EP2450553A2 - Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, sowie Verfahren zur Steuerung des selbigen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, sowie Verfahren zur Steuerung des selbigen Download PDF

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EP2450553A2
EP2450553A2 EP11182137A EP11182137A EP2450553A2 EP 2450553 A2 EP2450553 A2 EP 2450553A2 EP 11182137 A EP11182137 A EP 11182137A EP 11182137 A EP11182137 A EP 11182137A EP 2450553 A2 EP2450553 A2 EP 2450553A2
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EP
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pressure
low
pump
fuel
injection system
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EP2450553B1 (de
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Helmar Gruhl
Paulo Jorge Ferreira Goncalves
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02M63/025—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure from the common rail

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a low-pressure and high-pressure fuel injection system of an internal combustion engine, wherein a high-pressure fuel pump, a low pressure amount is supplied from the low pressure region, which compresses this low pressure to high pressure and promotes pressure in an accumulator of the high pressure region, and wherein the low pressure of the high pressure fuel pump is metered in accordance with a to be reached in an operating point of the internal combustion engine injection pressure.
  • the invention further relates to the structure of such a fuel injection system.
  • Fuel injection systems of modern diesel engines are predominantly designed today as common-rail injection systems.
  • high pressure fuel is withdrawn through the individual fuel injectors of the cylinders from a pressure accumulator, which is supplied via a high pressure fuel pump with the appropriate amount of fuel.
  • the fuel injection system in this case has a low-pressure region, from which the required amount of fuel is metered into the high-pressure fuel pump.
  • the metered addition to the high-pressure fuel pump is usually carried out via an upstream metering unit or a variable-volume feed pump.
  • a quantity-controllable delivery pump For metering the low pressure quantity to the high-pressure fuel pump, this is preceded by a quantity-controllable delivery pump, which adjusts the low-pressure quantity in accordance with an injection pressure to be achieved in the pressure accumulator of the high-pressure region.
  • a valve is provided between the flow-adjustable feed pump and the high-pressure fuel pump, which allows the promotion to high-pressure fuel pump from reaching a certain feed pressure in the feed line.
  • the feed pump is followed by a pressure control valve to regulate the pressure in the low pressure range. About this pressure control valve fuel is returned from exceeding a predetermined pressure in a reservoir.
  • the present invention seeks to provide a method for controlling a fuel injection system available, which allows the most efficient and flexible control of a fuel injection system of an internal combustion engine. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a fuel injection system of an internal combustion engine, in which an efficient control is possible. Finally, such a fuel injection system should be feasible with the least possible manufacturing effort.
  • the invention comprises the technical teaching that an adjustment of the high-pressure fuel pump metered low-pressure quantity is carried out by controlling a flow rate of a feed pump and a throttle amount of a metering unit.
  • the volume adjustable feed pump is followed by a metering unit, which together with the feed pump adjusts the high pressure fuel pump supplied low pressure.
  • Such a structure and such a method have the advantage that an efficient control of the metered low-pressure quantity in the manner of a multi-variable control in dependence on the injection pressure to be achieved can be realized. Because of the interaction of the volume-adjustable feed pump and a throttling via the downstream metering unit, a fast and precise adjustment of the low-pressure quantity to be metered can take place.
  • the fuel injection system as well as the method of controlling the same is the DE 19735561 A1 more complex.
  • metered addition is effected by means of a flow controlled delivery pump, in order to be able to realize a suitable addition to the high-pressure fuel pump, however, regulation of the low-pressure region via the pressure regulating valve which is detached from the high-pressure region is necessary. As a result, the control and the structure of the fuel injection system make more complicated.
  • a setting of the low pressure amount is initially made predominantly via a change in the throttle amount of the metering unit, with increasing change in the delivery rate of the feed pump, the throttle amount is back regulated accordingly.
  • the throttle amount of the metering unit with increasing adjustment of the delivery of the pump to the particular needs is back regulated to a defined starting point. Accordingly, in a renewed change of the operating point of the internal combustion engine be reacted again by means of the metering unit with a high control quality on this change.
