DE102011100187B3 - Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102011100187B3
DE102011100187B3 DE102011100187A DE102011100187A DE102011100187B3 DE 102011100187 B3 DE102011100187 B3 DE 102011100187B3 DE 102011100187 A DE102011100187 A DE 102011100187A DE 102011100187 A DE102011100187 A DE 102011100187A DE 102011100187 B3 DE102011100187 B3 DE 102011100187B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
time
pressure
relief valve
limit value
pressure relief
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102011100187A
Other languages
English (en)
Inventor
Armin Dölker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Priority to DE102011100187A priority Critical patent/DE102011100187B3/de
Priority to KR1020137032002A priority patent/KR101791541B1/ko
Priority to US14/115,188 priority patent/US9347409B2/en
Priority to PCT/EP2012/001815 priority patent/WO2012150020A1/de
Priority to EP12719266.4A priority patent/EP2705237B1/de
Priority to CN201280021312.XA priority patent/CN103635677B/zh
Application granted granted Critical
Publication of DE102011100187B3 publication Critical patent/DE102011100187B3/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/16—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor characterised by the distributor being fed from a constant pressure source, e.g. accumulator or constant pressure positive displacement pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/227—Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/228—Warning displays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/005—Pressure relief valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine (1) mit einem Common-Railsystem sowie einem passiven Druckbegrenzungsventil (11) zur Ableitung von Kraftstoff aus einem Rail (6) in den Kraftstofftank (2), bei dem in einer ersten Stufe das Druckbegrenzungsventil (11) dann als geöffnet gesetzt wird, wenn innerhalb einer ersten kritische Zeit, ausgehend von einem stationären Raildruck der Raildruck einen ersten Grenzwert überschreitet und danach einen zweiten Grenzwert unterschreitet, wobei der erste Grenzwert ein höheres Druckniveau als der stationäre Raildruck kennzeichnet und der zweite Grenzwert ein niedrigeres Druckniveau als der erste Grenzwert kennzeichnet, und bei dem die Öffnungsdauer des geöffneten Druckbegrenzungsventils (11) überwacht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem und mit einem passiven Druckbegrenzungsventil zur Ableitung von Kraftstoff aus einem Rail in den Kraftstofftank, bei dem das Druckbegrenzungsventil überwacht wird.
  • Bei dem aus der DE 10 2006 049 266 B3 bekannten Verfahren wird das passive Druckbegrenzungsventil auf ein Öffnen überwacht. Ein geöffnetes Druckbegrenzungsventil wird nach einem Lastabwurf daran erkannt, dass der Raildruck einen Grenzwert übersteigt, nachfolgend wieder ein stationärer Zustand der Brennkraftmaschine erkannt wird und ergänzend eine Kenngröße des Raildruck-Regelkreises signifikant von einem Referenzwert abweicht. Unter Kenngrößen des Raildruck-Regelkreises sind der I-Anteil des Raildruckreglers und zum Beispiel ein PWM-Signal zur Ansteuerung der Saugdrossel zu verstehen.
  • Auch die DE 10 2006 040 441 B3 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines passiven Druckbegrenzungsventils nach einem Lastabwurf. In einem ersten Schritt wird geprüft, ob der Raildruck ausgehend von einem stationären Raildruck, zum Beispiel 1800 bar, einen ersten, höheren Grenzwert, zum Beispiel 1850 bar, überschritten hat. In einem zweiten Schritt wird dann geprüft, ob der Raildruck, trotz einer temporären Erhöhung des Ansteuersignals für die Saugdrossel, einen zweiten, noch höheren Grenzwert, zum Beispiel 1920 bar, übersteigt. Wurden beide Grenzwerte überschritten, so wird das Druckbegrenzungsventil als geöffnet gesetzt. Aufgrund der Streuung der Druckbegrenzungsventile kann in der Praxis jedoch der Fall eintreten, dass das Druckbegrenzungsventil vom Auswerteprogramm zwar als geöffnet erkannt wird, tatsächlich aber dieses noch geschlossen ist. Die Konsequenz ist ein Bedienerfehlalarm und eine irrtümliche Nachfolgereaktion.
  • In einer Ausführungsform der DE 10 2006 040 441 B3 wird geprüft, ob der Raildruck den zweiten Grenzwert überschritten hat und anschließend einen weiteren Grenzwert mit niedrigerem Druckniveau als der zweite Grenzwert unterschreitet. Mit Unterschreiten des weiteren Grenzwerts wird dann für einen vorgebbaren Zeitraum die Raildruck-Regelabweichung überwacht. Ist diese während des Zeitraums dauerhaft größer als zum Beispiel 20 bar, so wird mit Ablauf der Zeit das Druckbegrenzungsventil als geöffnet gesetzt. Kritisch ist, dass ein einmal geöffnetes Druckbegrenzungsventil zur Undichtigkeit neigen kann und im Normalbetrieb eine unerwünschte Leckage verursachen kann. Die Leckage entspricht jenem Kraftstoff-Volumenstrom, welcher über das Druckbegrenzungsventil unerwünscht in den Kraftstofftank abfließt. Die Leckage wiederum bewirkt einen sich verringernden Gesamtwirkungsgrad, da die Hochdruckpumpe mehr Kraftstoff in das Rail fördern muss, damit der Soll-Raildruck erreicht wird. Im fortgeschrittenen Stadium kann dann die Hochdruckpumpe den Ist-Raildruck nicht mehr aufrecht erhalten, das heißt, die Motorleistung sinkt und die Abgaswerte verschlechtern sich mit einer deutlich sichtbaren Trübung.
  • Aus der DE 199 37 962 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Überwachung eines passiven Druckbegrenzungsventils bei einem Common-Railsystem bekannt. Ergänzend zu dem zuvor beschriebenen Stand der Technik, wird das bereits geöffnete Druckbegrenzungsventil überwacht. Erhöht sich der Raildruck bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil innerhalb einer Überwachungszeit wieder, so wird das Druckbegrenzungsventil als defekt gesetzt. Die weitere Vorgehensweise ist in der Fundstelle nicht aufgezeigt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem gattungsgemäßen Common-Railsystem ein tatsächlich geöffnetes Druckbegrenzungsventil zweifelsfrei zu erkennen und eine Handlungsempfehlung festzulegen.
  • Die Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind die Ausgestaltungen dargestellt.
