DE10054201A1 - Method for determining the pressure in a fuel reservoir of a fuel injection, especially common rail, system that is more accurate as short-term pressure reductions caused by the fuel injections processes are filtered out - Google Patents
Method for determining the pressure in a fuel reservoir of a fuel injection, especially common rail, system that is more accurate as short-term pressure reductions caused by the fuel injections processes are filtered outInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Drucks in einem Kraftstoffspeicher eines Einspritzsystems ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for determining a Pressure in a fuel reservoir of an injection system according to the preamble of claim 1.
Insbesondere bei Common-Rail-Einspritzanlagen ist die präzise Kenntnis des Kraftstoffdruckes im Kraftstoffspeicher notwen dig, um zum einen den Kraftstoffsdruck präzise regeln zu kön nen und um zum anderen die von einem Einspritzventil in eine Brennkraftmaschine abgegebene Kraftstoffmenge präzise festle gen zu können.This is precise, especially with common rail injection systems Knowledge of the fuel pressure in the fuel storage is necessary dig, on the one hand to be able to precisely regulate the fuel pressure and to the other from an injection valve into one Precisely determine the amount of fuel delivered by the internal combustion engine to be able to.
Der Kraftstoffdruck schwankt im Kraftstoffspeicher zum einen durch die Kraftstoffzufuhr in den Kraftstoffspeicher und zum anderen durch die Kraftstoffabgabe über ein Einspritzventil.On the one hand, the fuel pressure fluctuates in the fuel accumulator through the fuel supply in the fuel storage and to others by delivering fuel through an injector.
In bekannten Systemen ist der Algorithmus zur Kraftstoff druckerfassung als Mittelwertfilter variabler Länge implemen tiert. Die Filterlänge, d. h. die Anzahl der zur Berechnung des Kraftstoffdruckes verwendeten Abtastwerte wird so ge wählt, dass in jedem Berechnungsintervall die gleiche Anzahl periodischer Störpulse auftritt. Bei Vierzylindermotoren bei spielsweise kommt als Intervalllänge ein Kurbelwellenwinkel bereich von 180° in Frage, so dass bei Systemen mit Vor- und Haupteinspritzung jeweils zwei Störimpulse im Berechnungsin tervall liegen. Damit wird zur Berechnung des Mittelwertes immer die gleiche Anzahl gestörter Abtastwerte verwendet. Da mit liegen durch die periodischen Störungen keine Unterschie de zwischen den Berechnungsintervallen vor. Diese Methode weist den Nachteil auf, dass der ermittelte Druckwert aufgrund des Druckeinbruchs während einer Kraftstoffabgabe tendenziell zu niedrig. In known systems the algorithm is for fuel pressure detection as a variable length mean value filter advantage. The filter length, i.e. H. the number of calculations of the fuel pressure used is so ge chooses that the same number in each calculation interval periodic interference pulses occur. With four-cylinder engines at for example, a crankshaft angle comes as the interval length range of 180 ° in question, so that for systems with front and Main injection two glitches each in the calculation tervall. This is used to calculate the mean always use the same number of disturbed samples. because with the periodic disturbances there is no difference between the calculation intervals. This method has the disadvantage that the pressure value determined due to the pressure drop during a fuel delivery tends to be too low.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Ermitteln des Drucks in einem Kraftstoffspei cher eines Einspritzsystems bereitzustellen.The object of the invention is an improved Method for determining the pressure in a fuel tank To provide an injection system.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für die Ermittlung eines Druckwertes eine vorgebbare An zahl von Signalwerte erfasst wird, und dass aus den erfassten Signalwerten eine Auswahlanzahl der größten Signalwerte zur Ermittlung des Druckwertes verwendet wird. Auf diese Weise wird ein kurzzeitiges Absinken des Kraftstoffdruckes während einer Einspritzung herausgefiltert. Dadurch wird der Kraft stoffdruck präzise erfasst.The object of the invention is characterized by the features of the spell 1 solved. An advantage of the invention is that for the determination of a pressure value a predefinable type number of signal values is recorded, and that from the recorded Signal values a selection number of the largest signal values for Determination of the pressure value is used. In this way a brief drop in fuel pressure during filtered out of an injection. This will make the force fabric pressure recorded precisely.
Weiterhin bietet die Ausfilterung von gestörten Signalwerten den Vorteil, die Ermittlung des Druckwertes unabhängig vom Kurbelwellenwinkel durchführen und deshalb schematisch nach einem Zeitraster abarbeiten zu können.Furthermore, the filtering of disturbed signal values offers the advantage of determining the pressure value regardless of Carry out crankshaft angle and therefore schematically to be able to work through a time grid.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims.
