Unterschied, dass für den dynamischen Raildruck pdyn, den Differenz-Hochdruck diffp, den Zylinderzähler Zählerzyiinder und die Motordrehzahl nist in diesem Fall beispielhaft gemessene Werte eingetragen sind. Zum Startzeitpunkt t2 nimmt der dynamische Raildruck pdyn den Wert 171 1 bar an. Da der Soll-Raildruck ps 1843 bar beträgt, ergibt sich folgende dynamische Raildruck-Regelabweichung edyn:
Figure imgf000031_0001
= 1843 bar - 171 1 bar = 132 bar > es.
Damit gilt:
Entsprechend Figur 3 läuft nun der Zeitzähler ΔΪΑΜ los, und die Prüfung des dynamischen Raildrucks pdyn auf Vorliegen einer Dauereinspritzung beginnt. Wird zu dem dritten Zeitpunkt t entsprechend Figur 3 eine Dauereinspritzung erkannt, werden die abgespeicherten Werte des dynamischen Raildrucks pdyn gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Identifikation des dauereinspritzenden Zylinders überprüft. Hierzu wird der Differenz-Hochdruck diffp, d. h. die Veränderung des dynamischen Raildrucks pdyn von Abtastschritt zu Abtastschritt, berechnet. Die sich ergebenden Werte sind in der vierten Spalte der Tabelle von Figur 7 dargestellt. In dem Schwankungs-Zeitintervall wird ausgehend vom Zeitpunkt (t2 - 23 Ta) bis einschließlich zum Zeitpunkt (t2 - 9 Ta) der maximale Differenz-Hochdruck diffp Max als Schwankungsmaß ermittelt. Es ergibt sich dabei, wie in Figur 7 dargestellt, der Wert 12 bar. Im Folgenden wird derjenige Index j ermittelt, für welchen die folgende Bedingung, in dem Ermittlungs-Zeitintervall ausgehend vom frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt (t2 - 8 Ta) bis zum Intervall-Endzeitpunkt (t2 + 2 Ta), zuerst erfüllt ist:
{ { (diffp (j) < (- diffp Max - Offse ) Λ (diffp (j + 1) < (- diffp Max - Offset2 DE) ) Λ (diffp (j + 2) < (- diffp Max - Offset3 DE) ) } , j
Wird dieser Index mit jmin bezeichnet, so ergibt sich mit den Werten aus Figur 7 folgende Gleichung:
Mj'n{ { (diffp 0) < (- 12 bar - 1 bar) ) Λ
(diffp (j + 1) < (- 12 bar - 6 bar) ) Λ
(diffp (j + 2) < (- 12 bar - 9 bar) ) } , j = (i - 8) ... (i + 2) } = jmin,
und damit
M in
{ { (diffp (j) < (- 13 bar )) Λ
j
(diffp (j + 1) < (- 18 bar) ) Λ (diffp (j + 2) < (- 21 bar) } , j = (i - 8) ... (i + 2) } = jr Diese Bedingung ist entsprechend der Tabelle von Figur 7 für den Zeitpunkt (t2 - 2 Ta) erfüllt:
Figure imgf000033_0001
Für den gesuchten Zylinderzähler ZählerZyiinderDE bzw. die dazugehörige Motordrehzahl nist DE ergibt sich damit unter Berücksichtigung des bestimmten Verschiebungsbetrags von einer Abtastperiode:
ZählerZyiinderDE = ZählerZyiinder(i - 3), nlst DE = nlst(i - 3).
Der entsprechende Abtastzeitpunkt (t2 - 3 Ta) ist somit der gesuchte Druckabfall- Anfangszeitpunkt. Für den Zylinderzähler ZählerZyiinder DE sowie die Motordrehzahl nist DE ergeben sich damit folgende Werte:
ZählerZyiinderDE = 5, nist DE = 2100.1 1/min. Dies ist in der linken Bildhälfte von Figur 7 dargestellt.
In der oben wiedergegebenen, dritten Tabelle ist für den Fall eines 12-Zylinder-Motors dargestellt, auf wieviele Zylinder der dauereinspritzende Zylinder in Abhängigkeit der Motordrehzahl nist eingegrenzt werden kann. Bei der Motordrehzahl 2100.1 1/min sind dies vier Zylinder, d. h. der dauereinspritzende Zylinder kann auf vier Zylinder eingegrenzt werden.