  • In einer ersten Stufe wird das Druckbegrenzungsventil dann als geöffnet gesetzt, wenn innerhalb einer ersten kritischen Zeit, ausgehend von einem stationären Raildruck, der Raildruck einen ersten Grenzwert überschreitet und danach einen zweiten Grenzwert unterschreitet. Der erste Grenzwert ist durch ein höheres Druckniveau als der stationäre Raildruck gekennzeichnet und der zweite Grenzwert ist durch ein niedrigeres Druckniveau als der erste Grenzwert gekennzeichnet. Ergänzend wird dann die Öffnungsdauer des Druckbegrenzungsventils überwacht, indem mit Setzen eines geöffneten Druckbegrenzungsventils ein erstes Zeitlimit, beispielsweise drei Stunden, und ein zweites Zeitlimit, beispielsweise fünf Stunden, für den Weiterbetrieb festgelegt werden. Nach Ablauf des ersten Zeitlimits wird ein Gelbalarm zur Warnung des Betreibers initiiert und nach Ablauf des zweiten Zeitlimits wird ein Rotalarm als Empfehlung zum Tausch des Druckbegrenzungsventils initiiert. Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Betriebsdauer bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil entscheidend für die Beurteilung ist, ob das Druckbegrenzungsventil nach einem Neustart noch dicht ist oder bereits zur Leckage neigt.
  • Wird vom Betreiber ein manueller Motorstopp ausgelöst, so wird die Öffnungsdauer mit Erkennen der stehenden Brennkraftmaschine abgespeichert wird. Nach einem Neustart der Brennkraftmaschine wird dann die abgespeicherte Öffnungsdauer weitergezählt, wenn im Normalbetrieb das Druckbegrenzungsventil erneut als geöffnet gesetzt wird und dessen Öffnungsdauer überwacht wird.
  • Bereits die erste Stufe der Überwachung des Überdruckventils bietet ein sicheres Verfahren zur Erkennung eines offenen Überdruckventils. Vorteilhaft ist vor allem die einfache Parametrierung und Implementierung des Verfahrens. Es muss lediglich gemessen werden, welcher Raildruck sich maximal bei offenem Überdruckventil einstellt. Dies ist bei maximaler Motordrehzahl und minimaler Last der Fall. Der zweite Grenzwert muss dann etwas größer als dieser sich ergebende Raildruckwert gewählt werden. Die erste kritische Zeit kann ebenfalls einfach parametriert werden, indem ein Öffnungsvorgang aufgezeichnet wird und die Zeit vom Überschreiten des ersten und dem Unterschreiten des zweiten Grenzwerts gemessen wird. Da ein Druckabfall, bedingt durch einen Regelvorgang, z. B. bei einem Lastabwurf, deutlich länger dauert, kann noch eine hinreichende Zeitreserve berücksichtigt werden. Besonders deutlich wird die einfache Parametrierung auch im Vergleich mit einem Verfahren, bei dem der Raildruckgradient ausgewertet wird. So spielt hierbei unter anderem die Art der Gradientenberechnung eine große Rolle, da der maximale negative Raildruckgradient ermittelt und mit dem maximalen negativen Raildruckgradienten im geregelten Betrieb verglichen werden muss, um ein Kriterium für das Erkennen eines offenen Überdruckventils zu erhalten.
  • Ein Sicherheitsplus kann erzielt werden, indem das einstufige Verfahren durch eine zweite Stufe ergänzt wird, welche neben der Raildruck-Regelabweichung als weiteres Kriterium verwendet wird. Konkret besteht das Verfahren darin, dass das Druckbegrenzungsventil dann als geöffnet gesetzt wird, wenn nach positiv erkannter ersten Stufe in der zweiten Stufe innerhalb einer zweiten kritischen Zeit eine Raildruck-Regelabweichung betragsmäßig ununterbrochen größer/gleich als ein Grenzwert erkannt wurde. Daher kann der Betreiber rechtzeitig gewarnt werden, wenn das Überdruckventil undicht wird. Der Betreiber kann das Druckbegrenzungsventil dadurch rechtzeitig tauschen, bevor es, bedingt durch ein undichtes Druckbegrenzungsventil, zu einem Leistungsabfall der Brennkraftmaschine oder zu einer Verschlechterung der Emissionen oder zu Schwarzrauchbildung kommt.
  • Neben der Öffnungsdauer wird in Ergänzung auch die Häufigkeit der Öffnungsvorgänge erfasst. So wird bei einer ersten Anzahl von Öffnungsvorgängen ein Gelbalarm initiiert und wird bei einer zweiten Anzahl von Öffnungsvorgängen ein Rotalarm initiiert. Dieser Lösung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass neben der Betriebsdauer bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil auch die Anzahl der Öffnungsvorgänge entscheidend für die Beurteilung ist, ob das Druckbegrenzungsventil nach einem Neustart noch dicht ist oder bereits zur Leckage neigt.
  • In den Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
  • 1 ein Systemschaubild,
  • 2 einen Raildruck-Regelkreis,
  • 3 das einstufige Verfahren in einem Zeitdiagramm,
  • 4 das zweistufige Verfahren in einem Zeitdiagramm,
  • 5 mehrere Öffnungsvorgänge in einem Zeitdiagramm,
  • 6 einen Programmablaufplan,
  • 7 ein erstes Unterprogramm,
  • 8 ein zweites Unterprogramm und
  • 9 ein drittes Unterprogramm.
  • Die 1 zeigt ein Systemschaubild einer elektronisch gesteuerten Brennkraftmaschine 1 mit einem Common-Railsystem. Das Common-Railsystem umfasst folgende mechanische Komponenten: eine Niederdruckpumpe 3 zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2, eine veränderbare Saugdrossel 4 zur Beeinflussung des durchströmenden Kraftstoff-Volumenstroms, eine Hochdruckpumpe 5 zur Förderung des Kraftstoffs unter Druckerhöhung, ein Rail 6 zum Speichern des Kraftstoffs und Injektoren 7 zum Einspritzen des Kraftstoffs in die Brennräume der Brennkraftmaschine 1. Optional kann das Common-Railsystem auch mit Einzelspeichern ausgeführt sein, wobei dann zum Beispiel im Injektor 7 ein Einzelspeicher 8 als zusätzliches Puffervolumen integriert ist. Als Schutz vor einem unzulässig hohen Druckniveau im Rail 6 ist ein passives Druckbegrenzungsventil 11 vorgesehen, welches zum Beispiel bei einem Raildruck von 2400 bar öffnet und im geöffneten Zustand den Kraftstoff aus dem Rail 6 in den Kraftstofftank 2 absteuert.
