EP0930426A2 - Method for pre-setting the reference pressure for an accumulator fuel injection system - Google Patents

Method for pre-setting the reference pressure for an accumulator fuel injection system Download PDF

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EP0930426A2
EP0930426A2 EP98124810A EP98124810A EP0930426A2 EP 0930426 A2 EP0930426 A2 EP 0930426A2 EP 98124810 A EP98124810 A EP 98124810A EP 98124810 A EP98124810 A EP 98124810A EP 0930426 A2 EP0930426 A2 EP 0930426A2
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fup
injection pressure
output
engine
pressure
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Andreas Hartke
Christian Dr. Birkner
Klaus Dr. Wenzlawski
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Definitions

  • the invention relates to a method for specifying the injection pressure setpoint for memory injection systems Fuel supply in internal combustion engines.
  • injection systems are increasingly used, where with very high injection pressures.
  • Such injection systems are common rail injection systems (for diesel engines) and HPDI injection systems (for gasoline engines).
  • HPDI injection systems for gasoline engines.
  • These injection systems are characterized in that the fuel with a high pressure pump in all cylinders shared pressure accumulator is promoted from the injectors or injectors on the individual cylinders of the engine.
  • the opening and closing of the Injectors are usually controlled electromagnetically.
  • the amount of fuel injected is proportional to Injection valve opening time and system or injection pressure, measured by a pressure sensor on the pressure accumulator becomes.
  • the injection pressure is based on the engine speed independent and therefore represents an additional variable represents a need-based injection of the fuel enables.
  • the injection pressure is over the dependent fuel atomization a considerable Influence on the combustion process in the cylinder.
  • the object of the invention is to provide a method for specifying Injection pressure setpoint for accumulator injection systems create that from a transient engine operating condition resulting special requirements on the temporal Course of this size are involved.
  • the Injection pressure setpoint depending on the operating point with the help of separate maps for the engine operating states start, Idle and load.
  • a first timer is also used, the timing of which depends on the engine speed, the course the injection pressure setpoint to the special requirements adapted to the transient engine operation.
  • the timing of which depends on the engine speed, the course the injection pressure setpoint to the special requirements adapted to the transient engine operation.
  • the injection pressure when accelerating from a low engine speed out the injection pressure briefly to be raised in order to improve the mixture preparation at low engine speeds by increasing the injection pressure and therefore better fuel atomization too compensate.
  • a short-term lowering the injection pressure in the event of a sudden load request Reduce noise emissions at high engine speeds.
  • the second timer can also be used to Impose a change limit on the injection pressure during load operation. This depends on the gear selected or the Driving style of the driver the time behavior of the transfer function of the timing element specified accordingly. In this way can the driving behavior of the vehicle driver or a special Situation are taken into account and the usual as a compromise on fuel economy, the Torque development, pollutant emissions and noise behavior engine tuning made in the direction of a certain effect, such as maximum torque development, be moved.
  • the invention thus enables an operating point-dependent Change the injection pressure in real time and thus the optimal one Adaptation of the injection pressure curve to the special one Requirements of transient engine operation.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a fuel injection system, like it is called the common rail system is mainly used in diesel engines.
  • the Fuel is supplied from a fuel tank by a pre-feed pump 10 12 sucked in.
  • the pre-feed pump 10 promotes the Fuel via a fuel filter 14 to a high pressure pump 16, the fuel under high pressure in an accumulator 18 feeds.
  • the pressure accumulator 18 is equipped with injection valves 20 in connection through which the fuel in the cylinder of the internal combustion engine is injected.
  • an electronic control unit 22 controlled via signal lines 24 with the individual Injector 20 is connected.
  • the electronic control unit 22 acts via a control line 26 also on a suction throttle valve 28, which between the feed pump 10 and the high pressure pump 16 in the fuel line is arranged and with the help of the flow the high pressure pump 16 can be controlled to the volume flow the high pressure pump 16 to adjust as required.
  • the delivery flow of the high pressure pump 16 can alternatively but also in other ways, such as a corresponding print or Speed-dependent design of the prefeed pump 10 changed become.
  • a pressure sensor 30 is attached to the pressure accumulator 18 the pressure prevailing in the pressure accumulator 18 is detected.
  • the output signal of the pressure sensor 30 becomes the electronic control unit 22 fed.
  • a pressure control valve 34 switched.
  • This Pressure control valve 34 directs excess fuel that not to maintain a desired pressure in the Pressure accumulator 18 is required via a fuel return line 36 back into the fuel tank 12.
  • the pressure control valve 34 is connected to the electronic via a control line 38
  • Control unit 22 connected to the pressure control valve 34 emits a control signal that the pressure in the pressure accumulator 18 determined.
  • the electronic control unit 22 determines the fuel quantity the pressure that is to be applied to the injection valves 20, the is called the target pressure in the pressure accumulator 18 or the injection pressure target value, and gives over the control lines 26 and 38 corresponding signals to the pressure control valve 34 and / or High pressure pump 16.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram for the Specification of the injection pressure setpoint by the electronic Control unit 22.
  • the setpoint FUP_SP_PL determined in this way for load operation is applied to a first timing element 204 and is, additively in a summation point 205 by the Output signal of the first timer 204 modified, too led to a second timer 401.
  • On the second timer 401 are also the setpoints FUP_SP_ST and FUP_SP_IS from the Maps 301 and 302 for the operating states start and Idle on.
  • the index i identifies the current computing cycle, i-1 the previous.
  • the setpoint value for the injection pressure in the event of a sudden change for example the amount of fuel injected, can be raised or lowered with an adapted timing behavior.
  • the time constants T 1 , T 2 and the gain factor K PDT1 for the first DT 1 timing element 204 are taken from characteristic curves 201, 202 and 203 depending on the speed in order to coordinate the setpoint intervention via the first timing element 204 depending on the speed.
  • variable FUP_SP in equation (2) is described depending on the engine operating state either with FUP_SP_ST for engine start, with FUP_SP_IS for engine idling or with FUP_SP_PL for load operation.
  • the timer 401 is also informed of the engine operating state in coded form via the ENGINE_STATE input.
  • the basic time constants T1_PT1_BAS for the PT 1 timer 401 are specified via the map 402 as a function of the coolant temperature TCO and the current control difference FUP_DIFF between the target and actual pressure of the injection in the high-pressure accumulator, in order to determine the behavior of the mixture preparation, which depends on the engine temperature, and that for the Pressure build-up and reduction take into account different timing behavior of the injection system.
  • this base time constant is subjected to a multiplicative weighting in a multiplication point 404 before it is fed as a final time constant to the timing element 401 and processed there in the form of the variable T 1 according to equation (2).
  • the weighting is carried out with the aid of map 403.
  • the information about the gear engaged is contained in coded form in the signal GEAR, which is present as an input variable on map 403.
  • the signal DRIVER_MODE of the driver identification function of a transmission control for an automatic transmission may be present at a further input of the characteristic diagram 403.
  • the one in the form described at the output of the timer 401 Setpoint FUP_SP for the injection pressure obtained is the Injection pressure regulator in the electronic control unit 22 supplied as an input signal, which ensures that in the pressure accumulator 18 of the fuel supply system for a particular Operating behavior optimal injection pressure set becomes.