Fig. 8 stellt die Zündfolge eines 12-Zylinder-Motor dar sowie den zugehörigen Zylinderzähler ZählerZyiinder- Da der identifizierte Zylinderzähler den Wert 5 hat und für die Dauereinspritzung insgesamt vier Zylinder infrage kommen, handelt es sich um die Zylinder Bl, A6, B5 und A2. Diese sind in Figur 8 gestrichelt eingekastelt.
Die Erfindung hat insbesondere folgende Merkmale: Bei erkannter Dauereinspritzung kann der verursachende Zylinder identifiziert bzw. auf wenige Zylinder eingegrenzt werden.
Die Identifikation des dauereinspritzenden Zylinders erfolgt durch Auswertung des Verlaufs des dynamischen Raildrucks.
Die Auswertung des dynamischen Raildrucks hat zum Ziel, den Beginn des Raildruck- Abfalls im Falle einer Dauereinspritzung möglichst genau zu detektieren.
• Zur Identifikation des dauereinspritzenden Zylinders können einer oder mehrere Abtastwerte des dynamischen Raildrucks herangezogen werden.
• Je mehr Abtastwerte des dynamischen Raildrucks verwendet werden, desto größer die Anzahl der infrage kommenden Zylinder und damit desto sicherer die Aussagekraft des Ergebnisses.
• Die Anzahl der infrage kommenden Zylinder hängt von der Motordrehzahl, bei welcher die Dauereinspritzung auftritt, ab. Je niedriger die Motordrehzahl, desto kleiner die Anzahl der infrage kommenden Zylinder.
• Der dauereinspritzende Zylinder kann mit Hilfe des Zylinderzählers identifiziert werden.
Dieser gibt an, welcher Zylinder in der Zündfolge als erstes für die Dauereinspritzung infrage kommt. Abhängig von der Anzahl der betrachteten Abtastzeitpunkte des dynamischen Raildrucks sowie der Motordrehzahl kommen für die Dauereinspritzung noch weitere Zylinder infrage.
Insgesamt zeigt sich, dass mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren, dem Einspritzsystem sowie der Brennkraftmaschine über eine sichere Erkennung einer Dauereinspritzung hinaus auch eine sowohl sichere als auch möglichst genaue Zuordnung der Dauereinspritzung zu einem
bestimmten Brennraum oder einer Mehrzahl von Brennräumen einer Brennkraftmaschine, die aber jedenfalls kleiner ist als die Gesamtzahl der Brennräume, möglich ist.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums (16) einer
Brennkraftmaschine (1), die ein Einspritzsystem (3) mit einem Hochdruckspeicher (13) für einen Kraftstoff aufweist, mit folgenden Schritten:
- Zeitabhängiges Erfassen eines Hochdrucks in dem Einspritzsystem (3);
- Beginnen einer Dauereinspritz-Erkennung zu einem Startzeitpunkt während des Betriebs der Brennkraftmaschine (1);
- Ermitteln eines zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegenden Druckabfall- Anfangszeitpunkts, zu dem der Hochdruck in dem Einspritzsystem (3) beginnt, abzufallen, wenn eine Dauereinspritzung erkannt wurde, und
- Ermitteln wenigstens eines Brennraums (16), dem die Dauereinspritzung zugeordnet werden kann, anhand des Druckabfall-Anfangszeitpunkts.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- ausgehend von dem Startzeitpunkt ein frühester Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt
bestimmt wird, wobei
- der Druckabfall-Anfangszeitpunkt in einem Ermittlungs-Zeitintervall zwischen dem
frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt und einem abhängig von dem Startzeitpunkt bestimmten Intervall-Endzeitpunkt ermittelt wird, wobei der Druckabfall- Anfangszeitpunkt vorzugsweise als derjenige Zeitpunkt ermittelt wird,
a) zu dem ein Hochdruckabfall des Hochdrucks erstmals einen bestimmten Hochdruckabfall-Grenzwert erreicht oder überschreitet, oder
b) der zeitlich um einen bestimmten Verschiebungsbetrag vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem der Hochdruckabfall des Hochdrucks erstmals einen bestimmten
Hochdruckabfall-Grenzwert erreicht oder überschreitet.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwankungsmaß für eine Schwankung des Hochdrucks außerhalb einer Dauereinspritzung ermittelt wird, wobei der Hochdruckabfall-Grenzwert in Abhängigkeit von dem ermittelten Schwankungsmaß bestimmt wird, wobei vorzugsweise a) als Schwankungsmaß eine maximale Schwankung des Hochdrucks in einem bestimmten Schwankungs-Zeitintervall ermittelt wird, und/oder