  • the change in the throttle amount and the delivery rate is additionally made according to a further controlled variable in the form of a dynamic reserve of the low pressure range.
  • the injection pressure prevailing in the high-pressure region is additionally influenced by a control of a pressure regulating valve.
  • this pressure regulating valve is provided in the region of the pressure accumulator.
  • the metering unit is arranged in a return line of the high-pressure fuel pump.
  • a regulation of the inlet to the high pressure fuel pump is made by adjusting a return amount to the reservoir at this position.
  • an additional throttle point in the return of the high-pressure fuel pump can thereby be omitted, which reduces the manufacturing effort.
  • a throttle point is provided in a return of the high-pressure fuel pump, via which a return to the reservoir takes place.
  • FIG. 1 shows a first preferred embodiment of a fuel injection system of an internal combustion engine according to the invention. As can be seen, this has a low-pressure region 1 and a high-pressure region 2, which are separated from one another via a high-pressure fuel pump 3.
  • the low-pressure region 1 and the high-pressure region 2 are illustrated only with the elements essential to the invention, it being clear to the person skilled in the art that further elements, not shown, are indispensable for the functioning of the present fuel injection system.
  • the low-pressure region 1 comprises a reservoir 4 from which fuel is drawn in via a feed pump 5 and conveyed through a filter 6 to a low-pressure part 7 of the high-pressure fuel pump 3.
  • the fuel passes through the low pressure part 7 and is used for lubrication, as well as for cooling moving parts.
  • the fuel passes to a metering unit 8, which is able to throttle the amount of fuel and to suction valves 9 - of which in the present case only one is shown - to convey.
  • the optionally throttled fuel enters a high pressure part 10 of the high pressure fuel pump 3 and is compressed within the high pressure part 10 in a manner known in the art to high pressure.
  • the compressed fuel quantity is conveyed on the part of the high-pressure region 2 into a pressure accumulator 11, from which a defined amount of fuel via fuel injectors 12, of which only one is shown, can be taken for injection into respectively assigned combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the pressure accumulator 11 also has a pressure sensor 13, which detects the pressure prevailing in the accumulator 11 pressure.
  • the pressure accumulator 11 has a pressure regulating valve 14, via which specifically fuel can be conveyed back before the filter 6 of the low-pressure region 1.
  • FIG. 1 branches off from the inlet to the metering unit 8 further from a return line 15, via which an excessive, guided to the metering unit 8 amount of fuel can be returned to the reservoir 4.
  • the return line 15 is provided with a throttle point 16.
  • return flow lines 17 and 18 of the low-pressure part 7 of the high-pressure fuel pump 3 also open into the return line 15.
  • the feed pump 5 is formed in the fuel injection system according to the invention as a variable-volume feed pump which adjusts together with the metering unit 8, the high-pressure fuel pump 3 supplied low pressure.
  • the low-pressure quantity is defined by the delivered through the feed pump 5 to the metering unit 8 flow rate and by reaching the metering unit 8 in the high pressure part 10 throttle amount.
  • this low-pressure quantity is adjusted in accordance with an injection pressure to be reached in the respective operating point of the internal combustion engine in the pressure accumulator 11, wherein the fuel pressure prevailing in the pressure accumulator 11 is detected via the pressure sensor 13.
  • the adjustment of the low pressure quantity by the feed pump 5 and the metering unit 8 is such that initially a regulation of the low pressure mainly through the metering unit 8 by changing the Throttling amount is made and this throttling is back regulated with increasing change in the flow rate of the slower feed pump 5 again.
  • the back-regulation thus again ensures a certain dynamic reserve for reacting to a change in the operating point.
  • this dynamic reserve can be used as a further control variable in the adjustment of the low pressure quantity.
  • a higher required amount of fuel throttling is reduced via the metering unit 8, so that more fuel flows into the high pressure part 10 of the high pressure fuel pump 3.
  • the flow rate of the feed pump 5 is increased and increased beyond the need for adjusting the injection pressure demand, while the throttling of the metering unit 8 is back regulated back to a certain defined throttle position.