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Abstract

The method involves setting the pressure in the rail (18) depending on the operating states of the engine by specifying the demand pressure. Characteristic fields (10,301,302) are used for the injection pressure base value (FUPSPPLBAS) under load, during engine start-up (FUPSPST) and during idling (FUPSPIS). The output of the load-mode characteristic field is applied to the input of a first differential time element (204), whose time characteristic depends on the engine speed. The output of the first time element, the characteristic fields for the start and idle modes and the output of a characteristic field (402) for setting a base time constant are applied to the input of a second time element (401), whose output delivers the injection pressure desired value (FUPSP) for each engine operating state.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorgabe des Einspritzdruck-Sollwertes bei Speichereinspritzsystemen zur Kraftstoffzuführung in Verbrennungsmotoren.The invention relates to a method for specifying the injection pressure setpoint for memory injection systems Fuel supply in internal combustion engines.

Für die Kraftstoffversorgung von Verbrennungsmotoren werden zunehmend Speichereinspritzsysteme verwendet, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Solche Einspritzsysteme sind als Common-Rail-Einspritzsysteme (für Dieselmotoren) und HPDI-Einspritzsysteme (für Ottomotoren) bekannt. Diese Einspritzsysteme zeichnen sich dadurch aus, daß der Kraftstoff mit einer Hochdruckpumpe in einen allen Zylindern gemeinsamen Druckspeicher gefördert wird, von dem aus die Injektoren oder Einspritzventile an den einzelnen Zylindern des Motors versorgt werden. Das Öffnen und Schließen der Einspritzventile wird in der Regel elektromagnetisch gesteuert. Die eingespritzte Kraftstoffmenge ist proportional zur Öffnungsdauer des Einspritzventils und dem System- oder Einspritzdruck, der über einen Drucksensor am Druckspeicher gemessen wird.For the fuel supply of internal combustion engines memory injection systems are increasingly used, where with very high injection pressures. Such injection systems are common rail injection systems (for diesel engines) and HPDI injection systems (for gasoline engines). These injection systems are characterized in that the fuel with a high pressure pump in all cylinders shared pressure accumulator is promoted from the injectors or injectors on the individual cylinders of the engine. The opening and closing of the Injectors are usually controlled electromagnetically. The amount of fuel injected is proportional to Injection valve opening time and system or injection pressure, measured by a pressure sensor on the pressure accumulator becomes.