b) das Schwankungsmaß innerhalb eines bestimmten Schwankungs-Zeitintervalls ermittelt wird, das zeitlich vor dem frühesten Dauereinspritz-Beginnzeitpunkt liegt, und/oder c) als Hochdruckabfall-Grenzwert das Schwankungsmaß oder das Schwankungsmaß
zuzüglich eines Additionsterms verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündfolge der Brennräume (16) der Brennkraftmaschine (1) zeitabhängig erfasst wird, wobei derjenige Brennraum (16) oder diejenigen Brennräume (16) ermittelt wird/werden, der/die - insbesondere abhängig von einer momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt - den Hochdruck in dem Einspritzsystem (3) zu dem Druckabfall- Anfangszeitpunkt oder in einem den Druckabfall-Anfangszeitpunkt aufweisenden Druckabfall- Zeitintervall beeinflussen kann/können.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruck diskret mit einer vorbestimmten Abtastperiode erfasst wird, wobei der Druckabfall- Anfangszeitpunkt in dem Ermittlungs-Zeitintervall zwischen dem frühesten Dauereinspritz- Beginnzeitpunkt und dem bestimmten Intervall-Endzeitpunkt als derjenige Abtastzeitpunkt ermittelt wird,
a) an dem und nach dem erstmals der Hochdruckabfall den bestimmten Hochdruckabfall- Grenzwert für eine Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten erreicht oder überschreitet, oder
b) der zeitlich um einen bestimmten Verschiebungsbetrag vor dem Abtastzeitpunkt liegt, an dem und nach dem erstmals der Hochdruckabfall den bestimmten Hochdruckabfall- Grenzwert für eine Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten erreicht oder überschreitet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Abtastzeitpunkt der Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten jeweils ein eigener, von den Hochdruckabfall-Grenzwerten der anderen Abtastzeitpunkte der Mehrzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten verschiedener Hochdruckabfall-Grenzwert verwendet wird, wobei vorzugsweise die Hochdruckabfall-Grenzwerte mit steigenden Abtastzeitpunkten betragsmäßig steigen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt als derjenige Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem der Hochdruck einen Hochdruck- Sollwert um einen vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag unterschreitet.
8. Einspritzsystem (3) für eine Brennkraftmaschine (1), mit
- wenigstens einem Inj ektor (15);
- wenigstens einem Hochdruckspeicher (13), der mit dem wenigstens einen Injektor (15) in
Fluidverbindung ist;
- einem Hochdrucksensor (23), angeordnet und eingerichtet zur Erfassung eines
Hochdrucks in dem Einspritzsystem (3), und mit
- einem Steuergerät (21), das mit dem wenigstens einen Injektor (15) und mit dem
Hochdrucksensor (23) wirkverbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (21) eingerichtet ist, um den Hochdruck in dem Einspritzsystem (3) zeitabhängig zu erfassen, um während des Betriebs des Einspritzsystems (3) eine Dauereinspritz-Erkennung zu einem Startzeitpunkt zu beginnen, um einen zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegenden Druckabfall-Anfangszeitpunkt zu ermitteln, wenn eine
Dauereinspritzung erkannt wurde, wobei der Druckabfall- Anfangszeitpunkt derjenige Zeitpunkt ist, zu dem der Hochdruck in dem Einspritzsystem (3) beginnt abzufallen, und wobei das Steuergerät (21) eingerichtet ist, um wenigstens einen Brennraum (16) anhand des Druckabfall- Anfangszeitpunkts zu ermitteln, dem die Dauereinspritzung zugeordnet werden kann.
9. Einspritzsystem (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (21) eingerichtet ist, um eine Zündfolge der Brennräume (16) der Brennkraftmaschine (1) zeitabhängig zu erfassen, und um denjenigen Brennraum (16) oder diejenigen Brennräume (16) zu ermitteln, die - insbesondere abhängig von einer momentanen Drehzahl der
Brennkraftmaschine (1) zu dem Druckabfall-Anfangszeitpunkt - den Hochdruck zu dem
Druckabfall-Anfangszeitpunkt oder in einem den Druckabfall-Anfangszeitpunkt aufweisenden Druckabfall-Zeitintervall in dem Einspritzsystem (5) beeinflussen kann/können.
10. Brennkraftmaschine (1), mit einem Einspritzsystem (3) nach einem der Ansprüche 8 und 9.
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