  • the already mentioned dynamic reserve is recovered in order to respond to further changes in the operating point of the internal combustion engine can.
  • the throttling of the metering unit 8 is increased and the delivery rate of the delivery pump 5 is reduced, whereby a further reduction of the delivery rate is achieved via the metering unit 8 while the throttling is reduced at the same time .
  • very rapid necessary reductions in the injection pressure can also be a reduction the pressure in the pressure accumulator 11 via the pressure regulating valve 14 can be achieved.
  • FIG. 2 a second preferred embodiment of a fuel injection system according to the invention is shown.
  • a metering unit 19 is arranged in the return line 15 in this case. Consequently, the amount of fuel supplied to the high-pressure part 10 of the high-pressure fuel pump 3 is adjusted via the metering unit 19 by controlling the fuel returned to the reservoir 4. In this way, an additional throttle point in the region of the return line 15 can be saved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines einen Niederdruck- (1) und einen Hochdruckbereich (2) aufweisenden Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei eine Hochdruckkraftstoffpumpe (3) eine Niederdruckmenge aus dem Niederdruckbereich (1) zugeführt wird, welche diese Niederdruckmenge auf Hochdruck verdichtet und in einen Druckspeicher (11) des Hochdruckbereichs (2) fördert, und wobei die Niederdruckmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe (3) entsprechend eines in einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu erreichenden Einspritzdrucks zudosiert wird, wobei ferner die Niederdruckmenge durch eine Regelung einer Fördermenge einer Förderpumpe (5) und einer Drosselmenge einer Zumesseinheit (8; 19) eingestellt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren die Ausgestaltung eines derartigen Kraftstoffeinspritzsystems.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines einen Niederdruck- und einen Hochdruckbereich aufweisenden Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei einer Hochdruckkraftstoffpumpe eine Niederdruckmenge aus dem Niederdruckbereich zugeführt wird, welche diese Niederdruckmenge auf Hochdruck verdichtet und in einen Druckspeicher des Hochdruckbereichs fördert, und wobei die Niederdruckmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe entsprechend eines in einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu erreichenden Einspritzdrucks zudosiert wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren den Aufbau eines derartigen Kraftstoffeinspritzsystems.
  • Kraftstoffeinspritzsysteme moderner Dieselmotoren sind heutzutage überwiegend als Common-Rail-Einspritzsysteme ausgebildet. Bei einem derartigen System wird unter Hochdruck stehender Kraftstoff durch die einzelnen Kraftstoffinjektoren der Zylinder aus einem Druckspeicher entnommen, welcher über eine Hochdruckkraftstoffpumpe mit der entsprechenden Kraftstoffmenge versorgt wird. Das Kraftstoffeinspritzsystem verfügt hierbei über einen Niederdruckbereich, aus welchem die erforderliche Kraftstoffmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe zudosiert wird. Die Zudosierung zur Hochdruckkraftstoffpumpe erfolgt hierbei üblicherweise über eine vorgeschaltete Zumesseinheit oder eine mengenregelbare Förderpumpe.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE 19735561 A1 sind ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, sowie ein derartiges System bekannt. Dieses Kraftstoffeinspritzsystem weist einen Niederdruck- und einen Hochdruckbereich auf, welche über eine Hochdruckkraftstoffpumpe voneinander getrennt sind. Der Hochdruckkraftstoffpumpe wird eine Niederdruckmenge aus dem Niederdruckbereich zugeführt, woraufhin die Pumpe diese Niederdruckmenge auf Hochdruck verdichtet und in einen Druckspeicher des Hochdruckbereichs fördert. Aus diesem Druckspeicher wird im weiteren Verlauf der zum Betrieb der Brennkraftmaschine nötige Kraftstoff durch Kraftstoffinjektoren der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine zur Einspritzung in deren Brennräume entnommen. Zur Zudosierung der Niederdruckmenge zur Hochdruckkraftstoffpumpe ist dieser eine mengenregelbare Förderpumpe vorgeschaltet, welche entsprechend eines im Druckspeicher des Hochdruckbereichs zu erreichenden Einspritzdrucks die Niederdruckmenge einstellt. Um vor der Hochdruckkraftstoffpumpe hierbei einen nahezu konstanten Speisedruck zu gewährleisten, ist zwischen der mengenregelbaren Förderpumpe und der Hochdruckkraftstoffpumpe ein Ventil vorgesehen, das ab Erreichen eines bestimmten Speisedrucks in der Speiseleitung die Förderung zur Hochdruckkraftstoffpumpe ermöglicht. Des Weiteren ist der Förderpumpe ein Druckregelventil nachgeschaltet, um den Druck im Niederdruckbereich zu regulieren. Über dieses Druckregelventil wird Kraftstoff ab Überschreiten eines vorgegebenen Drucks in einen Vorratsbehälter zurückgeführt.
  • Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems zur Verfügung zu stellen, welches eine möglichst effiziente und flexible Regelung eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welchem eine effiziente Regelung möglich ist. Schließlich sollte ein derartiges Kraftstoffeinspritzsystem mit möglichst geringem fertigungstechnischem Aufwand realisierbar sein.
  • Aus verfahrenstechnischer Sicht wird die vorgenannte Aufgabe ausgehend von einem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Aus vorrichtungstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe entsprechend den technischen Ausgestaltungen des nebengeordneten Anspruchs 5. Die jeweils darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass eine Einstellung der der Hochdruckkraftstoffpumpe zudosierten Niederdruckmenge durch eine Regelung einer Fördermenge einer Förderpumpe und einer Drosselmenge einer Zumesseinheit erfolgt. Der mengenregelbaren Förderpumpe ist hierzu eine Zumesseinheit nachgeschaltet, welche gemeinsam mit der Förderpumpe die der Hochdruckkraftstoffpumpe zugeführte Niederdruckmenge einstellt. Ein derartiger Aufbau und ein derartiges Verfahren haben den Vorteil, dass eine effiziente Regelung der zudosierten Niederdruckmenge nach Art einer Mehrgrößenregelung in Abhängigkeit zu erreichenden Einspritzdrucks realisiert werden kann. Denn durch das Zusammenspiel der mengenregulierbaren Förderpumpe und einer Drosselung über die nachgeschaltete Zumesseinheit kann eine schnelle und präzise Einstellung der zuzudosierenden Niederdruckmenge erfolgen. Vorteilhafterweise kann hierbei ein üblicherweise in einem Rücklauf zum Vorratsbehälter platziertes Überströmventil entfallen, da der Zumesseinheit durch die vorgeschaltete, mengenregelbare Förderpumpe Kraftstoff im Bereich der im jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine benötigten Menge zugeführt wird. Folglich kann ein ansonsten vorzusehendes, komplexes Bauteil eingespart werden, was den herstellungstechnischen Aufwand verringert.