Der Einspritzdruck ist bei einem solchen System von der Motordrehzahl unabhängig und stellt daher eine zusätzliche Variable dar, die eine bedarfsgerechte Einspritzung des Kraftstoffs ermöglicht. Der Einspritzdruck hat zum Beispiel über die davon abhängige Kraftstoffzerstäubung einen erheblichen Einfluß auf den Verbrennungsvorgang im Zylinder. Durch Anheben des Einspritzdruckes im unteren Drehzahlbereich lassen sich etwa die Abgaswerte verbessern. Generell gilt es, immer einen an den Motorbetriebspunkt und den Betriebszustand angepaßten Einspritzdruck vorzugeben, um eine hinsichtlich der Schadstoffemission, dem Verbrennungsgeräusch und der Drehmomententfaltung optimale Verbrennung zu erhalten. In such a system, the injection pressure is based on the engine speed independent and therefore represents an additional variable represents a need-based injection of the fuel enables. For example, the injection pressure is over the dependent fuel atomization a considerable Influence on the combustion process in the cylinder. By lifting of the injection pressure in the lower speed range the exhaust gas values improve. In general, it always applies one adapted to the engine operating point and the operating state To specify an injection pressure in terms of Pollutant emissions, combustion noise and torque development to get optimal combustion.

Bislang erfolgte die Einspritzdruckvorgabe insbesondere beim Common-Rail-System lediglich über ein einziges Kennfeld, das über die aktuell eingespritzte Kraftstoffmenge und die aktuelle Motordrehzahl angesprochen wird. Übergangszustände, die sich etwa beim Beschleunigen aus einem transienten, nichtstationären Motorbetriebszustand ergeben, können dabei nicht ausreichend berücksichtigt werden.So far, the injection pressure has been specified especially at Common rail system only over a single map, the about the currently injected fuel quantity and the current one Engine speed is addressed. Transition states that for example when accelerating from a transient, non-stationary Engine operating condition can not result be considered sufficiently.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Vorgabe des Einspritzdruck-Sollwertes bei Speichereinspritzsystemen zu schaffen, in das die aus einem transienten Motorbetriebszustand resultierenden speziellen Anforderungen an den zeitlichen Verlauf dieser Größe eingebunden sind.The object of the invention is to provide a method for specifying Injection pressure setpoint for accumulator injection systems create that from a transient engine operating condition resulting special requirements on the temporal Course of this size are involved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahren gelöst.This object is achieved with the in claim 1 specified method solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Vorgabe des Einspritzdruck-Sollwertes betriebspunktabhängig mit Hilfe jeweils eigener Kennfelder für die Motorbetriebszustände Start, Leerlauf und Last.In the method according to the invention, the Injection pressure setpoint depending on the operating point with the help of separate maps for the engine operating states start, Idle and load.

Im Lastbetrieb wird zusätzlich über ein erstes Zeitglied, dessen Zeitverhalten von der Motordrehzahl abhängt, der Verlauf des Einspritzdruck-Sollwertes an die besonderen Anforderungen des transienten Motorbetriebes angepaßt. Auf diese Weise kann zum Beispiel bei einer Beschleunigung aus einer niedrigen Motordrehzahl heraus der Einspritzdruck kurzzeitig angehoben werden, um die tendenziell schlechtere Gemischaufbereitung bei niedrigen Drehzahlen durch eine Einspritzdruckerhöhung und damit eine bessere Kraftstoffzerstäubung zu kompensieren. Umgekehrt läßt sich durch eine kurzzeitige Absenkung des Einspritzdruckes bei plötzlicher Lastanforderung unter hoher Motordrehzahl die Geräuschemission reduzieren.In load operation, a first timer is also used, the timing of which depends on the engine speed, the course the injection pressure setpoint to the special requirements adapted to the transient engine operation. To this For example, when accelerating from a low engine speed out the injection pressure briefly to be raised in order to improve the mixture preparation at low engine speeds by increasing the injection pressure and therefore better fuel atomization too compensate. Conversely, a short-term lowering the injection pressure in the event of a sudden load request Reduce noise emissions at high engine speeds.

Mit Hilfe eines zweiten, vom ersten Zeitglied unabhängigen Zeitgliedes werden Übergänge in der Sollwertvorgabe beim Wechsel des Motorbetriebszustandes geeignet ausgeformt. Auf diese Weise können plötzliche Sprünge im Einspritzdruck-Sollwert, wie sie ohne entsprechende Gegenmaßnahmen beispielsweise beim Wechsel vom Startbetrieb (erhöhter Einspritzdruck) in den Leerlauf (abgesenkter Einspritzdruck) auftreten würden, vermieden werden. Dadurch werden sprunghafte Änderungen des Antriebsmomentes der Hochdruckpumpe etwa beim Übergang in den Leerlauf oder aus dem Leerlauf heraus umgangen. Neben einer geringeren Belastung der Komponenten des Einspritzsystems ist durch die erhöhte Drehzahlstabilität ein wesentlicher Komfortgewinn für die Fahrzeuginsassen die Folge.With the help of a second, independent of the first timer Timers become transitions in the setpoint specification at Change of the engine operating condition is suitably shaped. On this can cause sudden jumps in the injection pressure setpoint, such as without appropriate countermeasures, for example when changing from start mode (increased injection pressure) to idle (reduced injection pressure) would occur be avoided. This will make leaps and bounds Changes in the drive torque of the high pressure pump, for example when going to idle or out of idle bypassed. In addition to less stress on the components of the injection system is due to the increased speed stability a significant gain in comfort for the vehicle occupants Episode.