Vorzugsweise wird eine Anzahl von zehn Signalwerten erfasst und aus den zehn Signalwerten eine Auswahlanzahl von sieben oder acht Signalwerten zur Ermittlung des Kraftstoffdruckes verwendet. Auf diese Weise wird eine ausreichende Ausfil terung von Druckschwankungen erreicht, die in dem Kraftstoff speicher auftreten.A number of ten signal values is preferably recorded and a selection of seven from the ten signal values or eight signal values to determine the fuel pressure used. In this way, a sufficient Ausfil Pressure fluctuations achieved in the fuel memory occur.
Vorzugsweise wird die Anzahl der Signalwerte während einer frei vorgebbaren Messzeit erfasst. Damit ist die Ermittlung des Kraftstoffdruckes unabhängig von der Stellung der Kurbel welle, so dass das Verfahren von dem Steuergerät nach einem vorgegebenen Zeitraster abgearbeitet werden kann.Preferably, the number of signal values during one freely definable measurement time recorded. So that's the investigation the fuel pressure regardless of the position of the crank wave, so the process from the control unit after a predefined time grid can be processed.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher er läutert; es zeigen The invention is explained in more detail below with reference to figures purifies; show it
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Einspritzsystems für eine Dieselbrennkraftmaschine und Fig. 1 is a schematic representation of an injection system for a diesel engine and
Fig. 2 einen Programmablauf zum Ermitteln des Kraftstoffdru ckes. Fig. 2 shows a program flow for determining the fuel pressure.
Fig. 1 zeigt ein Einspritzsystem mit einer Brennkraftmaschine 13, wobei ein Kraftstofftank 1 vorgesehen ist, der über eine Ansaugleitung 3 mit einer Pumpe 2 verbunden ist. Die Pumpe 2 steht über eine Förderleitung 12 mit dem Kraftstoffspeicher 4 in Verbindung. Der Kraftstoffspeicher 4 wiederum ist über ei ne Zuleitung 6 hydraulisch an ein Einspritzventil 7 ange schlossen. Das Einspritzventil 7 ist der Brennkraftmaschine 13 zum Zuführen von Kraftstoff zugeordnet. Die Brennkraft maschine 13 weist Sensoren 14 auf, die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 13 erfassen und über eine zweite Signal leitung 15 an ein Steuergerät 9 weiterleiten. Das Steuergerät 9 steht über eine erste Steuerleitung 8 mit dem Einspritzven til 7, eine erste Signalleitung 10 mit einem Drucksensor 5 in Verbindung, der am Kraftstoffspeicher 4 angeordnet ist. Zudem ist die Pumpe 2 über eine zweite Steuerleitung 11 an das Steuergerät 9 angeschlossen. Außerdem ist das Steuergerät 9 an einen Datenspeicher 16 angeschlossen. Fig. 1 shows an injection system with an internal combustion engine 13, wherein a fuel tank 1 is provided, which is connected via an intake pipe 3 with a pump 2. The pump 2 is connected to the fuel accumulator 4 via a delivery line 12 . The fuel accumulator 4 is in turn hydraulically connected to an injection valve 7 via egg ne supply line 6 . The injection valve 7 is assigned to the internal combustion engine 13 for supplying fuel. The internal combustion engine 13 has sensors 14 which record the operating parameters of the internal combustion engine 13 and pass them on to a control unit 9 via a second signal line 15 . The control unit 9 is connected via a first control line 8 to the injection valve 7 , a first signal line 10 to a pressure sensor 5 , which is arranged on the fuel accumulator 4 . In addition, the pump 2 is connected to the control unit 9 via a second control line 11 . In addition, the control device 9 is connected to a data memory 16 .