  • Im Gegensatz hierzu ist das Kraftstoffeinspritzsystem, sowie das Verfahren zur Steuerung des selbigen der DE 19735561 A1 komplexer ausgestaltet. Zwar erfolgt eine Zudosierung über eine mengenregelbare Förderpumpe, um jedoch eine geeignete Zudosierung zur Hochdruckkraftstoffpumpe realisieren zu können, ist eine vom Hochdruckbereich losgelöste Regelung des Niederdruckbereichs über das Druckregelventil nötig. Hierdurch gestalten sich die Regelung und der Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems aufwendiger.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird eine Einstellung der Niederdruckmenge zunächst überwiegend über eine Veränderung der Drosselmenge der Zumesseinheit vorgenommen, wobei mit zunehmender Veränderung der Fördermenge der Förderpumpe die Drosselmenge wieder entsprechend zurückgeregelt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr schnelle Einstellung der Niederdruckmenge erfolgen kann, wobei gleichzeitig eine Dynamikreserve zur schnellen Reaktion auf eine Änderung des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine gebildet wird. Denn durch die Zumesseinheit kann durch Veränderung der Drosselmenge eine sehr rasche Verminderung oder Erhöhung der zur Hochdruckkraftstoffpumpe zudosierten Kraftstoffmenge erfolgen, wohingegen die Einstellung der Kraftstoffmenge über die Förderpumpe eine verhältnismäßig hohe Regelzeit in Anspruch nimmt. Somit kann durch die Zumesseinheit schnell auf nötige Änderungen der Niederdruckmenge reagiert werden und anschließend eine Nachregelung über die Fördermenge der Förderpumpe erfolgen, wobei die Drosselmenge der Zumesseinheit mit steigender Anpassung der Fördermenge der Förderpumpe an den jeweiligen Bedarf wieder auf einen definierten Ausgangspunkt zurückgeregelt wird. Dementsprechend kann bei einer erneuten Änderung des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine mittels der Zumesseinheit erneut mit einer hohen Regelgüte auf diese Veränderung reagiert werden.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Veränderung der Drosselmenge und der Fördermenge zusätzlich entsprechend einer weiteren Regelgröße in Form einer Dynamikreserve des Niederdruckbereichs vorgenommen. Hierdurch kann die Regelung des Einspritzdrucks im Hochdruckbereich weiter verbessert werden, indem eine Regelung der Förderpumpe und der Zumesseinheit entsprechend vorhandener Dynamikreserven im Niederdruckbereich erfolgt.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird der im Hochdruckbereich vorherrschende Einspritzdruck zusätzlich durch eine Ansteuerung eines Druckregelventils beeinflusst. Vorteilhafterweise ist dieses Druckregelventil im Bereich des Druckspeichers vorgesehen. Durch diese Maßnahme kann eine schnelle Verminderung des Einspritzdrucks durch das Druckregelventil herbeigeführt werden, was die Regelgüte des Kraftstoffeinspritzsystems weiter steigert.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zumesseinheit in einem Rücklauf der Hochdruckkraftstoffpumpe angeordnet. Durch die Zumesseinheit wird an dieser Position eine Regelung des Zulaufs zur Hockdruckkraftstoffpumpe durch Einstellen einer Rücklaufmenge zum Vorratsbehälter vorgenommen. Folglich kann hierdurch eine zusätzliche Drosselstelle im Rücklauf der Hochdruckraftstoffpumpe entfallen, was den herstellungstechnischen Aufwand vermindert. Alternativ hierzu ist in einem Rücklauf der Hochdruckkraftstoffpumpe eine Drosselstelle vorgesehen, über welche eine Rückführung zum Vorratsbehälter erfolgt.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
    Figur 2
    eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
    Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Aus Figur 1 geht eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine hervor. Wie zu erkennen ist, verfügt dieses über einen Niederdruckbereich 1 und einen Hochdruckbereich 2, welche über eine Hochdruckkraftstoffpumpe 3 voneinander getrennt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind der Niederdruckbereich 1 und der Hochdruckbereich 2 nur mit den für die Erfindung wesentlichen Elementen dargestellt, wobei dem Fachmann klar sein wird, dass für eine Funktionstüchtigkeit des vorliegenden Kraftstoffeinspritzsystems weitere, nicht dargestellte Elemente unerlässlich sind.
  • Der Niederdruckbereich 1 umfasst einen Vorratsbehälter 4, aus welchem über eine Förderpumpe 5 Kraftstoff angesaugt und durch einen Filter 6 zu einem Niederdruckteil 7 der Hochdruckkraftstoffpumpe 3 gefördert wird. Hierbei durchläuft der Kraftstoff den Niederdruckteil 7 und wird zur Schmierung, sowie zur Kühlung bewegter Teile herangezogen. Im Anschluss daran gelangt der Kraftstoff zu einer Zumesseinheit 8, welche im Stande ist, die Kraftstoffmenge zu drosseln und zu Saugventilen 9 - von welchen vorliegend nur eines dargestellt ist - zu befördern. Über diese Saugventile 9 gelangt der gegebenenfalls gedrosselte Kraftstoff in einen Hochdruckteil 10 der Hochdruckkraftstoffpumpe 3 und wird innerhalb des Hochdruckteils 10 auf dem Fachmann bekannter Art und Weise auf Hochdruck verdichtet.