Das zweite Zeitglied kann ferner dazu genutzt werden, dem Einspritzdruck im Lastbetrieb eine Änderungsbegrenzung aufzuerlegen. Dazu wird abhängig vom eingelegten Gang oder der Fahrweise des Fahrers das Zeitverhalten der Übertragungsfunktion des Zeitgliedes entsprechend vorgegeben. Auf diese Weise kann dem Fahrverhalten des Fahrzeuglenkers oder einer besonderen Situation Rechnung getragen werden und die üblicherweise als Kompromiß hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs, der Drehmomententfaltung, der Schadstoffemission und dem Geräuschverhalten vorgenommene Motorabstimmung in Richtung eines bestimmten Effektes, etwa einer maximalen Drehmomententfaltung, verschoben werden.The second timer can also be used to Impose a change limit on the injection pressure during load operation. This depends on the gear selected or the Driving style of the driver the time behavior of the transfer function of the timing element specified accordingly. In this way can the driving behavior of the vehicle driver or a special Situation are taken into account and the usual as a compromise on fuel economy, the Torque development, pollutant emissions and noise behavior engine tuning made in the direction of a certain effect, such as maximum torque development, be moved.

Die Erfindung ermöglicht somit eine betriebspunktabhängige Änderung des Einspritzdruckes in Echtzeit und damit die optimale Anpassung des Einspritzdruckverlaufes an die besonderen Anforderungen des transienten Motorbetriebes.The invention thus enables an operating point-dependent Change the injection pressure in real time and thus the optimal one Adaptation of the injection pressure curve to the special one Requirements of transient engine operation.

Anhand der Zeichnung wird die vorliegende Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems;
  • Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung zur Vorgabe des Einspritzdruck-Sollwertes bei dem System der Fig. 1;
  • Fig. 3 die Sprungantwort des ersten Übertragungs-Zeitgliedes in der Blockdarstellung der Fig. 2; und
  • Fig. 4 die Sprungantwort des zweiten Übertragungs-Zeitgliedes in der Blockdarstellung der Fig. 2.
    • The present invention is explained in more detail by way of example with reference to the drawing. Show it:
  • Figure 1 is a schematic representation of a common rail fuel injection system.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram for specifying the injection pressure setpoint in the system of FIG. 1;
  • Fig. 3 shows the step response of the first transmission timer in the block diagram of Fig. 2; and
  • 4 shows the step response of the second transmission timer in the block diagram of FIG. 2.

    • Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems, wie es unter der Bezeichnung Common-Rail-System vor allem bei Dieselmotoren eingesetzt wird. Der Kraftstoff wird durch eine Vorförderpumpe 10 aus einem Kraftstoffbehälter 12 angesaugt. Die Vorförderpumpe 10 fördert den Kraftstoff über ein Kraftstoffilter 14 zu einer Hochdruckpumpe 16, die den Kraftstoff unter hohem Druck in einen Druckspeicher 18 einspeist. Der Druckspeicher 18 steht mit Einspritzventilen 20 in Verbindung, über die der Kraftstoff in die Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt wird. Der Einspritzvorgang wird von einer elektronischen Steuereinheit 22 gesteuert, die über Signalleitungen 24 mit den einzelnen Einspritzventilen 20 verbunden ist.1 schematically shows the structure of a fuel injection system, like it is called the common rail system is mainly used in diesel engines. Of the Fuel is supplied from a fuel tank by a pre-feed pump 10 12 sucked in. The pre-feed pump 10 promotes the Fuel via a fuel filter 14 to a high pressure pump 16, the fuel under high pressure in an accumulator 18 feeds. The pressure accumulator 18 is equipped with injection valves 20 in connection through which the fuel in the cylinder of the internal combustion engine is injected. Of the Injection process is done by an electronic control unit 22 controlled via signal lines 24 with the individual Injector 20 is connected.

    Die elektronische Steuereinheit 22 wirkt über eine Steuerleitung 26 auch auf ein Saugdrosselventil 28 ein, das zwischen der Vorförderpumpe 10 und der Hochdruckpumpe 16 in der Kraftstoffleitung angeordnet ist und mit dessen Hilfe der Förderstrom der Hochdruckpumpe 16 geregelt werden kann, um den Volumenstrom der Hochdruckpumpe 16 bedarfsabhängig einzustellen. Der Förderstrom der Hochdruckpumpe 16 kann alternativ jedoch auch auf andere Weise, etwa eine entsprechende druck- oder drehzahlabhängige Auslegung der Vorförderpumpe 10 verändert werden.The electronic control unit 22 acts via a control line 26 also on a suction throttle valve 28, which between the feed pump 10 and the high pressure pump 16 in the fuel line is arranged and with the help of the flow the high pressure pump 16 can be controlled to the volume flow the high pressure pump 16 to adjust as required. The delivery flow of the high pressure pump 16 can alternatively but also in other ways, such as a corresponding print or Speed-dependent design of the prefeed pump 10 changed become.