Die Anordnung nach Fig. 1 funktioniert wie folgt: Das Steuer gerät 9 erfasst über die Sensoren 14 die Drehzahl der Brenn kraftmaschine 13 und die Gaspedalstellung und errechnet dar aus einen Sollkraftstoffdruck, der im Kraftstoffspeicher 4 einzustellen ist. Zudem errechnet das Steuergerät 9 die Kraftstoffmenge, die bei dem Sollkraftstoffdruck vom Ein spritzventil 7 in einen Brennraum der Brennkraftmaschine ein gespritzt werden soll. Weiterhin erfasst das Steuergerät 9 ü ber den Drucksensor 5 einen Istkraftstoffdruck, der tatsäch lich im Kraftstoffspeicher 4 vorherrscht. In Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen dem Sollkraftstoffdruck und dem Istkraftstoffdruck stellt das Steuergerät 9 die Förder leistung der Pumpe 2 ein. Liegt der Istkraftstoffdruck unter dem Sollkraftstoffdruck, so wird die Förderleistung der Pumpe 2 erhöht. Liegt der Istkraftstoffdruck unter dem Sollkraft stoffdruck, so wird die Förderleistung der Pumpe 2 er niedrigt. Die Pumpe 2 fördert entsprechend der Ansteuerung durch das Steuergerät 9 eine vorgegebene Kraftstoffmenge in den Kraftstoffspeicher 4. . The arrangement of Figure 1 operates as follows: The control unit 9 detects via the sensors 14, the rotational speed of the internal combustion engine 13 and the accelerator pedal position and is calculated is from a target fuel pressure that is set in the fuel store 4. In addition, the control unit 9 calculates the amount of fuel that is to be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine at the target fuel pressure from an injection valve 7 . Furthermore, the control unit 9 detects an actual fuel pressure via the pressure sensor 5 that actually prevails in the fuel accumulator 4 . Depending on the difference between the target fuel pressure and the actual fuel pressure, the control unit 9 adjusts the delivery rate of the pump 2 . If the actual fuel pressure is below the target fuel pressure, the delivery rate of the pump 2 is increased. If the actual fuel pressure is below the target fuel pressure, the delivery rate of the pump 2 is reduced. The pump 2 delivers a predetermined amount of fuel into the fuel reservoir 4 in accordance with the control by the control unit 9 .
Zur Einspritzung von Kraftstoff wird das Einspritzventil 7 vom Steuergerät 9 zu einem vorgegebenen Zeitpunkt geöffnet und über eine vorgegebene Einspritzdauer offen gehalten. Wäh rend der Einspritzdauer wird über das Einspritzventil 7 Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher 4 an die Brennkraft maschine 13 abgegeben.For the injection of fuel, the injection valve 7 is opened by the control unit 9 at a predetermined time and kept open for a predetermined injection period. During the injection duration, fuel is delivered from the fuel accumulator 4 to the internal combustion engine 13 via the injection valve 7 .
Für eine präzise Steuerung der Einspritzung und für eine prä zise Regelung des Kraftstoffdruckes ist es vorteilhaft, den genauen Wert für den Kraftstoffdruck im Kraftstoffspeicher 4 zu kennen.For a precise control of the injection and for a precise regulation of the fuel pressure, it is advantageous to know the exact value for the fuel pressure in the fuel accumulator 4 .
Fig. 2 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln eines Druckwer tes. Bei Programmpunkt 10 erfasst das Steuergerät 9 über den Drucksensor 5 einen ersten Signalwert und speichert diesen bei Programmpunkt 20 im Datenspeicher 16 ab. Anschließend ü berprüft das Steuergerät 9, ob im Datenspeicher 16 bereits eine vorgegebene Anzahl M von Signalwerten abgespeichert ist. Ist dies nicht der Fall, so wird nach Programmpunkt 10 zu rückverzweigt. FIG. 2 describes a method for determining a Druckwer tes. At program point 10 , control unit 9 detects a first signal value via pressure sensor 5 and stores it at program point 20 in data memory 16 . The control unit 9 then checks whether a predetermined number M of signal values has already been stored in the data memory 16 . If this is not the case, the program branches back to after program point 10 .
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 30, dass die Anzahl M von Signalwerten im Datenspeicher 16 abgespeichert ist, so wird bei Programmpunkt 40 anschließend von Steuergerät 9 eine Anzahl N der größten Signalwerte aus der Anzahl M der abge speicherten Signalwerte ausgewählt. Die Anzahl N weist einen kleineren Wert als die Anzahl M auf. Beispielsweise ist die Anzahl M mit dem Wert 10 und die Anzahl N mit dem Wert 7 oder 8 belegt. If the query at program point 30 shows that the number M of signal values is stored in the data memory 16 , then at program point 40 a number N of the largest signal values is selected by the control unit 9 from the number M of the stored signal values. The number N has a smaller value than the number M. For example, the number M is assigned the value 10 and the number N is assigned the value 7 or 8.
Bei dem folgenden Programmpunkt 50 berechnet das Steuergerät 9 aus der Anzahl N der größten Signalwerte einen mittleren Signalwert in Form eines arithmetischen Mittels. Aus dem mittleren Signalwert berechnet das Steuergerät 9 beim folgen den Programmpunkt 60 unter Verwendung einer Referenztabelle einen Druckwert, der im Kraftstoffspeicher 4 vorherrscht. Die Signalwerte stellen Spannungswerte dar, denen in der Refe renztabelle entsprechende Druckwerte zugeordnet sind.At the following program point 50 , the control unit 9 calculates an average signal value in the form of an arithmetic mean from the number N of the largest signal values. From the mean signal value, the control unit 9 calculates a pressure value prevailing in the fuel store 4 during the following program point 60 using a reference table. The signal values represent voltage values to which corresponding pressure values are assigned in the reference table.