  • Ausgehend vom Hochdruckteil 10 wird die verdichtete Kraftstoffmenge auf Seiten des Hochdruckbereichs 2 in einen Druckspeicher 11 gefördert, aus welchem eine definierte Kraftstoffmenge über Kraftstoffinjektoren 12, von welchen vorliegend nur einer dargestellt ist, zur Einspritzung in jeweils zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine entnommen werden kann. Der Druckspeicher 11 weist zudem einen Drucksensor 13 auf, welcher den im Druckspeicher 11 vorherrschenden Druck erfasst. Des Weiteren verfügt der Druckspeicher 11 über ein Druckregelventil 14, über das gezielt Kraftstoff vor den Filter 6 des Niederdruckbereichs 1 zurückgefördert werden kann.
  • Wie des Weiteren aus Figur 1 ersichtlich ist, zweigt von dem Zulauf zur Zumesseinheit 8 des Weiteren eine Rücklaufleitung 15 ab, über welche eine übermäßige, zur Zumesseinheit 8 geführte Kraftstoffmenge in den Vorratsbehälter 4 zurückbefördert werden kann. Um vor der Zumesseinheit 8 ein bestimmtes Druckniveau zu garantieren, ist die Rücklaufleitung 15 mit einer Drosselstelle 16 versehen. Des Weiteren münden in die Rücklaufleitung 15 auch Rückströmleitungen 17 und 18 des Niederdruckteils 7 der Hochdruckkraftstoffpumpe 3 ein.
  • Als Besonderheit ist die Förderpumpe 5 bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem als mengenregelbare Förderpumpe ausgebildet, die gemeinsam mit der Zumesseinheit 8 die der Hochdruckkraftstoffpumpe 3 zugeführte Niederdruckmenge einstellt. Die Niederdruckmenge wird dabei durch die über die Förderpumpe 5 zur Zumesseinheit 8 geförderte Fördermenge und durch die über die Zumesseinheit 8 in den Hochdruckteil 10 gelangende Drosselmenge definiert. Dabei wird diese Niederdruckmenge entsprechend eines in dem jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine im Druckspeicher 11 zu erreichenden Einspritzdrucks eingeregelt, wobei der im Druckspeicher 11 vorherrschende Kraftstoffdruck über den Drucksensor 13 erfasst wird.
  • Um bei der Einstellung der Niederdruckmenge eine möglichst schnelle Reaktion auf eine Änderung des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine gewährleisten zu können, erfolgt die Einstellung der Niederdruckmenge durch die Förderpumpe 5 und die Zumesseinheit 8 derart, dass zunächst eine Regelung der Niederdruckmenge überwiegend über die Zumesseinheit 8 durch Veränderung der Drosselmenge vorgenommen wird und diese Drosselung mit zunehmender Veränderung der Fördermenge der trägeren Förderpumpe 5 wieder entsprechend zurückgeregelt wird. Durch die Zurückregelung wird somit erneut eine bestimmte Dynamikreserve zur erneuten Reaktion auf eine Veränderung des Betriebspunkts sichergestellt. Dabei kann diese Dynamikreserve als weitere Regelgröße bei der Einstellung der Niederdruckmenge herangezogen werden. Bei einer höheren benötigten Kraftstoffmenge wird die Drosselung über die Zumesseinheit 8 vermindert, so dass mehr Kraftstoff in den Hochdruckteil 10 der Hochdruckkraftstoffpumpe 3 strömt. Gleichzeitig wird die Fördermenge der Förderpumpe 5 erhöht und über den zur Einstellung des Einspritzdrucks benötigten Bedarf hinaus gesteigert, wobei dabei die Drosselung der Zumesseinheit 8 wieder in eine bestimmte definierte Drosselposition zurückgeregelt wird. Hierdurch wird die bereits erwähnte Dynamikreserve wiedererlangt, um auf weitere Änderungen des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine reagieren zu können. Soll die dem Hochdruckteil 10 zugeführte Kraftstoffmenge verringert werden, so wird die Drosselung der Zumesseinheit 8 erhöht und gleichzeitig die Fördermenge der Förderpumpe 5 vermindert, wobei erneut ab Erreichen des geforderten Bedarfs eine weitere Verminderung der Fördermenge bei gleichzeitiger Verringerung der Drosselung über die Zumesseinheit 8 herbeigeführt wird. Im Falle sehr rascher nötiger Verminderungen des Einspritzdrucks kann zudem eine Absenkung des Drucks im Druckspeicher 11 über das Druckregelventil 14 erreicht werden.