    Am Druckspeicher 18 ist ein Drucksensor 30 angebracht, der den im Druckspeicher 18 herrschenden Druck erfaßt. Das Ausgangssignal des Drucksensors 30 wird der elektronischen Steuereinheit 22 zugeführt.A pressure sensor 30 is attached to the pressure accumulator 18 the pressure prevailing in the pressure accumulator 18 is detected. The output signal of the pressure sensor 30 becomes the electronic control unit 22 fed.

    Zum Einstellen des Drucks im Druckspeicher 18 in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors ist in die Kraftstoffleitung 32 zwischen der Hochdruckpumpe 16 und dem Druckspeicher 18 ein Druckregelventil 34 geschaltet. Dieses Druckregelventil 34 leitet überschüssigen Kraftstoff, der nicht zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Drucks im Druckspeicher 18 benötigt wird, über eine Kraftstoffrückleitung 36 in den Kraftstoffbehälter 12 zurück. Das Druckregelventil 34 ist über eine Steuerleitung 38 mit der elektronischen Steuereinheit 22 verbunden, die an das Druckregelventil 34 ein Ansteuersignal abgibt, das den Druck im Druckspeicher 18 bestimmt.To set the pressure in the pressure accumulator 18 as a function of of the operating conditions of the internal combustion engine is in the Fuel line 32 between the high pressure pump 16 and the Pressure accumulator 18 a pressure control valve 34 switched. This Pressure control valve 34 directs excess fuel that not to maintain a desired pressure in the Pressure accumulator 18 is required via a fuel return line 36 back into the fuel tank 12. The pressure control valve 34 is connected to the electronic via a control line 38 Control unit 22 connected to the pressure control valve 34 emits a control signal that the pressure in the pressure accumulator 18 determined.

    In Abhängigkeit von den von außen zugeführten Eingangssignalen, zu denen neben dem Ausgangssignal des Drucksensors 30 auch die Motordrehzahl sowie weitere Informationen, wie solche über den eingelegten Gang gehören, und in Abhängigkeit von intern festgelegten Größen wie der aktuell eingespritzten Kraftstoffmenge bestimmt die elektronische Steuereinheit 22 den Druck, der an den Einspritzventilen 20 anliegen soll, das heißt den Solldruck im Druckspeicher 18 oder den Einspritzdruck-Sollwert, und gibt über die Steuerleitungen 26 und 38 entsprechende Signale an das Druckregelventil 34 und/oder die Hochdruckpumpe 16.Depending on the input signals supplied from outside, to which in addition to the output signal of the pressure sensor 30 also the engine speed and other information such as such belong about the gear engaged, and depending from internally determined sizes such as the currently injected The electronic control unit 22 determines the fuel quantity the pressure that is to be applied to the injection valves 20, the is called the target pressure in the pressure accumulator 18 or the injection pressure target value, and gives over the control lines 26 and 38 corresponding signals to the pressure control valve 34 and / or High pressure pump 16.

    Die Fig. 2 zeigt eine schematische Blockdarstellung für die Vorgabe des Einspritzdruck-Sollwertes durch die elektronische Steuereinheit 22.2 shows a schematic block diagram for the Specification of the injection pressure setpoint by the electronic Control unit 22.

    Mit Hilfe der Kennfelder 101, 301 und 302 werden für die Motorbetriebszustände Start ST (Kennfeld 301), Leerlauf IS (Kennfeld 302) und Lastbetrieb PL (Kennfeld 101) entsprechende Sollwerte FUP_SP_ST, FUP_SP_IS und FUP_SP_PL_BAS für den Einspritzdruck vorgegeben. Dabei werden die Sollwertkennfelder für den Start und den Leerlauf über die aktuelle Motordrehzahl N und die Kühlmitteltemperatur TCO angesprochen, um der Abhängigkeit der Gemischaufbereitung von der Ladungsbewegung im Brennraum und der Temperatur des Motors Rechnung zu tragen.With the help of the maps 101, 301 and 302 for the engine operating states Start ST (map 301), idle IS (Map 302) and load operation PL (map 101) corresponding Setpoints FUP_SP_ST, FUP_SP_IS and FUP_SP_PL_BAS for the Injection pressure specified. The setpoint maps for starting and idling over the current engine speed N and the coolant temperature TCO addressed to the dependence of the mixture preparation on the charge movement in the combustion chamber and the temperature of the engine carry.