  • Die Betriebsweise der Brennkraftmaschine 1 wird durch ein elektronisches Steuergerät (ECU) 10 bestimmt. Das elektronische Steuergerät 10 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 10 aus den Eingangsgrößen die Ausgangsgrößen. In der 1 sind exemplarisch folgende Eingangsgrößen dargestellt: der Raildruck pCR, der mittels eines Rail-Drucksensors 9 gemessen wird, eine Motordrehzahl nMOT, ein Signal FP zur Leistungsvorgabe durch den Betreiber, optional der Einzelspeicherdruck pE und eine Eingangsgröße EIN. Unter der Eingangsgröße EIN sind die weiteren Sensorsignale zusammengefasst, beispielsweise der Ladeluftdruck eines Abgasturboladers. In 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 10 ein Signal PWM zur Ansteuerung der Saugdrossel 4, ein Signal ve zur Ansteuerung der Injektoren 7 (Spritzbeginn/Spritzende) und eine Ausgangsgröße AUS dargestellt. Die Ausgangsgröße AUS steht stellvertretend für die weiteren Stellsignale zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise für ein Stellsignal zur Aktivierung eines zweiten Abgasturboladers bei einer Registeraufladung.
  • Die 2 zeigt einen Raildruck-Regelkreis 12 zur Regelung des Raildrucks pCR. Die Eingangsgrößen des Raildruck-Regelkreises 12 sind: ein Soll-Raildruck pCR(SL), ein Soll-Verbrauch VVb, die Motordrehzahl nMOT und eine Größe E1. Unter der Größe E1 sind beispielsweise die PWM-Grundfrequenz, die Batteriespannung und der ohmsche Widerstand der Saugdrosselspule mit Zuleitung zusammengefasst, welche in die Berechnung des PWM-Signals mit eingehen. Die Ausgangsgröße des Raildruck-Regelkreises 12 ist der Rohwert des Raildrucks pCR. Aus dem Rohwert des Raildrucks pCR wird mittels eines Filters 13 der Ist-Raildruck pCR(IST) berechnet. Dieser wird dann mit dem Soll-Raildruck pCR(SL) an einem Summationspunkt A verglichen, woraus eine Regelabweichung ep resultiert. Aus der Regelabweichung ep berechnet ein Druckregler 14 seine Stellgröße, welche einem Regler-Volumenstrom VR mit der physikalischen Einheit Liter/Minute entspricht. Zum Regler-Volumenstrom VR wird an einem Summationspunkt B der berechnete Soll-Verbrauch VVb addiert. Berechnet wird der Soll-Verbrauch VVb in Abhängigkeit einer Soll-Einspritzmenge und der Motordrehzahl. Das Ergebnis der Addition am Summationspunkt B entspricht einem unbegrenzten Volumenstrom Vu, welcher über eine Begrenzung 15 in Abhängigkeit der Motordrehzahl nMOT limitiert wird. Die Ausgangsgröße der Begrenzung 15 entspricht einem Soll-Volumenstrom V(SL), der die Eingangsgröße einer Pumpen-Kennlinie 16 ist. Über die Pumpen-Kennlinie 16 wird dem Soll-Volumenstrom V(SL) ein elektrischer Soll-Strom i(SL) zugeordnet. Der Soll-Strom i(SL) ist eine Eingangsgröße eines Funktionsblocks 17. Im Funktionsblock 17 ist die Berechnung des PWM-Signals enthalten. Die Ausgangsgröße des Funktionsblocks 17 entspricht dem Ist-Volumenstrom V(IST), welcher von der Hochdruckpumpe in das Rail 6 gefördert wird. Das Druckniveau pCR im Rail wird vom Rail-Drucksensor erfasst. Damit ist der Regelkreis 12 geschlossen.
  • Die 3 zeigt in einem Zeitdiagramm das einstufige Verfahren zum Erkennen eines Öffnungsvorganges des Druckbegrenzungsventils mit Überwachung der Öffnungszeit. Über der Zeit sind dargestellt: der Raildruck pCR, eine Prozessvariable DBV als Zustandskennung des Druckbegrenzungsventils, eine Prozessvariable D1 für den Gelbalarm, eine Prozessvariable D2 für den Rotalarm, eine Prozessvariable Motor steht Mst für eine stehende Brennkraftmaschine und ein Signal RS als Rücksetzsignal.
  • Zum Zeitpunkt t0 entspricht der Raildruck pCR dem stationären Raildruck pSTAT = 2200 bar. Nach diesem Zeitpunkt kommt es, ausgelöst z. B. durch einen Kabelbruch der Saugdrossel und damit vollständig geöffneter Saugdrossel, zu einem Ansteigen des Raildrucks. Zum Zeitpunkt t1 erreicht der Raildruck pCR den ersten Grenzwert pLi1. Zum Zeitpunkt t1 beginnt eine erste kritische Zeit tKr1 zu laufen, welche zum Zeitpunkt t3 endet. Kommt es nun innerhalb der ersten kritischen Zeit tKr1 zu einem Absinken des Raildrucks pCR zumindest auf einen zweiten Grenzwert pLi2, so wird ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt. Dies ist in 3 zum Zeitpunkt t2 der Fall, die Prozessvariable DBV ändert sich nun vom Wert 0 auf den Wert 1, das heißt, das Druckbegrenzungsventil wird als geöffnet gesetzt (DBV = 1). Der erste Grenzwert pLi1 wird z. B. auf den Wert pLi1 = 2320 bar eingestellt. Der zweite Grenzwert pLi2 muss so eingestellt werden, dass der Raildruck pCR bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil für alle Betriebspunkte auf ein tieferes Niveau als der zweite Grenzwert pLi2 abfällt. in der Praxis kann der zweite Grenzwert pLi2 z. B. den Wert pLi2 = 1000 bar annehmen. Bei Prüfstandsversuchen wurde ermittelt, dass das Absinken des Raildrucks pCR vom ersten Grenzwert pLi1 auf den zweiten Grenzwert pLi2 im Falle eines öffnenden Druckbegrenzungsventils innerhalb einer Zeitspanne von ca. 0.2 Sekunden erfolgt. Die erste kritische Zeit tKr1 kann deshalb z. B. auf den Wert tKr1 = 0.5 Sekunden eingestellt werden.