  • In Figur 2 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems dargestellt. Im Unterschied zu der im Vorfeld beschriebenen Variante, ist eine Zumesseinheit 19 in diesem Fall in der Rücklaufleitung 15 angeordnet. Folglich wird über die Zumesseinheit 19 die dem Hochdruckteil 10 der Hochdruckkraftstoffpumpe 3 zugeführte Kraftstoffmenge durch Regelung des in den Vorratsbehälter 4 zurückgeführten Kraftstoffs eingestellt. Auf diese Art und Weise kann eine zusätzliche Drosselstelle im Bereich der Rücklaufleitung 15 eingespart werden.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems, sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung des selbigen kann eine effiziente und flexible Regelung eines Einspritzdrucks der Brennkraftmaschine realisiert werden. Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem mit niedrigem Herstellungsaufwand verwirklicht werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Steuerung eines einen Niederdruck- (1) und einen Hochdruckbereich (2) aufweisenden Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei eine Hochdruckkraftstoffpumpe (3) eine Niederdruckmenge aus dem Niederdruckbereich (1) zugeführt wird, welche diese Niederdruckmenge auf Hochdruck verdichtet und in einen Druckspeicher (11) des Hochdruckbereichs (2) fördert, und wobei die Niederdruckmenge der Hochdruckkraftstoffpumpe (3) entsprechend eines in einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu erreichenden Einspritzdrucks zudosiert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckmenge durch eine Regelung einer Fördermenge einer Förderpumpe (5) und einer Drosselmenge einer Zumesseinheit (8; 19) eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellung der Niederdruckmenge zunächst überwiegend über eine Veränderung der Drosselmenge der Zumesseinheit (8; 19) vorgenommen wird, wobei mit zunehmender Veränderung der Fördermenge der Förderpumpe (5) die Drosselmenge wieder entsprechend zurückgeregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Drosselmenge und der Fördermenge zusätzlich entsprechend einer weiteren Regelgröße in Form einer Dynamikreserve des Niederdruckbereichs (1) vorgenommen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der im Hochdruckbereich (2) vorherrschende Einspritzdruck zusätzlich durch eine Ansteuerung eines Druckregelventils (14) beeinflusst wird.
  5. Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Niederdruck-(1) und einem Hochdruckbereich (2), wobei eine Hochdruckkraftstoffpumpe (3) eine aus dem Niederdruckbereich (1) zugeführte Niederdruckmenge auf Hochdruck verdichtet und in einen Druckspeicher (11) fördert, und wobei der Niederdruckbereich (1) eine mengenregelbare Förderpumpe (5) umfasst, welche die Niederdruckmenge entsprechend eines in einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu erreichenden Einspritzdrucks der Hochdruckkraftstoffpumpe (3) zudosiert,
    dadurch gekennzeichnet, dass der mengenregelbaren Förderpumpe (5) eine Zumesseinheit (8; 19) nachgeschaltet ist, welche gemeinsam mit der Förderpumpe (5) die der Hochdruckkraftstoffpumpe (3) zugeführte Niederdruckmenge einstellt.
  6. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zumesseinheit (19) in einem Rücklauf der Hochdruckkraftpumpe (3) angeordnet ist.
  7. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rücklauf der Hochdruckkraftstoffpumpe (3) eine Drosselstelle (16) vorgesehen ist.
  8. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (11) über ein Druckregelventil (14) verfügt.
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