    Unter Rückgriff auf eine vorgegebene Kennlinie 102 wird der im Lastbetrieb betriebspunktabhängig vorgegebene Sollwert FUP_SP_BL_BAS für den Einspritzdruck in der Summationsstelle 103 auf additivem Weg kühlmitteltemperaturabhängig zu FUP_SP_PL korrigiert. Der so ermittelte Sollwert FUP_SP_PL für den Lastbetrieb liegt an einem ersten Zeitglied 204 an und wird, additiv in einer Summationsstelle 205 durch das Ausgangssignal des ersten Zeitgliedes 204 modifiziert, auch zu einem zweiten Zeitglied 401 geführt. Am zweiten Zeitglied 401 liegen auch die Sollwerte FUP_SP_ST und FUP_SP_IS aus den Kennfeldern 301 und 302 für die Betriebszustände Start und Leerlauf an.Using a predetermined characteristic curve 102, the Specified setpoint in load mode depending on the operating point FUP_SP_BL_BAS for the injection pressure in the summation point 103 in an additive way depending on the coolant temperature FUP_SP_PL corrected. The setpoint FUP_SP_PL determined in this way for load operation is applied to a first timing element 204 and is, additively in a summation point 205 by the Output signal of the first timer 204 modified, too led to a second timer 401. On the second timer 401 are also the setpoints FUP_SP_ST and FUP_SP_IS from the Maps 301 and 302 for the operating states start and Idle on.

    Das erste Zeitglied 204 ist als DT1-Glied ausgebildet. Die rekursive Gleichung für die Übertragungsfunktion dieses Zeitgliedes 204 lautet

    Figure 00060001
    mit

  • FUP_SP_PL_DYN(i): Ausgangssignal des ersten Zeitgliedes,
  • KPDT1: Verstärkungsfaktor,
  • T1: erste Zeitkonstante,
  • T2: zweite Zeitkonstante,
  • FUP_SP_PL(i): Einspritzdruck-Sollwert im Lastbetrieb,
  • ta: Abtastzeit.
    • The first timing element 204 is designed as a DT 1 element. The recursive equation for the transfer function of this timer 204 is
    Figure 00060001
    With
  • FUP_SP_PL_DYN (i): output signal of the first timer,
  • K PDT1 : gain factor ,
  • T 1 : first time constant,
  • T 2 : second time constant,
  • FUP_SP_PL (i): injection pressure setpoint in load operation,
  • t a : sampling time.

    • Der Index i kennzeichnet dabei den aktuellen Rechendurchlauf, i-1 den vorhergehenden.The index i identifies the current computing cycle, i-1 the previous.

    Die Fig. 3 zeigt die Sprungantwort des ersten Zeitgliedes 204. Mit Hilfe dieses Zeitgliedes kann, je nach Wahl des Vorzeichens des Verstärkungsfaktors, der Sollwert für den Einspritzdruck bei einer sprungförmigen Änderung beispielsweise der eingespritzten Kraftstoffmenge mit einem angepaßten Zeitverhalten angehoben oder abgesenkt werden. Die Zeitkonstanten T1, T2 und der Verstärkungsfaktor KPDT1 für das erste DT1-Zeitglied 204 werden drehzahlabhängig vorgegebenen Kennlinien 201, 202 und 203 entnommen, um den Sollwerteingriff über das erste Zeitglied 204 drehzahlabhängig abzustimmen. 3 shows the step response of the first timing element 204. With the aid of this timing element, depending on the choice of the sign of the amplification factor, the setpoint value for the injection pressure in the event of a sudden change, for example the amount of fuel injected, can be raised or lowered with an adapted timing behavior. The time constants T 1 , T 2 and the gain factor K PDT1 for the first DT 1 timing element 204 are taken from characteristic curves 201, 202 and 203 depending on the speed in order to coordinate the setpoint intervention via the first timing element 204 depending on the speed.

    Das dem ersten Zeitglied 204 nachgeschaltete zweite Zeitglied 401 ist als Verzögerungsglied erster Ordnung (PT1-Glied) ausgeführt. Die Gleichung für die Übertragungsfunktion dieses Zeitglieds 401, dessen Sprungantwort in der Fig. 4 dargestellt ist, lautet in der rekursiven Form

    Figure 00070001
    mit

  • FUP_SP_DFT(i): verzögerter Einspritzdruck-Sollwert,
  • FUP_SP(i): aktueller Einspritzdruck-Sollwert,
  • T1: Zeitkonstante des Verzögerungs-Zeitgliedes,
  • ta: Abtastzeit,
    • wobei der Index i wieder den aktuellen Rechendurchlauf und i-1 den vorhergehenden kennzeichnet.The second timing element 401 connected downstream of the first timing element 204 is designed as a first-order delay element (PT 1 element). The equation for the transfer function of this timing element 401, whose step response is shown in FIG. 4, is in the recursive form
    Figure 00070001
    With
  • FUP_SP_DFT (i): delayed injection pressure setpoint,
  • FUP_SP (i): current injection pressure setpoint,
  • T 1 : time constant of the delay timer,
  • t a : sampling time,
    • where the index i again indicates the current computing cycle and i-1 the previous one.