  • Mit dem Erkennen eines geöffneten Druckbegrenzungsventils beginnt ab dem Zeitpunkt t2 die Überwachung der Öffnungszeit. Wird das Druckbegrenzungsventil während eines ersten Zeitlimits tLi1 im geöffneten Zustand betrieben, so wird mit Ablauf des ersten Zeitlimits tLi1, zum Beispiel tLi1 = 3 Stunden, ein Gelbalarm ausgelöst. Dies ist zum Zeitpunkt t4 der Fall. Die Prozessvariable D1 wechselt vom Wert 0 auf den Wert 1. Über den Gelbalarm wird der Betreiber gewarnt. Wird das Druckbegrenzungsventil auch noch während des zweiten Zeitlimits tLi2 im geöffneten Zustand betrieben, zum Beispiel tLi2 = 5 Stunden, so wird nach Ablauf des zweiten Zeitlimits tLi2 ein Rotalarm ausgelöst. Dies ist zum Zeitpunkt t5 der Fall. Die Prozessvariable D2 wechselt vom Wert 0 zum Wert 1. Die Brennkraftmaschine wird anschließend vom Betreiber abgestellt, so dass zum Zeitpunkt t6 ein Motorstillstand erkannt wird. Die Prozessvariable Mst (Motor steht) wechselt dadurch vom Wert 0 zum Wert 1. Das Druckbegrenzungsventil ist nun geschlossen, die Prozessvariable DBV ändert sich vom Wert 1 auf den Wert 0. Das Druckbegrenzungsventil sollte nun gegen ein neues Ventil ausgetauscht werden. Ist dies erfolgt, so wird zum Zeitpunkt t7 die Reset-Taste gedrückt, wodurch das Signal RS vom Wert 0 auf den Wert 1 wechselt. Dadurch werden die Alarme zurückgesetzt, d. h. die beiden Prozessvariablen D1 (Gelbalarm) und D2 (Rotalarm) wechseln wieder zurück auf den Wert 0. Die Überwachung des Druckbegrenzungsventils kann nun wieder von Neuem beginnen.
  • Wird die Brennkraftmaschine abgestellt, bevor die Öffnungszeit das erste Zeitlimit tLi1 oder das zweite Zeitlimit tLi2 überschritten hat, so wird die aktuelle Öffnungszeit beim Erkennen des Motorstillstands abgespeichert. Wird nach einem Neustart der Brennkraftmaschine zu einem späteren Zeitpunkt erneut ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt, so wird die abgespeicherte Öffnungszeit weitergezählt und auf Limit-Verletzung überwacht. Durch diese Maßnahme wird die Sicherheit erhöht, indem im Normalbetrieb eine unerwünschte Leckage aufgrund eines zuvor geöffneten Druckbegrenzungsventils unterbunden wird.
  • Die 4 zeigt in einem Zeitdiagramm das zweistufige Verfahren zum Erkennen des Öffnungsvorganges des Druckbegrenzungsventils mit Überwachung der Öffnungszeit. Über der Zeit sind dargestellt: der Raildruck pCR, die Prozessvariable DBV als Zustandskennung des Druckbegrenzungsventils, die Prozessvariable D1 für den Gelbalarm, die Prozessvariable D2 für den Rotalarm, die Prozessvariable Motor steht Mst für eine stehende Brennkraftmaschine und das Signal RS als Rücksetzsignal.
  • Der Verlauf im Zeitraum t0 bis t3 entspricht dem der 3. Um ein offenes Druckbegrenzungsventil zu erkennen, muss der Raildruck pCR wiederum nach Erreichen des ersten Grenzwerts pLi1 innerhalb der ersten kritischen Zeit tKr1 den zweiten Grenzwert pLi2 erreichen bzw. unterschreiten. Ist dies der Fall, so muss die Raildruck-Regelabweichung innerhalb einer zweiten kritischen Zeit tKr2 während der Zeit dtdp betragsmäßig ununterbrochen größer oder gleich als ein Grenzwert dpLi sein. Gleichzeitig darf der Raildruck einen dritten Grenzwert pLi3 nicht unter- und einen vierten Grenzwert pLi4 nicht überschreiten und es darf kein Motorstillstand erkannt werden. Sind alle diese Bedingungen erfüllt, dann wird ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt. Dies ist zum Zeitpunkt t5 der Fall. Die Prozessvariable DBV nimmt nun den Wert 1 an. Der weitere Ablauf entspricht dem einstufigen Verfahren der 3, das heißt, ab dem Zeitpunkt t5 wird das erste Zeitlimit tLi1 und das zweite Zeitlimit tLi2 gesetzt. Nach Ablauf des ersten Zeitlimits tLi1 wird ein Gelbalarm initiiert. Dementsprechend ändert sich der Wert der Prozessvariablen D1 von 0 nach 1. Dies ist zum Zeitpunkt t7 der Fall. Mit Ablauf des zweiten Zeitlimits tLi2 wird ein Rotalarm initiiert. Dementsprechend ändert sich der Wert der Prozessvariablen D2 von 0 nach 1. Dies ist zum Zeitpunkt t8 der Fall. Zum Zeitpunkt t9 wird Motorstillstand erkannt, d. h. das Signal Mst (Motor steht) wechselt vom Wert 0 auf den Wert 1. Das Druckbegrenzungsventil ist nun wieder geschlossen, so dass die Prozessvariable DBV vom Wert 1 auf den Wert 0 wechselt. Zum Zeitpunkt t10 wird der Reset RS aktiviert, was zur Folge hat, dass die Alarme zurückgesetzt werden, d. h. die Signale D1 und D2 werden vom Wert 1 auf den Wert 0 zurückgesetzt.
  • Die 5 zeigt ein Verfahren, bei dem neben der Öffnungszeit des Druckbegrenzungsventils auch die Anzahl der Öffnungsvorgänge überwacht werden. Für die einzelnen Öffnungsvorgänge kann sowohl das einstufige Verfahren (3) als auch das zweistufige Verfahren (4) verwendet werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der 5 die Zeiten (tKr1, tKr2, tLi1, tLi2 usw.) weggelassen. Über der Zeit sind dargestellt: der Raildruck pCR, ein Zähler Z, die Prozessvariable DBV als Zustandskennung des Druckbegrenzungsventils, die Prozessvariable D1 für den Gelbalarm, die Prozessvariable D2 für den Rotalarm, die Prozessvariable Motor steht Mst für eine stehende Brennkraftmaschine und das Signal RS als Rücksetzsignal.
  • Zum Zeitpunkt t1 wird ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt, nachdem der Raildruck pCR den ersten Grenzwert pLi1 zuerst überschritten und den zweiten Grenzwert pLi2 anschließend unterschritten hat. Das Signal DBV wechselt vom Wert 0 auf den Wert 1. Die Anzahl der Öffnungsvorgänge werden gezählt und im Zähler Z gespeichert. Da zum Zeitpunkt t1 der erste Öffnungsvorgang erkannt wird, wechselt der Zählerstand vom Wert 0 auf den Wert 1. Die Brennkraftmaschine wird nun abgestellt. Zum Zeitpunkt t2 wird der Motorstillstand erkannt, d. h. das Signal Mst (Motor steht) wechselt vom Wert 0 auf den Wert 1. Das Signal DBV wird zurückgesetzt. Die Brennkraftmaschine wird nun wieder gestartet, so dass zum Zeitpunkt t3 eine laufende Brennkraftmaschine erkannt wird. Dies bedeutet, dass das Signal Mst (Motor steht) zu diesem Zeitpunkt zurückgesetzt wird. Zum Zeitpunkt t4 wird zum zweiten Mal ein offenes Überdruckventil erkannt. Der Zähler Z wird auf den Wert zwei hochgezählt. Die Variable DBV nimmt gleichzeitig wieder den Wert 1 an. Die Brennkraftmaschine wird wieder abgestellt, so dass zum Zeitpunkt t5 ein Motorstillstand erkannt wird, d. h. die Variable Motor steht Mst wird wieder auf den Wert 1 gesetzt. Die Variable DBV wird auf den Wert 0 zurückgesetzt. Im Folgenden wird die Anzahl der Öffnungsvorgänge weiter gezählt, d. h. der Zähler Z wird mit jedem weiteren Öffnungsvorgang inkrementiert. Hat das Druckbegrenzungsventil insgesamt nD1 mal geöffnet, zum Beispiel 30 mal, so wird ein Gelbalarm ausgelöst, d. h. in diesem Fall wechselt die Variable D1 vom Wert 0 auf den Wert 1 (Zeitpunkt t7). Hat das Überdruckventil schließlich nD2 mal geöffnet, zum Beispiel 50 mal, so wird zum Zeitpunkt t10 zusätzlich ein Rotalarm ausgelöst. Zum Zeitpunkt t11 wird ein Motorstillstand erkannt, die Variable Mst wird auf den Wert 1 gesetzt. Spätestens zum jetzigen Zeitpunkt sollte ein Austausch des Druckbegrenzungsventils erfolgen. Ist dieser Austausch erfolgt, so wird zum Zeitpunkt t12 der Reset RS ausgelöst, dadurch werden die beiden Alarme D1 und D2 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Der Zähler Z, welcher die Anzahl der Öffnungsvorgänge beschreibt, wird ebenfalls auf den Wert 0 zurückgesetzt. Damit kann die Überwachung des Druckbegrenzungsventils nun von Neuem beginnen.
  • 6 zeigt einen Programmablaufplan zur Überwachung des Druckbegrenzungsventils. Bei S1 wird der Merker3 abgefragt. Der Merker3 ist dann gesetzt, wenn das Druckbegrenzungsventil bereits offen ist (Merker3 = 1). Ist dies der Fall, Abfrageergebnis S1: ja, so wird in ein erstes Unterprogramm UP1 verzweigt, welches in Verbindung mit der 7 erklärt wird. Anderenfalls wird bei S2 ein Merker2 abgefragt. Der Merker2 wird dann gesetzt (Merker2 = 1), wenn das zweistufige Verfahren verwendet wird und das einstufige Verfahren bereits erfolgreich durchlaufen wurde. Ist dies der Fall, Abfrageergebnis S2: ja, so wird in ein zweites Unterprogramm UP2 verzweigt, welches in Verbindung mit der 8 erklärt wird. Anderenfalls wird bei S3 der Wert eines Merkers1 abgefragt. Der Merker1 wird dann gesetzt (Merker1 = 1), wenn ein erster Grenzwert pLi1 bereits erreicht wurde. Der erste Grenzwert pLi1 kennzeichnet ein höheres Druckniveau als der stationäre Raildruck pSTAT. Typische Werte sind für den stationären Raildruck pSTAT = 2200 bar und für den ersten Grenzwert pLi1 = 2320 bar. Wurde der Merker1 noch nicht gesetzt, Abfrageergebnis S3: nein, so wird bei S4 geprüft, ob der Raildruck pCR den ersten Grenzwert pLi1 erreicht oder überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, Abfrageergebnis S4: nein, so fährt der Programmablauf bei S20 fort. Anderenfalls wird bei S5 der Merker1 auf den Wert 1 gesetzt (Merker1 = 1) und bei S6 eine Zeit t1 inkrementiert. Danach wird der Programmablauf bei S20 fortgesetzt.
  • Hat die Prüfung bei S3 ergeben, dass der Merker1 gesetzt ist, Abfrageergebnis S3: ja, so wird bei S7 die Zeit t1 mit einer ersten kritischen Zeit tKr1 verglichen. Diese Zeit t1 dient dazu, zu überprüfen, ob der zweite Grenzwert pLi2 innerhalb der ersten kritischen Zeit tKr1 erreicht oder unterschritten wird. Ist die Zeit t1 größer als die kritische Zeit tKr1, Abfrageergebnis S7: ja, so werden der Merker1 und die Zeit t1 auf den Wert 0 zurückgesetzt, S16 und S17. Danach wird der Programmablauf bei S20 fortgesetzt. Wird die erste kritische Zeit tKr1 von der Zeit t1 nicht überschritten, Abfrageergebnis S7: nein, so wird bei S8 geprüft, ob der Raildruck pCR einen zweiten Grenzwert pLi2 erreicht oder unterschreitet. Ein typischer Wert für den zweiten Grenzwert ist pLi2 = 1000 bar. Ist dies nicht der Fall, so wird bei S9 die Zeit t1 inkrementiert und der Programmablauf am Punkt A fortgesetzt. Wurde bei S8 festgestellt, dass der Raildruck pCR den zweiten Grenzwert pLi2 erreicht oder unterschritten hat, so wird die Zeit t1 bei S10 auf den Wert t1 = 0 zurückgesetzt. Die erste Stufe des Überwachungsverfahrens ist damit abgeschlossen.
  • Nun wird bei S11 geprüft, ob das Überwachungsverfahren in zwei Stufen durchgeführt werden soll. Ist die zweite Stufe gesetzt, Abfrageergebnis S11: ja, so wird bei S18 der Merker2 auf den Wert 1 gesetzt und bei S19 wird die Zeit t2 inkrementiert. Diese Zeit t2 dient dazu, zu überprüfen, ob innerhalb einer zweiten kritischen Zeit tKr2 während eines Zeitraums dtdp ununterbrochen eine Raildruck-Regelabweichung ep vorliegt, welche betragsmäßig größer oder gleich als der Grenzwert dpLi ist. Soll nur das einstufige Überwachungsverfahren eingesetzt werden, Abfrageergebnis S11: nein, so wird bei S12 der Merker1 auf den Wert Merker1 = 0 zurückgesetzt und bei S13 der Merker3 auf den Wert Merker3 = 1 gesetzt, d. h. in diesem Fall wird ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt. Anschließend wird bei S14 der Zähler Z, welcher anzeigt, wie oft das Druckbegrenzungsventil geöffnet hat, inkrementiert. Bei S15 wird in einem dritten Unterprogramm UP3 der Zählerstand abgefragt. Das dritte Unterprogramm UP3 wird in Verbindung mit der 9 erklärt. Danach wird der Programmablauf bei S20 fortgesetzt. Bei S20 wird in einer Abfrage 1 die folgende Bedingung abgeprüft: Wurde das Resetsignal RS ausgegeben, d. h. wurde das Druckbegrenzungsventil getauscht, und fand ein Gelbalarm oder ein Rotalarm statt und steht der Motor (Mst = 1). Ist diese Abfrage negativ, so ist der Programmablauf beendet. Ist die Abfrage positiv, Abfrageergebnis S20: ja, so werden bei S21 eine Zeit t5 und der Zähler Z auf Null gesetzt. Damit ist der Programmablauf beendet.
  • In der 7 ist das erste Unterprogramm UP1 dargestellt. Über das erste Unterprogramm UP1 wird die Öffnungsdauer des Druckbegrenzungsventils erfasst. Aufgerufen wird das erste Unterprogramm UP1, wenn im Hauptprogramm der 6 bei S1 festgestellt wurde, dass der Merker3 gesetzt ist (Merker3 = 1), also dass das Druckbegrenzungsventil bereits offen ist. Bei S1 wird eine Zeit t5 inkrementiert und bei S2 geprüft, ob die Zeit t5 das erste Zeitlimit tLi1 bereits überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, Abfrageergebnis S2: nein, so wird bei S4 fortgefahren. Wurde das erste Zeitlimit tLi1 überschritten, so wird bei S3 ein Gelbalarm als Warnung des Betreibers ausgegeben. Danach wird bei S4 geprüft, ob die Zeit t5 auch das zweite Zeitlimit tLi2 überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, wird bei S6 fortgefahren. Wurde auch das zweite Zeitlimit tLi2 überschritten, so wird bei S5 der Rotalarm gesetzt.
  • Anschließend wird bei S6 anhand des Signals Motor steht Mst geprüft, ob die Brennkraftmaschine steht. Wurde das Signal Motor steht Mst nicht gesetzt, wird zum Hauptprogramm der 6, Punkt A, zurückgekehrt. Ist das Signal Motor steht Mst gesetzt, so wird bei S7 der Merker3 auf den Wert Merker3 = 0 gesetzt und zum Hauptprogramm der 6, Punkt A, zurückgekehrt.
  • In der 8 ist das zweite Unterprogramm UP2 dargestellt. Aufgerufen wird das zweite Unterprogramm UP2, wenn im Hauptprogramm der 6 bei S2 festgestellt wurde, dass der Merker2 gesetzt ist (Merker2 = 1). Ist dieser gesetzt, so hat das Überwachungsverfahren zwei Stufen, wobei die erste Stufe bereits erfolgreich abgelaufen ist. Bei S1 wird in einer Abfrage 2 geprüft, ob die Zeit t2 die zweite kritische Zeit tKr2 überschreitet oder ob der Raildruck pCR einen vierten Grenzwert pLi4 überschreitet oder ob der Raildruck pCR einen dritten Grenzwert pLi3 unterschreitet oder ob ein Motorstillstand (Mst = 1) erkannt ist. Ist eine dieser Bedingungen bei S1 erfüllt, Abfrageergebnis S1: ja, so wird das Verfahren abgebrochen, d. h. es wird in diesem Fall kein offenes Druckbegrenzungsventil detektiert. Nachfolgend werden dann bei S10 der Merker1, bei S11 der Merker2 und bei S12 die Zeit t2 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Auch die Zeit t3 und die Zeit t4, welche anzeigen, wie lange die Raildruck-Regelabweichung ohne Unterbrechung betragsmäßig größer als der Grenzwert dpLi war, werden auf den Wert 0 zurückgesetzt, S13 und S14. Ist keine der o. g. Bedingungen erfüllt, Abfrageergebnis S1: nein, so wird bei S2 überprüft, ob die Raildruck-Regelabweichung ep größer oder gleich als der Grenzwert dpLi ist. Ist dies der Fall, so wird bei S3 die Zeit t4 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Diese Zeit t4 misst, wie lange die Raildruck-Regelabweichung ep ununterbrochen negativ und betragsmäßig größer als der Grenzwert dpLi ist. Die Zelt t3 hingegen misst, wie lange die Raildruck-Regelabweichung ep ununterbrochen positiv und größer als der Grenzwert dpLi ist. Erreicht die Zeit t3 den Grenzwert dtdp, Abfrageergebnis S4: ja, so wird ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt. Bei S5 wird die Variable DBV (siehe 4) auf den Wert 1 gesetzt. Ebenfalls bei S5 werden die Merker1 und Merker2 sowie die Zeit t2 und die Zeit t3 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Der Merker3, welcher der Prozessvariablen DBV entspricht, wird auf den Wert Merker3 = 1 gesetzt. Der Zähler Z wird bei S6 inkrementiert und anschließend bei S7 im dritten Unterprogramm UP3 auf Grenzwertverletzung überprüft. Danach wird in das Hauptprogramm der 6 zum Punkt A verzweigt. Wird bei S4 erkannt, dass die Zeit t3 kleiner als der Grenzwert dtdp is, Abfrageergebnis S4: nein, so wird bei S8 die Zeit t3 inkrementiert und bei S9 die Zeit t2 inkrementiert und in das Hauptprogramm der 6 zum Punkt A verzweigt.
  • Wurde bei S2 festgestellt, dass die Raildruck-Regelabweichung ep kleiner als der Grenzwert dpLi ist, Abfrageergebnis S2: nein, so wird bei S15 die Zeit t3 auf den Wert 0 zurückgesetzt. Anschließend wird bei S16 überprüft, ob die Raildruck-Regelabweichung ep kleiner oder gleich als – dpLi ist. Ist dies nicht der Fall, Abfrageergebnis S16: nein, so wird bei S21 die Zeit t4 auf den Wert 0 zurückgesetzt und bei S22 die Zeit t2 inkrementiert. Ist die Bedingung bei S16 hingegen erfüllt, Abfrageergebnis S16: ja, wird bei S17 überprüft, ob die Zeit t4 größer oder gleich als der Grenzwert dtdp ist. Ist dies nicht der Fall, Abfrageergebnis S17: nein, werden bei S23 die Zeit t4 und bei S24 die Zeit t2 inkrementiert. Danach wird in das Hauptprogramm der 6 zum Punkt A verzweigt. Wurde bei S17 festgestellt, dass die Zeit t4 größer/gleich als der Grenzwert dtdp ist, so wird bei S18 ein offenes Druckbegrenzungsventil erkannt und die Variable DBV wird auf den Wert 1 gesetzt. Ebenfalls bei S18 werden die Merker1 und Merker2 sowie die Zeit t2 und die Zeit t4 auf den Wert 0 zurückgesetzt und der Merker3 auf den Wert 1 gesetzt. Bei S19 wird dann der Zähler Z inkrementiert und bei S20 im dritten Unterprogramm UP3 (9) der Zähler Z auf Grenzwertverletzung überprüft. Danach wird in das Hauptprogramm der 6 zum Punkt A verzweigt.
  • In der 9 ist das dritte Unterprogramm UP3 dargestellt, über welches der Zähler Z abgeprüft wird. Der Zähler wird immer dann inkrementiert, wenn ein geöffnetes Druckbegrenzungsventil erkannt wird. Bei S1 wird abgeprüft, ob der Zähler Z größer/gleich als eine vorgebbare Anzahl nGELB, zum Beispiel 30, ist. Ist dies nicht der Fall, so wird mit S3 fortgefahren. Anderenfalls, Abfrageergebnis S1: ja, wird bei S2 der Gelbalarm zur Warnung des Betreibers initiiert. Anschließend wird bei S3 geprüft, ob der Zähler Z größer/gleich als eine vorgebbare Anzahl nROT, zum Beispiel 50, ist. Ist dies nicht der Fall, so ist das Unterprogramm beendet. Ist der Zähler hingegen größer/gleich als nROT, so wird bei S4 ein Rotalarm initiiert. Über den Rotalarm wird dem Betreiber angezeigt, dass das Druckbegrenzungsventil getauscht werden sollte. Danach ist das Unterprogramm beendet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Kraftstofftank
    3
    Niederdruckpumpe
    4
    Saugdrossel
    5
    Hochdruckpumpe
    6
    Rail
    7
    Injektor
    8
    Einzelspeicher (optional)
    9
    Rail-Drucksensor
    10
    elektronisches Steuergerät (ECU)
    11
    Druckbegrenzungsventil, passiv
    12
    Raildruck-Regelkreis
    13
    Filter
    14
    Druckregler
    15
    Begrenzung
    16
    Pumpen-Kennlinie
    17
    Funktionsblock

Claims (7)

  1. Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine (1) mit einem Common-Railsystem sowie einem passiven Druckbegrenzungsventil (11) zur Ableitung von Kraftstoff aus einem Rail (6) in den Kraftstofftank (2), bei dem in einer ersten Stufe das Druckbegrenzungsventil (11) dann als geöffnet gesetzt (DBV = 1) wird, wenn innerhalb einer ersten kritische Zeit (tKr1), ausgehend von einem stationären Raildruck (pSTAT) der Raildruck einen ersten Grenzwert (pLi1) überschreitet und danach einen zweiten Grenzwert (pLi2) unterschreitet, wobei der erste Grenzwert (pLi1) ein höheres Druckniveau als der stationäre Raildruck (pSTAT) kennzeichnet und der zweite Grenzwert (pLi2) ein niedrigeres Druckniveau als der erste Grenzwert (pLi1) kennzeichnet, und bei dem die Öffnungsdauer des geöffneten Druckbegrenzungsventils (11) überwacht wird, indem mit Setzen eines geöffneten Druckbegrenzungsventils (11) ein erstes Zeitlimit (tLi1) und ein zweites Zeitlimit (tLi2) für den Weiterbetrieb festgelegt werden, nach Ablauf des ersten Zeitlimits (tLi1) ein Gelbalarm zur Warnung des Betreibers initiiert wird und nach Ablauf des zweiten Zeitlimits (tLi2) ein Rotalarm als Empfehlung zum Tausch des Druckbegrenzungsventils (11) initiiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste kritische Zeit (tKr1) mit Überschreiten des ersten Grenzwerts (phi1) gesetzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsdauer mit Erkennen einer stehenden Brennkraftmaschine (1) abgespeichert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Neustart der Brennkraftmaschine (1) die abgespeicherte Öffnungsdauer weitergezählt wird, wenn im Normalbetrieb das Druckbegrenzungsventil (11) erneut als geöffnet gesetzt wird und die Öffnungsdauer des Druckbegrenzungsventils (11) überwacht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (11) dann als geöffnet gesetzt (DBV = 1) wird, wenn nach positiv erkannter erster Stufe in einer zweiten Stufe innerhalb einer zweiten kritischen Zeit (tKR2) eine Raildruck-Regelabweichung (ep) betragsmäßig ununterbrochen größer/gleich als ein Grenzwert (dpLi) erkannt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend zur Überwachung der Öffnungsdauer auch die Häufigkeit der Öffnungsvorgänge erfasst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten Anzahl (nGELB) von Öffnungsvorgängen der Gelbalarm initiiert wird und bei einer zweiten Anzahl (nROT) von Öffnungsvorgängen der Rotalarm initiiert wird.
DE102011100187A 2011-05-02 2011-05-02 Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine Expired - Fee Related DE102011100187B3 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011100187A DE102011100187B3 (de) 2011-05-02 2011-05-02 Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
KR1020137032002A KR101791541B1 (ko) 2011-05-02 2012-04-27 내연 기관을 개회로 제어 및 폐회로 제어하기 위한 방법
US14/115,188 US9347409B2 (en) 2011-05-02 2012-04-27 Method for controlling and regulating an internal combustion engine
PCT/EP2012/001815 WO2012150020A1 (de) 2011-05-02 2012-04-27 Verfahren zur steuerung und regelung einer brennkraftmaschine
EP12719266.4A EP2705237B1 (de) 2011-05-02 2012-04-27 Verfahren zur steuerung und regelung einer brennkraftmaschine
CN201280021312.XA CN103635677B (zh) 2011-05-02 2012-04-27 用于控制和调节内燃机的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011100187A DE102011100187B3 (de) 2011-05-02 2011-05-02 Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011100187B3 true DE102011100187B3 (de) 2012-11-08

Family

ID=46044625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011100187A Expired - Fee Related DE102011100187B3 (de) 2011-05-02 2011-05-02 Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9347409B2 (de)
EP (1) EP2705237B1 (de)
KR (1) KR101791541B1 (de)
CN (1) CN103635677B (de)
DE (1) DE102011100187B3 (de)
WO (1) WO2012150020A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016173689A1 (de) 2015-04-29 2016-11-03 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum erkennen einer dauereinspritzung im betrieb einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine und brennkraftmaschine
WO2017092972A1 (de) * 2015-11-30 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines kraftstoffversorgungssystems
DE102017206416B3 (de) 2017-04-13 2018-08-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem
WO2019057666A1 (de) * 2017-09-25 2019-03-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit einem einspritzsystem und einspritzsystem zur durchführung eines solchen verfahrens
WO2019115342A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur vorhersage des ausfallzeitpunktes des druckbegrenzungsventils einer kraftstoffhochdruckpumpe eines kraftfahrzeugs
DE102015120579B4 (de) 2014-12-02 2023-09-21 Ford Global Technologies, Llc Identifizieren einer Verschlechterung des Kraftstoffsystems

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103573449B (zh) * 2013-11-19 2015-10-28 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 共轨限压阀的控制方法
DE102016207297B3 (de) * 2016-04-28 2017-10-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine
DE102017200482B4 (de) 2017-01-13 2022-08-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur detektion und charakterisierung von kraftstoffleckage sowie fahrzeug
CN111255565A (zh) * 2020-01-17 2020-06-09 一汽解放汽车有限公司 一种用于高压共轨***机械式pcv阀的失效监控装置
CN113931763A (zh) * 2021-09-30 2022-01-14 东风商用车有限公司 一种高压共轨管

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937962A1 (de) * 1999-08-11 2001-02-15 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Einspritzsystems
DE102006040441B3 (de) * 2006-08-29 2008-02-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen des Öffnens eines passiven Druck-Begrenzungsventils
DE102006049266B3 (de) * 2006-10-19 2008-03-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen eines geöffneten passiven Druck-Begrenzungsventils

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6480781B1 (en) * 2000-07-13 2002-11-12 Caterpillar Inc. Method and apparatus for trimming an internal combustion engine
US6901911B2 (en) * 2002-07-31 2005-06-07 Caterpillar Inc Pump and hydraulic system with low pressure priming and over pressurization avoidance features
DE102005029138B3 (de) * 2005-06-23 2006-12-07 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuer- und Regelverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
DE102008058721B4 (de) * 2008-11-24 2011-01-05 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuerungs- und Regelungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
DE102008058720A1 (de) * 2008-11-24 2010-05-27 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuerungs- und Regelungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
DE102009045563B4 (de) * 2009-10-12 2019-06-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen wenigstens eines Raildruck-Schließstrom-Wertepaares für ein Druckregelventil eines Common-Rail-Einspritzsystems
DE102009050468B4 (de) * 2009-10-23 2017-03-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937962A1 (de) * 1999-08-11 2001-02-15 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Einspritzsystems
DE102006040441B3 (de) * 2006-08-29 2008-02-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen des Öffnens eines passiven Druck-Begrenzungsventils
DE102006049266B3 (de) * 2006-10-19 2008-03-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen eines geöffneten passiven Druck-Begrenzungsventils

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015120579B4 (de) 2014-12-02 2023-09-21 Ford Global Technologies, Llc Identifizieren einer Verschlechterung des Kraftstoffsystems
WO2016173689A1 (de) 2015-04-29 2016-11-03 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum erkennen einer dauereinspritzung im betrieb einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine und brennkraftmaschine
DE102015207961A1 (de) 2015-04-29 2016-11-03 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen einer Dauereinspritzung im Betrieb einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102015207961B4 (de) * 2015-04-29 2017-05-11 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Erkennen einer Dauereinspritzung im Betrieb einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
US10801434B2 (en) 2015-04-29 2020-10-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for detecting continuous injection during the operation of an internal combustion engine, injection system for an internal combustion engine and internal combustion engine
WO2017092972A1 (de) * 2015-11-30 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines kraftstoffversorgungssystems
DE102017206416B3 (de) 2017-04-13 2018-08-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem
US10927783B2 (en) 2017-04-13 2021-02-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for ascertaining a continuous injection of a combustion chamber, injection system, and internal combustion engine comprising such an injection system
WO2019057666A1 (de) * 2017-09-25 2019-03-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit einem einspritzsystem und einspritzsystem zur durchführung eines solchen verfahrens
WO2019115342A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur vorhersage des ausfallzeitpunktes des druckbegrenzungsventils einer kraftstoffhochdruckpumpe eines kraftfahrzeugs
DE102017222559B4 (de) * 2017-12-13 2021-03-11 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Vorhersage des Ausfallzeitpunktes des Druckbegrenzungsventils einer Kraftstoffhochdruckpumpe eines Kraftfahrzeugs
US11448149B2 (en) 2017-12-13 2022-09-20 Vitesco Technologies GmbH Method and device for predicting the failure time of the pressure limiting valve of a high-pressure fuel pump of a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CN103635677B (zh) 2017-08-29
CN103635677A (zh) 2014-03-12
WO2012150020A1 (de) 2012-11-08
EP2705237B1 (de) 2018-06-27
KR101791541B1 (ko) 2017-11-20
EP2705237A1 (de) 2014-03-12
US20140123950A1 (en) 2014-05-08
US9347409B2 (en) 2016-05-24
KR20140033380A (ko) 2014-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011100187B3 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102006040441B3 (de) Verfahren zum Erkennen des Öffnens eines passiven Druck-Begrenzungsventils
DE102006049266B3 (de) Verfahren zum Erkennen eines geöffneten passiven Druck-Begrenzungsventils
EP2705236B1 (de) Verfahren zur überwachung eines passiven druckregelventils
DE102009050468B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102009051390B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE102014213648B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
DE102009050467A1 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE10329331B3 (de) Verfahren zur Diagnose eines Volumenstromregelventils bei einer Brennkraftmaschine mit Hochdruck-Speichereinspritzsystem
EP3033513A1 (de) Verfahren zur injektorindividuellen diagnose einer kraftstoff-einspritzeinrichtung und brennkraftmaschine mit einer kraftstoff-einspritzeinrichtung
EP3289205B1 (de) Verfahren zum erkennen einer dauereinspritzung im betrieb einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine und brennkraftmaschine
DE102009050469A1 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine
DE19634982C2 (de) Verfahren zur Überwachung eines Kraftstoffdruckes
DE102007000064B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Brennstoffeinspritzung
WO2020187802A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine und brennkraftmaschine mit einem einspritzsystem
DE102014100648B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung einer Fehlfunktion für einen Kraftstoffdrucksensor
DE102016214760B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine
WO2020165333A1 (de) Verfahren zum betreiben eines einspritzsystems einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine mit einem solchen einspritzsystem
DE102017216989B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem und Einspritzsystem zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE102010004215A1 (de) Vorrichtung zur Verhinderung des Absterbens des Motors bei einem mit einem Dieseleinspritzsystem ausgestatteten Fahrzeug
DE10058959A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Ansteurung eines Injektors
WO2018224180A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem und verfahren zur ausführung damit
DE102016219356A1 (de) Verfahren zur Erkennung von Tuningmaßnahmen an einer Brennkraftmaschine
DE102017214525A1 (de) Verfahren zur Überwachung eines Kraftstoffversorgungssystems
DE102015215473A1 (de) Detektion offenstehender Injektoren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130209

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee