DE102006009068A1 - Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff mittels einer Pumpe, deren Zulauf von einer Zumesseinheit (200) gesteuert wird, in einen Speicher (300) gefördert wird und von dort mittels steuerbarer Injektoren (321, 322, 323, 324) in Brennräume (331, 332, 333, 334) der Brennkraftmaschine (310) eingespritzt wird, wobei ein Drucksensor (305) ein Drucksignal bereitstellt, das den Druck im Speicher (300) charakterisiert, ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausfall des Drucksensors (305) die Ansteuerdauer der Injektoren (321, 322, 323, 324) konstant gehalten wird und die Drehzahl der Brennkraftmaschine (310) durch eine Stellgröße der Zumesseinheit (200) auf einen konstanten Wert geregelt wird.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein Verfahren und eine Vorrichtung mit einem Kraftstoffzumesssystem, bei dem der Kraftstoff mittels einer Pumpe in einen Speicher gefördert wird, ist beispielsweise aus der
EP 0 976 921 B1 bekannt geworden. Vom Speicher gelangt der Kraftstoff über steuerbare Injektoren in die Brennräume der Brennkraftmaschine. Ein Sensor stellt ein Drucksignal bereit, das den Druck im Speicher charakterisiert. Der Druck im Speicher wird bei der Steuerung der Injektoren berücksichtigt. Eine genaue Kraftstoffzumessung ist nur möglich, wenn genaue Werte des Druckes im Speicher bekannt sind. Bei Common-Rail-Systemen liegt der Druck im Bereich zwischen einigen 100 bar bis ca. 2000 bar. Innerhalb dieses Bereichs muss der Drucksensor zuverlässig ein Signal bereitstellen. Ein Ausfall des Drucksensors bzw. ein fehlerhaftes Signal des Drucksensors führen zu einer ungenauen Kraftstoffzumessung. Bei Brennkraftmaschinen, bei denen eine Drucksteuerung mit einem Druckregelventil nicht möglich ist, wird in diesem Falle die Brennkraftmaschine abgeschaltet. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine dahingehend weiterzubilden, dass auch bei Systemen, bei denen eine Drucksteuerung mit einem Druckregelventil nicht möglich ist, im Falle eines Ausfalls des Drucksensors ein Notbetrieb des Fahrzeugs möglich ist, um so noch einen sicheren Parkplatz oder einen Servicebetrieb zu erreichen.
- Darstellung und Vorteile der Erfindung
- Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Grundidee der Erfindung ist es, einen Ersatzregelkreis zur Verfügung zu stellen, welcher bei einem Ausfall des Drucksensors einen eingeschränkten Notbetrieb des Fahrzeugs ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass bei einem Ausfall des Drucksensors die Ansteuerdauer der Injektoren und die Solldrehzahl betriebspunktabhängig konstant gehalten werden. Auf diese Weise hängt die durch Injektoren eingespritzte Menge alleine vom Druck in dem Druckspeicher, dem sogenannten Rail, ab. Steigt demnach die Drehzahl an, so ist der Druck zu groß. Fällt die Drehzahl ab, so ist der Druck zu klein. Die Regelabweichung der Drehzahl wird nun als Eingang für den Druckregler verwendet und die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch eine Stellgröße der Zumesseinheit auf einen konstanten Wert geregelt. Aufgrund dieses geschlossenen Regelkreises führt ein zu großer Raildruck zu einer erhöhten Drehzahl und somit im Raildruckregler zum Schließen der Zumesseinheit. Hieraus resultiert eine reduzierte Pumpenförderung. Hieraus wiederum ein reduzierter Raildruck, daraus eine reduzierte Einspritzmenge und so wiederum im Ergebnis eine kleinere Drehzahl. Ein zu kleiner Raildruck führt dagegen zu einem Abfall der Drehzahl und damit zum Öffnen der Zumesseinheit. Dies führt zu einer erhöhten Pumpenförderung, hieraus resultiert ein erhöhter Raildruck, daraus wiederum eine erhöhte Einspritzmenge und dies führt wiederum zu einer größeren Drehzahl. Durch diese Maßnahmen kann der Raildruck in einem für das System zulässigen Bereich gehalten werden und mit der konstanten Drehzahl ein Notfahrprogramm realisiert werden.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche. So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, die Ansteuerdauer der Injektoren abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder des Fahrzeugs, welches die Brennkraftmaschine antreibt, zu verändern.
- Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens, bei der ein erhöhter Mengenbedarf beispielsweise beim Anfahren erkannt wird, sieht vor, dass die Ansteuerdauer auf einen größeren Wert umgeschaltet wird in Abhängigkeit von Signalen, welche die Stellung einer Kupplung und/oder eines Getriebes und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder der Stellung des Gaspedals charakterisiert.
- Bevorzugt wird die Ansteuerdauer in Stufen und zwar in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung verändert. Dabei sind vorzugsweise drei Stufen vorgesehen, d.h. es wird nur auf große Änderungen des Gaspedals reagiert. In einer ersten Stufe wird die Ansteuerdauer verlängert, wenn eine einen Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs charakterisierende Gaspedalstellung vorliegt. Bei einer zweiten Stufe wird die Ansteuerdauer nicht verändert, wenn eine eine konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs charakterisierende Gaspedalstellung vorliegt. Und in einer dritten Stellung wird die Ansteuerdauer reduziert bei einer eine Verringerung der Geschwindigkeit charakterisierenden Gaspedalstellung.
- Darüber hinaus kann eine schnelle Anpassung der Zumesseinheit vorgesehen sein, beispielsweise bei Erkennung von kritischen Betriebspunkten, wenn z.B. das Kupplungspedal betätigt wird. In diesem Falle kann eine erhöhte Kraftstofffördermenge von der Zumesseinheit – z.B. zum Anfahren – eingestellt werden.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- Zeichnung
- In der Figur ist schematisch ein Blockschaltbild eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
- Beschreibung von Ausführungsbeispielen
- In der Figur ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine
310 dargestellt. Die Brennkraftmaschine310 weist steuerbare Injektoren321 ,322 ,323 ,324 auf, mittels denen Kraftstoff in die Brennräume331 ,332 ,333 ,334 der Brennkraftmaschine310 eingespritzt wird. Der Kraftstoff wird unter hohem Druck in die Brennräume331 ,332 ,333 ,334 eingespritzt. Hierzu ist ein Speicher300 vorgesehen, ein sogenanntes Rail, in welchem der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist. Sämtliche Einspritzventile321 ,322 ,323 ,324 werden von diesem Speicher300 gespeist. Der Druck in dem Speicher300 wird von einer Förderpumpe210 erzeugt, deren Zulauf von einer Zumesseinheit200 gesteuert wird. In dem Speicher300 ist ein Drucksensor305 angeordnet, dessen Ausgangssignal einem Raildruckregler110 , der Teil eines Steuergeräts400 ist, zugeführt wird. Der Raildruckregler110 ermittelt eine Stellgröße120 der Zumesseinheit200 , welche abhängig von einer Raildruckregelabweichung ermittelt wird. - Um nun einen Notlaufbetrieb der Brennkraftmaschine
310 bei einem Ausfall des Drucksensors305 zu gewährleisten, werden dem Raildruckregler110 eine Auswahl von Eingangsgrößen, beispielsweise ein den Gaspedalweg charakterisierendes Signal, ein die Kupplungsstellung charakterisierendes Signal, ein den eingelegten Gang eines Getriebes charakterisierendes Signal zugeführt, wie in der Figur schematisch durch einen Block130 angedeutet. - In einem Modul
410 des Steuergeräts400 wird ferner die Ansteuerdauer der Injektoren321 ,322 ,323 ,324 berechnet. - Bei einem Ausfall des Drucksensors
305 , der im Steuergerät400 erfasst wird, wird nun die Ansteuerdauer der Injektoren321 ,322 ,323 ,324 auf dem zu diesem Zeitpunkt herrschenden Wert der Ansteuerdauern konstant gehalten, oder es wird wahlweise auf eine für das Notfahren sinnvolle Ansteuerdauer umgeschaltet. Gleichzeitig wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch eine Stellgröße der Zumesseinheit200 auf einen konstanten Wert auf nachfolgend beschriebene Weise geregelt. Hierzu wird abhängig von der Gaspedalstellung eine Solldrehzahl150 vorgegeben. Die Solldrehzahl150 wird in einem Rechenglied160 , das Teil des Steuergeräts400 ist, von der aktuell herrschenden Dreh zahl140 subtrahiert. Im Raildruckregler110 wird nun diese Differenz (Regelabweichung) auf den Wert 0 geregelt, sodass die aktuelle Drehzahl140 der Solldrehzahl150 entspricht. Für die Solldrehzahl150 für den Notfahrbetrieb sind in dem Steuergerät eine oder mehrere konstante Werte hinterlegt, die in Abhängigkeit von dem Betriebszustand vorgegeben werden. Die aktuelle Drehzahl140 wird also nur durch eine Veränderung des Druckes im Rail300 konstant gehalten, welcher über die Stellung der Zumesseinheit200 verändert wird. - In einer ersten Stufe, die auf ein Beschleunigen des Fahrzeugs schließen lässt, beispielsweise bei einer Betätigung des Gaspedals im Sinne einer Vergrößerung des Gaspedalwegs, wird eine längere Ansteuerdauer vorgegeben. Bei einem Betriebszustand, der bei unveränderter Gaspedalstellung auf eine unveränderte Geschwindigkeit des Fahrzeugs schließen lässt, wird die Ansteuerdauer beibehalten. Im Falle eines Betriebszustands des Kraftfahrzeugs, welcher auf eine Verringerung der Geschwindigkeit schließen lässt, wenn also das Gaspedal derart betätigt wird, dass der Gaspedalweg verkleinert wird – also „Gas weggenommen" wird –, wird die Ansteuerdauer durch die Zumesseinheit
200 verringert. - Eine Änderung der Ansteuerdauer kann auch in Abhängigkeit vom Kupplungspedalweg oder von der Getriebeinformation sowie unmittelbar von der Fahrgeschwindigkeit vorgenommen werden. So kann beispielsweise bei einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit oder bei einer Änderung der Getriebeübersetzung auf eine größere Ansteuerdauer z.B. mittels einer Rampe umgeschaltet werden.
Claims (7)
- Verfahren zum Betreiben eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff mittels einer Pumpe, deren Zulauf von einer Zumesseinheit (
200 ) gesteuert wird, in einen Speicher (300 ) gefördert wird und von dort mittels steuerbarer Injektoren (321 ,322 ,323 ,324 ) in Brennräume (331 ,332 ,333 ,334 ) der Brennkraftmaschine (310 ) eingespritzt wird, wobei ein Drucksensor (305 ) ein Drucksignal bereitstellt, das den Druck im Speicher (300 ) charakterisiert, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausfall des Drucksensors (305 ) die Ansteuerdauer der Injektoren (321 ,322 ,323 ,324 ) konstant gehalten wird und die Drehzahl der Brennkraftmaschine (310 ) durch eine Stellgröße der Zumesseinheit (200 ) auf einen konstanten Wert geregelt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerdauer der Injektoren (
321 ,322 ,323 ,324 ) abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine (310 ) und/oder des Fahrzeugs, welches die Brennkraftmaschine (310 ) antreibt, verändert wird. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerdauer auf einen größeren Wert umgeschaltet wird in Abhängigkeit von Signalen, welche die Stellung einer Kupplung und/oder eines Getriebes und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder der Stellung des Gaspedals charakterisieren.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerdauer in Stufen in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung verändert wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerdauer in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung in drei Stufen geändert wird derart, dass die Ansteuerdauer verlängert wird, wenn eine einen Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs charakterisierende Gaspedalstellung vorliegt, die Ansteuerdauer nicht verändert wird bei einer eine konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs charakterisierenden Gaspedalstellung und die Ansteuerdauer reduziert wird bei einer eine Verringerung der Geschwindigkeit charakterisierenden Gaspedalstellung.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumesseinheit (
200 ) steuerbar ist in Abhängigkeit von Betriebspunkten der Brennkraftmaschine (310 ). - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erhöhte Kraftstofffördermenge von der Zumesseinheit (
200 ) eingestellt wird im Falle einer Kupplungsbetätigung.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20130301 |