    Die Variable FUP_SP in der Gleichung (2) wird dabei in Abhängigkeit vom Motorbetriebszustand entweder mit FUP_SP_ST für den Motorstart, mit FUP_SP_IS für den Motorleerlauf oder mit FUP_SP_PL für den Lastbetrieb beschrieben. Dazu wird dem Zeitglied 401 zusätzlich über den Eingang ENGINE_STATE in kodierter Form der Motorbetriebszustand mitgeteilt. Die Vorgabe der Basiszeitkonstanten T1_PT1_BAS für das PT1-Zeitglied 401 erfolgt über das Kennfeld 402 in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur TCO und der aktuellen Regeldifferenz FUP_DIFF zwischen Einspritzsoll- und -istdruck im Hochdruckspeicher, um dem von der Motortemperatur abhängigen Verhalten der Gemischaufbereitung und dem für den Druckauf- und -abbau unterschiedlichen Zeitverhalten des Einspritzsystems Rechnung zu tragen. In Abhängigkeit vom eingelegten Gang und dem Ergebnis einer Fahrererkennung wird diese Basiszeitkonstante in einer Multiplikationsstelle 404 einer multiplikativen Wichtung unterzogen, bevor sie als endgültige Zeitkonstante dem Zeitglied 401 zugeführt und dort in Form der Variablen T1 nach Gleichung (2) verarbeitet wird. Die Wichtung erfolgt mit Hilfe des Kennfeldes 403. Die Information über den eingelegten Gang ist in kodierter Form im Signal GEAR enthalten, das als Eingangsgröße am Kennfeld 403 anliegt. An einem weiteren Eingang des Kennfeldes 403 liegt gegebenenfalls das Signal DRIVER_MODE der Fahrererkennungsfunktion einer Getriebesteuerung für ein Automatikgetriebe an.The variable FUP_SP in equation (2) is described depending on the engine operating state either with FUP_SP_ST for engine start, with FUP_SP_IS for engine idling or with FUP_SP_PL for load operation. For this purpose, the timer 401 is also informed of the engine operating state in coded form via the ENGINE_STATE input. The basic time constants T1_PT1_BAS for the PT 1 timer 401 are specified via the map 402 as a function of the coolant temperature TCO and the current control difference FUP_DIFF between the target and actual pressure of the injection in the high-pressure accumulator, in order to determine the behavior of the mixture preparation, which depends on the engine temperature, and that for the Pressure build-up and reduction take into account different timing behavior of the injection system. Depending on the gear engaged and the result of a driver identification, this base time constant is subjected to a multiplicative weighting in a multiplication point 404 before it is fed as a final time constant to the timing element 401 and processed there in the form of the variable T 1 according to equation (2). The weighting is carried out with the aid of map 403. The information about the gear engaged is contained in coded form in the signal GEAR, which is present as an input variable on map 403. The signal DRIVER_MODE of the driver identification function of a transmission control for an automatic transmission may be present at a further input of the characteristic diagram 403.

    Unter Rückgriff auf die Informationen über das allgemeine Fahrverhalten des Fahrers, das in modernen Getriebesteuerungen üblicherweise über ein Fuzzy-System ermittelt oder vom Fahrer durch Betätigung eines Schalters vorgegeben wird, kann somit der Druckaufbau und der Druckabbau im Hochdruckspeicher gegenüber dem vorgegebenen Zeitverhalten gezielt beschleunigt oder verzögert werden, um damit zum Beispiel dem Wunsch des Fahrers nach optimaler Drehmomententfaltung Rechnung zu tragen.Using the information on the general Driving behavior of the driver in modern transmission controls usually determined via a fuzzy system or from Driver can be specified by operating a switch thus the pressure build-up and pressure reduction in the high-pressure accumulator accelerated in a targeted manner compared to the specified time behavior or be delayed in order to meet the wish of the Driver after optimal torque deployment to take into account.

    Der in der beschriebenen Form am Ausgang des Zeitgliedes 401 erhaltene Sollwert FUP_SP für den Einspritzdruck wird dem Einspritzdruckregler in der elektronischen Steuereinheit 22 als Eingangssignal zugeführt, der dafür sorgt, daß im Druckspeicher 18 des Kraftstoffversorgungssystems der für ein bestimmtes Betriebsverhalten optimale Einspritzdruck eingestellt wird.The one in the form described at the output of the timer 401 Setpoint FUP_SP for the injection pressure obtained is the Injection pressure regulator in the electronic control unit 22 supplied as an input signal, which ensures that in the pressure accumulator 18 of the fuel supply system for a particular Operating behavior optimal injection pressure set becomes.

    Claims (7)

    Verfahren zur Vorgabe des Einspritzdruck-Sollwertes bei Speichereinspritzsystemen zur Kraftstoffzuführung in Verbrennungsmotoren, wobei über die Sollwert-Vorgabe der Druck in einem Druckspeicher (18) in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors eingestellt wird, mit Kennfeldern (101, 301, 302) für einen Einspritzdruck-Basiswert im Lastbetrieb (FUP_SP_PL_BAS), beim Motorstart (FUP_SP_ST) und im Leerlauf (FUP_SP_IS); mit einem ersten differentiellen DT1-Zeitglied (204), an dessen Eingang der Ausgang des Lastbetrieb-Kennfeldes (101) anliegt und dessen Zeitverhalten von der Motordrehzahl abhängt; und mit einem zweiten PT1-Verzögerungs-Zeitglied (401), an dessen Eingang der Ausgang des ersten Zeitgliedes (204), die Ausgänge der Kennfelder (301, 302) für den Start und den Leerlauf und der Ausgang eines Kennfeldes (402) für die Vorgabe einer Basiszeitkonstanten (T1_PT1_BAS) anliegen und an dessen Ausgang der Einspritzdruck-Sollwert (FUP_SP) für den jeweiligen Betriebszustand des Verbrennungsmotors abgegeben wird. Method for presetting the injection pressure setpoint in accumulator injection systems for supplying fuel in internal combustion engines, the presetting of the pressure in a pressure accumulator (18) being set as a function of the operating states of the internal combustion engine, with maps (101, 301, 302) for an injection pressure base value in load operation (FUP_SP_PL_BAS), at engine start (FUP_SP_ST) and in idle (FUP_SP_IS); with a first differential DT 1 timing element (204), at the input of which the output of the load operation map (101) is present and whose timing depends on the engine speed; and with a second PT 1 delay timer (401), at the input of which the output of the first timer (204), the outputs of the maps (301, 302) for starting and idling and the output of a map (402) for Presetting of a basic time constant (T1_PT1_BAS) and the output of which the injection pressure setpoint (FUP_SP) for the respective operating state of the internal combustion engine is output. Verfahren nach Anspruch 1, mit einer Kennlinie (102) für die kühlmitteltemperaturabhängige Modifikation des Einspritzdruck-Basiswertes (FUP_SP_PL_BAS) aus dem Kennfeld (101) für den Lastbetrieb.Method according to Claim 1, with a characteristic curve (102) for the coolant temperature-dependent modification of the injection pressure base value (FUP_SP_PL_BAS) from the map (101) for the load operation. Verfahren nach Anspruch 1, mit Kennlinien (201, 202, 203) zur drehzahlabhängigen Vorgabe von Zeitkonstanten (T1, T2) und eines Verstärkungsfaktors (KPDT1) an das erste Zeitglied (204). Method according to Claim 1, with characteristic curves (201, 202, 203) for the speed-dependent specification of time constants (T 1 , T 2 ) and an amplification factor (K PDT1 ) for the first timing element (204). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ausgang des Kennfeldes (402) für die Vorgabe einer Basiszeitkonstanten (T1_PT1_BAS) für das zweite Zeitglied (401) durch ein Kennfeld (403) für den eingelegten Gang und das Fahrverhalten des Fahrers modifiziert wird.The method of claim 1, wherein the output of the map (402) for the specification of a base time constant (T1_PT1_BAS) for the second timer (401) through a map (403) for the gear engaged and the driving behavior of the Driver is modified. Verfahren nach Anspruch 1, wobei am Eingang des zweiten Zeitgliedes (401) ein Signal (ENGINE_STATE) über den Motorbetriebszustand anliegt.The method of claim 1, wherein at the entrance of the second Timer (401) a signal (ENGINE_STATE) about the engine operating state is present. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gleichung für die Übertragungsfunktion des ersten Zeitgliedes (204) in rekursiver Form
    Figure 00100001
    lautet, mit FUP_SP_PL_DYN(i): Ausgangssignal des ersten Zeitgliedes; KPDT1: Verstärkungsfaktor; T1: erste Zeitkonstante; T2: zweite Zeitkonstante; FUP_SP_PL(i): Einspritzdruck-Sollwert im Lastbetrieb; ta: Abtastzeit; wobei der Index i den aktuellen Rechendurchlauf und i-1 den vorhergehenden bezeichnet.    The method of claim 1, wherein the equation for the transfer function of the first timing element (204) is in recursive form
    Figure 00100001
    is with FUP_SP_PL_DYN (i): output signal of the first timing element; K PDT1 : gain factor ; T 1 : first time constant; T 2 : second time constant; FUP_SP_PL (i): injection pressure setpoint in load operation; t a : sampling time; where the index i denotes the current calculation run and i-1 the previous one.         Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gleichung für die Übertragungsfunktion des zweiten Zeitgliedes (401) in rekursiver Form
    Figure 00110001
    lautet, mit FUP_SP_DFT(i): verzögerter Einspritzdruck-Sollwert; FUP_SP(i): aktueller Einspritzdruck-Sollwert; T1: Zeitkonstante des Verzögerungs-Zeitgliedes; ta: Abtastzeit; wobei der Index i den aktuellen Rechendurchlauf und i-1 den vorhergehenden bezeichnet.    The method of claim 1, wherein the equation for the transfer function of the second timing element (401) is in recursive form
    Figure 00110001
    is with FUP_SP_DFT (i): Delayed injection pressure setpoint; FUP_SP (i): current injection pressure setpoint; T 1 : time constant of the delay timer; t a : sampling time; where the index i denotes the current calculation run and i-1 the previous one.
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