Die Erfassung der Signalwerte bei Programmpunkt 10 erfolgt vorzugsweise mit einer Frequenz von 1 kHz. Beispielsweise werden folgende zehn Signalwerte vom Steuergerät 9 nach Um rechnung in Druckwerte im Datenspeicher 16 abgelegt: 90, 92, 84, 85, 92, 91, 90, 92, 93, 88 (Megapascal). Aus den zehn er fassten Signalwerten würde sich ein arithmetischer, mittlerer Druckwert von 89,7 MPa errechnen.The signal values at program point 10 are preferably acquired at a frequency of 1 kHz. For example, the following ten signal values are stored by the control unit 9 after conversion into pressure values in the data memory 16 : 90, 92, 84, 85, 92, 91, 90, 92, 93, 88 (megapascal). An arithmetic mean pressure value of 89.7 MPa would be calculated from the ten recorded signal values.
Das Steuergerät 9 sortiert jedoch nach dem erfindungsgemäßen aus den zehn erfassten Signalwerten folgende acht größte Sig nalwerte aus: 88, 90, 90, 91, 92, 92, 92, 93 (Mpa). Aus den acht aussortierten größten Signalwerten berechnet das Steuer gerät 9 unter Bildung des arithmetischen Mittels einen mitt leren Druckwert von 91 MPa.However, the control device 9 sorts out the following eight largest signal values from the ten recorded signal values according to the invention: 88, 90, 90, 91, 92, 92, 92, 93 (Mpa). The control unit 9 calculates an average pressure value of 91 MPa from the eight sorted out largest signal values, forming the arithmetic mean.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die tendenziel le Abweichung aufgrund eines Druckeinbruchs bei der Abgabe von Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher über das Ein spritzventil ausgeglichen. Eine Anpassung der Druckerfassung an die Periodendauer der Störung, d. h. der Einspritzung, ist deshalb nicht erforderlich. Die Erfassung des Druckwertes kann somit unabhängig von der Drehzahl ausgelegt und durchge führt werden. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für die Berechnung der Einspritzdauer ein Druckwert zur Ver fügung steht, der den Kraftstoffdruck zu Beginn der Ein spritzung besser wiedergibt. Because of the method according to the invention, the tendency is le Deviation due to a drop in pressure during delivery of fuel from the fuel storage via the on spray valve balanced. An adaptation of the pressure detection the period of the disturbance, d. H. the injection, is therefore not necessary. The acquisition of the pressure value can therefore be designed and run regardless of the speed leads. An advantage of the invention is that a pressure value for ver is the fuel pressure at the beginning of the on injection better reproduces.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Signalwerte vor der Abspeicherung im Datenspeicher 16 sofort in Druck werte anhand der Referenztabelle umgerechnet. Auf diese Weise werden Druckwerte im Datenspeicher 16 abgelegt und die weite re Ermittlung des mittleren Druckwertes erfolgt vorzugsweise in Einheiten des Druckes, so dass eine Umrechnung entspre chend Programmpunkt 60 nicht erforderlich ist.In a preferred embodiment, the signal values are immediately converted into pressure values using the reference table before being stored in the data memory 16 . In this way, pressure values are stored in the data memory 16 and the further determination of the mean pressure value is preferably carried out in units of pressure, so that a conversion according to program point 60 is not necessary.
Claims (4)
wobei das Einspritzsystem ein Steuergerät (9) mit einem Ein spritzventil (7) aufweist,
wobei der Kraftstoffspeicher (4) Kraftstoff unter einem vor gegebenen Druck bereithält,
wobei der Kraftstoffspeicher (4) hydraulisch mit dem Ein spritzventil (7) in Verbindung steht,
wobei mit einem Drucksensor (5) mehrere Signalwerte für den Druck im Kraftstoffspeicher erfasst werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus einer vorgegebenen Anzahl (M) von Signalwerten eine Auswahlanzahl (N) von größten Signalwerten ausgewählt wird, und
dass aus der Auswahlanzahl (N) der größten Signalwerte ein Wert für den Druck im Kraftstoffspeicher ermittelt wird.1. Method for determining the pressure in a fuel reservoir ( 4 ) of an injection system,
wherein the injection system has a control unit ( 9 ) with an injection valve ( 7 ),
wherein the fuel reservoir ( 4 ) holds fuel under a given pressure,
the fuel accumulator ( 4 ) being hydraulically connected to the injection valve ( 7 ),
wherein a signal sensor ( 5 ) detects several signal values for the pressure in the fuel accumulator,
characterized by
a selection number (N) of largest signal values is selected from a predetermined number (M) of signal values, and
that a value for the pressure in the fuel accumulator is determined from the selection number (N) of the largest signal values.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |