EP3665377B1 - Method for operating an internal combustion engine having an injection system, injection system designed to carry out a method of this type, and internal combustion engine having an injection system of this type - Google Patents

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EP3665377B1
EP3665377B1 EP18752738.7A EP18752738A EP3665377B1 EP 3665377 B1 EP3665377 B1 EP 3665377B1 EP 18752738 A EP18752738 A EP 18752738A EP 3665377 B1 EP3665377 B1 EP 3665377B1
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pressure control
control valve
volume flow
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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 operating an internal combustion engine, an injection system for an internal combustion engine that is set up to carry out such a method, and an internal combustion engine with such an injection system.
  • the high pressure in the high-pressure accumulator initially increases, since the fuel quantity to be injected into the combustion chambers of the internal combustion engine is quickly reduced, with the high-pressure control being delayed appeals.
  • the high-pressure disturbance variable ie the target volume flow for the fuel to be controlled via the pressure-regulating valve, is rapidly increased, so that the high pressure drops again.
  • the target volume flow for the fuel to be controlled is only reduced again after the internal combustion engine has reached its idling speed.
  • the invention is based on the object of creating a method for operating an internal combustion engine, an injection system that is set up for carrying out such a method, and an internal combustion engine with such an injection system, in which case the disadvantages mentioned do not occur.
  • the object is achieved in particular by the method described above being developed in such a way that a time development of the target volume flow is recorded and that the target volume flow is filtered, with a time constant for filtering the target volume flow depending on the recorded temporal development of the target volume flow is selected.
  • the at least one pressure control valve is controlled with the filtered target volume flow.
  • the setpoint volume flow can be reduced or withdrawn in particular with a delay, so that an excessive increase in the high pressure, which can lead to a significantly worsened emission behavior of the internal combustion engine and to an impermissible load on the same, is avoided.
  • the development of the target volume flow over time can be fast and particularly highly dynamic if this is necessary to protect the internal combustion engine from an impermissible load, in particular to limit an impermissible increase in the high pressure by rapidly increasing the target volume flow.
  • this high dynamic of the target volume flow is no longer mandatory for each time development of the same, but rather can be delayed for such events in which, for example, too rapid a reduction in the target volume flow leads to an impermissible high-pressure increase in the high-pressure accumulator would.
  • the internal combustion engine is protected in this way from an impermissibly high load, and a Deteriorated emission behavior of the internal combustion engine at corresponding operating points or during corresponding operating events can be effectively avoided. This results in a longer service life for the injection system and also for the internal combustion engine as a whole, as well as a globally improved emissions behavior.
  • the injection system of the internal combustion engine has at least one first pressure control valve on the high-pressure side as an additional pressure control element. According to one embodiment, it is therefore possible for the injection system to have only and precisely one pressure control valve on the high-pressure side. According to another embodiment, however, it is also possible for the injection system to have a plurality of high-pressure-side pressure control valves as additional pressure actuators, it being possible in particular to have exactly two high-pressure-side pressure control valves as additional pressure actuators.
  • the injection system is set up in particular for injecting fuel into at least one combustion chamber of the internal combustion engine, in particular for direct injection of fuel into the at least one combustion chamber, and very particularly for injecting fuel into a plurality of combustion chambers of the internal combustion engine, in particular for direct injection of fuel into each combustion chamber the majority of combustion chambers.
  • the high-pressure accumulator is preferably designed as a common high-pressure accumulator with which a plurality of injectors is in fluid communication.
  • the individual injectors can in particular be assigned to different combustion chambers of the internal combustion engine for the direct injection of fuel into the respective combustion chambers.
  • Such a high-pressure accumulator is also referred to as a rail, with the injection system preferably being designed as a common rail injection system.
  • a fuel volume flow that can be delivered from the fuel reservoir to the high-pressure accumulator can be adjusted via the suction throttle on the low-pressure side, so that the high pressure is regulated via the first high-pressure control circuit by varying the fuel quantity supplied to the high-pressure accumulator per unit of time.
  • Fuel can be discharged from the high-pressure accumulator into the fuel reservoir via the at least one high-pressure-side pressure control valve, so that the pressure control valve can be used in particular to prevent an impermissible increase in high pressure and/or to quickly reduce high pressure.
  • a time derivative of the target volume flow is calculated, with the time constant for the filtering applied to the target volume flow being selected as a function of the time derivative.
  • the dynamics of the target volume flow can be influenced as a function of its development over time.
  • An averaged time derivative of the target volume flow is preferably calculated, with the time constant being selected as a function of the averaged time derivative.
  • a first time constant is selected if the - preferably averaged - time derivative has a positive sign or is equal to zero, with a second time constant different from the first time constant being selected if the - preferably averaged - Time derivative of the target volume flow has a negative sign.
  • the fact that the time derivative has a positive sign or is equal to zero means in particular that it is genuinely positive or zero, in particular greater than or equal to zero.
  • the fact that the time derivative has a negative sign means that it is truly negative, i.e. less than zero.
  • the choice of the time constant i.e.
  • the choice of a value for the time constant can be made dependent on whether the target volume flow is increasing or decreasing.
  • a different, preferably smaller, time constant can be selected for an increase in the target volume flow than for a drop in the target volume flow. It is thus possible for the target volume flow to rise rapidly in order to avoid an impermissible increase in high pressure or to quickly reduce high pressure, while on the other hand a reduction in the target volume flow can be delayed in order in this case to prevent an impermissible increase in high pressure to be avoided in the high-pressure accumulator.
  • the first time constant is equal to zero. This advantageously enables filtering of the target volume flow when it rises, which as a result returns the identical target volume flow, which consequently has the same effect as if the target volume flow were not filtered. So this one can increase dynamically and without delay in order to be able to quickly divert fuel from the high-pressure accumulator and thus avoid an impermissible increase in high pressure or to be able to reduce the high pressure quickly.
  • the second time constant is preferably greater than zero, ie in particular genuinely positive. If the target volume flow drops, this drop can accordingly be delayed due to the genuinely positive second time constant, with the actuation of the pressure control valve in the closing direction being delayed in particular. As a result, an impermissible increase in the high pressure when the target volume flow is reduced can be avoided or at least reduced.
  • the second time constant is from at least 0.1 second to at most 1.1 second, preferably from at least 0.2 second to at most 1 second. It has been found that these values for the second time constant are particularly suitable for avoiding an impermissible increase in the high pressure in the high-pressure accumulator due to the closing of the pressure control valve.
  • the setpoint volume flow is filtered using a proportional filter with a delay element, in particular using a PT 1 algorithm.
  • This configuration has proven to be a particularly effective filtering of the target volume flow in order to achieve the advantages mentioned here.
  • the high pressure is regulated in a first mode of protection mode by means of the at least one pressure control valve via a second high-pressure control circuit.
  • this provides redundancy in the control of the high pressure, whereby even if the first high-pressure control circuit fails - in particular if the suction throttle as the first pressure actuator fails, for example due to a cable break, a suction throttle plug that has been forgotten to be plugged in, jamming or soiling of the suction throttle , or another error or defect in the first high-pressure control circuit - the high pressure can still be controlled, namely via the second high-pressure control circuit and by means of the at least one pressure control valve. A deterioration in the emission behavior of the internal combustion engine can thus be avoided.
  • At least one second high-pressure-side pressure control valve which is controlled by the at least one first high-pressure-side pressure control valve is different, is controlled in addition to the at least one first pressure control valve as a pressure actuator for controlling the high pressure.
  • the second pressure control valve is arranged in parallel to the first pressure control valve in terms of flow, with both pressure control valves—connected in parallel—connecting the high-pressure accumulator to the fuel reservoir, and it being possible for fuel to be discharged from the high-pressure accumulator into the fuel reservoir via both pressure control valves.
  • the at least one first pressure control valve is no longer sufficient for functioning high-pressure control, so that the high pressure continues to rise despite activation of the at least one first pressure control valve, it is then possible in the second operating mode of protection mode to operate the at least one second pressure control valve switch on, so now the pressure valves are controlled together for pressure control of the high pressure as pressure actuators.
  • the at least one second pressure control valve is preferably also controlled by the second high-pressure control circuit--like the at least one first pressure control valve.
  • the third mode of protection mode all the pressure control valves, in particular the at least one first pressure control valve and the at least one second pressure control valve, are permanently open.
  • a large volume flow of fuel can be continuously diverted from the high-pressure accumulator into the fuel reservoir via the pressure control valves.
  • the pressure control valves are preferably controlled in the direction of a maximum opening, so that a maximum fuel volume flow can be controlled via the pressure control valves.
  • an impermissibly high high pressure in the high-pressure accumulator can be rapidly and reliably reduced not only temporarily, but permanently, so that the injection system is protected effectively and reliably.
  • this functionality makes it possible to dispense with a mechanical pressure relief valve, so that installation space and costs can be saved.
  • the functionality of the mechanical pressure relief valve is simulated by controlling the at least one pressure control valve.
  • the first mode of protection mode when the high pressure reaches or exceeds a first pressure limit value, or when a defect in the suction throttle is detected.
  • a switch is made to the second operating mode of protection mode when the high pressure reaches or exceeds a second pressure limit value.
  • the third mode of protection is switched to when the high pressure reaches or exceeds a third pressure limit value, or when a defect in a high-pressure sensor is detected.
  • the third pressure limit is preferably selected to be greater than the second pressure limit.
  • the third pressure limit value is preferably selected to be greater than the first pressure limit value.
  • the second pressure limit value is preferably selected to be greater than the first pressure limit value.
  • the second pressure limit is particularly preferably selected to be greater than the first pressure limit, with the third pressure limit being selected to be greater than the second pressure limit. It is possible, for example, for the first pressure limit value to be chosen to be 2400 bar, with the third pressure limit value being able to be 2500 bar.
  • the second pressure limit is preferably selected between the first pressure limit and the third pressure limit.
  • the suction throttle is preferably driven to a permanently open position.
  • the suction throttle is preferably driven to a permanently open position in particular or only in the third operating mode of the protection mode. Even if the at least one pressure control valve is permanently open, this enables sufficient fuel delivery into the high-pressure accumulator, so that the internal combustion engine does not stall.
  • the suction throttle is permanently opened, in particular in a type of emergency operation, in order to ensure that sufficient fuel can still be pumped into the high-pressure accumulator even in the medium and low speed range of the internal combustion engine in order to be able to maintain the operation of the internal combustion engine.
  • the object is also achieved by creating an injection system for an internal combustion engine which has at least one injector, a high-pressure accumulator which is in fluid communication with the at least one injector on the one hand and with a fuel reservoir on the other via a high-pressure pump, the high-pressure pump having a suction throttle as first pressure actuator is assigned, and is created with a pressure control valve, via which the high-pressure accumulator is fluidically connected to the fuel reservoir.
  • the injection system has a control unit that is connected to the at least one injector Suction throttle and the at least one pressure control valve is operatively connected.
  • the control device is set up to carry out a method according to one of the previously described embodiments.
  • the injection system preferably has a plurality of injectors, wherein it has precisely one and only one high-pressure accumulator to which the various injectors are fluidically connected.
  • the common high-pressure accumulator is designed as a so-called common rail, in particular as a rail, with the injection system preferably being designed as a common rail injection system.
  • the suction throttle is connected upstream of the high-pressure pump, in particular upstream of it in terms of flow, that is to say upstream of the high-pressure pump. It is possible for the suction throttle to be integrated into the high-pressure pump or into a housing of the high-pressure pump.
  • a low-pressure pump is preferably arranged upstream of the high-pressure pump and the suction throttle in order to deliver fuel from the fuel reservoir to the suction throttle and the high-pressure pump.
  • a pressure sensor is preferably arranged on the high-pressure accumulator, which is set up to detect a high pressure in the high-pressure accumulator and is operatively connected to the control unit, so that the high pressure can be registered in the control unit.
  • the control unit is preferably designed as an engine control unit (ECU) of the internal combustion engine.
  • ECU engine control unit
  • a separate control device it is also possible for a separate control device to be provided specifically for carrying out the method.
  • An exemplary embodiment of the injection system is preferred in which the pressure control valve is designed to be normally open.
  • This configuration has the advantage that the pressure control valve opens as wide as possible in the event that it is not actuated or energized, which enables particularly safe and reliable operation, in particular when a mechanical pressure relief valve is not used. An impermissible increase in the high pressure in the high-pressure accumulator can then also be avoided if it is not possible to energize the pressure control valve due to a technical error.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an internal combustion engine 1 which has an injection system 3 .
  • This is preferably designed as a common rail injection system. It has a low-pressure pump 5 for pumping fuel from a fuel reservoir 7, an adjustable suction throttle 9 on the low-pressure side for influencing a fuel volume flow flowing through it, a high-pressure pump 11 for pumping the fuel under pressure increase into a high-pressure accumulator 13, the high-pressure accumulator 13 for storing the fuel , and a plurality of injectors 15 for injecting the fuel into combustion chambers 16 of the internal combustion engine 1 .
  • the injection system 3 it is optionally possible for the injection system 3 to be designed with individual reservoirs, in which case, for example, an individual reservoir 17 is integrated into the injector 15 as an additional buffer volume.
  • VDRV1 It is a first, in particular electrically controllable, high-pressure-side pressure control valve 19 provided, via which the high-pressure accumulator 13 is fluidly connected to the fuel reservoir 7 .
  • the position of the first pressure control valve 19 defines a fuel volume flow, which is diverted from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7 .
  • This fuel volume flow is in figure 1 denoted by VDRV1 and represents a high-pressure disturbance variable of the injection system 3.
  • the injection system 3 has a second, in particular electrically controllable, high-pressure-side pressure control valve 20 via which the high-pressure accumulator 13 is also fluidly connected to the fuel reservoir 7 .
  • the two pressure control valves 19, 20 are therefore arranged in particular fluidically parallel to one another.
  • a fuel volume flow can also be defined via the second pressure control valve 20 and can be diverted from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7 .
  • This fuel volume flow is in figure 1 designated VDRV2.
  • the injection system 3 preferably does not have a mechanical pressure relief valve, which is conventionally provided and then connects the high-pressure accumulator 13 to the fuel reservoir 7 .
  • the mechanical pressure relief valve can be dispensed with since its function is completely taken over by the at least one pressure control valve 19, 20.
  • an embodiment of the injection system 3 with at least one mechanical overpressure valve is also possible, as a result of which an additional safety measure to avoid an impermissible increase in the high pressure in the high-pressure accumulator 13 can be provided.
  • the injection system 3 has more than two pressure control valves 19, 20.
  • the mode of operation of the injection system 1 is explained below, in particular with reference to the exemplary embodiment shown here, which has exactly two pressure control valves 19, 20.
  • the mode of operation of the internal combustion engine 1 is determined by an electronic control unit 21, which is preferably designed as an engine control unit of the internal combustion engine 1, namely as a so-called engine control unit (ECU).
  • the electronic control unit 21 contains the usual components of a microcomputer system, for example a microprocessor, I/O components, buffer and memory components (EEPROM, RAM).
  • the operating data relevant to the operation of the internal combustion engine 1 are applied in characteristic diagrams/characteristic curves in the memory modules.
  • Electronic control unit 21 uses these to calculate output variables from input variables.
  • FIG 1 the following input variables are shown as examples: A measured, as yet unfiltered high pressure p, which prevails in the high-pressure accumulator 13 and is measured by a high-pressure sensor 23, a current engine speed n I , a signal FP for the performance specification by an operator of the internal combustion engine 1, and an input variable E Further sensor signals are preferably combined under the input variable E, for example a charge air pressure of an exhaust gas turbocharger.
  • an individual accumulator pressure p E is preferably an additional input variable of control unit 21.
  • Examples of output variables from electronic control unit 21 are a signal PWMSD for activating suction throttle 9 as a pressure actuator, a signal ve for activating injectors 15 - which in particular specifies a start and/or end of injection or also an injection duration - a first signal PWMDRV1 for activation a first pressure control valve of the two pressure control valves 19, 20, and a second signal PWMDRV2 for controlling a second pressure control valve of the two pressure control valves 19, 20.
  • the signals PWMDRV1, PWMDRV2 are preferably pulse width modulated signals via which the position of a pressure control valve 19, 20 and thus the fuel volume flow VDRV1, VDRV2 assigned to the pressure control valve 19, 20 can be defined.
  • an output variable A is also shown, which is representative of further control signals for controlling and/or regulating internal combustion engine 1, for example for a control signal for activating a second exhaust gas turbocharger in register charging.
  • a first high-pressure control circuit (not shown) is provided, via which the high pressure in the high-pressure accumulator 13 is controlled in normal operation of the injection system 3 by means of the suction throttle 9 as the first pressure actuator.
  • the first high-pressure control loop has a target high-pressure p S for the injection system 3 as an input variable.
  • a characteristic map as a function of a rotational speed of internal combustion engine 1, a load or torque requirement on internal combustion engine 1 and/or as a function of other variables, in particular those used for correction.
  • Further input variables of the first high-pressure control loop are, in particular, a measured speed n I of internal combustion engine 1 and a setpoint injection quantity Q S preferably also read from a characteristic diagram and/or resulting from a speed control for internal combustion engine 1 .
  • the first high-pressure control circuit has, in particular, an actual high pressure p I , which is obtained from the high pressure p measured by the high-pressure sensor 23, in that this is preferably subjected to a first filtering with a longer time constant, and at the same time it is preferably subjected to a second filtering is subjected to a smaller time constant in order to calculate a dynamic rail pressure p dyn as a further output variable of the first high-pressure control loop.
  • a first switching element 27 is preferably provided, with which it is possible to switch over between normal operation and a first operating mode of a protective operation depending on a first logic signal SIG1.
  • the switching element 27--like preferably all the switching elements described below--is implemented entirely on an electronic or software level.
  • the functionality described below is preferably switched depending on the value of a variable corresponding to the first logic signal SIG1, which is designed in particular as a so-called flag and can assume the values “true” or “false”.
  • the switching element 27 it is of course also possible for the switching element 27 to be in the form of a real switch, for example a relay.
  • This switch can then be switched, for example, depending on a level of an electrical signal.
  • normal operation is set when the first logic signal SIG1 has the value “false” (false).
  • the first operating mode of protection mode is set when the first logic signal SIG1 has the value "true”.
  • a second switching element 29 is provided, which is set up to switch the activation of the pressure control valve 19 from a normal function to a standstill function and back.
  • the second switching element 29 is controlled as a function of a second logic signal Z or the value of a corresponding variable.
  • the second switching element 29 can be designed as a virtual, in particular software-based switching element, which switches between the normal function and the standstill function depending on the value of a variable designed in particular as a flag.
  • the second switching element 29 it is also possible for the second switching element 29 to be in the form of a real switch, for example a relay, which switches as a function of a signal value of an electrical signal.
  • the second logic signal Z specifically corresponds to a state variable which can assume the values 1 for a first state and 2 for a second state.
  • the normal function for the pressure control valve 19 is set when the second logic signal Z assumes the value 2, with the standstill function being set when the second logic signal Z assumes the value 1.
  • a different definition of the second logic signal Z is possible, in particular such that a corresponding variable can assume the values 0 and 1.
  • a calculation element 31 is provided, which outputs a calculated setpoint volume flow V S,ber as an output variable, with the instantaneous speed n I , the setpoint injection quantity Q S , and preferably also the Target high pressure p S , the dynamic rail pressure p dyn , and the actual high pressure p I are included .
  • the functioning of the calculation element 31 is described in detail in the German patent specifications DE 10 2009 031 528 B3 and DE 10 2009 031 527 B3 described.
  • a positive value is calculated for a static target volume flow
  • a static target volume flow of 0 is calculated.
  • the static target volume flow is preferably corrected by adding a dynamic target volume flow, which in turn is calculated via a dynamic correction depending on the target high pressure p S , the actual high pressure p I and the dynamic rail pressure p dyn .
  • the calculated target volume flow V S,ber is the sum of the static target volume flow and the dynamic target volume flow.
  • the calculated target volume flow V S,ber is a resultant target volume flow.
  • the calculated target volume flow V S,ber is transferred unchanged as target volume flow V S to a pressure control valve characteristic map 33 - as explained, initially disregarding function block B .
  • the pressure control valve map 33 forms here - as in the German patent DE 10 2009 031 528 B3 described - an inverse characteristic of the pressure control valve 19 from.
  • the output variable of this pressure control valve characteristics map 33 is a pressure control valve target flow I S , input variables are the target volume flow V S to be controlled and the actual high pressure p I .
  • the pressure control valve setpoint current I S is fed to a current controller 35 which has the task of controlling the current for controlling the pressure control valve 19 .
  • Other input variables of the current controller 35 are, for example, a proportional coefficient kp I, DRV and an ohmic resistance R I, DRV of the pressure control valve 19.
  • the output variable of the current controller 35 is a setpoint voltage U S for the pressure control valve 19, which, by reference to an operating voltage U B in in a manner known per se, is converted into a duty cycle for the pulse width modeled signal PWMDRV for controlling the pressure control valve 19 and is supplied to it in the normal function, ie when the second logic signal Z has the value 2.
  • the current at the pressure control valve 19 is measured as the measured current variable I R , filtered in a current filter 37 and fed back to the current controller 35 as the filtered actual current I I .
  • a high-pressure disturbance variable namely the controlled fuel volume flow VDRV, is generated via the pressure control valve 19 as the second pressure actuator.
  • the first switching element 27 switches over from normal operation to the first operating mode of the protection zone.
  • the conditions under which this is the case will be explained in connection with figure 4 explained.
  • the pressure control valve 19 With regard to the actuation of the pressure control valve 19, there is no difference in the first operating mode of protection mode insofar as the pressure control valve 19 is also actuated here with the setpoint volume flow V S , at least as long as the normal function is set by the second switching element 29.
  • the target volume flow V S is calculated differently than in normal operation, namely via a second high-pressure control circuit 39.
  • the target volume flow V S is set to be identical to a limited output volume flow V R of a pressure control valve pressure regulator 41 .
  • the pressure control valve pressure regulator 41 has a high-pressure control deviation e p as an input variable, which is calculated as the difference between the setpoint high pressure p S and the actual high pressure p I .
  • Further input variables of the pressure control valve pressure controller 41 are preferably a maximum volume flow V max for the pressure control valve 19, disregarding the function block B, the setpoint volume flow V S,ber calculated in the calculation element 31, and/or a proportional coefficient kp DRV .
  • the pressure control valve pressure controller 41 is preferably designed as a PI (DT 1 ) algorithm.
  • an integrating component (I component) at the point in time at which the first switching element 27 moves from its in figure 2 shown lower is switched to its upper switch position, disregarding the function block B with the calculated target volume flow V S,ber initialized.
  • the I component of the pressure control valve pressure regulator 41 is limited to the maximum volume flow V max for the pressure control valve 19 .
  • the maximum volume flow V max is preferably an output variable of a two-dimensional characteristic curve 43, which has the maximum volume flow through the pressure control valve 19 as a function of the high pressure, with the characteristic curve 43 receiving the actual high pressure p I as an input variable.
  • the output variable of the pressure control valve pressure controller 41 is an unlimited volume flow V U , which is set to the maximum volume flow in a limiting element 45 V max is limited.
  • the limiting element 45 outputs the limited target volume flow V R as an output variable.
  • the pressure control valve 19 is then controlled with this as the setpoint volume flow V S , in that the setpoint volume flow V S is fed to the pressure control valve characteristic diagram 33 in the manner already described.
  • the pressure control valve 19 is actuated as a pressure actuator for controlling the high pressure in the high-pressure accumulator 13 via the second high-pressure control circuit 39.
  • the first logic signal SIG1 assumes the logic value "true” when the dynamic rail pressure p dyn -- for example as a result of a broken cable in the suction throttle connector -- reaches or exceeds a first pressure limit value p G1 .
  • the first switching element 27 changes to the in figure 3 shown upper switching position, so that the high pressure is now controlled using the second high-pressure control circuit 39 and one of the pressure control valves 19, 20.
  • a third logic signal SIG2 has the value "false” if the dynamic rail pressure p dyn has not yet reached a second pressure limit value p G2 .
  • a second pressure control valve setpoint current I S,2 for a second pressure control valve 20, 19 is then read out from a second pressure control valve characteristic map 49 via a third switching element 47. which has the actual high pressure p I and the constant value zero for the target volume flow as an input variable. If the two pressure control valves 19, 20 are identical, the second pressure control valve map 49 is equal to the first pressure control valve map 33 and differs only with regard to the incoming setpoint volume flow, which is set constant at zero. If different pressure control valves 19, 20 are used, the two pressure control valve characteristic diagrams 33, 49 can differ.
  • the pressure control valve 19, 20 controlled in this way is controlled in such a way that it is completely closed, with no fuel being discharged into the fuel reservoir 7.
  • the high pressure is therefore only regulated with the aid of one pressure control valve 19, 20 of the pressure control valves 19, 20 until the dynamic rail pressure p dyn reaches or exceeds the second pressure limit value p G2 .
  • a fourth switching element 44 is provided, which determines the value of a factor f DRV .
  • This fourth switching element 44 is also controlled as a function of the third logic signal SIG2 and takes its in figure 3 shown lower switching position when the third logic signal SIG2 has the value "false" (false).
  • the output variable of the characteristic curve 43 is multiplied by a factor of 1.
  • the limited target volume flow V R resulting from the limiting element 45 is divided by the factor 1.
  • both pressure control valves 19, 20 can use the same characteristic curve 43, and thus in particular only one characteristic curve 43, if the pressure control valves 19, 20 are of identical design. If the pressure control valves 19, 20 are designed differently, different characteristic curves 43 are preferably used for the different pressure control valves 19,20.
  • the third logic signal SIG2 assumes the value “true” (true). This means that the third switching element 47 and the fourth switching element 44 in their in figure 3 change upper switch position. If one first looks at the third switching element 47, it is evident that the second pressure control valve setpoint current I S,2 in the exemplary embodiment specifically shown here is now identical to the first pressure control valve setpoint current I S , so that both pressure control valves 19, 20 are supplied with the same target current. This in turn presupposes that the two pressure control valves 19, 20 are of identical design, which corresponds to a preferred embodiment.
  • Two identical pressure control valves 19, 20 can divert twice the amount of fuel compared to a single pressure control valve 19, 20. For this reason - if one now considers the fourth switching element 44 - the factor f DRV now has the value 2, as a result of which the maximum volume flow V max resulting from the characteristic curve 43 is doubled.
  • the limited volume flow V R which results from the limiting element 45, is divided by the factor f DRV and thus now by two, since ultimately the resulting pressure control valve setpoint volume flow V S corresponds to a pressure control valve 19, 20 and the control of a pressure control valve 19, 20 serves. This procedure is also matched to the preferred embodiment, in which the two pressure control valves 19, 20 used are of the same design.
  • different characteristic curves 43, different second high-pressure control circuits 39, and different pressure control valve characteristic diagrams 33, 49 are used to control the different pressure control valves 19, 20. If, on the other hand, more than two pressure control valves 19, 20 of the same design are provided, they can be configured completely analogously to the illustration in figure 3 by multiplying the control elements shown there for each pressure control valve 19, 20, the number of pressure control valves 19, 20 used being able to be used as factor f DRV in the upper switching position of the fourth switching element 44.
  • the second pressure control valve setpoint current I S,2 is the input variable of a second current controller 51, which is otherwise preferably designed in the same way as the first current controller 35. Otherwise, the control mechanism for generating the second control signal PWMDRV2 corresponds to that for generating the first control signal PWMDRV1 and of a drive signal PWMDRV according to figure 2 , a fifth switching element 53 being provided here for switching between the normal function and the standstill function, and a second current filter 55 being provided for filtering a second, measured current variable I R,2 , which has a second actual current I I, 2 which is fed to the second current regulator 51 .
  • the controller parameters of the second current controller 51 are preferably set in the same way as the corresponding parameters of the first current controller 35.
  • the duty cycle of the drive signals PWMDRV1, PWMDRV2 in the standstill function is identical to 0%.
  • the respective control signal PWMDRV1, PWMDRV2 is generated by the control mimic assigned to it, as has already been explained above.
  • the two control signals PWMDRV1, PWMDRV2 are preferably not fed directly to the pressure control valves 19, 20, but rather to a switching logic 57 which ensures that the pressure control valves 19, 20 are controlled alternately with the control signals PWMDRV1, PWMDRV2.
  • the measured current variables I R , I R,2 are preferably also taken from the switchover logic 57, which ensures that they are always measured at the respective pressure control valves 19, 20 correctly assigned to the control signals PWMDRV1, PWMDRV2 in order to achieve a defined control of each to ensure the pressure control valves 19, 20 on the flow controller 35, 51.
  • a load on the pressure control valves 19, 20 can advantageously be standardized by means of the switchover logic 57, so that in particular one of the pressure control valves 19, 20 is not activated much more frequently than the other.
  • first logic signal SIG1 the first logic signal SIG1
  • the following explanations for the first logic signal SIG1 apply both to the exemplary embodiment of the injection system with only one pressure control valve 19 according to FIG figure 2 as well as for the embodiment of the injection system 3 with two pressure control valves 19, 20 according to figure 3 to.
  • the output of a first comparator element 59 has the value “false”.
  • the value of the first logic signal SIG1 is initialized with "false”.
  • the result of a first OR element 61 is also “false” as long as the output of the first comparator element 59 has the value “false”.
  • the output of the first OR element 61 is fed to an input of a first AND element 63, the other input of which is a slash through a dash shown negation is supplied to a variable MS, the variable MS having the value "true” when the internal combustion engine 1 is stationary and having the value "false” when the internal combustion engine 1 is running. Accordingly, when the internal combustion engine 1 is in operation, the negative value of the variable MS is “true”.
  • the output of the rounding element 63 and thus the value of the first logic signal SIG1 is "wrong" as long as the dynamic rail pressure p dyn does not reach or exceed the first pressure limit value p G1 . If the dynamic rail pressure p dyn reaches or exceeds the first pressure limit value p G1 , the output of the first comparator element 59 jumps from “false” to “true”. Thus the output of the first OR element 61 also jumps from “false” to “true”. If the internal combustion engine 1 is running, the output of the first rounding element 63 also jumps from “false” to "true", so that the value of the first logic signal SIG1 becomes “true”.
  • the first logic signal SIG1 assumes the value "true" and the first switching element 27 assumes its upper switching position.
  • the target volume flow V S is identical to the limited volume flow V R of the second high-pressure control circuit 39--possibly except for the factor f DRV .
  • the at least one pressure control valve 19, 20 generates a high-pressure disturbance variable. Whenever the dynamic rail pressure p dyn reaches the first pressure limit value p G1 for the first time, the high pressure is then controlled by the pressure control valve pressure controller 41, and this continues until a standstill of the internal combustion engine 1 is detected. In the first operating mode of protection mode, the at least one pressure control valve 19, 20 therefore takes over the control of the high pressure via the second high-pressure control circuit 39.
  • FIG 3 shows that the second mode of protection mode is activated when the third logic signal SIG2 changes its truth value from “false” to "true”, in which case the previously inactive pressure control valve 20, 19 is switched on, so that the high pressure of both Pressure control valves 19, 20 is regulated.
  • the second logic signal Z has the value 2
  • - as already explained - the normal function for the pressure control valves 19, 20 is set, and these are set with their respective setpoint currents I S , I S,2 and the control signals PWMDRV, PWMDRV1 , PWMDRV2 driven.
  • figure 5 shows schematically a state transition diagram for the pressure control valves 19, 20 from the normal function to the standstill function and back for an embodiment of the Injection system 3 with two pressure control valves 19, 20.
  • two pressure limit values namely the first pressure limit value p G1 and the third pressure limit value p G3 must be taken into account.
  • the pressure control valves 19, 20 are preferably designed in such a way that they are designed to be closed when depressurized and de-energized, they being more preferably designed in such a way that they are closed when the pressure applied on the input side reaches an opening pressure value, wherein they open when the pressure applied on the input side reaches or exceeds the opening pressure value when de-energized. They are then normally open under inlet pressure and can be actuated in the direction of the closed state by energizing them.
  • the opening pressure value can be 850 bar, for example.
  • the standstill function is symbolized by a first circle K1 at the bottom left, the normal function being symbolized by a second circle K2 at the top right.
  • a first arrow P1 represents a transition between the standstill function and the normal function, with a second arrow P2 representing a transition between the normal function and the standstill function.
  • a third arrow P3 indicates an initialization of the internal combustion engine 1 after the control unit has been switched on, with the pressure control valves 19, 20 initially being initialized in the standstill function.
  • the dynamic rail pressure p dyn exceeds the third pressure limit value p G3 , which is preferably selected to be greater than the first pressure limit value p G1 and the second pressure limit value p G2 , and in particular has a value at which, in a conventional configuration of the injection system would open a mechanical pressure relief valve. Since the pressure control valves 19, 20 are normally open under pressure, they open completely in the standstill function in this case and thus safely and reliably fulfill the function of a pressure relief valve.
  • the transition from the normal function to the standstill function also takes place if a defect in the high-pressure sensor 23 is detected. If there is a defect here, the high pressure in the high-pressure accumulator 13 can no longer be regulated. In order to still be able to operate the internal combustion engine 1 safely, the pressure control valves 19, 20 are switched from the normal function to the standstill function, so that they open and thus prevent an impermissible increase in high pressure.
  • the standstill function is set for the pressure control valves 19 , 20 under pressure in the high-pressure accumulator 13 , they are opened as far as possible and control a maximum volume flow from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7 .
  • This corresponds to a protective function for the internal combustion engine 1 and the injection system 3, and this protective function can in particular replace the lack of a mechanical pressure relief valve.
  • the pressure control valves 19, 20 only have two functional states, namely the standstill function and the normal function, with these two functional states being fully sufficient to represent the entire relevant functionality of the pressure control valves 19, 20, including the protective function for replacing a mechanical pressure relief valve.
  • the high pressure can still be regulated stably by means of the pressure control valves, since the pumping capacity of the high-pressure pump 11 is dependent on the rotational speed. This means that engine operating values, especially emission values, can still be maintained in this case.
  • Exceeding the third pressure limit value p G3 must only be expected in the higher speed range. In this case, the pressure control valves 19, 20 open completely, and a deterioration in the engine operating values, especially the emissions, must be expected. At least stable operation of the engine is then still guaranteed.
  • both pressure control valves 19, 20 are simultaneously transferred from the closed to an open state. In this way, large pressure gradients, which could have a damaging effect on the injection system 3, are avoided.
  • the setpoint injection quantity Q S decreases very quickly—in particular to zero—with the increase in engine speed n I in the form of overshoots after load shedding. If the setpoint injection quantity Q S falls to very small values, the setpoint volume flow V S,ber calculated via the calculation element 31 again increases rapidly—in particular up to a maximum value of preferably 2 l/min. If the engine speed n I then falls below the setpoint speed, the result is a positive speed control deviation. This leads to the target injection quantity Q S increasing again. An increasing setpoint injection quantity Q S in turn leads to a drop in the calculated setpoint volume flow V S,ber , in particular down to the value 0 l/min.
  • the associated, very rapid reduction in the fuel volume flow VDRV controlled via the pressure control valve 19 in normal operation leads to a significant increase in the actual high pressure p I , for example by approximately 500 bar.
  • a very rapid reduction in the fuel volume flow VDRV controlled via the pressure control valve 19 therefore leads to a sharp, sudden increase in the actual high pressure p I .
  • the internal combustion engine 1 can, on the one hand, be subjected to an impermissibly high load, and on the other hand, its emission behavior deteriorates due to the large deviation from the setpoint high pressure p S .
  • the target volume flow V S in normal operation behaves the same in both situations—disregarding the function block B—in particular with the same dynamics.
  • an inventive embodiment of the method for operating the internal combustion engine 1 with the injection system 3 and the High-pressure accumulator 13 provides that the high pressure in the high-pressure accumulator 13 is regulated via the low-pressure-side suction throttle 9 as the first pressure actuator in the first high-pressure control circuit, wherein in normal operation the high-pressure disturbance variable VDRV is generated via the at least one first high-pressure-side pressure control valve 19 as a further pressure actuator , via which fuel is discharged from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7, with the pressure control valve 19 being controlled in normal operation on the basis of the target volume flow V S for the fuel to be discharged, with a temporal development of the target volume flow being recorded, and wherein the target volume flow is filtered, wherein a time constant for filtering the target volume flow is also selected as a function of the recorded development of the target volume flow over time.
  • the function block B in particular the development over time of the calculated target volume flow V S,ber is recorded, and this is filtered with a time constant that depends on the recorded development over time.
  • the function block B has a target volume flow filter 65, into which the calculated target volume flow V S,ber enters. Furthermore, a time constant T V for filtering the calculated setpoint volume flow V S,ber enters the setpoint volume flow filter 65 .
  • the time constant T V can be freely selected.
  • a sixth switching element 67 determines the value of the time constant T V as a function of a fourth logic signal SIG4. If the value of the fourth logic signal SIG4 is "true" (true - T), the sixth switching element 67 takes its in figure 2 shown left switch position, and the time constant T V is assigned a first value T 1 v . Takes the fourth logic signal SIG4 contrast, the value of 'false' (false - F) to the sixth switching element 67 takes its right switch setting, and the time constant T V is a second value T assigned to 2V.
  • the value of the fourth logic signal SIG4 is determined by a in a discharge member 69 - preferably averaged - time derivation of the calculated target flow rate V S, is calculated over, wherein accordingly, the time constant T V is selected depending on the preferably averaged time derivative .
  • the preferably averaged time derivative is supplied as the output variable of the derivation element 69 to a second comparator element 71 which, in addition to the time derivative determined by the derivation element 69, also has the constant value zero as an input variable.
  • the preferably averaged time derivative of the target volume flow V S,ber is accordingly compared in the second comparator element 71 in particular with zero.
  • the second comparator element 71 has the fourth logic signal SIG4 as an output variable. This assumes the value "true” if the time derivative resulting from the derivative element 69 is greater than or equal to zero. It assumes the value "false” if the time derivative resulting from the time derivative element 69 is less than zero.
  • the first value T 1 V is selected for the time constant T V when the time derivative has a positive sign or is equal to zero, the second value T 2 V for the time constant T V being selected when the time derivative has a negative sign having.
  • the values T 1 V , T 2 V for the time constant T V are now selected in particular in such a way that the development over time of the target volume flow V S is delayed when it falls, while at the same time it is not delayed or only slightly delayed when the target -Volume flow V S and in particular the calculated target volume flow V S, ber increases.
  • the first value T 1 V is preferably selected to be zero, with the second value T 2 V preferably being selected to be greater than zero, and consequently genuinely positive.
  • the second value T 2 V is preferably selected to be at least 0.1 s to at most 1.1 s, preferably at least 0.2 s to at most 1 s.
  • a filtered target volume flow V S,gef results from the target volume flow filter 65 and thus from the function block B, which in normal operation is equal to the target volume flow V S is set.
  • This filtered target volume flow V S,gef is preferably also fed to the pressure control valve pressure controller 41 as an input variable.
  • the function of the function block B is for the embodiment of the injection system 3 with two pressure control valves 19, 20 according to figure 3 identical to that referred to figure 2 described functionality. In this regard, reference is therefore made to the previous description.
  • a particularly advantageous calculation of an averaged gradient Gradient Mean V as an averaged time derivative of the calculated setpoint volume flow V S,cal of the calculation element 31 is explained:
  • a current gradient Gradient Actual V (t 1 ) of the calculated setpoint volume flow V S,cal at time t 1 is calculated by subtracting the previous value V S,ber (t 1 - ⁇ t degree V ) from the time period ⁇ t degree V from the current value V S,ber (t 1 ) and the difference divided by the time period ⁇ t degree V is divided.
  • the gradient of the set volume flow V S, calc is the time (t 1 - (k - 1) Ta) is calculated by the past by the time interval .DELTA.t degree V value V S, cl (t 1 - .DELTA.t degree V - (k - 1) Ta) is subtracted from the value V S,ber (t 1 - (k - 1) Ta) and the difference is divided by the time period ⁇ t deg V.
  • An advantageous embodiment of the calculation of the average gradient is when it is averaged over a predetermined time period .DELTA.t medium V.
  • 6 shows a schematic representation of the effects arising in connection with the method, in particular in the form of four time diagrams.
  • a first time diagram at a) shows the desired engine speed n S as a solid line and the actual engine speed n I as a dotted line. Up to a first point in time t 1 , the target engine speed n S is identical to the constant value n Start .
  • the target engine speed n S n falls blank from the value n start to an idle speed. Subsequently the engine setpoint speed n S remains unchanged.
  • the actual engine speed n I increases at the first point in time t 1 and then approaches the target engine speed n S until the target engine speed n S and the actual engine speed n I are finally identical at a seventh point in time t 7 .
  • a second time diagram at b) shows the target injection quantity Q S .
  • the target injection quantity Q S is identical to the constant value Q Start . Since the actual engine speed n I then rises above the target engine speed n S , the target injection quantity Q S falls as a result.
  • the setpoint injection quantity Q S reaches the value 10 mm 3 /stroke and at a third point in time t 3 the value 2 mm 3 /stroke. Since the actual engine speed n I continues to run above the target engine speed n S , the target injection quantity Q S falls to the value 0 mm 3 /stroke and remains at this value until the actual engine speed n I below the target engine speed n S falls.
  • the setpoint injection quantity Q S increases again and at a fifth point in time t 5 reaches the value of 2 mm 3 /stroke again.
  • the setpoint injection quantity Q S again reaches the value 10 mm 3 /stroke, and at a seventh point in time t 7 it has settled at an idle injection setpoint quantity Q empty .
  • a third time diagram at c) shows the calculated target volume flow V S,ber as a solid line and the filtered target volume flow V S,gef as a dashed line.
  • the calculated setpoint volume flow V S,ber is, for example, identical to 0 l/min if the setpoint injection quantity Q S is greater than or equal to 10 mm 3 /stroke. The consequence of this is that both V S,ber and V S,gef are identically 0 l/min up to the second point in time t 2 . From the second point in time t 2 to the third point in time t 3 , the target injection quantity Q S falls from a value of 10 mm 3 /stroke to a value of 2 mm 3 /stroke.
  • the calculated target volume flow V S,ber increases from the value 0 l/min to the value 2 l/min. Since the first value T 1 V for the time constant T V for increasing setpoint volume flow is identical to 0 s, the input variable V S,ber of the setpoint volume flow filter 65 is not delayed and is therefore the same as the output variable V S,gef des Soll -Volume flow filter 65 identical. From the third point in time t 3 to the fifth point in time t 5 , the target injection quantity Q S is less than or equal to 2 mm 3 /stroke. This results in a constant input variable V S,ber of setpoint volume flow filter 65 of 2 l/min.
  • the output variable V S,gef of the setpoint volume flow filter 65 is also identical in this case to the input variable V S,ber of the setpoint volume flow filter 65 and is therefore constant 2 l/min.
  • the target injection quantity Q S increases from 2 mm 3 /stroke to 10 mm 3 /stroke.
  • the target injection quantity Q S continues to rise and finally levels off at the idle target injection quantity Q empty one.
  • the input variable V S,ber of the target volume flow filter 65 thus drops from the value of 2 l/min to the value of 0 l/min from the fifth point in time t 5 to the sixth point in time t 6 .
  • V S,ber then remains at the value 0 l/min. Since the second value T 2 V for the time constant T V for falling pressure control valve target volume flow is greater than 0 s and typically assumes values of 0.2 to 1 s, the output variable V S,gef of the target volume flow filter 65 falls from the fifth Point in time t 5 with a time delay and finally approaches the input variable V S,ber of the target volume flow filter 65 and thus the value 0 l/min. This is shown in the form of a dashed line.
  • a fourth time diagram at d) shows the target high pressure p S as a solid line. Up to the first point in time t 1 , this is identical to a starting value p start . After the first point in time t 1 , the target high pressure p S drops and finally levels off at the seventh point in time t 7 to an idle value p empty .
  • a dotted line shows the progression of the actual high pressure p I without the function block B. From the first point in time t 1 onwards, the actual high pressure p I initially increases and then approaches, due to the fuel being diverted with the aid of the pressure control valve 19 , 20, the target high pressure p target . At the fifth point in time t 5 there is a significant increase in the actual high pressure p I .
  • the withdrawal of the fuel to be diverted via the pressure control valve 19, 20 is responsible for this.
  • the actual high pressure p I initially rises very quickly to a first maximum value p 1 .
  • the actual high pressure p I slowly approaches the target high pressure p S again and is identical to it at a ninth point in time t 9 .
  • the lack of the fuel spill quantity is responsible for the slower drop in the actual high pressure p I .
  • the course of the actual high pressure p I,gef when using the function block B is shown in dashed lines.
  • FIG. 7 shows a schematic detailed representation of the method in the form of a flow chart.
  • the method is started in a first step S1.
  • the calculated setpoint volume flow V S,ber is calculated by the calculation element 31.
  • an instantaneous time derivative of the calculated target volume flow V S,ber is calculated.
  • an average time derivative of the calculated target volume flow V S,ber is calculated.
  • the calculated target volume flow V S,ber is filtered by the target volume flow filter 65 with the time constant T V , which results in the filtered target volume flow V S,gef .
  • the method ends in a ninth step S9.
  • the method is preferably carried out continuously, at least in normal operation continuously during operation of internal combustion engine 1 . In particular, it begins again in the first step S1 if it has ended in the ninth step S9.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, das eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens, und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, an injection system for an internal combustion engine that is set up to carry out such a method, and an internal combustion engine with such an injection system.

Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2014 213 648 B3 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem bekannt, wobei das Einspritzsystem einen Hochdruckspeicher aufweist, und wobei ein Hochdruck in dem Hochdruckspeicher über eine niederdruckseitige Saugdrossel als erstem Druckstellglied in einem ersten Hochdruck-Regelkreis geregelt wird. In einem Normalbetrieb wird eine Hochdruck-Störgröße über ein hochdruckseitiges Druckregelventil, das als zweites Druckstellglied verwendet wird, erzeugt, wobei über das zweite Druckstellglied Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher in ein Kraftstoff-Reservoir abgesteuert wird. Das Druckregelventil wird in dem Normalbetrieb auf der Grundlage eines Soll-Volumenstroms für den abzusteuemden Kraftstoff angesteuert.From the German patent specification DE 10 2014 213 648 B3 a method for operating an internal combustion engine with an injection system is known, the injection system having a high-pressure accumulator, and a high pressure in the high-pressure accumulator being regulated via an intake throttle on the low-pressure side as the first pressure actuator in a first high-pressure control circuit. In normal operation, a high-pressure disturbance variable is generated via a high-pressure-side pressure control valve, which is used as a second pressure actuator, with fuel being discharged from the high-pressure accumulator into a fuel reservoir via the second pressure actuator. In normal operation, the pressure control valve is controlled on the basis of a target volume flow for the fuel to be controlled.

Erfolgt bei einer solchen und derart betriebenen Brennkraftmaschine ein plötzlicher Lastabwurf, insbesondere ein vollständiger Lastabwurf aus einem Volllast-Zustand heraus, steigt zunächst der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher an, da die in Brennräume der Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge schnell zurückgenommen wird, wobei die Hochdruck-Regelung verzögert anspricht. Allerdings wird in diesem Fall rasch die Hochdruck-Störgröße, also der Soll-Volumenstrom für den über das Druckregelventil abzusteuemden Kraftstoff erhöht, sodass der Hochdruck wieder absinkt. Der Soll-Volumenstrom für den abzusteuemden Kraftstoff wird erst wieder reduziert, nachdem die Brennkraftmaschine ihre Leerlaufdrehzahl erreicht hat. Diese Reduzierung des Soll-Volumenstroms erfolgt ähnlich schnell wie zuvor die rasche Erhöhung des Soll-Volumenstroms, die vorgesehen ist, um den Anstieg des Hochdrucks unmittelbar beim Lastabwurf zu begrenzen. Diese rasche, quasi schlagartige Reduzierung des Soll-Volumenstroms hat aber zur Folge, dass - insbesondere wiederum aufgrund der Trägheit der Hochdruck-Regelung - der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher schlagartig ansteigt, wodurch die Brennkraftmaschine unzulässig stark belastet werden kann, und wobei sich auch ihr Emissionsverhalten durch die momentan große Abweichung des Ist-Hochdrucks von einem Soll-Hochdruck erheblich verschlechtern kann.If a sudden load rejection occurs in such an internal combustion engine operated in this way, in particular a complete load rejection from a full-load state, the high pressure in the high-pressure accumulator initially increases, since the fuel quantity to be injected into the combustion chambers of the internal combustion engine is quickly reduced, with the high-pressure control being delayed appeals. In this case, however, the high-pressure disturbance variable, ie the target volume flow for the fuel to be controlled via the pressure-regulating valve, is rapidly increased, so that the high pressure drops again. The target volume flow for the fuel to be controlled is only reduced again after the internal combustion engine has reached its idling speed. This reduction in the target volume flow takes place at a similar speed as the rapid increase in the target volume flow previously, which is provided in order to limit the rise in high pressure immediately when the load is shedding. However, this rapid, almost abrupt reduction in the target volume flow has the consequence that--particularly again due to inertia the high-pressure regulation - the high pressure in the high-pressure accumulator rises abruptly, as a result of which the internal combustion engine can be subjected to an unacceptably high load, and its emission behavior can also deteriorate considerably due to the momentarily large deviation of the actual high pressure from a target high pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem, das eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens, und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention is based on the object of creating a method for operating an internal combustion engine, an injection system that is set up for carrying out such a method, and an internal combustion engine with such an injection system, in which case the disadvantages mentioned do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is solved by creating the subject matter of the independent claims. Advantageous configurations emerge from the dependent claims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem das zuvor beschriebene Verfahren so weitergebildet wird, dass eine zeitliche Entwicklung des Soll-Volumenstroms erfasst wird, und dass der Soll-Volumenstrom gefiltert wird, wobei eine Zeitkonstante für die Filterung des Soll-Volumenstroms in Abhängigkeit von der erfassten zeitlichen Entwicklung des Soll-Volumenstroms gewählt wird. Das wenigstens eine Druckregelventil wird mit dem gefilterten Soll-Volumenstrom angesteuert. Dadurch wird es möglich, die Dynamik der zeitlichen Entwicklung des Soll-Volumenstroms in Abhängigkeit von dessen momentaner zeitlicher Entwicklung zu beeinflussen, sodass insbesondere verschiedene Zeitkonstanten für verschiedene zeitliche Entwicklungen des Soll-Volumenstroms gewählt werden können. Dabei kann der Soll-Volumenstrom insbesondere verzögert reduziert oder zurückgenommen werden, sodass ein übermäßiger Anstieg des Hochdrucks, der zu einem wesentlich verschlechterten Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine und zu einer unzulässigen Belastung derselben führen kann, vermieden wird. Weiter kann die zeitliche Entwicklung des Soll-Volumenstroms schnell und insbesondere hochdynamisch sein, wenn dies erforderlich ist, um die Brennkraftmaschine vor einer unzulässigen Belastung zu schützen, insbesondere um einen unzulässigen Anstieg des Hochdrucks zu begrenzen, indem der Soll-Volumenstrom rasch erhöht wird. Diese hohe Dynamik des Soll-Volumenstroms ist nun aber nicht mehr zwingend für jede zeitliche Entwicklung desselben vorgesehen, sondern kann vielmehr für solche Ereignisse verzögert werden, in denen beispielsweise eine zu rasche Rücknahme des Soll-Volumenstroms zu einer unzulässigen Hochdruck-Erhöhung in dem Hochdruckspeicher führen würde. Die Brennkraftmaschine wird auf diese Weise vor einer unzulässig hohen Belastung bewahrt, und ein verschlechtertes Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine in entsprechenden Betriebspunkten oder bei entsprechenden Betriebsereignissen kann wirksam vermieden werden. Es ergibt sich so eine längere Lebensdauer des Einspritzsystems und auch der Brennkraftmaschine insgesamt sowie ein global verbessertes Emissionsverhalten.The object is achieved in particular by the method described above being developed in such a way that a time development of the target volume flow is recorded and that the target volume flow is filtered, with a time constant for filtering the target volume flow depending on the recorded temporal development of the target volume flow is selected. The at least one pressure control valve is controlled with the filtered target volume flow. This makes it possible to influence the dynamics of the development over time of the setpoint volume flow as a function of its instantaneous development over time, so that in particular different time constants can be selected for different developments over time in the setpoint volume flow. The setpoint volume flow can be reduced or withdrawn in particular with a delay, so that an excessive increase in the high pressure, which can lead to a significantly worsened emission behavior of the internal combustion engine and to an impermissible load on the same, is avoided. Furthermore, the development of the target volume flow over time can be fast and particularly highly dynamic if this is necessary to protect the internal combustion engine from an impermissible load, in particular to limit an impermissible increase in the high pressure by rapidly increasing the target volume flow. However, this high dynamic of the target volume flow is no longer mandatory for each time development of the same, but rather can be delayed for such events in which, for example, too rapid a reduction in the target volume flow leads to an impermissible high-pressure increase in the high-pressure accumulator would. The internal combustion engine is protected in this way from an impermissibly high load, and a Deteriorated emission behavior of the internal combustion engine at corresponding operating points or during corresponding operating events can be effectively avoided. This results in a longer service life for the injection system and also for the internal combustion engine as a whole, as well as a globally improved emissions behavior.

Das Einspritzsystem der Brennkraftmaschine weist wenigstens ein erstes hochdruckseitiges Druckregelventil als weiteres Druckstellglied auf. Es ist also gemäß einer Ausgestaltung möglich, dass das Einspritzsystem nur und genau ein hochdruckseitiges Druckregelventil aufweist. Es ist gemäß einer anderen Ausgestaltung aber auch möglich, dass das Einspritzsystem eine Mehrzahl hochdruckseitiger Druckregelventile als weitere Druckstellglieder aufweist, wobei es insbesondere genau zwei hochdruckseitige Druckregelventile als weitere Druckstellglieder aufweisen kann.The injection system of the internal combustion engine has at least one first pressure control valve on the high-pressure side as an additional pressure control element. According to one embodiment, it is therefore possible for the injection system to have only and precisely one pressure control valve on the high-pressure side. According to another embodiment, however, it is also possible for the injection system to have a plurality of high-pressure-side pressure control valves as additional pressure actuators, it being possible in particular to have exactly two high-pressure-side pressure control valves as additional pressure actuators.

Das Einspritzsystem ist insbesondere eingerichtet zum Einspritzen von Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum der Brennkraftmaschine, insbesondere zur Direkteinspritzung von Kraftstoff in den wenigstens einen Brennraum, und ganz besonders zur Einspritzung von Kraftstoff in eine Mehrzahl von Brennräumen der Brennkraftmaschine, insbesondere zur Direkteinspritzung des Kraftstoffs in jeden Brennraum der Mehrzahl von Brennräumen.The injection system is set up in particular for injecting fuel into at least one combustion chamber of the internal combustion engine, in particular for direct injection of fuel into the at least one combustion chamber, and very particularly for injecting fuel into a plurality of combustion chambers of the internal combustion engine, in particular for direct injection of fuel into each combustion chamber the majority of combustion chambers.

Der Hochdruckspeicher ist bevorzugt als gemeinsamer Hochdruckspeicher ausgebildet, mit dem eine Mehrzahl von Injektoren in Fluidverbindung steht. Die einzelnen Injektoren können dabei insbesondere verschiedenen Brennräumen der Brennkraftmaschine zur Direkteinspritzung von Kraftstoff in die jeweiligen Brennräume zugeordnet sein. Ein solcher Hochdruckspeicher wird auch als Rail bezeichnet, wobei das Einspritzsystem bevorzugt als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildet ist.The high-pressure accumulator is preferably designed as a common high-pressure accumulator with which a plurality of injectors is in fluid communication. The individual injectors can in particular be assigned to different combustion chambers of the internal combustion engine for the direct injection of fuel into the respective combustion chambers. Such a high-pressure accumulator is also referred to as a rail, with the injection system preferably being designed as a common rail injection system.

Über die niederdruckseitige Saugdrossel ist insbesondere ein aus dem Kraftstoff-Reservoir in den Hochdruckspeicher förderbarer Kraftstoff-Volumenstrom einstellbar, sodass der Hochdruck über den ersten Hochdruck-Regelkreis durch Variation der dem Hochdruckspeicher pro Zeiteinheit zugeführten Kraftstoffmenge geregelt wird. Über das wenigstens eine hochdruckseitige Druckregelventil kann Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher in das Kraftstoff-Reservoir abgesteuert werden, sodass das Druckregelventil insbesondere genutzt werden kann, um ein unzulässiges Ansteigen des Hochdrucks zu verhindern und/oder den Hochdruck schnell zu reduzieren.In particular, a fuel volume flow that can be delivered from the fuel reservoir to the high-pressure accumulator can be adjusted via the suction throttle on the low-pressure side, so that the high pressure is regulated via the first high-pressure control circuit by varying the fuel quantity supplied to the high-pressure accumulator per unit of time. Fuel can be discharged from the high-pressure accumulator into the fuel reservoir via the at least one high-pressure-side pressure control valve, so that the pressure control valve can be used in particular to prevent an impermissible increase in high pressure and/or to quickly reduce high pressure.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine zeitliche Ableitung des Soll-Volumenstroms berechnet wird, wobei die Zeitkonstante für die auf den Soll-Volumenstrom angewandte Filterung in Abhängigkeit von der zeitlichen Ableitung gewählt wird. Insbesondere durch die Wahl der Zeitkonstante in Abhängigkeit von der zeitlichen Ableitung kann die Dynamik des Soll-Volumenstroms in Abhängigkeit von dessen zeitlicher Entwicklung beeinflusst werden. Vorzugsweise wird eine gemittelte zeitliche Ableitung des Soll-Volumenstroms berechnet, wobei die Zeitkonstante in Abhängigkeit von der gemittelten zeitlichen Ableitung gewählt wird. Dies erhöht die Sicherheit des Verfahrens, da die Wahl der Zeitkonstante dann in geringerem Maß durch singuläre Ausreißer beeinflusst wird, wobei der allgemeine Trend der zeitlichen Entwicklung des Soll-Volumenstroms genauer erfasst werden kann.According to a development of the invention, it is provided that a time derivative of the target volume flow is calculated, with the time constant for the filtering applied to the target volume flow being selected as a function of the time derivative. In particular, by selecting the time constant as a function of the time derivative, the dynamics of the target volume flow can be influenced as a function of its development over time. An averaged time derivative of the target volume flow is preferably calculated, with the time constant being selected as a function of the averaged time derivative. This increases the reliability of the method since the selection of the time constant is then influenced to a lesser extent by singular outliers, with the general trend of the development of the target volume flow over time being able to be recorded more precisely.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine erste Zeitkonstante gewählt wird, wenn die - vorzugsweise gemittelte - zeitliche Ableitung ein positives Vorzeichen aufweist oder gleich null ist, wobei eine zweite, von der ersten Zeitkonstante verschiedene Zeitkonstante gewählt wird, wenn die - vorzugsweise gemittelte - zeitliche Ableitung des Soll-Volumenstroms ein negatives Vorzeichen aufweist. Dass die zeitliche Ableitung ein positives Vorzeichen aufweist oder gleich null ist bedeutet insbesondere, dass diese echt positiv oder null, insbesondere größer oder gleich null ist. Dass die zeitliche Ableitung ein negatives Vorzeichen aufweist, bedeutet insbesondere, dass sie echt negativ, d.h. kleiner als null ist. Gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens kann die Wahl der Zeitkonstante, d.h. die Wahl eines Wertes für die Zeitkonstante, davon abhängig gemacht werden, ob der Soll-Volumenstrom ansteigt oder abfällt. Dabei kann für ein Ansteigen des Soll-Volumenstroms eine andere, vorzugsweise kleinere Zeitkonstante gewählt werden, als für ein Abfallen des Soll-Volumenstroms. Somit ist es möglich, dass der Soll-Volumenstrom rasch ansteigen kann, um ein unzulässiges Ansteigen des Hochdrucks zu vermeiden oder den Hochdruck schnell zu reduzieren, wobei andererseits eine Rücknahme des Soll-Volumenstroms verzögert werden kann, um in diesem Fall ein unzulässiges Ansteigen des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher zu vermeiden.According to a development of the invention, it is provided that a first time constant is selected if the - preferably averaged - time derivative has a positive sign or is equal to zero, with a second time constant different from the first time constant being selected if the - preferably averaged - Time derivative of the target volume flow has a negative sign. The fact that the time derivative has a positive sign or is equal to zero means in particular that it is genuinely positive or zero, in particular greater than or equal to zero. In particular, the fact that the time derivative has a negative sign means that it is truly negative, i.e. less than zero. According to this embodiment of the method, the choice of the time constant, i.e. the choice of a value for the time constant, can be made dependent on whether the target volume flow is increasing or decreasing. In this case, a different, preferably smaller, time constant can be selected for an increase in the target volume flow than for a drop in the target volume flow. It is thus possible for the target volume flow to rise rapidly in order to avoid an impermissible increase in high pressure or to quickly reduce high pressure, while on the other hand a reduction in the target volume flow can be delayed in order in this case to prevent an impermissible increase in high pressure to be avoided in the high-pressure accumulator.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Zeitkonstante gleich null ist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Filterung des Soll-Volumenstroms bei einem Anstieg desselben, die im Ergebnis den identischen Soll-Volumenstrom zurückgibt, was mithin den gleichen Effekt hat, als würde der Soll-Volumenstrom nicht gefiltert. Dieser kann somit hochdynamisch und ohne Verzögerung ansteigen, um rasch Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher absteuern und so einen unzulässigen Anstieg des Hochdrucks vermeiden oder den Hochdruck rasch abbauen zu können. Die zweite Zeitkonstante ist bevorzugt größer null, d.h. insbesondere echt positiv. Fällt der Soll-Volumenstrom ab, kann dieser Abfall demnach aufgrund der echt positiven zweiten Zeitkonstante verzögert werden, wobei insbesondere die Ansteuerung des Druckregelventils in Schließrichtung verzögert wird. Hierdurch kann ein unzulässiger Anstieg des Hochdrucks bei der Rücknahme des Soll-Volumenstroms vermieden oder zumindest reduziert werden.According to a development of the invention, it is provided that the first time constant is equal to zero. This advantageously enables filtering of the target volume flow when it rises, which as a result returns the identical target volume flow, which consequently has the same effect as if the target volume flow were not filtered. So this one can increase dynamically and without delay in order to be able to quickly divert fuel from the high-pressure accumulator and thus avoid an impermissible increase in high pressure or to be able to reduce the high pressure quickly. The second time constant is preferably greater than zero, ie in particular genuinely positive. If the target volume flow drops, this drop can accordingly be delayed due to the genuinely positive second time constant, with the actuation of the pressure control valve in the closing direction being delayed in particular. As a result, an impermissible increase in the high pressure when the target volume flow is reduced can be avoided or at least reduced.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Zeitkonstante von mindestens 0,1 Sekunde bis höchstens 1,1 Sekunde, vorzugsweise von mindestens 0,2 Sekunde bis höchstens 1 Sekunde beträgt. Es hat sich herausgestellt, dass diese Werte für die zweite Zeitkonstante in besonderer Weise geeignet sind, ein unzulässiges Ansteigen des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher durch Schließen des Druckregelventils zu vermeiden.According to a development of the invention, it is provided that the second time constant is from at least 0.1 second to at most 1.1 second, preferably from at least 0.2 second to at most 1 second. It has been found that these values for the second time constant are particularly suitable for avoiding an impermissible increase in the high pressure in the high-pressure accumulator due to the closing of the pressure control valve.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Soll-Volumenstrom mit einem Proportionalfilter mit Verzögerungsglied, insbesondere mit einem PT1-Algorithmus, gefiltert wird. Diese Ausgestaltung hat sich als besonders effektive Filterung des Soll-Volumenstroms zum Erreichen der hier genannten Vorteile erwiesen.According to a development of the invention, it is provided that the setpoint volume flow is filtered using a proportional filter with a delay element, in particular using a PT 1 algorithm. This configuration has proven to be a particularly effective filtering of the target volume flow in order to achieve the advantages mentioned here.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hochdruck in einer ersten Betriebsart eines Schutzbetriebs mittels des wenigstens einen Druckregelventils über einen zweiten Hochdruck-Regelkreis geregelt wird. Dies stellt insbesondere eine Redundanz in der Regelung des Hochdrucks bereit, wobei auch bei einem Ausfall des ersten Hochdruck-Regelkreises - insbesondere bei einem Ausfall der Saugdrossel als erstem Druckstellglied, beispielsweise aufgrund eines Kabelbruchs, eines vergessenen Aufsteckens eines Saugdrosselsteckers, einem Klemmen oder Verschmutzen der Saugdrossel, oder einem anderen Fehler oder Defekt in dem ersten Hochdruck-Regelkreis - noch eine Regelung des Hochdrucks möglich ist, nämlich über den zweiten Hochdruck-Regelkreis und mittels des wenigstens einen Druckregelventils. Eine Verschlechterung des Emissionsverhaltens der Brennkraftmaschine kann so vermieden werden.According to a further development of the invention, it is provided that the high pressure is regulated in a first mode of protection mode by means of the at least one pressure control valve via a second high-pressure control circuit. In particular, this provides redundancy in the control of the high pressure, whereby even if the first high-pressure control circuit fails - in particular if the suction throttle as the first pressure actuator fails, for example due to a cable break, a suction throttle plug that has been forgotten to be plugged in, jamming or soiling of the suction throttle , or another error or defect in the first high-pressure control circuit - the high pressure can still be controlled, namely via the second high-pressure control circuit and by means of the at least one pressure control valve. A deterioration in the emission behavior of the internal combustion engine can thus be avoided.

Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass in einer zweiten Betriebsart des Schutzbetriebs wenigstens ein zweites hochdruckseitiges Druckregelventil, das von dem wenigstens einen ersten hochdruckseitigen Druckregelventil verschieden ist, zusätzlich zu dem wenigstens einen ersten Druckregelventil als Druckstellglied zur Regelung des Hochdrucks angesteuert wird. Das zweite Druckregelventil ist insbesondere strömungstechnisch parallel zu dem ersten Druckregelventil angeordnet, wobei beide Druckregelventile - in Parallelschaltung - den Hochdruckspeicher mit dem Kraftstoff-Reservoir verbinden, und wobei über beide Druckregelventile Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher in das Kraftstoff-Reservoir abgesteuert werden kann. Insbesondere in Betriebssituationen, in welchen das wenigstens eine erste Druckregelventil für eine funktionierende Hochdruck-Regelung nicht mehr ausreicht, sodass der Hochdruck trotz Ansteuerung des wenigstens einen ersten Druckregelventils weiter ansteigt, ist es in der zweiten Betriebsart des Schutzbetriebs dann möglich, das wenigstens eine zweite Druckregelventil zuzuschalten, sodass nunmehr die Druckventile gemeinsam zur Druckregelung des Hochdrucks als Druckstellglieder angesteuert werden. Hierdurch können größere Absteuermengen erzielt werden, sodass eine effiziente und sichere Druckregelung auch bei höherem Absteuerbedarf möglich ist. Das wenigstens eine zweite Druckregelventil wird dabei bevorzugt ebenfalls - wie auch das wenigstens eine erste Druckregelventil - durch den zweiten Hochdruck-Regelkreis angesteuert.Alternatively or additionally, it is preferably provided that in a second mode of protection mode, at least one second high-pressure-side pressure control valve, which is controlled by the at least one first high-pressure-side pressure control valve is different, is controlled in addition to the at least one first pressure control valve as a pressure actuator for controlling the high pressure. In particular, the second pressure control valve is arranged in parallel to the first pressure control valve in terms of flow, with both pressure control valves—connected in parallel—connecting the high-pressure accumulator to the fuel reservoir, and it being possible for fuel to be discharged from the high-pressure accumulator into the fuel reservoir via both pressure control valves. Particularly in operating situations in which the at least one first pressure control valve is no longer sufficient for functioning high-pressure control, so that the high pressure continues to rise despite activation of the at least one first pressure control valve, it is then possible in the second operating mode of protection mode to operate the at least one second pressure control valve switch on, so now the pressure valves are controlled together for pressure control of the high pressure as pressure actuators. As a result, larger spill quantities can be achieved, so that efficient and safe pressure control is possible even when there is a greater need for spill control. The at least one second pressure control valve is preferably also controlled by the second high-pressure control circuit--like the at least one first pressure control valve.

Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass in einer dritten Betriebsart des Schutzbetriebs das wenigstens eine Druckregelventil dauerhaft geöffnet wird. Besonders bevorzugt werden in der dritten Betriebsart des Schutzbetriebs alle Druckregelventile, insbesondere das wenigstens eine erste Druckregelventil und das wenigstens eine zweite Druckregelventil, dauerhaft geöffnet. In dieser dritten Betriebsart kann dauerhaft über die Druckregelventile ein großer Kraftstoff-Volumenstrom aus dem Hochdruckspeicher in das Kraftstoff-Reservoir abgesteuert werden. Die Druckregelventile werden dabei vorzugsweise in Richtung einer maximalen Öffnung angesteuert, sodass ein maximaler Kraftstoff-Volumenstrom über die Druckregelventile abgesteuert werden kann. Hierdurch kann ein unzulässig hoher Hochdruck in dem Hochdruckspeicher nicht nur temporär, sondern dauerhaft rasch und zuverlässig abgebaut werden, sodass das Einspritzsystem wirksam und zuverlässig geschützt ist. Diese Funktionalität ermöglicht es insbesondere, auf ein mechanisches Überdruckventil zu verzichten, sodass Bauraum und Kosten eingespart werden können. Die Funktionalität des mechanischen Überdruckventils wird dabei durch die Ansteuerung des wenigstens einen Druckregelventils nachgebildet.Alternatively or additionally, provision is preferably made for the at least one pressure control valve to be opened permanently in a third operating mode of protection mode. Particularly preferably, in the third mode of protection mode, all the pressure control valves, in particular the at least one first pressure control valve and the at least one second pressure control valve, are permanently open. In this third mode of operation, a large volume flow of fuel can be continuously diverted from the high-pressure accumulator into the fuel reservoir via the pressure control valves. The pressure control valves are preferably controlled in the direction of a maximum opening, so that a maximum fuel volume flow can be controlled via the pressure control valves. As a result, an impermissibly high high pressure in the high-pressure accumulator can be rapidly and reliably reduced not only temporarily, but permanently, so that the injection system is protected effectively and reliably. In particular, this functionality makes it possible to dispense with a mechanical pressure relief valve, so that installation space and costs can be saved. The functionality of the mechanical pressure relief valve is simulated by controlling the at least one pressure control valve.

Vorzugsweise wird in die erste Betriebsart des Schutzbetriebs geschaltet, wenn der Hochdruck einen ersten Druckgrenzwert erreicht oder überschreitet, oder wenn ein Defekt der Saugdrossel erkannt wird. Alternativ oder zusätzlich wird in die zweite Betriebsart des Schutzbetriebs geschaltet, wenn der Hochdruck einen zweiten Druckgrenzwert erreicht oder überschreitet. Alternativ oder zusätzlich wird in die dritte Betriebsart des Schutzbetriebs geschaltet, wenn der Hochdruck einen dritten Druckgrenzwert erreicht oder überschreitet, oder wenn ein Defekt eines Hochdruck-Sensors erkannt wird. Der dritte Druckgrenzwert ist bevorzugt größer gewählt als der zweite Druckgrenzwert. Vorzugsweise ist der dritte Druckgrenzwert größer gewählt als der erste Druckgrenzwert. Vorzugsweise ist der zweite Druckgrenzwert größer gewählt als der erste Druckgrenzwert. Besonders bevorzugt ist der zweite Druckgrenzwert größer gewählt als der erste Druckgrenzwert, wobei der dritte Druckgrenzwert größer gewählt ist als der zweite Druckgrenzwert. Es ist beispielsweise möglich, dass der erste Druckgrenzwert zu 2400 bar gewählt ist, wobei der dritte Druckgrenzwert bei 2500 bar liegen kann. Der zweite Druckgrenzwert wird vorzugsweise zwischen dem ersten Druckgrenzwert und dem dritten Druckgrenzwert gewählt.It is preferably switched to the first mode of protection mode when the high pressure reaches or exceeds a first pressure limit value, or when a defect in the suction throttle is detected. Alternatively or additionally, a switch is made to the second operating mode of protection mode when the high pressure reaches or exceeds a second pressure limit value. Alternatively or additionally, the third mode of protection is switched to when the high pressure reaches or exceeds a third pressure limit value, or when a defect in a high-pressure sensor is detected. The third pressure limit is preferably selected to be greater than the second pressure limit. The third pressure limit value is preferably selected to be greater than the first pressure limit value. The second pressure limit value is preferably selected to be greater than the first pressure limit value. The second pressure limit is particularly preferably selected to be greater than the first pressure limit, with the third pressure limit being selected to be greater than the second pressure limit. It is possible, for example, for the first pressure limit value to be chosen to be 2400 bar, with the third pressure limit value being able to be 2500 bar. The second pressure limit is preferably selected between the first pressure limit and the third pressure limit.

In wenigstens einer Betriebsart des Schutzbetriebs wird vorzugsweise die Saugdrossel zu einer dauerhaft geöffneten Position angesteuert. Bevorzugt wird die Saugdrossel insbesondere oder nur in der dritten Betriebsart des Schutzbetriebs zu einer dauerhaft geöffneten Position angesteuert. Dies ermöglicht auch bei dauerhafter Öffnung des wenigstens einen Druckregelventils eine ausreichende Kraftstoff-Förderung in den Hochdruckspeicher, sodass die Brennkraftmaschine nicht abgewürgt wird. Die Saugdrossel wird in der dritten Betriebsart insbesondere in einer Art Notbetrieb dauerhaft geöffnet, um zu gewährleisten, dass auch im mittleren und niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine noch genügend Kraftstoff in den Hochdruckspeicher gefördert werden kann, um den Betrieb der Brennkraftmaschine aufrechterhalten zu können.In at least one mode of protection operation, the suction throttle is preferably driven to a permanently open position. The suction throttle is preferably driven to a permanently open position in particular or only in the third operating mode of the protection mode. Even if the at least one pressure control valve is permanently open, this enables sufficient fuel delivery into the high-pressure accumulator, so that the internal combustion engine does not stall. In the third operating mode, the suction throttle is permanently opened, in particular in a type of emergency operation, in order to ensure that sufficient fuel can still be pumped into the high-pressure accumulator even in the medium and low speed range of the internal combustion engine in order to be able to maintain the operation of the internal combustion engine.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welches wenigstens einen Injektor, einen Hochdruckspeicher, der einerseits mit dem wenigstens einen Injektor und andererseits über eine Hochdruckpumpe mit einem Kraftstoff-Reservoir in Fluidverbindung ist, wobei der Hochdruckpumpe eine Saugdrossel als erstes Druckstellglied zugeordnet ist, und mit einem Druckregelventil, über welches der Hochdruckspeicher mit dem Kraftstoff-Reservoir strömungstechnisch verbunden ist, geschaffen wird. Das Einspritzsystem weist ein Steuergerät auf, das mit dem wenigstens einen Injektor, der Saugdrossel und dem wenigstens einen Druckregelventil wirkverbunden ist. Das Steuergerät ist eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit dem Einspritzsystem insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.The object is also achieved by creating an injection system for an internal combustion engine which has at least one injector, a high-pressure accumulator which is in fluid communication with the at least one injector on the one hand and with a fuel reservoir on the other via a high-pressure pump, the high-pressure pump having a suction throttle as first pressure actuator is assigned, and is created with a pressure control valve, via which the high-pressure accumulator is fluidically connected to the fuel reservoir. The injection system has a control unit that is connected to the at least one injector Suction throttle and the at least one pressure control valve is operatively connected. The control device is set up to carry out a method according to one of the previously described embodiments. The advantages that have already been explained in connection with the method are realized in connection with the injection system.

Bevorzugt weist das Einspritzsystem eine Mehrzahl von Injektoren auf, wobei es genau einen und nur einen Hochdruckspeicher aufweist, mit dem die verschiedenen Injektoren strömungstechnisch verbunden sind. Der gemeinsame Hochdruckspeicher ist in diesem Fall als sogenannte gemeinsame Leiste, insbesondere als Rail ausgebildet, wobei das Einspritzsystem bevorzugt als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildet ist.The injection system preferably has a plurality of injectors, wherein it has precisely one and only one high-pressure accumulator to which the various injectors are fluidically connected. In this case, the common high-pressure accumulator is designed as a so-called common rail, in particular as a rail, with the injection system preferably being designed as a common rail injection system.

Die Saugdrossel ist der Hochdruckpumpe vorgeschaltet, insbesondere strömungstechnisch vorgeschaltet, also stromaufwärts der Hochdruckpumpe angeordnet. Dabei ist es möglich, dass die Saugdrossel in die Hochdruckpumpe oder in ein Gehäuse der Hochdruckpumpe integriert ist. Stromaufwärts der Hochdruckpumpe und der Saugdrossel ist vorzugsweise eine Niederdruckpumpe angeordnet, um Kraftstoff aus dem Kraftstoff-Reservoir zu der Saugdrossel und der Hochdruckpumpe zu fördern.The suction throttle is connected upstream of the high-pressure pump, in particular upstream of it in terms of flow, that is to say upstream of the high-pressure pump. It is possible for the suction throttle to be integrated into the high-pressure pump or into a housing of the high-pressure pump. A low-pressure pump is preferably arranged upstream of the high-pressure pump and the suction throttle in order to deliver fuel from the fuel reservoir to the suction throttle and the high-pressure pump.

An dem Hochdruckspeicher ist vorzugsweise ein Drucksensor angeordnet, der zur Erfassung eines Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher eingerichtet und mit dem Steuergerät wirkverbunden ist, sodass der Hochdruck in dem Steuergerät registrierbar ist.A pressure sensor is preferably arranged on the high-pressure accumulator, which is set up to detect a high pressure in the high-pressure accumulator and is operatively connected to the control unit, so that the high pressure can be registered in the control unit.

Das Steuergerät ist vorzugsweise als Motor-Steuergerät (Engine Control Unit - ECU) der Brennkraftmaschine ausgebildet. Es ist alternativ auch möglich, dass ein gesondertes Steuergerät eigens zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen ist.The control unit is preferably designed as an engine control unit (ECU) of the internal combustion engine. Alternatively, it is also possible for a separate control device to be provided specifically for carrying out the method.

Es wird ein Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems bevorzugt, bei welchem das Druckregelventil stromlos offen ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Druckregelventil in dem Fall, dass es nicht angesteuert oder bestromt wird, maximal weit öffnet, was einen besonders sicheren und zuverlässigen Betrieb insbesondere dann ermöglicht, wenn auf ein mechanisches Überdruckventil verzichtet wird. Ein unzulässiger Anstieg des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher kann dann auch vermieden werden, wenn eine Bestromung des Druckregelventils aufgrund eines technischen Fehlers nicht möglich ist.An exemplary embodiment of the injection system is preferred in which the pressure control valve is designed to be normally open. This configuration has the advantage that the pressure control valve opens as wide as possible in the event that it is not actuated or energized, which enables particularly safe and reliable operation, in particular when a mechanical pressure relief valve is not used. An impermissible increase in the high pressure in the high-pressure accumulator can then also be avoided if it is not possible to energize the pressure control valve due to a technical error.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, die ein Einspritzsystem nach einem zuvor beschriebenen Ausgangsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich dabei insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Einspritzsystem und dem Verfahren erläutert wurden.Finally, the object is also achieved by creating an internal combustion engine which has an injection system according to a previously described initial example. In connection with the internal combustion engine, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the injection system and the method.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1
eine schematische Darstellung eines ersten Ausgangsbeispiels einer Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem;
Figur 2
eine schematische Detaildarstellung einer ersten Ausführungsform des Verfahrens;
Figur 3
eine schematische Detaildarstellung einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens;
Figur 4
eine weitere schematische Detaildarstellung des Verfahrens;
Figur 5
eine weitere schematische Detaildarstellung des Verfahrens;
Figur 6
eine schematische Darstellung der sich in Zusammenhang mit dem Verfahren ergebenden Effekte, und
Figur 7
eine schematische Detaildarstellung des Verfahrens in Form eines Flussdiagramms.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. show:
figure 1
a schematic representation of a first initial example of an internal combustion engine with an injection system;
figure 2
a schematic detailed representation of a first embodiment of the method;
figure 3
a schematic detailed representation of a second embodiment of the method;
figure 4
a further schematic detailed representation of the method;
figure 5
a further schematic detailed representation of the method;
figure 6
a schematic representation of the effects arising in connection with the method, and
figure 7
a schematic detailed representation of the method in the form of a flow chart.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1, welche ein Einspritzsystem 3 aufweist. Dieses ist bevorzugt als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildet. Es weist eine Niederdruckpumpe 5 zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstoffreservoir 7, eine verstellbare, niederdruckseitige Saugdrossel 9 zur Beeinflussung eines diese durchströmenden Kraftstoff-Volumenstroms, eine Hochdruckpumpe 11 zur Förderung des Kraftstoffs unter Druckerhöhung in einen Hochdruckspeicher 13, den Hochdruckspeicher 13 zum Speichern des Kraftstoffs, und eine Mehrzahl von Injektoren 15 zum Einspritzen des Kraftstoffs in Brennräume 16 der Brennkraftmaschine 1 auf. Optional ist es möglich, dass das Einspritzsystem 3 mit Einzelspeichern ausgeführt ist, wobei dann beispielsweise in den Injektor 15 ein Einzelspeicher 17 als zusätzliches Puffervolumen integriert ist. Es ist ein erstes, insbesondere elektrisch ansteuerbares hochdruckseitiges Druckregelventil 19 vorgesehen, über welches der Hochdruckspeicher 13 mit dem Kraftstoffreservoir 7 fluidverbunden ist. Über die Stellung des ersten Druckregelventils 19 wird ein Kraftstoff-Volumenstrom definiert, welcher aus dem Hochdruckspeicher 13 in das Kraftstoffreservoir 7 abgesteuert wird. Dieser Kraftstoff-Volumenstrom ist in Figur 1 mit VDRV1 bezeichnet und stellt eine Hochdruck-Störgröße des Einspritzsystems 3 dar. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an internal combustion engine 1 which has an injection system 3 . This is preferably designed as a common rail injection system. It has a low-pressure pump 5 for pumping fuel from a fuel reservoir 7, an adjustable suction throttle 9 on the low-pressure side for influencing a fuel volume flow flowing through it, a high-pressure pump 11 for pumping the fuel under pressure increase into a high-pressure accumulator 13, the high-pressure accumulator 13 for storing the fuel , and a plurality of injectors 15 for injecting the fuel into combustion chambers 16 of the internal combustion engine 1 . It is optionally possible for the injection system 3 to be designed with individual reservoirs, in which case, for example, an individual reservoir 17 is integrated into the injector 15 as an additional buffer volume. It is a first, in particular electrically controllable, high-pressure-side pressure control valve 19 provided, via which the high-pressure accumulator 13 is fluidly connected to the fuel reservoir 7 . The position of the first pressure control valve 19 defines a fuel volume flow, which is diverted from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7 . This fuel volume flow is in figure 1 denoted by VDRV1 and represents a high-pressure disturbance variable of the injection system 3.

Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine 1 ist es möglich, dass diese nur das erste und damit einzige Druckregelventil 19 aufweist.According to an exemplary embodiment of the internal combustion engine 1 that is not shown, it is possible for this to have only the first and thus the only pressure control valve 19 .

Das Einspritzsystem 3 weist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel allerdings ein zweites, insbesondere elektrisch ansteuerbares hochdruckseitiges Druckregelventil 20 auf, über welches der Hochdruckspeicher 13 ebenfalls mit dem Kraftstoffreservoir 7 fluidverbunden ist. Die beiden Druckregelventile 19, 20 sind demnach insbesondere strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet. Auch über das zweite Druckregelventil 20 ist ein Kraftstoff-Volumenstrom definierbar, welcher aus dem Hochdruckspeicher 13 in das Kraftstoffreservoir 7 abgesteuert werden kann. Dieser Kraftstoff-Volumenstrom ist in Figur 1 mit VDRV2 bezeichnet.In the exemplary embodiment illustrated here, however, the injection system 3 has a second, in particular electrically controllable, high-pressure-side pressure control valve 20 via which the high-pressure accumulator 13 is also fluidly connected to the fuel reservoir 7 . The two pressure control valves 19, 20 are therefore arranged in particular fluidically parallel to one another. A fuel volume flow can also be defined via the second pressure control valve 20 and can be diverted from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7 . This fuel volume flow is in figure 1 designated VDRV2.

Das Einspritzsystem 3 weist bevorzugt kein mechanisches Überdruckventil auf, welches herkömmlicherweise vorgesehen ist und dann den Hochdruckspeicher 13 mit dem Kraftstoffreservoir 7 verbindet. Auf das mechanische Überdruckventil kann verzichtet werden, da dessen Funktion vollständig durch das wenigstens eine Druckregelventil 19, 20 übernommen wird. Es ist aber auch eine Ausgestaltung des Einspritzsystems 3 mit wenigstens einem mechanischen Überdruckventil möglich, wodurch eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme zur Vermeidung eines unzulässigen Anstiegs des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher 13 bereitgestellt werden kann.The injection system 3 preferably does not have a mechanical pressure relief valve, which is conventionally provided and then connects the high-pressure accumulator 13 to the fuel reservoir 7 . The mechanical pressure relief valve can be dispensed with since its function is completely taken over by the at least one pressure control valve 19, 20. However, an embodiment of the injection system 3 with at least one mechanical overpressure valve is also possible, as a result of which an additional safety measure to avoid an impermissible increase in the high pressure in the high-pressure accumulator 13 can be provided.

Es ist möglich, dass das Einspritzsystem 3 mehr als zwei Druckregelventile 19, 20 aufweist. Der einfacheren Darstellung wegen wird im Folgenden allerdings die Funktionsweise des Einspritzsystems 1 insbesondere anhand des hier dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, welches genau zwei Druckregelventile 19, 20 aufweist.It is possible that the injection system 3 has more than two pressure control valves 19, 20. For the sake of simplicity, however, the mode of operation of the injection system 1 is explained below, in particular with reference to the exemplary embodiment shown here, which has exactly two pressure control valves 19, 20.

Die Betriebsweise der Brennkraftmaschine 1 wird durch ein elektronisches Steuergerät 21, welches bevorzugt als Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine 1, nämlich als sogenannte Engine Control Unit (ECU) ausgebildet ist, bestimmt. Das elektronische Steuergerät 21 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 21 aus Eingangsgrößen Ausgangsgrößen. In Figur 1 sind exemplarisch folgende Eingangsgrößen dargestellt: Ein gemessener, noch ungefilterter Hochdruck p, der in dem Hochdruckspeicher 13 herrscht und mittels eines Hochdrucksensors 23 gemessen wird, eine aktuelle Motordrehzahl nI, ein Signal FP zur Leistungsvorgabe durch einen Betreiber der Brennkraftmaschine 1, und eine Eingangsgröße E. Unter der Eingangsgröße E sind vorzugsweise weitere Sensorsignale zusammengefasst, beispielsweise ein Ladeluftdruck eines Abgasturboladers. Bei einem Einspritzsystem 3 mit Einzelspeichern 17 ist ein Einzelspeicherdruck pE bevorzugt eine zusätzliche Eingangsgröße des Steuergeräts 21.The mode of operation of the internal combustion engine 1 is determined by an electronic control unit 21, which is preferably designed as an engine control unit of the internal combustion engine 1, namely as a so-called engine control unit (ECU). The electronic control unit 21 contains the usual components of a microcomputer system, for example a microprocessor, I/O components, buffer and memory components (EEPROM, RAM). The operating data relevant to the operation of the internal combustion engine 1 are applied in characteristic diagrams/characteristic curves in the memory modules. Electronic control unit 21 uses these to calculate output variables from input variables. In figure 1 the following input variables are shown as examples: A measured, as yet unfiltered high pressure p, which prevails in the high-pressure accumulator 13 and is measured by a high-pressure sensor 23, a current engine speed n I , a signal FP for the performance specification by an operator of the internal combustion engine 1, and an input variable E Further sensor signals are preferably combined under the input variable E, for example a charge air pressure of an exhaust gas turbocharger. In an injection system 3 with individual accumulators 17, an individual accumulator pressure p E is preferably an additional input variable of control unit 21.

In Figur 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 21 beispielhaft ein Signal PWMSD zur Ansteuerung der Saugdrossel 9 als Druckstellglied, ein Signal ve zur Ansteuerung der Injektoren 15 - welches insbesondere einen Spritzbeginn und/oder ein Spritzende oder auch eine Spritzdauer vorgibt -, ein erstes Signal PWMDRV1 zur Ansteuerung eines ersten Druckregelventils der beiden Druckregelventile 19, 20, und ein zweites Signal PWMDRV2 zur Ansteuerung eines zweiten Druckregelventils der beiden Druckregelventile 19, 20 dargestellt. Bei den Signalen PWMDRV1, PWMDRV2 handelt es sich bevorzugt um pulsweitenmodulierte Signale, über welche die Stellung eines Druckregelventils 19, 20 und damit der dem Druckregelventil 19, 20 jeweils zugeordnete Kraftstoff-Volumenstrom VDRV1, VDRV2 definiert werden kann.In figure 1 Examples of output variables from electronic control unit 21 are a signal PWMSD for activating suction throttle 9 as a pressure actuator, a signal ve for activating injectors 15 - which in particular specifies a start and/or end of injection or also an injection duration - a first signal PWMDRV1 for activation a first pressure control valve of the two pressure control valves 19, 20, and a second signal PWMDRV2 for controlling a second pressure control valve of the two pressure control valves 19, 20. The signals PWMDRV1, PWMDRV2 are preferably pulse width modulated signals via which the position of a pressure control valve 19, 20 and thus the fuel volume flow VDRV1, VDRV2 assigned to the pressure control valve 19, 20 can be defined.

Es versteht sich, dass bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei welchem das Einspritzsystem 3 nur ein Druckregelventil 19, 20 aufweist, auch nur ein Signal PWMDRV zur Ansteuerung des Druckregelventils durch das Steuergerät 21 erzeugt und ausgegeben wird. Auch dieses eine Signal PWMDRV ist aber bevorzugt als pulsweitenmoduliertes Signal ausgebildet, über welches die Stellung des Druckregelventils 19, 20 und damit der dem Druckregelventil 19, 20 zugeordnete Kraftstoff-Volumenstrom VDRV definiert werden kann.It goes without saying that in the exemplary embodiment described above, in which injection system 3 has only one pressure control valve 19, 20, only one signal PWMDRV for actuating the pressure control valve is generated by control unit 21 and output. This one signal PWMDRV is also preferably in the form of a pulse width modulated signal, via which the position of the pressure control valve 19, 20 and thus the fuel volume flow VDRV assigned to the pressure control valve 19, 20 can be defined.

In Figur 1 ist außerdem noch eine Ausgangsgröße A dargestellt, die stellvertretend für weitere Stellsignale zur Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 1 steht, beispielsweise für ein Stellsignal zur Aktivierung eines zweiten Abgasturboladers bei einer Registeraufladung.In figure 1 an output variable A is also shown, which is representative of further control signals for controlling and/or regulating internal combustion engine 1, for example for a control signal for activating a second exhaust gas turbocharger in register charging.

Fig. 2 zeigt eine erste schematische Detaildarstellung einer ersten Ausführungsform des Verfahrens. Die Erläuterung der Funktionsweise des Einspritzsystems 3 erfolgt zunächst ohne Berücksichtigung des gestrichelt dargestellten Funktionsblocks B, wodurch insbesondere zunächst eine Funktionsweise des Einspritzsystems 3 ohne den Funktionsblock B zum besseren Verständnis dieser Funktionsweise sowie des Zwecks und der Funktion des Funktionsblocks B beschrieben wird. Es ist ein nicht dargestellter erster Hochdruck-Regelkreis vorgesehen, über den in einem Normalbetrieb des Einspritzsystems 3 mittels der Saugdrossel 9 als erstem Druckstellglied der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 13 geregelt wird. Der erste Hochdruck-Regelkreis weist als Eingangsgröße einen Soll-Hochdruck pS für das Einspritzsystem 3 auf. Dieser wird vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 1, einer Last- oder Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine 1 und/oder in Abhängigkeit weiterer, insbesondere einer Korrektur dienender Größen, aus einem Kennfeld ausgelesen. Weitere Eingangsgrößen des ersten Hochdruck-Regelkreises sind insbesondere eine gemessene Drehzahl nI der Brennkraftmaschine 1 sowie eine bevorzugt ebenfalls aus einem Kennfeld ausgelesene und/oder aus einer Drehzahlregelung für die Brennkraftmaschine 1 resultierende Soll-Einspritzmenge QS. Als Ausgangsgröße weist der erste Hochdruck-Regelkreis insbesondere einen Ist-Hochdruck pI auf, der aus dem von dem Hochdrucksensor 23 gemessenen Hochdruck p erhalten wird, indem dieser vorzugsweise einer ersten Filterung mit einer größeren Zeitkonstante unterzogen wird, wobei er zugleich vorzugsweise einer zweiten Filterung mit einer kleineren Zeitkonstante unterzogen wird, um einen dynamischen Raildruck pdyn als weitere Ausgangsgröße des ersten Hochdruck-Regelkreises zu berechnen. 2 shows a first schematic detailed representation of a first embodiment of the method. The explanation of the mode of operation of the injection system 3 is initially given without taking into account the function block B shown in dashed lines, which means that the mode of operation of the injection system 3 without the function block B is first described for a better understanding of this mode of operation and the purpose and function of the function block B. A first high-pressure control circuit (not shown) is provided, via which the high pressure in the high-pressure accumulator 13 is controlled in normal operation of the injection system 3 by means of the suction throttle 9 as the first pressure actuator. The first high-pressure control loop has a target high-pressure p S for the injection system 3 as an input variable. This is preferably read out from a characteristic map as a function of a rotational speed of internal combustion engine 1, a load or torque requirement on internal combustion engine 1 and/or as a function of other variables, in particular those used for correction. Further input variables of the first high-pressure control loop are, in particular, a measured speed n I of internal combustion engine 1 and a setpoint injection quantity Q S preferably also read from a characteristic diagram and/or resulting from a speed control for internal combustion engine 1 . As an output variable, the first high-pressure control circuit has, in particular, an actual high pressure p I , which is obtained from the high pressure p measured by the high-pressure sensor 23, in that this is preferably subjected to a first filtering with a longer time constant, and at the same time it is preferably subjected to a second filtering is subjected to a smaller time constant in order to calculate a dynamic rail pressure p dyn as a further output variable of the first high-pressure control loop.

In Figur 2 ist die Ansteuerung des einen Druckregelventils 19 eines Ausführungsbeispiels des Einspritzsystems 3 mit genau einem Druckregelventil 19 dargestellt. Es ist vorzugsweise ein erstes Schaltelement 27 vorgesehen, mit dem abhängig von einem ersten logischen Signal SIG1 zwischen dem Normalbetrieb und einer ersten Betriebsart eines Schutzbetriebs umgeschaltet werden kann. Bevorzugt ist das Schaltelement 27 - wie vorzugsweise alle im Folgenden noch beschriebenen Schaltelemente - vollständig auf elektronischer oder Software-Ebene verwirklicht. Dabei wird die im Folgenden beschriebene Funktionalität vorzugsweise abhängig von dem Wert einer dem ersten logischen Signal SIG1 entsprechenden Variable, die insbesondere als sogenanntes Flag ausgebildet ist und die Werte "wahr" oder "falsch" annehmen kann, umgeschaltet. Alternativ ist es allerdings selbstverständlich auch möglich, dass das Schaltelement 27 als realer Schalter, beispielsweise als Relais, ausgebildet ist. Dieser Schalter kann dann beispielsweise abhängig von einem Niveau eines elektrischen Signals geschaltet werden. Bei der hier konkret dargestellten Ausgestaltung ist der Normalbetrieb gesetzt, wenn das erste logische Signal SIG1 den Wert "falsch" (False) aufweist. Dagegen ist die erste Betriebsart des Schutzbetriebs gesetzt, wenn das erste logische Signal SIG1 den Wert "wahr" (True) aufweist.In figure 2 the control of one pressure control valve 19 of an exemplary embodiment of injection system 3 with exactly one pressure control valve 19 is shown. A first switching element 27 is preferably provided, with which it is possible to switch over between normal operation and a first operating mode of a protective operation depending on a first logic signal SIG1. Preferably, the switching element 27--like preferably all the switching elements described below--is implemented entirely on an electronic or software level. The functionality described below is preferably switched depending on the value of a variable corresponding to the first logic signal SIG1, which is designed in particular as a so-called flag and can assume the values “true” or “false”. Alternatively, however, it is of course also possible for the switching element 27 to be in the form of a real switch, for example a relay. This switch can then be switched, for example, depending on a level of an electrical signal. In the embodiment specifically illustrated here, normal operation is set when the first logic signal SIG1 has the value “false” (false). On the other hand, the first operating mode of protection mode is set when the first logic signal SIG1 has the value "true".

Es ist ein zweites Schaltelement 29 vorgesehen, welches eingerichtet ist, um die Ansteuerung des Druckregelventils 19 von einer Normalfunktion in eine Stillstandsfunktion und zurück zu schalten. Dabei wird das zweite Schaltelement 29 in Abhängigkeit von einem zweiten logischen Signal Z beziehungsweise dem Wert einer entsprechenden Variable gesteuert. Das zweite Schaltelement 29 kann als virtuelles, insbesondere Software-basiertes Schaltelement ausgestaltet sein, welches in Abhängigkeit von dem Wert einer insbesondere als Flag ausgestalteten Variable zwischen der Normalfunktion und der Stillstandsfunktion schaltet. Es ist alternativ aber auch möglich, dass das zweite Schaltelement 29 als realer Schalter, beispielsweise als Relais ausgebildet ist, welches in Abhängigkeit von einem Signalwert eines elektrischen Signals schaltet. Hier entspricht das zweite logische Signal Z konkret einer Zustandsvariable, welche die Werte 1 für einen ersten Zustand und 2 für einen zweiten Zustand annehmen kann. Dabei wird die Normalfunktion für das Druckregelventil 19 gesetzt, wenn das zweite logische Signal Z den Wert 2 annimmt, wobei die Stillstandsfunktion gesetzt wird, wenn das zweite logische Signal Z den Wert 1 annimmt. Selbstverständlich ist eine abweichende Definition des zweiten logischen Signals Z, insbesondere dergestalt möglich, dass eine entsprechende Variable die Werte 0 und 1 annehmen kann.A second switching element 29 is provided, which is set up to switch the activation of the pressure control valve 19 from a normal function to a standstill function and back. In this case, the second switching element 29 is controlled as a function of a second logic signal Z or the value of a corresponding variable. The second switching element 29 can be designed as a virtual, in particular software-based switching element, which switches between the normal function and the standstill function depending on the value of a variable designed in particular as a flag. Alternatively, however, it is also possible for the second switching element 29 to be in the form of a real switch, for example a relay, which switches as a function of a signal value of an electrical signal. Here the second logic signal Z specifically corresponds to a state variable which can assume the values 1 for a first state and 2 for a second state. The normal function for the pressure control valve 19 is set when the second logic signal Z assumes the value 2, with the standstill function being set when the second logic signal Z assumes the value 1. Of course, a different definition of the second logic signal Z is possible, in particular such that a corresponding variable can assume the values 0 and 1.

Zunächst wird nun die Ansteuerung des Druckregelventils 19 in dem Normalbetrieb sowie bei gesetzter Normalfunktion beschrieben. Es ist ein Berechnungsglied 31 vorgesehen, welches als Ausgangsgröße einen berechneten Soll-Volumenstrom VS,ber ausgibt, wobei in das Berechnungsglied 31 als Eingangsgrößen die momentane Drehzahl nI, die Soll-Einspritzmenge QS, außerdem bevorzugt in hier nicht explizit dargestellter Weise der Soll-Hochdruck pS, der dynamische Raildruck pdyn, und der Ist-Hochdruck pI eingehen. Die Funktionsweise des Berechnungsglieds 31 ist ausführlich in den deutschen Patentschriften DE 10 2009 031 528 B3 und DE 10 2009 031 527 B3 beschrieben. Dabei zeigt sich insbesondere, dass in einem Schwachlastbereich, beispielsweise im Leerlauf der Brennkraftmaschine 1, ein positiver Wert für einen statischen Soll-Volumenstrom berechnet wird, während in einem Normalbetriebsbereich ein statischer Soll-Volumenstrom von 0 berechnet wird. Der statische Soll-Volumenstrom wird bevorzugt durch Aufaddieren eines dynamischen Soll-Volumenstroms korrigiert, der seinerseits über eine dynamische Korrektur in Abhängigkeit von dem Soll-Hochdruck pS, dem Ist-Hochdruck pI und dem dynamischen Raildruck pdyn berechnet wird. Der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber ist schließlich die Summe aus dem statischen Soll-Volumenstrom und dem dynamischen Soll-Volumenstrom. Es handelt sich bei dem berechneten Soll-Volumenstrom VS,ber insoweit um einen resultierenden Soll-Volumenstrom.First of all, the actuation of the pressure control valve 19 in normal operation and when the normal function is set will now be described. A calculation element 31 is provided, which outputs a calculated setpoint volume flow V S,ber as an output variable, with the instantaneous speed n I , the setpoint injection quantity Q S , and preferably also the Target high pressure p S , the dynamic rail pressure p dyn , and the actual high pressure p I are included . The functioning of the calculation element 31 is described in detail in the German patent specifications DE 10 2009 031 528 B3 and DE 10 2009 031 527 B3 described. It is shown in particular that in a low-load range, for example when internal combustion engine 1 is idling, a positive value is calculated for a static target volume flow, while in a normal operating range a static target volume flow of 0 is calculated. The static target volume flow is preferably corrected by adding a dynamic target volume flow, which in turn is calculated via a dynamic correction depending on the target high pressure p S , the actual high pressure p I and the dynamic rail pressure p dyn . Finally, the calculated target volume flow V S,ber is the sum of the static target volume flow and the dynamic target volume flow. The calculated target volume flow V S,ber is a resultant target volume flow.

Im Normalbetrieb, wenn das erste logische Signal SIG1 den Wert "falsch" aufweist, wird - wie ausgeführt zunächst unter Hinwegdenken des Funktionsblocks B - der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber unverändert als Soll-Volumenstrom VS an ein Druckregelventil-Kennfeld 33 übergeben. Das Druckregelventil-Kennfeld 33 bildet hierbei - wie in der deutschen Patentschrift DE 10 2009 031 528 B3 beschrieben - eine inverse Charakteristik des Druckregelventils 19 ab. Ausgangsgröße dieses Druckregelventil-Kennfelds 33 ist ein Druckregelventil-Sollstrom IS, Eingangsgrößen sind der abzusteuernde Soll-Volumenstrom VS sowie der Ist-Hochdruck pI.In normal operation, when the first logic signal SIG1 has the value "false", the calculated target volume flow V S,ber is transferred unchanged as target volume flow V S to a pressure control valve characteristic map 33 - as explained, initially disregarding function block B . The pressure control valve map 33 forms here - as in the German patent DE 10 2009 031 528 B3 described - an inverse characteristic of the pressure control valve 19 from. The output variable of this pressure control valve characteristics map 33 is a pressure control valve target flow I S , input variables are the target volume flow V S to be controlled and the actual high pressure p I .

Der Druckregelventil-Sollstrom IS wird einem Stromregler 35 zugeführt, der die Aufgabe hat, den Strom zur Ansteuerung des Druckregelventils 19 zu regeln. Weitere Eingangsgrößen des Stromreglers 35 sind beispielsweise ein Proportionalbeiwert kpI, DRV und ein Ohm'scher Widerstand RI, DRV des Druckregelventils 19. Ausgangsgröße des Stromreglers 35 ist eine Sollspannung US für das Druckregelventil 19, welche durch Bezug auf eine Betriebsspannung UB in an sich bekannter Weise in eine Einschaltdauer für das pulsweitenmodellierte Signal PWMDRV zur Ansteuerung des Druckregelventils 19 umgerechnet und diesem in der Normalfunktion, wenn also das zweite logische Signal Z den Wert 2 aufweist, zugeführt wird. Zur Stromregelung wird der Strom am Druckregelventil 19 als gemessene Stromgröße IR gemessen, in einem Stromfilter 37 gefiltert und als gefilterter Ist-Strom II dem Stromregler 35 wieder zugeführt.The pressure control valve setpoint current I S is fed to a current controller 35 which has the task of controlling the current for controlling the pressure control valve 19 . Other input variables of the current controller 35 are, for example, a proportional coefficient kp I, DRV and an ohmic resistance R I, DRV of the pressure control valve 19. The output variable of the current controller 35 is a setpoint voltage U S for the pressure control valve 19, which, by reference to an operating voltage U B in in a manner known per se, is converted into a duty cycle for the pulse width modeled signal PWMDRV for controlling the pressure control valve 19 and is supplied to it in the normal function, ie when the second logic signal Z has the value 2. To regulate the current, the current at the pressure control valve 19 is measured as the measured current variable I R , filtered in a current filter 37 and fed back to the current controller 35 as the filtered actual current I I .

Wie bereits angedeutet, wird die Einschaltdauer PWMDRV des pulsweitenmodellierten Signals zur Ansteuerung des Druckregelventils 19 in für sich genommen bekannter Weise gemäß folgender Gleichung aus der Sollspannung US und der Betriebsspannung UB berechnet: PWMDRV = U S / U B × 100 .

Figure imgb0001
Auf diese Weise wird in dem Normalbetrieb eine Hochdruck-Störgröße, nämlich der abgesteuerte Kraftstoff-Volumenstrom VDRV, über das Druckregelventil 19 als zweitem Druckstellglied erzeugt.As already indicated, the duty cycle PWMDRV of the pulse width modeled signal for controlling the pressure control valve 19 is calculated in a manner known per se from the setpoint voltage U S and the operating voltage U B according to the following equation: PWMDRV = u S / u B × 100 .
Figure imgb0001
 In this way, in normal operation, a high-pressure disturbance variable, namely the controlled fuel volume flow VDRV, is generated via the pressure control valve 19 as the second pressure actuator.

Nimmt das erste logische Signal SIG1 den Wert "wahr" an, schaltet das erste Schaltelement 27 von dem Normalbetrieb in die erste Betriebsart des Schutzbereichs um. Unter welchen Bedingungen dies der Fall ist, wird in Zusammenhang mit Figur 4 erläutert. Bezüglich der Ansteuerung des Druckregelventils 19 ergibt sich in der ersten Betriebsart des Schutzbetriebs insoweit kein Unterschied, als auch hier das Druckregelventil 19 mit dem Soll-Volumenstrom VS angesteuert wird, jedenfalls solange durch das zweite Schaltelement 29 die Normalfunktion gesetzt ist. Insoweit ergibt sich in Figur 2 rechts von dem ersten Schaltelement 27 keine Änderung zu den zuvor gegebenen Erläuterungen. Der Soll-Volumenstrom VS wird in der ersten Betriebsart des Schutzbetriebs jedoch anders berechnet als in dem Normalbetrieb, nämlich über einen zweiten Hochdruck-Regelkreis 39.If the first logic signal SIG1 assumes the value "true", the first switching element 27 switches over from normal operation to the first operating mode of the protection zone. The conditions under which this is the case will be explained in connection with figure 4 explained. With regard to the actuation of the pressure control valve 19, there is no difference in the first operating mode of protection mode insofar as the pressure control valve 19 is also actuated here with the setpoint volume flow V S , at least as long as the normal function is set by the second switching element 29. In this respect, in figure 2 to the right of the first switching element 27 there is no change to the explanations given above. In the first mode of protection, however, the target volume flow V S is calculated differently than in normal operation, namely via a second high-pressure control circuit 39.

Der Soll-Volumenstrom VS wird in diesem Fall mit einem begrenzten Ausgangsvolumenstrom VR eines Druckregelventil-Druckreglers 41 identisch gesetzt. Dies entspricht der oberen Schalterstellung des ersten Schaltelements 27. Der Druckregelventil-Druckregler 41 weist als Eingangsgröße eine Hochdruck-Regelabweichung ep auf, welche als Differenz von dem Soll-Hochdruck pS und dem Ist-Hochdruck pI berechnet wird. Weitere Eingangsgrößen des Druckregelventil-Druckreglers 41 sind bevorzugt ein maximaler Volumenstrom Vmax für das Druckregelventil 19, unter Hinwegdenken des Funktionsblocks B der in dem Berechnungsglied 31 berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber, und/oder ein Proportionalbeiwert kpDRV. Der Druckregelventil-Druckregler 41 ist vorzugsweise als PI(DT1)-Algorithmus ausgeführt. Dabei wird vorzugsweise ein integrierender Anteil (I-Anteil) zu dem Zeitpunkt, zu welchem das erste Schaltelement 27 von seiner in Figur 2 dargestellten unteren in seine obere Schalterstellung umgeschaltet wird, unter Hinwegdenken des Funktionsblocks B mit dem berechneten Soll-Volumenstrom VS,ber initialisiert. Nach oben wird der I-Anteil des Druckregelventil-Druckreglers 41 auf den maximalen Volumenstrom Vmax für das Druckregelventil 19 begrenzt. Dabei ist der maximale Volumenstrom Vmax vorzugsweise eine Ausgangsgröße einer zweidimensionalen Kennlinie 43, welche den das Druckregelventil 19 maximal durchsetzenden Volumenstrom in Abhängigkeit von dem Hochdruck aufweist, wobei die Kennlinie 43 als Eingangsgröße den Ist-Hochdruck pI erhält. Ausgangsgröße des Druckregelventil-Druckreglers 41 ist ein unbegrenzter Volumenstrom VU, der in einem Begrenzungselement 45 auf den maximalen Volumenstrom Vmax begrenzt wird. Das Begrenzungselement 45 gibt als Ausgangsgröße schließlich den begrenzten Soll-Volumenstrom VR aus. Mit diesem als Soll-Volumenstrom VS wird dann das Druckregelventil 19 angesteuert, indem der Soll-Volumenstrom VS in bereits beschriebener Weise dem Druckregelventil-Kennfeld 33 zugeführt wird.In this case, the target volume flow V S is set to be identical to a limited output volume flow V R of a pressure control valve pressure regulator 41 . This corresponds to the upper switch position of the first switching element 27. The pressure control valve pressure regulator 41 has a high-pressure control deviation e p as an input variable, which is calculated as the difference between the setpoint high pressure p S and the actual high pressure p I . Further input variables of the pressure control valve pressure controller 41 are preferably a maximum volume flow V max for the pressure control valve 19, disregarding the function block B, the setpoint volume flow V S,ber calculated in the calculation element 31, and/or a proportional coefficient kp DRV . The pressure control valve pressure controller 41 is preferably designed as a PI (DT 1 ) algorithm. In this case, an integrating component (I component) at the point in time at which the first switching element 27 moves from its in figure 2 shown lower is switched to its upper switch position, disregarding the function block B with the calculated target volume flow V S,ber initialized. The I component of the pressure control valve pressure regulator 41 is limited to the maximum volume flow V max for the pressure control valve 19 . The maximum volume flow V max is preferably an output variable of a two-dimensional characteristic curve 43, which has the maximum volume flow through the pressure control valve 19 as a function of the high pressure, with the characteristic curve 43 receiving the actual high pressure p I as an input variable. The output variable of the pressure control valve pressure controller 41 is an unlimited volume flow V U , which is set to the maximum volume flow in a limiting element 45 V max is limited. Finally, the limiting element 45 outputs the limited target volume flow V R as an output variable. The pressure control valve 19 is then controlled with this as the setpoint volume flow V S , in that the setpoint volume flow V S is fed to the pressure control valve characteristic diagram 33 in the manner already described.

Es erfolgt demnach in dieser Weise in der ersten Betriebsart des Schutzbetriebs eine Ansteuerung des Druckregelventils 19 als Druckstellglied zur Regelung des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher 13 über den zweiten Hochdruck-Regelkreis 39.In this way, in the first operating mode of protection mode, the pressure control valve 19 is actuated as a pressure actuator for controlling the high pressure in the high-pressure accumulator 13 via the second high-pressure control circuit 39.

Anhand von Fig. 3 wird nun die Funktionsweise erläutert, die durch Hinzunahme eines zweiten Druckregelventils 20 bei einem Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems 3 mit zwei Druckregelventilen 19, 20 gegeben ist. Auch hier wird zunächst dem besseren Verständnis wegen der Funktionsblock B hinweggedacht, wobei dessen Sinn und Funktionsweise später erläutert werden. Insoweit wird zunächst eine Funktionsweise des Einspritzsystems 3 mit zwei Druckregelventilen 19, 20 ohne den Funktionsblock B beschrieben. Im Folgenden werden insbesondere die Unterschiede beschrieben, die sich zwischen der Ansteuerung von zwei Druckregelventilen 19, 20 gemäß Figur 3 im Unterschied zu der Ansteuerung von nur einem Druckregelventil 19 gemäß Figur 2 ergeben. Insbesondere mit Blick auf die Ansteuerung des ersten Druckregelventils 19 beziehungsweise eines der Druckregelventile 19, 20 wird auf die vorangehende Beschreibung sowie die Darstellung gemäß Figur 2 verwiesen. Insbesondere sind in Figur 2 und Figur 3 gleiche und funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen und/oder Beschriftungen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.Based on 3 the functionality will now be explained, which is given by the addition of a second pressure control valve 20 in an embodiment of the injection system 3 with two pressure control valves 19, 20. Here, too, the function block B is initially ignored for the sake of better understanding, with its purpose and mode of operation being explained later. In this regard, a mode of operation of the injection system 3 with two pressure control valves 19, 20 without the function block B will first be described. In the following, the differences are described in particular, which arise between the control of two pressure control valves 19, 20 according to figure 3 in contrast to the control of only one pressure control valve 19 according to figure 2 result. In particular with a view to the activation of the first pressure control valve 19 or one of the pressure control valves 19, 20, reference is made to the preceding description and the representation according to FIG figure 2 referred. In particular, in figure 2 and figure 3 Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numbers and/or inscriptions, so that in this respect reference is made to the previous description.

Wie in Zusammenhang mit Figur 4 noch näher erläutert wird, nimmt das erste logische Signal SIG1 den logischen Wert "wahr" an, wenn der dynamische Raildruck pdyn - beispielsweise infolge eines Kabelbruchs des Saugdrossel-Steckers -, einen ersten Druckgrenzwert pG1 erreicht oder überschreitet. In der Folge wechselt das erste Schaltelement 27 in die in Figur 3 dargestellte obere Schaltstellung, sodass der Hochdruck nun mithilfe des zweiten Hochdruck-Regelkreises 39 und eines der Druckregelventile 19, 20 geregelt wird. Wie ebenfalls in Zusammenhang mit Figur 4 noch erläutert werden wird, weist ein drittes logisches Signal SIG2 den Wert "falsch" auf, wenn der dynamische Raildruck pdyn einen zweiten Druckgrenzwert pG2 noch nicht erreicht hat. Ein zweiter Druckregelventil-Sollstrom IS,2 für ein zweites Druckregelventil 20, 19 wird dann über ein drittes Schaltelement 47 aus einem zweiten Druckregelventil-Kennfeld 49 ausgelesen, welches den Ist-Hochdruck pI und den konstanten Wert Null für den Soll-Volumenstrom als Eingangsgröße aufweist. Sind die beiden Druckregelventile 19, 20 identisch ausgebildet, ist das zweite Druckregelventil-Kennfeld 49 gleich dem ersten Druckregelventil-Kennfeld 33 und unterscheidet sich nur in Hinblick auf den konstant zu Null gesetzten, eingehenden Soll-Volumenstrom. Werden verschiedene Druckregelventile 19, 20 verwendet, können sich die beiden Druckregelventil-Kennfelder 33, 49 unterscheiden. Dadurch, dass das zweite Druckregelventil-Kennfeld 49 als eingehenden Soll-Volumenstrom den Wert Null hat, wird das derart angesteuerte Druckregelventil 19, 20 so angesteuert, das es vollständig geschlossen ist, wobei es keinen Kraftstoff in das Kraftstoffreservoir 7 absteuert. Der Hochdruck wird daher solange, bis der dynamische Raildruck pdyn den zweiten Druckgrenzwert pG2 erreicht oder überschreitet, nur mithilfe eines Druckregelventils 19, 20 der Druckregelventile 19, 20 geregelt.As related to figure 4 As will be explained in more detail, the first logic signal SIG1 assumes the logic value "true" when the dynamic rail pressure p dyn -- for example as a result of a broken cable in the suction throttle connector -- reaches or exceeds a first pressure limit value p G1 . As a result, the first switching element 27 changes to the in figure 3 shown upper switching position, so that the high pressure is now controlled using the second high-pressure control circuit 39 and one of the pressure control valves 19, 20. As also in connection with figure 4 will be explained below, a third logic signal SIG2 has the value "false" if the dynamic rail pressure p dyn has not yet reached a second pressure limit value p G2 . A second pressure control valve setpoint current I S,2 for a second pressure control valve 20, 19 is then read out from a second pressure control valve characteristic map 49 via a third switching element 47. which has the actual high pressure p I and the constant value zero for the target volume flow as an input variable. If the two pressure control valves 19, 20 are identical, the second pressure control valve map 49 is equal to the first pressure control valve map 33 and differs only with regard to the incoming setpoint volume flow, which is set constant at zero. If different pressure control valves 19, 20 are used, the two pressure control valve characteristic diagrams 33, 49 can differ. Because the second pressure control valve characteristic map 49 has the value zero as the incoming setpoint volume flow, the pressure control valve 19, 20 controlled in this way is controlled in such a way that it is completely closed, with no fuel being discharged into the fuel reservoir 7. The high pressure is therefore only regulated with the aid of one pressure control valve 19, 20 of the pressure control valves 19, 20 until the dynamic rail pressure p dyn reaches or exceeds the second pressure limit value p G2 .

Es ist ein viertes Schaltelement 44 vorgesehen, welches den Wert eines Faktors fDRV bestimmt. Dieses vierte Schaltelement 44 wird ebenfalls abhängig von dem dritten logischen Signal SIG2 gesteuert, und nimmt seine in Figur 3 dargestellte untere Schaltstellung ein, wenn das dritte logische Signal SIG2 den Wert "falsch" (false) aufweist. In diesem Fall wird die Ausgangsgröße der Kennlinie 43 mit dem Faktor 1 multipliziert. Entsprechend wird der aus dem Begrenzungselement 45 resultierende begrenzte Sollvolumenstrom VR durch den Faktor 1 dividiert.A fourth switching element 44 is provided, which determines the value of a factor f DRV . This fourth switching element 44 is also controlled as a function of the third logic signal SIG2 and takes its in figure 3 shown lower switching position when the third logic signal SIG2 has the value "false" (false). In this case, the output variable of the characteristic curve 43 is multiplied by a factor of 1. Correspondingly, the limited target volume flow V R resulting from the limiting element 45 is divided by the factor 1.

Es ist im Übrigen möglich, dass für beide Druckregelventile 19, 20 dieselbe Kennlinie 43, und somit insbesondere nur eine Kennlinie 43 verwendet wird, wenn die Druckregelventile 19, 20 identisch ausgebildet sind. Sind die Druckregelventile 19, 20 verschieden ausgebildet, werden bevorzugt verschiedene Kennlinien 43 für die verschiedenen Druckregelventile 19,20 verwendet.It is also possible for both pressure control valves 19, 20 to use the same characteristic curve 43, and thus in particular only one characteristic curve 43, if the pressure control valves 19, 20 are of identical design. If the pressure control valves 19, 20 are designed differently, different characteristic curves 43 are preferably used for the different pressure control valves 19,20.

Steigt der dynamische Raildruck pdyn an und erreicht oder überschreitet den zweiten Druckgrenzwert pG2, so nimmt das dritte logische Signal SIG2 den Wert "wahr" (true) an. Dies führt dazu, dass das dritte Schaltelement 47 und das vierte Schaltelement 44 in ihre in Figur 3 obere Schaltstellung wechseln. Betrachtet man zunächst das dritte Schaltelement 47, so zeigt sich, dass hierdurch nun der zweite Druckregelventil-Sollstrom IS,2 bei dem hier konkret dargestellten Ausführungsbeispiel identisch wird mit dem ersten Druckregelventil-Sollstrom IS, sodass in der Folge beide Druckregelventile 19, 20 mit demselben Sollstrom beaufschlagt werden. Dies setzt wiederum voraus, dass die beiden Druckregelventil 19, 20 identisch ausgebildet sind, was einer bevorzugten Ausgestaltung entspricht. Selbstverständlich ist es aber möglich, diese mit separaten, insbesondere aus separaten Kennfeldern resultierenden Sollströmen zu beaufschlagen, wenn sich die Druckregelventile 19, 20 unterscheiden. Somit wird insbesondere für die Druckregelventile 19, 20 dasselbe Druckregelventil-Kennfeld 33 verwendet, wenn diese identisch ausgebildet sind. Unterscheiden sie sich aber, können verschiedene Druckregelventil-Kennfelder verwendet werden.If the dynamic rail pressure p dyn rises and reaches or exceeds the second pressure limit value p G2 , then the third logic signal SIG2 assumes the value “true” (true). This means that the third switching element 47 and the fourth switching element 44 in their in figure 3 change upper switch position. If one first looks at the third switching element 47, it is evident that the second pressure control valve setpoint current I S,2 in the exemplary embodiment specifically shown here is now identical to the first pressure control valve setpoint current I S , so that both pressure control valves 19, 20 are supplied with the same target current. This in turn presupposes that the two pressure control valves 19, 20 are of identical design, which corresponds to a preferred embodiment. Of course it is possible to act on them with separate target currents, in particular those resulting from separate characteristic diagrams, if the pressure control valves 19, 20 differ. Thus, the same pressure control valve characteristics map 33 is used in particular for the pressure control valves 19, 20 if they are of identical design. However, if they differ, different pressure control valve maps can be used.

Zwei gleiche Druckregelventile 19, 20 können eine doppelte Kraftstoffmenge im Vergleich zu einem einzigen Druckregelventil 19, 20 absteuern. Aus diesem Grund nimmt - wenn man nun das vierte Schaltelement 44 betrachtet - der Faktor fDRV jetzt den Wert 2 an, wodurch der aus der Kennlinie 43 resultierende, maximale Volumenstrom Vmax verdoppelt wird. Der begrenzte Volumenstrom VR, der aus dem Begrenzungselement 45 resultiert, wird dagegen durch den Faktor fDRV und somit nun durch zwei geteilt, da letztlich der resultierende Druckregelventil-Sollvolumenstrom VS jeweils mit einem Druckregelventil 19, 20 korrespondiert und jeweils der Ansteuerung eines Druckregelventils 19, 20 dient. Auch diese Vorgehensweise ist abgestimmt auf die bevorzugte Ausgestaltung, bei welcher die beiden verwendeten Druckregelventile 19, 20 gleich ausgebildet sind. Sind sie verschieden ausgebildet, werden dagegen vorzugsweise verschiedene Kennlinien 43, verschiedene zweite Hochdruck-Regelkreise 39, und verschiedene Druckregelventil-Kennfelder 33, 49 zur Ansteuerung der verschiedenen Druckregelventile 19, 20 verwendet. Sind dagegen mehr als zwei gleich ausgebildete Druckregelventile 19, 20 vorgesehen, können diese völlig analog zu der Darstellung in Figur 3 durch eine Vervielfachung der dort für jedes Druckregelventil 19, 20 dargestellten Ansteuerelemente angesteuert werden, wobei als Faktor fDRV in der oberen Schaltstellung des vierten Schaltelements 44 die Zahl der verwendeten Druckregelventile 19, 20 eingesetzt werden kann.Two identical pressure control valves 19, 20 can divert twice the amount of fuel compared to a single pressure control valve 19, 20. For this reason - if one now considers the fourth switching element 44 - the factor f DRV now has the value 2, as a result of which the maximum volume flow V max resulting from the characteristic curve 43 is doubled. The limited volume flow V R , which results from the limiting element 45, is divided by the factor f DRV and thus now by two, since ultimately the resulting pressure control valve setpoint volume flow V S corresponds to a pressure control valve 19, 20 and the control of a pressure control valve 19, 20 serves. This procedure is also matched to the preferred embodiment, in which the two pressure control valves 19, 20 used are of the same design. If they are designed differently, on the other hand, different characteristic curves 43, different second high-pressure control circuits 39, and different pressure control valve characteristic diagrams 33, 49 are used to control the different pressure control valves 19, 20. If, on the other hand, more than two pressure control valves 19, 20 of the same design are provided, they can be configured completely analogously to the illustration in figure 3 by multiplying the control elements shown there for each pressure control valve 19, 20, the number of pressure control valves 19, 20 used being able to be used as factor f DRV in the upper switching position of the fourth switching element 44.

Der zweite Druckregelventil-Sollstrom IS,2 ist die Eingangsgröße eines zweiten Stromreglers 51, der im Übrigen bevorzugt genauso ausgebildet ist wie der erste Stromregler 35. Auch im Übrigen entspricht die Ansteuerungsmimik zur Erzeugung des zweiten Ansteuersignals PWMDRV2 derjenigen zur Erzeugung des ersten Ansteuersignals PWMDRV1 und des einen Ansteuersignals PWMDRV gemäß Figur 2, wobei hier zur Umschaltung zwischen der Normalfunktion und der Stillstandsfunktion noch ein fünftes Schaltelement 53 vorgesehen ist, und wobei zur Filterung einer zweiten, gemessenen Stromgröße IR,2 ein zweites Stromfilter 55 vorgesehen ist, welches als Ausgangsgröße einen zweiten Ist-Strom II,2 aufweist, welcher dem zweiten Stromregler 51 zugeführt wird. Die Reglerparameter des zweiten Stromreglers 51 werden vorzugsweise so eingestellt wie die entsprechenden Parameter des ersten Stromreglers 35.The second pressure control valve setpoint current I S,2 is the input variable of a second current controller 51, which is otherwise preferably designed in the same way as the first current controller 35. Otherwise, the control mechanism for generating the second control signal PWMDRV2 corresponds to that for generating the first control signal PWMDRV1 and of a drive signal PWMDRV according to figure 2 , a fifth switching element 53 being provided here for switching between the normal function and the standstill function, and a second current filter 55 being provided for filtering a second, measured current variable I R,2 , which has a second actual current I I, 2 which is fed to the second current regulator 51 . The controller parameters of the second current controller 51 are preferably set in the same way as the corresponding parameters of the first current controller 35.

Anhand des zweiten Schaltelements 29 und des fünften Schaltelements 53 zeigt sich noch, dass die Einschaltdauer der Ansteuersignale PWMDRV1, PWMDRV2 in der Stillstandsfunktion identisch zu 0 % ist. In der Normalfunktion wird dagegen das jeweilige Ansteuersignal PWMDRV1, PWMDRV2 durch die diesem zugeordnete Ansteuermimik erzeugt, wie dies zuvor bereits erläutert wurde.Based on the second switching element 29 and the fifth switching element 53, it can also be seen that the duty cycle of the drive signals PWMDRV1, PWMDRV2 in the standstill function is identical to 0%. In the normal function, on the other hand, the respective control signal PWMDRV1, PWMDRV2 is generated by the control mimic assigned to it, as has already been explained above.

Die beiden Ansteuersignale PWMDRV1, PWMDRV2 werden bevorzugt nicht direkt den Druckregelventilen 19, 20, sondern einer Umschaltlogik 57 zugeführt, die dafür sorgt, dass die Druckregelventile 19, 20 alternierend mit den Ansteuersignalen PWMDRV1, PWMDRV2 angesteuert werden. Ebenso werden die gemessenen Stromgrößen IR, IR,2 bevorzugt auch der Umschaltlogik 57 entnommen, wobei diese dafür sorgt, dass sie stets an den jeweiligen, den Ansteuersignalen PWMDRV1, PWMDRV2 korrekt zugeordneten Druckregelventilen 19, 20 gemessen werden, um eine definierte Regelung jedes der Druckregelventile 19, 20 über die Stromregler 35, 51 zu gewährleisten. Mittels der Umschaltlogik 57 kann eine Belastung der Druckregelventile 19, 20 in vorteilhafter Weise vereinheitlicht werden, sodass insbesondere nicht eines der Druckregelventile 19, 20 sehr viel häufiger angesteuert wird, als das andere.The two control signals PWMDRV1, PWMDRV2 are preferably not fed directly to the pressure control valves 19, 20, but rather to a switching logic 57 which ensures that the pressure control valves 19, 20 are controlled alternately with the control signals PWMDRV1, PWMDRV2. Likewise, the measured current variables I R , I R,2 are preferably also taken from the switchover logic 57, which ensures that they are always measured at the respective pressure control valves 19, 20 correctly assigned to the control signals PWMDRV1, PWMDRV2 in order to achieve a defined control of each to ensure the pressure control valves 19, 20 on the flow controller 35, 51. A load on the pressure control valves 19, 20 can advantageously be standardized by means of the switchover logic 57, so that in particular one of the pressure control valves 19, 20 is not activated much more frequently than the other.

Fig. 4 zeigt, unter welchen Bedingungen das erste logische Signal SIG1 und das dritte logische Signal SIG2 jeweils die Werte "wahr" und "falsch" annehmen. 4 shows the conditions under which the first logical signal SIG1 and the third logical signal SIG2 respectively assume the values "true" and "false".

Dies wird im Folgenden zunächst anhand von Figur 4a) für das erste logische Signal SIG1 erläutert. Die folgenden Erläuterungen für das erste logische Signal SIG1 treffen sowohl für das Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems mit nur einem Druckregelventil 19 gemäß Figur 2 als auch für das Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems 3 mit zwei Druckregelventilen 19, 20 gemäß Figur 3 zu. Solange der dynamische Raildruck pdyn einen ersten Druckgrenzwert pG1 nicht erreicht oder überschreitet, weist der Ausgang eines ersten Komparatorelements 59 den Wert "falsch" auf. Beim Start der Brennkraftmaschine 1 wird der Wert des ersten logischen Signals SIG1 mit "falsch" initialisiert. Dadurch ist auch das Ergebnis eines ersten Veroderungsglieds 61 "falsch", solange der Ausgang des ersten Komparatorelements 59 den Wert "falsch" aufweist. Der Ausgang des ersten Veroderungsglieds 61 wird einem Eingang eines ersten Verundungsglieds 63 zugeführt, dessen anderem Eingang eine durch einen Querstrich dargestellte Verneinung einer Variablen MS zugeführt wird, wobei die Variable MS den Wert "wahr" aufweist, wenn die Brennkraftmaschine 1 steht, und wobei sie den Wert "falsch" aufweist, wenn die Brennkraftmaschine 1 läuft. Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 ist demnach der Wert der Verneinung der Variablen MS "wahr". Insgesamt zeigt sich nun, dass der Ausgang des Verundungsglieds 63 und damit der Wert des ersten logischen Signals SIG1 "falsch" ist, solange der dynamische Raildruck pdyn den ersten Druckgrenzwert pG1 nicht erreicht oder überschreitet. Erreicht oder überschreitet der dynamische Raildruck pdyn den ersten Druckgrenzwert pG1, springt der Ausgang des ersten Komparatorelements 59 von "falsch" auf "wahr". Somit springt auch der Ausgang des ersten Veroderungsglieds 61 von "falsch" auf "wahr". Läuft die Brennkraftmaschine 1, springt auch der Ausgang des ersten Verundungsglieds 63 von "falsch" auf "wahr", sodass der Wert des ersten logischen Signals SIG1 "wahr" wird. Dieser Wert wird dem ersten Veroderungsglied 61 wieder zugeführt, was jedoch nichts daran ändert, dass dessen Ausgang "wahr" bleibt. Selbst ein Abfall des dynamischen Raildrucks pdyn unter den ersten Druckgrenzwert pG1 kann den Wahrheitswert des ersten logischen Signals SIG1 nicht mehr ändern. Dieser bleibt vielmehr solange "wahr", bis die Variable MS und damit auch deren Verneinung ihren Wahrheitswert ändert, nämlich wenn die Brennkraftmaschine 1 nicht mehr läuft. Somit zeigt sich Folgendes: Der Normalbetrieb wird realisiert, solange der dynamische Raildruck pdyn den ersten Druckgrenzwert pG1 unterschreitet. In diesem Fall ist der Soll-Volumenstrom VS - unter Hinwegdenken des Funktionsblocks B - mit dem berechneten Soll-Volumenstrom VS,ber identisch. Erreicht oder überschreitet der dynamische Raildruck pdyn den ersten Druckgrenzwert pG1, nimmt das erste logische Signal SIG1 den Wert "wahr" an, und das erste Schaltelement 27 nimmt seine obere Schaltstellung ein. Damit wird der Soll-Volumenstrom VS in diesem Fall mit dem begrenzten Volumenstrom VR des zweiten Hochdruck-Regelkreises 39 - gegebenenfalls bis auf den Faktor fDRV - identisch. Dies bedeutet, dass im Normalbetrieb durch das wenigstens eine Druckregelventil 19, 20 eine Hochdruck-Störgröße erzeugt wird. Der Hochdruck wird immer dann, wenn der dynamische Raildruck pdyn den ersten Druckgrenzwert pG1 erstmalig erreicht, anschließend von dem Druckregelventil-Druckregler 41 geregelt, und dies solange, bis ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 erkannt wird. In der ersten Betriebsart des Schutzbetriebs übernimmt demnach das wenigstens eine Druckregelventil 19, 20 über den zweiten Hochdruck-Regelkreis 39 die Regelung des Hochdrucks.In the following, this will first be explained with the help of Figure 4a) explained for the first logic signal SIG1. The following explanations for the first logic signal SIG1 apply both to the exemplary embodiment of the injection system with only one pressure control valve 19 according to FIG figure 2 as well as for the embodiment of the injection system 3 with two pressure control valves 19, 20 according to figure 3 to. As long as the dynamic rail pressure p dyn does not reach or exceed a first pressure limit value p G1 , the output of a first comparator element 59 has the value “false”. When the internal combustion engine 1 is started, the value of the first logic signal SIG1 is initialized with "false". As a result, the result of a first OR element 61 is also “false” as long as the output of the first comparator element 59 has the value “false”. The output of the first OR element 61 is fed to an input of a first AND element 63, the other input of which is a slash through a dash shown negation is supplied to a variable MS, the variable MS having the value "true" when the internal combustion engine 1 is stationary and having the value "false" when the internal combustion engine 1 is running. Accordingly, when the internal combustion engine 1 is in operation, the negative value of the variable MS is “true”. Overall, it can now be seen that the output of the rounding element 63 and thus the value of the first logic signal SIG1 is "wrong" as long as the dynamic rail pressure p dyn does not reach or exceed the first pressure limit value p G1 . If the dynamic rail pressure p dyn reaches or exceeds the first pressure limit value p G1 , the output of the first comparator element 59 jumps from “false” to “true”. Thus the output of the first OR element 61 also jumps from "false" to "true". If the internal combustion engine 1 is running, the output of the first rounding element 63 also jumps from "false" to "true", so that the value of the first logic signal SIG1 becomes "true". This value is fed back to the first OR element 61, but this does not change the fact that its output remains "true". Even a drop in the dynamic rail pressure p dyn below the first pressure limit value p G1 can no longer change the truth value of the first logic signal SIG1. Rather, this remains "true" until the variable MS and thus also its negation changes its truth value, namely when the internal combustion engine 1 is no longer running. The following is thus evident: normal operation is implemented as long as the dynamic rail pressure p dyn falls below the first pressure limit value p G1 . In this case, the target volume flow V S - disregarding the function block B - is identical to the calculated target volume flow V S,ber . If the dynamic rail pressure p dyn reaches or exceeds the first pressure limit value p G1 , the first logic signal SIG1 assumes the value "true" and the first switching element 27 assumes its upper switching position. In this case, the target volume flow V S is identical to the limited volume flow V R of the second high-pressure control circuit 39--possibly except for the factor f DRV . This means that in normal operation the at least one pressure control valve 19, 20 generates a high-pressure disturbance variable. Whenever the dynamic rail pressure p dyn reaches the first pressure limit value p G1 for the first time, the high pressure is then controlled by the pressure control valve pressure controller 41, and this continues until a standstill of the internal combustion engine 1 is detected. In the first operating mode of protection mode, the at least one pressure control valve 19, 20 therefore takes over the control of the high pressure via the second high-pressure control circuit 39.

In Figur 4b) ist die Logik zur Schaltung des dritten logischen Signals SIG2 für das Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems 3 mit zwei Druckregelventilen 19, 20 dargestellt.In Figure 4b) the logic for switching the third logic signal SIG2 for the exemplary embodiment of the injection system 3 with two pressure control valves 19, 20 is shown.

Dabei zeigt sich, dass diese vollständig der Logik zur Schaltung des ersten logischen Signals SIG1 entspricht, wobei lediglich statt des ersten Druckgrenzwerts pG1 der zweite Druckgrenzwert pG2 als Eingangsgröße verwendet wird. Die entsprechenden logischen Schaltkomponenten sind hier in Vergleich zu Figur 4a) mit gestrichenen Bezugszeichen versehen. Aufgrund der völlig identischen Funktionsweise wird auf die Erläuterungen zu Figur 4a) verwiesen. Analog zu dem ersten logischen Signal SIG1 zeigt sich für das dritte logische Signal SIG2 Folgendes: Dieses wird zu Beginn des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 mit dem Wert "falsch" initialisiert, wobei es seinen Wahrheitswert zu "wahr" ändert, wenn der dynamische Raildruck pdyn den zweiten Druckgrenzwert pG2 erreicht oder überschreitet. Daraufhin bleibt der Wahrheitswert des dritten logischen Signals SIG2 "wahr", bis ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 erkannt wird.It turns out that this fully corresponds to the logic for switching the first logic signal SIG1, with only the second pressure limit value p G2 being used as the input variable instead of the first pressure limit value p G1 . The corresponding logical switching components are here in comparison to Figure 4a) provided with primed reference numbers. Due to the completely identical mode of operation, the explanations are given Figure 4a) referred. Analogously to the first logical signal SIG1, the following is found for the third logical signal SIG2: This is initialized with the value "false" at the beginning of the operation of the internal combustion engine 1, and its truth value changes to "true" when the dynamic rail pressure p dyn reaches or exceeds the second pressure limit value p G2. The truth value of the third logic signal SIG2 then remains "true" until a standstill of the internal combustion engine 1 is detected.

Mit Bezug auf Figur 3 zeigt sich, dass die zweite Betriebsart des Schutzbetriebs aktiviert wird, wenn das dritte logische Signal SIG2 seinen Wahrheitswert von "falsch" zu "wahr" ändert, wobei in diesem Fall das bisher nicht aktive Druckregelventil 20, 19 hinzugeschaltet wird, sodass der Hochdruck von beiden Druckregelventilen 19, 20 geregelt wird.Regarding figure 3 shows that the second mode of protection mode is activated when the third logic signal SIG2 changes its truth value from "false" to "true", in which case the previously inactive pressure control valve 20, 19 is switched on, so that the high pressure of both Pressure control valves 19, 20 is regulated.

Zurückkommend auf die Figuren 2 und 3 wird im Folgenden auch die dritte Betriebsart des Schutzbetriebs erläutert: In diese wird geschaltet, wenn das zweite logische Signal Z den Wert 1 annimmt. In diesem Fall wird/werden das zweite Schaltelement 29 und gegebenenfalls auch das fünfte Schaltelement 53 in seine in den Figuren 2 und 3 dargestellte obere Schaltposition gebracht, wobei hierdurch die Stillstandsfunktion für die Druckregelventile 19, 20 gesetzt wird. In dieser Stillstandsfunktion werden die Druckregelventile 19, 20 nicht mehr angesteuert, das heißt, die Ansteuersignale PWMDRV, PWMDRV1, PWMDRV2 werden zu Null gesetzt. Da vorzugsweise zumindest unter Eingangsdruck stromlos offene Druckregelventile 19, 20 verwendet werden, steuern diese nun dauerhaft einen maximalen Kraftstoff-Volumenstrom aus dem Hochdruckspeicher 13 in das Kraftstoffreservoir 7 ab.Coming back to the figures 2 and 3 the third operating mode of the protection mode is also explained below: This is switched to when the second logic signal Z assumes the value 1. In this case, the second switching element 29 and possibly also the fifth switching element 53 is/are in its in the figures 2 and 3 shown upper switching position, whereby the standstill function for the pressure control valves 19, 20 is set. In this standstill function, the pressure control valves 19, 20 are no longer activated, that is to say the activation signals PWMDRV, PWMDRV1, PWMDRV2 are set to zero. Since pressure control valves 19, 20 which are open without current are preferably used at least under inlet pressure, these now permanently control a maximum fuel volume flow from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7.

Weist dagegen das zweite logische Signal Z den Wert 2 auf, ist - wie bereits erläutert - die Normalfunktion für die Druckregelventile 19, 20 gesetzt, und diese werden mit ihren jeweiligen Sollströmen IS, IS,2 und den hieraus berechneten Ansteuersignalen PWMDRV, PWMDRV1, PWMDRV2 angesteuert.If, on the other hand, the second logic signal Z has the value 2, then - as already explained - the normal function for the pressure control valves 19, 20 is set, and these are set with their respective setpoint currents I S , I S,2 and the control signals PWMDRV, PWMDRV1 , PWMDRV2 driven.

Fig. 5 zeigt schematisch ein Zustandsübergangsdiagramm für die Druckregelventile 19, 20 von der Normalfunktion in die Stillstandsfunktion und zurück für ein Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems 3 mit zwei Druckregelventilen 19, 20. Es ergibt sich allerdings genau dieselbe Logik auch für das Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems 3 mit nur einem Druckregelventil 19 - bis auf die Tatsache, dass dann keine drei verschiedenen Druckgrenzwerte, sondern nur zwei Druckgrenzwerte, nämlich der erste Druckgrenzwert pG1 und der dritte Druckgrenzwert pG3 zu berücksichtigen sind. Weiterhin muss dann natürlich im Folgenden überall dort, wo in Zusammenhang mit Figur 5 auf die beiden Druckregelventile 19, 20 Bezug genommen wird, nur von einem Druckregelventil 19 ausgegangen werden. figure 5 shows schematically a state transition diagram for the pressure control valves 19, 20 from the normal function to the standstill function and back for an embodiment of the Injection system 3 with two pressure control valves 19, 20. However, there is exactly the same logic for the exemplary embodiment of injection system 3 with only one pressure control valve 19 - apart from the fact that there are then no three different pressure limit values, but only two pressure limit values, namely the first pressure limit value p G1 and the third pressure limit value p G3 must be taken into account. Furthermore, of course, in the following must then wherever in connection with figure 5 reference is made to the two pressure control valves 19, 20, only one pressure control valve 19 can be assumed.

Die Druckregelventile 19, 20 sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie drucklos und stromlos geschlossen ausgebildet sind, wobei sie weiter bevorzugt so ausgebildet sind, dass sie bei einem eingangsseitig anliegenden Druck bis zu einem Öffnungsdruckwert geschlossen sind, wobei sie öffnen, wenn der eingangsseitig anliegende Druck im stromlosen Zustand den Öffnungsdruckwert erreicht oder überschreitet. Sie sind dann unter Eingangsdruck stromlos offen und können durch Bestromen in Richtung des geschlossenen Zustands angesteuert werden. Der Öffnungsdruckwert kann beispielsweise bei 850 bar liegen.The pressure control valves 19, 20 are preferably designed in such a way that they are designed to be closed when depressurized and de-energized, they being more preferably designed in such a way that they are closed when the pressure applied on the input side reaches an opening pressure value, wherein they open when the pressure applied on the input side reaches or exceeds the opening pressure value when de-energized. They are then normally open under inlet pressure and can be actuated in the direction of the closed state by energizing them. The opening pressure value can be 850 bar, for example.

In Figur 5 links unten ist mit einem ersten Kreis K1 die Stillstandsfunktion symbolisiert, wobei rechts oben mit einem zweiten Kreis K2 die Normalfunktion symbolisiert ist. Ein erster Pfeil P1 stellt einen Übergang zwischen der Stillstandsfunktion und der Normalfunktion dar, wobei ein zweiter Pfeil P2 einen Übergang zwischen der Normalfunktion und der Stillstandsfunktion darstellt. Mit einem dritten Pfeil P3 ist eine Initialisierung der Brennkraftmaschine 1 nach dem Einschalten des Steuergeräts angedeutet, wobei die Druckregelventile 19, 20 zunächst in der Stillstandsfunktion initialisiert werden. Erst wenn zugleich ein laufender Betrieb der Brennkraftmaschine 1 erkannt wird, und der Ist-Hochdruck pI einen vorbestimmten Startwert pSt überschreitet, wird für die Druckregelventile 19, 20 - entlang des Pfeils P1 - die Normalfunktion gesetzt und die Stillstandsfunktion zurückgesetzt, insbesondere indem das zweite logische Signal Z seinen Wert von 1 zu 2 ändert. Die Normalfunktion wird zurückgesetzt und die Stillstandsfunktion wird entlang des Pfeils P2 gesetzt, wenn der dynamische Raildruck pdyn den dritten Druckgrenzwert pG3 überschreitet, oder wenn ein Defekt eines Hochdrucksensors - hier dargestellt durch eine logische Variable HDSD - erkannt wird, oder wenn erkannt wird, dass die Brennkraftmaschine 1 steht. In der Stillstandsfunktion, in welcher das zweite logische Signal Z wiederum den Wert 1 annimmt, werden die Druckregelventile 19, 20 nicht angesteuert, wobei sie in der Normalfunktion - wie bereits in Zusammenhang mit Figur 3 erläutert - mittels der ihnen jeweils zugeordneten Sollströme IS, IS,2 angesteuert werden.In figure 5 The standstill function is symbolized by a first circle K1 at the bottom left, the normal function being symbolized by a second circle K2 at the top right. A first arrow P1 represents a transition between the standstill function and the normal function, with a second arrow P2 representing a transition between the normal function and the standstill function. A third arrow P3 indicates an initialization of the internal combustion engine 1 after the control unit has been switched on, with the pressure control valves 19, 20 initially being initialized in the standstill function. Only when ongoing operation of the internal combustion engine 1 is detected at the same time and the actual high pressure p I exceeds a predetermined starting value p St is the normal function set for the pressure control valves 19, 20 - along the arrow P1 - and the standstill function reset, in particular by the second logic signal Z changes its value from 1 to 2. The normal function is reset and the standstill function is set along the arrow P2 when the dynamic rail pressure p dyn exceeds the third pressure limit value p G3 or when a defect in a high-pressure sensor - represented here by a logical variable HDSD - is detected, or when it is detected that the internal combustion engine 1 is stationary. In the standstill function, in which the second logic signal Z again assumes the value 1, the pressure control valves 19, 20 are not controlled, and they are in the normal function - as already in connection with figure 3 explained - are controlled by means of the setpoint currents I S , I S,2 assigned to them.

Es ergibt sich nun folgende Funktionalität: Startet die Brennkraftmaschine 1, liegt zunächst kein Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 13 vor, und die Druckregelventile 19, 20 sind in ihrer Stillstandsfunktion angeordnet, sodass sie druck- und stromlos, also geschlossen sind. Beim Hochlaufen der Brennkraftmaschine 1 kann sich daher rasch ein Hochdruck in dem Hochdruckspeicher ausbilden, der irgendwann den Startwert pSt überschreitet. Dieser liegt bevorzugt niedriger als der Öffnungsdruckwert der Druckregelventile 19, 20, sodass für diese zunächst die Normalfunktion gesetzt wird, bevor sie öffnen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die Druckregelventile 19, 20 in jedem Fall angesteuert werden, wenn sie erstmals öffnen. Da sie drucklos geschlossen sind, bleiben sie auch unter Ansteuerung weiter geschlossen, bis der Ist-Hochdruck pI auch den Öffnungsdruckwert überschreitet, wobei sie dann öffnen und in der Normalfunktion angesteuert werden, nämlich entweder in dem Normalbetrieb oder in der ersten Betriebsart des Schutzbetriebs.The following functionality now results: When the internal combustion engine 1 starts, there is initially no high pressure in the high-pressure accumulator 13, and the pressure control valves 19, 20 are arranged in their standstill function so that they are depressurized and currentless, ie closed. When the internal combustion engine 1 is started up, a high pressure can therefore quickly build up in the high-pressure accumulator, which at some point exceeds the starting value p St . This is preferably lower than the opening pressure value of the pressure control valves 19, 20, so that the normal function is initially set for them before they open. This advantageously ensures that the pressure control valves 19, 20 are controlled in any case when they open for the first time. Since they are closed without pressure, they remain closed even when activated until the actual high pressure p I also exceeds the opening pressure value, in which case they open and are activated in the normal function, namely either in normal operation or in the first operating mode of protection operation.

Tritt allerdings einer der zuvor beschriebenen Fälle auf, wird wiederum die Stillstandsfunktion für die Druckregelventile 19, 20 gesetzt.However, if one of the cases described above occurs, the standstill function for the pressure control valves 19, 20 is set again.

Dies ist insbesondere der Fall, wenn der dynamische Raildruck pdyn den dritten Druckgrenzwert pG3 überschreitet, wobei dieser vorzugsweise größer gewählt ist als der erste Druckgrenzwert pG1 und der zweite Druckgrenzwert pG2, und insbesondere einen Wert aufweist, bei welchem in einer herkömmlichen Ausgestaltung des Einspritzsystems ein mechanisches Überdruckventil öffnen würde. Da die Druckregelventile 19, 20 unter Druck stromlos offen sind, öffnen diese in der Stillstandsfunktion in diesem Fall vollständig und erfüllen so sicher und zuverlässig die Funktion eines Überdruckventils.This is the case in particular when the dynamic rail pressure p dyn exceeds the third pressure limit value p G3 , which is preferably selected to be greater than the first pressure limit value p G1 and the second pressure limit value p G2 , and in particular has a value at which, in a conventional configuration of the injection system would open a mechanical pressure relief valve. Since the pressure control valves 19, 20 are normally open under pressure, they open completely in the standstill function in this case and thus safely and reliably fulfill the function of a pressure relief valve.

Der Übergang von der Normalfunktion in die Stillstandsfunktion erfolgt auch, wenn ein Defekt an dem Hochdrucksensor 23 festgestellt wird. Liegt hier ein Defekt vor, kann der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 13 nicht mehr geregelt werden. Um die Brennkraftmaschine 1 trotzdem noch sicher betreiben zu können, wird der Übergang von der Normalfunktion in die Stillstandsfunktion für die Druckregelventile 19, 20 herbeigeführt, sodass diese öffnen und damit einen unzulässigen Anstieg des Hochdrucks verhindern.The transition from the normal function to the standstill function also takes place if a defect in the high-pressure sensor 23 is detected. If there is a defect here, the high pressure in the high-pressure accumulator 13 can no longer be regulated. In order to still be able to operate the internal combustion engine 1 safely, the pressure control valves 19, 20 are switched from the normal function to the standstill function, so that they open and thus prevent an impermissible increase in high pressure.

Weiterhin erfolgt der Übergang von der Normalfunktion in die Stillstandsfunktion in einem Fall, in welchem ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 festgestellt wird. Dies entspricht einem Zurücksetzen der Druckregelventile 19, 20, sodass bei einem erneuten Start der Brennkraftmaschine 1 der hier beschriebene Zyklus wieder von neuem beginnen kann.Furthermore, the transition from the normal function to the standstill function takes place in a case in which a standstill of the internal combustion engine 1 is detected. This equals one Resetting the pressure control valves 19, 20, so that when the internal combustion engine 1 is started again, the cycle described here can begin again.

Wird für die Druckregelventile 19, 20 unter Druck in dem Hochdruckspeicher 13 die Stillstandsfunktion gesetzt, sind diese maximal weit geöffnet und steuern einen maximalen Volumenstrom aus dem Hochdruckspeicher 13 in das Kraftstoffreservoir 7 ab. Dies entspricht einer Schutzfunktion für die Brennkraftmaschine 1 und das Einspritzsystem 3, wobei diese Schutzfunktion insbesondere das Fehlen eines mechanischen Überdruckventils ersetzen kann.If the standstill function is set for the pressure control valves 19 , 20 under pressure in the high-pressure accumulator 13 , they are opened as far as possible and control a maximum volume flow from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7 . This corresponds to a protective function for the internal combustion engine 1 and the injection system 3, and this protective function can in particular replace the lack of a mechanical pressure relief valve.

Wichtig ist hier, dass die Druckregelventile 19, 20 nur zwei Funktionszustände, nämlich die Stillstandsfunktion und die Normalfunktion aufweisen, wobei diese beiden Funktionszustände vollauf genügen, um die gesamte relevante Funktionalität der Druckregelventile 19, 20 einschließlich der Schutzfunktion zum Ersetzen eines mechanischen Überdruckventils darzustellen.It is important here that the pressure control valves 19, 20 only have two functional states, namely the standstill function and the normal function, with these two functional states being fully sufficient to represent the entire relevant functionality of the pressure control valves 19, 20, including the protective function for replacing a mechanical pressure relief valve.

Es zeigt sich, dass auch nach Überschreiten des zweiten Druckgrenzwerts pG2 noch eine stabile Regelung des Hochdrucks mittels der Druckregelventile möglich ist, da das Fördervermögen der Hochdruckpumpe 11 drehzahlabhängig ist. Damit können Motorbetriebswerte, vor allem Emissionswerte, in diesem Fall noch eingehalten werden. Erst im höheren Drehzahlbereich muss mit einem Überschreiten des dritten Druckgrenzwerts pG3 gerechnet werden. In diesem Fall öffnen die Druckregelventile 19, 20 vollständig, und es muss mit einer Verschlechterung der Motorbetriebswerte, vor allem der Emissionen, gerechnet werden. Zumindest ein stabiler Betrieb des Motors wird dann aber auch weiterhin gewährleistet.It is found that even after the second pressure limit value p G2 has been exceeded, the high pressure can still be regulated stably by means of the pressure control valves, since the pumping capacity of the high-pressure pump 11 is dependent on the rotational speed. This means that engine operating values, especially emission values, can still be maintained in this case. Exceeding the third pressure limit value p G3 must only be expected in the higher speed range. In this case, the pressure control valves 19, 20 open completely, and a deterioration in the engine operating values, especially the emissions, must be expected. At least stable operation of the engine is then still guaranteed.

Auch bei einem Ausfall des Hochdrucksensors 23 ist ein stabiler Motorbetrieb noch möglich, auch wenn eventuell in diesem Fall eine Verschlechterung der Motorbetriebswerte, insbesondere der Emissionswerte, eintritt.Even if the high-pressure sensor 23 fails, stable engine operation is still possible, even if the engine operating values, in particular the emission values, may deteriorate in this case.

Dadurch, dass der zweite Druckgrenzwert pG2 größer ist als der erste Druckgrenzwert pG1, wird vermieden, dass beide Druckregelventile 19, 20 gleichzeitig vom geschlossenen in einen geöffneten Zustand überführt werden. Auf diese Weise werden große Druckgradienten, welche sich schädigend auf das Einspritzsystem 3 auswirken könnten, vermieden.Because the second pressure limit value p G2 is greater than the first pressure limit value p G1 , it is avoided that both pressure control valves 19, 20 are simultaneously transferred from the closed to an open state. In this way, large pressure gradients, which could have a damaging effect on the injection system 3, are avoided.

Im Folgenden wird nun die Funktionsweise des Funktionsblocks B mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 erläutert:
Bei einem Lastabwurf der Brennkraftmaschine 1, insbesondere bei einem plötzlichen, vollständigen Lastabwurf aus einem Volllast-Zustand heraus, steigt zunächst der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 13 an, da die in die Brennräume 16 der Brennkraftmaschine 1 einzuspritzende Kraftstoffmenge schnell zurückgenommen wird, wobei die Hochdruck-Regelung erst verzögert anspricht. Zugleich mit dem Lastabwurf wird typischerweise eine Soll-Drehzahl auf eine Leerlaufdrehzahl reduziert, insbesondere in Form einer Rampe. Die aktuelle Motordrehzahl nI schwingt zunächst über und nähert sich schließlich der Soll-Drehzahl von oben her an. Die Soll-Einspritzmenge QS nimmt mit dem Ansteigen der Motordrehzahl nI in Form des Überschwingers nach dem Lastabwurf sehr schnell - insbesondere bis auf Null - ab. Fällt die Soll-Einspritzmenge QS auf sehr kleine Werte, steigt der über das Berechnungsglied 31 berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber wiederum schnell - insbesondere bis auf einen Maximalwert von vorzugsweise 2 l/min - an. Unterschreitet dann die Motordrehzahl nI die Solldrehzahl, ergibt sich eine positive Drehzahl-Regelabweichung. Dies führt dazu, dass die Soll-Einspritzmenge QS wieder ansteigt. Eine ansteigende Soll-Einspritzmenge QS führt wiederum zu einem Abfall des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber, insbesondere bis auf den Wert 0 l/min. Erfolgt dies sehr schnell, führt die damit verbundene, sehr schnelle Rücknahme des im Normalbetrieb über das Druckregelventil 19 abgesteuerten Kraftstoff-Volumenstroms VDRV zu einem signifikanten Anstieg des Ist-Hochdrucks pI, beispielsweise um circa 500 bar. Eine sehr schnelle Reduzierung des über das Druckregelventil 19 abgesteuerten Kraftstoff-Volumenstroms VDRV führt also zu einem starken, plötzlichen Anstieg des Ist-Hochdrucks pI. Dadurch kann die Brennkraftmaschine 1 einerseits unzulässig stark belastet werden, andererseits verschlechtert sich ihr Emissionsverhalten aufgrund der großen Abweichung vom Soll-Hochdruck pS. Während also ein rasches Ansteigen des im Normalbetrieb zur Ansteuerung des Druckregelventils 19 verwendeten Soll-Volumenstroms VS im Fall eines zu hohen Ist-Hochdrucks pI erwünscht ist, ist ein ähnlich dynamischer Abfall des Soll-Volumenstroms VS aus den zuvor erläuterten Gründen unerwünscht. Gemäß den Figuren 2 und 3 verhält sich der Soll-Volumenstrom VS im Normalbetrieb jedoch - unter Hinwegdenken des Funktionsblocks B - in beiden Situationen gleich, insbesondere mit gleicher Dynamik.In the following, the functioning of the function block B with reference to the figures 2 and 3 explained:
In the event of a load shedding of the internal combustion engine 1, in particular in the event of a sudden, complete load shedding from a full-load state, the high pressure in the high-pressure accumulator 13 initially increases since the fuel quantity to be injected into the combustion chambers 16 of the internal combustion engine 1 is rapidly reduced, with the high-pressure Control only responds with a delay. Simultaneously with the load shedding, a setpoint speed is typically reduced to an idle speed, in particular in the form of a ramp. The current engine speed n I initially overshoots and finally approaches the setpoint speed from above. The setpoint injection quantity Q S decreases very quickly—in particular to zero—with the increase in engine speed n I in the form of overshoots after load shedding. If the setpoint injection quantity Q S falls to very small values, the setpoint volume flow V S,ber calculated via the calculation element 31 again increases rapidly—in particular up to a maximum value of preferably 2 l/min. If the engine speed n I then falls below the setpoint speed, the result is a positive speed control deviation. This leads to the target injection quantity Q S increasing again. An increasing setpoint injection quantity Q S in turn leads to a drop in the calculated setpoint volume flow V S,ber , in particular down to the value 0 l/min. If this occurs very quickly, the associated, very rapid reduction in the fuel volume flow VDRV controlled via the pressure control valve 19 in normal operation leads to a significant increase in the actual high pressure p I , for example by approximately 500 bar. A very rapid reduction in the fuel volume flow VDRV controlled via the pressure control valve 19 therefore leads to a sharp, sudden increase in the actual high pressure p I . As a result, the internal combustion engine 1 can, on the one hand, be subjected to an impermissibly high load, and on the other hand, its emission behavior deteriorates due to the large deviation from the setpoint high pressure p S . So while a rapid increase in the target volume flow V S used in normal operation to control the pressure control valve 19 is desirable in the event that the actual high pressure p I is too high, a similarly dynamic drop in the target volume flow V S is undesirable for the reasons explained above. According to the figures 2 and 3 However, the target volume flow V S in normal operation behaves the same in both situations—disregarding the function block B—in particular with the same dynamics.

Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, sieht eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 mit dem Einspritzsystem 3 und dem Hochdruckspeicher 13 vor, dass der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 13 über die niederdruckseitige Saugdrossel 9 als erstem Druckstellglied in dem ersten Hochdruck-Regelkreis geregelt wird, wobei in dem Normalbetrieb die Hochdruck-Störgröße VDRV über das wenigstens eine erste hochdruckseitige Druckregelventil 19 als weiterem Druckstellglied erzeugt wird, über welches Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 13 in das Kraftstoffreservoir 7 abgesteuert wird, wobei das Druckregelventil 19 in dem Normalbetrieb auf der Grundlage des Soll-Volumenstroms VS für den abzusteuernden Kraftstoff angesteuert wird, wobei eine zeitliche Entwicklung des Soll-Volumenstroms erfasst wird, und wobei der Soll-Volumenstrom gefiltert wird, wobei weiterhin eine Zeitkonstante für die Filterung des Soll-Volumenstroms in Abhängigkeit von der erfassten zeitlichen Entwicklung des Soll-Volumenstroms gewählt wird.In order to solve the problem described above, an inventive embodiment of the method for operating the internal combustion engine 1 with the injection system 3 and the High-pressure accumulator 13 provides that the high pressure in the high-pressure accumulator 13 is regulated via the low-pressure-side suction throttle 9 as the first pressure actuator in the first high-pressure control circuit, wherein in normal operation the high-pressure disturbance variable VDRV is generated via the at least one first high-pressure-side pressure control valve 19 as a further pressure actuator , via which fuel is discharged from the high-pressure accumulator 13 into the fuel reservoir 7, with the pressure control valve 19 being controlled in normal operation on the basis of the target volume flow V S for the fuel to be discharged, with a temporal development of the target volume flow being recorded, and wherein the target volume flow is filtered, wherein a time constant for filtering the target volume flow is also selected as a function of the recorded development of the target volume flow over time.

Dabei wird in dem Funktionsblock B insbesondere die zeitliche Entwicklung des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber erfasst, und dieser wird mit einer Zeitkonstante gefiltert, die von der erfassten zeitlichen Entwicklung abhängt. Hierzu weist der Funktionsblock B ein Soll-Volumenstrom-Filter 65 auf, in welches der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber eingeht. Weiterhin geht in das Soll-Volumenstrom-Filter 65 eine Zeitkonstante TV zur Filterung des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber ein.In this case, in the function block B, in particular the development over time of the calculated target volume flow V S,ber is recorded, and this is filtered with a time constant that depends on the recorded development over time. For this purpose, the function block B has a target volume flow filter 65, into which the calculated target volume flow V S,ber enters. Furthermore, a time constant T V for filtering the calculated setpoint volume flow V S,ber enters the setpoint volume flow filter 65 .

Das Soll-Volumenstrom-Filter 65 ist vorzugsweise als Proportionalfilter mit Verzögerungsglied, insbesondere als PT1-Filter ausgeführt, dessen Übertragungsfunktion insbesondere lautet: G s = 1 / 1 + T V s .

Figure imgb0002
The setpoint volume flow filter 65 is preferably designed as a proportional filter with a delay element, in particular as a PT 1 filter, whose transfer function is in particular: G s = 1 / 1 + T V s .
Figure imgb0002

Dabei ist die Zeitkonstante TV frei wählbar.The time constant T V can be freely selected.

Ein sechstes Schaltelement 67 legt abhängig von einem vierten logischen Signal SIG4 fest, welchen Wert die Zeitkonstante TV annimmt. Ist der Wert des vierten logischen Signales SIG4 "wahr" (true - T), nimmt das sechste Schaltelement 67 seine in Figur 2 dargestellte linke Schalterstellung ein, und der Zeitkonstante TV wird ein erster Wert T1 v zugewiesen. Nimmt das vierte logische Signal SIG4 dagegen den Wert "falsch" (false - F) an, nimmt das sechste Schaltelement 67 seine rechte Schalterstellung ein, und der Zeitkonstante TV wird ein zweiter Wert T2 V zugewiesen.A sixth switching element 67 determines the value of the time constant T V as a function of a fourth logic signal SIG4. If the value of the fourth logic signal SIG4 is "true" (true - T), the sixth switching element 67 takes its in figure 2 shown left switch position, and the time constant T V is assigned a first value T 1 v . Takes the fourth logic signal SIG4 contrast, the value of 'false' (false - F) to the sixth switching element 67 takes its right switch setting, and the time constant T V is a second value T assigned to 2V.

Der Wert des vierten logischen Signals SIG4 wird ermittelt, indem in einem Ableitungsglied 69 eine - vorzugsweise gemittelte - zeitliche Ableitung des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber berechnet wird, wobei demnach die Zeitkonstante TV in Abhängigkeit von der vorzugsweise gemittelten zeitlichen Ableitung gewählt wird.The value of the fourth logic signal SIG4 is determined by a in a discharge member 69 - preferably averaged - time derivation of the calculated target flow rate V S, is calculated over, wherein accordingly, the time constant T V is selected depending on the preferably averaged time derivative .

Hierzu wird die vorzugsweise gemittelte zeitliche Ableitung als Ausgangsgröße des Ableitungsglieds 69 einem zweiten Komparatorelement 71 zugeführt, welches außer der durch das Ableitungsglied 69 ermittelten zeitlichen Ableitung noch den konstanten Wert Null als Eingangsgröße aufweist. Die vorzugsweise gemittelte zeitliche Ableitung des Soll-Volumenstroms VS,ber wird demnach in dem zweiten Komparatorelement 71 insbesondere mit Null verglichen. Das zweite Komparatorelement 71 weist das vierte logische Signal SIG4 als Ausgangsgröße auf. Dieses nimmt den Wert "wahr" an, wenn die aus dem Ableitungsglied 69 resultierende zeitliche Ableitung größer oder gleich Null ist. Sie nimmt den Wert "falsch" an, wenn die aus dem zeitlichen Ableitungsglied 69 resultierende zeitliche Ableitung kleiner als Null ist.For this purpose, the preferably averaged time derivative is supplied as the output variable of the derivation element 69 to a second comparator element 71 which, in addition to the time derivative determined by the derivation element 69, also has the constant value zero as an input variable. The preferably averaged time derivative of the target volume flow V S,ber is accordingly compared in the second comparator element 71 in particular with zero. The second comparator element 71 has the fourth logic signal SIG4 as an output variable. This assumes the value "true" if the time derivative resulting from the derivative element 69 is greater than or equal to zero. It assumes the value "false" if the time derivative resulting from the time derivative element 69 is less than zero.

Demnach wird der erste Wert T1 V für die Zeitkonstante TV gewählt, wenn die zeitliche Ableitung ein positives Vorzeichen aufweist oder gleich Null ist, wobei der zweite Wert T2 V für die Zeitkonstante TV gewählt wird, wenn die zeitliche Ableitung ein negatives Vorzeichen aufweist.Accordingly, the first value T 1 V is selected for the time constant T V when the time derivative has a positive sign or is equal to zero, the second value T 2 V for the time constant T V being selected when the time derivative has a negative sign having.

Die Werte T1 V, T2 V für die Zeitkonstante TV werden nun insbesondere so gewählt, dass die zeitliche Entwicklung des Soll-Volumenstroms VS verzögert wird, wenn dieser abfällt, wobei sie zugleich nicht oder nur wenig verzögert wird, wenn der Soll-Volumenstrom VS und insbesondere der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber ansteigt. Hierzu wird der erste Wert T1 V bevorzugt zu Null gewählt, wobei der zweite Wert T2 V bevorzugt größer als Null, mithin echt positiv gewählt wird. Somit existieren verschiedene Werte für die Zeitkonstante TV für zu- und abnehmenden Soll-Volumenstrom VS, wobei der abnehmende Soll-Volumenstrom VS zeitlich verzögert wird, wobei ein zunehmender Soll-Volumenstrom VS hingegen zeitlich möglichst nicht verzögert wird. Bevorzugt wird der zweite Wert T2 V von mindestens 0,1 s bis höchstens 1,1 s, vorzugsweise von mindestens 0,2 s bis höchstens 1 s gewählt.The values T 1 V , T 2 V for the time constant T V are now selected in particular in such a way that the development over time of the target volume flow V S is delayed when it falls, while at the same time it is not delayed or only slightly delayed when the target -Volume flow V S and in particular the calculated target volume flow V S, ber increases. For this purpose, the first value T 1 V is preferably selected to be zero, with the second value T 2 V preferably being selected to be greater than zero, and consequently genuinely positive. Thus, there are different values for the time constant T V for increasing and decreasing set volume flow V S , with the decreasing set volume flow V S being delayed in time, with an increasing set volume flow V S not being delayed in time if possible. The second value T 2 V is preferably selected to be at least 0.1 s to at most 1.1 s, preferably at least 0.2 s to at most 1 s.

Aus dem Soll-Volumenstromfilter 65 und damit aus dem Funktionsblock B resultiert ein gefilterter Soll-Volumenstrom VS,gef, der im Normalbetrieb gleich dem Soll-Volumenstrom VS gesetzt wird. Dieser gefilterte Soll-Volumenstrom VS,gef wird bevorzugt auch dem Druckregelventil-Druckregler 41 als Eingangsgröße zugeführt. A filtered target volume flow V S,gef results from the target volume flow filter 65 and thus from the function block B, which in normal operation is equal to the target volume flow V S is set. This filtered target volume flow V S,gef is preferably also fed to the pressure control valve pressure controller 41 as an input variable.

Die Funktionsweise des Funktionsblocks B ist für das Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems 3 mit zwei Druckregelventilen 19, 20 gemäß Figur 3 identisch zu der mit Bezug auf Figur 2 beschriebenen Funktionsweise. Es wird daher insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.The function of the function block B is for the embodiment of the injection system 3 with two pressure control valves 19, 20 according to figure 3 identical to that referred to figure 2 described functionality. In this regard, reference is therefore made to the previous description.

Es wird noch eine besonders vorteilhafte Berechnung eines gemittelten Gradienten GradientMittel V als gemittelte zeitliche Ableitung des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber des Berechnungsglieds 31 erläutert: Ein aktueller Gradient GradientAktuell V (t1) des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber zum Zeitpunkt t1 wird berechnet, indem der um die Zeitspanne ΔtGrad V zurückliegende Wert VS,ber (t1 - ΔtGrad V) vom aktuellen Wert VS,ber (t1) subtrahiert und die Differenz durch die Zeitspanne ΔtGrad V dividiert wird. Der Gradient zum Zeitpunkt (t1 - Ta), wobei mit Ta eine Abtastzeit bezeichnet ist, wird berechnet, indem der um die Zeitspanne ΔtGrad V zurückliegende Wert VS,ber (t1 - ΔtGrad V - Ta) vom Wert VS,ber (t1 - Ta) subtrahiert und die Differenz ebenfalls durch die Zeitspanne ΔtGrad V dividiert wird. Ganz allgemein wird der Gradient des Soll-Volumenstroms VS,ber zum Zeitpunkt (t1 - (k - 1) Ta) berechnet, indem der um die Zeitspanne ΔtGrad V zurückliegende Wert VS,ber (t1 - ΔtGrad V - (k - 1) Ta) vom Wert VS,ber (t1 - (k - 1) Ta) subtrahiert und die Differenz durch die Zeitspanne ΔtGrad V dividiert wird.A particularly advantageous calculation of an averaged gradient Gradient Mean V as an averaged time derivative of the calculated setpoint volume flow V S,cal of the calculation element 31 is explained: A current gradient Gradient Actual V (t 1 ) of the calculated setpoint volume flow V S,cal at time t 1 is calculated by subtracting the previous value V S,ber (t 1 - Δt degree V ) from the time period Δt degree V from the current value V S,ber (t 1 ) and the difference divided by the time period Δt degree V is divided. The gradient at the time (t 1 - Ta), wherein a sampling time denoted by Ta, is calculated by the past by the time interval .DELTA.t degree V value V S, cl (t 1 - .DELTA.t degree V - Ta) of the value V S , ber (t 1 - Ta) is subtracted and the difference is also divided by the time period Δt degree V. In general, the gradient of the set volume flow V S, calc is the time (t 1 - (k - 1) Ta) is calculated by the past by the time interval .DELTA.t degree V value V S, cl (t 1 - .DELTA.t degree V - (k - 1) Ta) is subtracted from the value V S,ber (t 1 - (k - 1) Ta) and the difference is divided by the time period Δt deg V.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Berechnung des gemittelten Gradienten ist es, wenn dieser über eine vorgebbare Zeitspanne Δtmittel V gemittelt wird. Bei einer Abtastzeit Ta ergibt sich der gemittelte Gradient GradientMittel(t1) zum Zeitpunkt t1 dabei, indem über insgesamt k Gradienten gemittelt wird, wobei die Anzahl k folgendermaßen berechnet wird: k = Δ t Mittel V / Ta .

Figure imgb0003
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der sich in Zusammenhang mit dem Verfahren ergebenden Effekte, insbesondere in Form von vier Zeitdiagrammen. Ein erstes Zeitdiagramm bei a) zeigt die Motor-Solldrehzahl nS als durchgezogene Linie und die Motor-Istdrehzahl nI als punktierte Linie. Bis zu einem ersten Zeitpunkt t1 ist die Motor-Solldrehzahl nS mit dem konstanten Wert nStart identisch. Vom ersten Zeitpunkt t1 bis zu einem vierten Zeitpunkt t4 fällt die Motor-Solldrehzahl nS von dem Wert nStart bis zu einer Leerlaufdrehzahl nLeer ab. In der Folge bleibt die Motor-Solldrehzahl nS unverändert. Die Motor-Istdrehzahl nI steigt zum ersten Zeitpunkt t1 an und nähert sich der Motor-Solldrehzahl nS anschließend an, bis zu einem siebten Zeitpunkt t7 schließlich die Motor-Solldrehzahl nS und die Motor-Istdrehzahl nI identisch sind.An advantageous embodiment of the calculation of the average gradient is when it is averaged over a predetermined time period .DELTA.t medium V. With a sampling time Ta, the mean gradient gradient mean (t 1 ) at time t 1 results from averaging over a total of k gradients, with the number k being calculated as follows: k = Δ t medium V / ta .
Figure imgb0003
 6 shows a schematic representation of the effects arising in connection with the method, in particular in the form of four time diagrams. A first time diagram at a) shows the desired engine speed n S as a solid line and the actual engine speed n I as a dotted line. Up to a first point in time t 1 , the target engine speed n S is identical to the constant value n Start . From the first time t 1 to a fourth time t 4, the target engine speed n S n falls blank from the value n start to an idle speed. Subsequently the engine setpoint speed n S remains unchanged. The actual engine speed n I increases at the first point in time t 1 and then approaches the target engine speed n S until the target engine speed n S and the actual engine speed n I are finally identical at a seventh point in time t 7 .

Ein zweites Zeitdiagramm bei b) zeigt die Soll-Einspritzmenge QS. Bis zum ersten Zeitpunkt t1 ist die Soll-Einspritzmenge QS mit dem konstanten Wert QStart identisch. Da die Motor-Istdrehzahl nI anschließend über die Motorsolldrehzahl nS ansteigt, fällt die Soll-Einspritzmenge QS in der Folge ab. Zu einem zweiten Zeitpunkt t2 erreicht die Soll-Einspritzmenge QS den Wert 10 mm3/Hub und zu einem dritten Zeitpunkt t3 den Wert 2 mm3/Hub. Da die Motor-Istdrehzahl nI im weiteren Verlauf oberhalb der Motor-Solldrehzahl nS verläuft, fällt die Soll-Einspritzmenge QS auf den Wert 0 mm3/Hub und verharrt auf diesem Wert so lange, bis die Motor-Istdrehzahl nI, unter die Motor-Solldrehzahl nS fällt. Ist dies der Fall, steigt die Soll-Einspritzmenge QS wieder an und erreicht zu einem fünften Zeitpunkt t5 wieder den Wert 2 mm3/Hub. Zu einem sechsten Zeitpunkt t6 erreicht die Soll-Einspritzmenge QS wieder den Wert 10 mm3/Hub, zu einem siebten Zeitpunkt t7 ist diese auf eine Leerlauf-Einspritz-Sollmenge QLeer eingeschwungen.A second time diagram at b) shows the target injection quantity Q S . Until the first point in time t 1 , the target injection quantity Q S is identical to the constant value Q Start . Since the actual engine speed n I then rises above the target engine speed n S , the target injection quantity Q S falls as a result. At a second point in time t 2 the setpoint injection quantity Q S reaches the value 10 mm 3 /stroke and at a third point in time t 3 the value 2 mm 3 /stroke. Since the actual engine speed n I continues to run above the target engine speed n S , the target injection quantity Q S falls to the value 0 mm 3 /stroke and remains at this value until the actual engine speed n I below the target engine speed n S falls. If this is the case, the setpoint injection quantity Q S increases again and at a fifth point in time t 5 reaches the value of 2 mm 3 /stroke again. At a sixth point in time t 6 , the setpoint injection quantity Q S again reaches the value 10 mm 3 /stroke, and at a seventh point in time t 7 it has settled at an idle injection setpoint quantity Q empty .

Ein drittes Zeitdiagramm bei c) zeigt den berechneten Soll-Volumenstrom VS,ber als durchgezogene Linie sowie den gefilterten Soll-Volumenstrom VS,gef als gestrichelte Linie. Der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber ist beispielsweise identisch zu 0 l/min, wenn die Soll-Einspritzmenge QS größer oder gleich 10 mm3/Hub ist. Dies hat zur Folge, dass sowohl VS,ber als auch VS,gef bis zu dem zweiten Zeitpunkt t2 identisch 0 l/min sind. Vom zweiten Zeitpunkt t2 bis zu dem dritten Zeitpunkt t3 fällt die Soll-Einspritzmenge QS vom Wert 10 mm3/Hub auf den Wert 2 mm3/Hub. Dies führt dazu, dass der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber vom Wert 0 1/min auf den Wert 2 l/min ansteigt. Da der erste Wert T1 V für die Zeitkonstante TV für ansteigenden Soll-Volumenstrom identisch 0 s ist, wird die Eingangsgröße VS,ber des Soll-Volumenstrom-Filters 65 nicht verzögert und ist damit mit der Ausgangsgröße VS,gef des Soll-Volumenstrom-Filters 65 identisch. Vom dritten Zeitpunkt t3 bis zu dem fünften Zeitpunkt t5 ist die Soll-Einspritzmenge QS kleiner oder gleich 2 mm3/Hub. Damit ergibt sich eine konstante Eingangsgröße VS,ber des Soll-Volumenstrom-Filters 65 von 2 l/min. Da die Zeitkonstante TV auch in diesem Fall identisch 0 s ist, ist die Ausgangsgröße VS,gef des Soll-Volumenstrom-Filters 65 auch in diesem Fall mit der Eingangsgröße VS,ber des Soll-Volumenstrom-Filters 65 identisch und beträgt somit konstant 2 l/min. Vom fünften Zeitpunkt t5 bis zum sechsten Zeitpunkt t6 steigt die Soll-Einspritzmenge QS von 2 mm3/Hub auf 10 mm3/Hub an. In der Folge steigt die Soll-Einspritzmenge QS weiter und pendelt sich schließlich auf der Leerlauf-Einspritz-Sollmenge QLeer ein. Die Eingangsgröße VS,ber des Soll-Volumenstrom-Filters 65 fällt damit vom fünften Zeitpunkt t5 bis zum sechsten Zeitpunkt t6 vom Wert 2 l/min auf den Wert 0 l/min ab. Anschließend verharrt VS,ber auf dem Wert 0 l/min. Da der zweite Wert T2 V für die Zeitkonstante TV für abfallenden Druckregelventil-Sollvolumenstrom größer als 0 s ist und typischerweise Werte von 0,2 bis 1 s annimmt, fällt die Ausgangsgröße VS,gef des Soll-Volumenstrom-Filters 65 vom fünften Zeitpunkt t5 an zeitverzögert ab und nähert sich schließlich der Eingangsgröße VS,ber des Soll-Volumenstrom-Filters 65 und damit dem Wert 0 l/min an. Dies ist in Form einer gestrichelten Linie dargestellt.A third time diagram at c) shows the calculated target volume flow V S,ber as a solid line and the filtered target volume flow V S,gef as a dashed line. The calculated setpoint volume flow V S,ber is, for example, identical to 0 l/min if the setpoint injection quantity Q S is greater than or equal to 10 mm 3 /stroke. The consequence of this is that both V S,ber and V S,gef are identically 0 l/min up to the second point in time t 2 . From the second point in time t 2 to the third point in time t 3 , the target injection quantity Q S falls from a value of 10 mm 3 /stroke to a value of 2 mm 3 /stroke. As a result, the calculated target volume flow V S,ber increases from the value 0 l/min to the value 2 l/min. Since the first value T 1 V for the time constant T V for increasing setpoint volume flow is identical to 0 s, the input variable V S,ber of the setpoint volume flow filter 65 is not delayed and is therefore the same as the output variable V S,gef des Soll -Volume flow filter 65 identical. From the third point in time t 3 to the fifth point in time t 5 , the target injection quantity Q S is less than or equal to 2 mm 3 /stroke. This results in a constant input variable V S,ber of setpoint volume flow filter 65 of 2 l/min. Since the time constant T V is also identical to 0 s in this case, the output variable V S,gef of the setpoint volume flow filter 65 is also identical in this case to the input variable V S,ber of the setpoint volume flow filter 65 and is therefore constant 2 l/min. From the fifth point in time t 5 to the sixth point in time t 6 , the target injection quantity Q S increases from 2 mm 3 /stroke to 10 mm 3 /stroke. As a result, the target injection quantity Q S continues to rise and finally levels off at the idle target injection quantity Q empty one. The input variable V S,ber of the target volume flow filter 65 thus drops from the value of 2 l/min to the value of 0 l/min from the fifth point in time t 5 to the sixth point in time t 6 . V S,ber then remains at the value 0 l/min. Since the second value T 2 V for the time constant T V for falling pressure control valve target volume flow is greater than 0 s and typically assumes values of 0.2 to 1 s, the output variable V S,gef of the target volume flow filter 65 falls from the fifth Point in time t 5 with a time delay and finally approaches the input variable V S,ber of the target volume flow filter 65 and thus the value 0 l/min. This is shown in the form of a dashed line.

Ein viertes Zeitdiagramm bei d) zeigt den Soll-Hochdruck pS als durchgezogene Linie. Dieser ist bis zu dem ersten Zeitpunkt t1 mit einem Startwert pStart identisch. Nach dem ersten Zeitpunkt t1 fällt der Soll-Hochdruck pS ab und pendelt sich schließlich zu dem siebten Zeitpunkt t7 auf einen Leerlaufwert pLeer ein. Eine punktierte Linie zeigt den Verlauf des Ist-Hochdrucks pI ohne den Funktionsblock B. Von dem ersten Zeitpunkt t1 an steigt der Ist-Hochdruck pI zunächst an und nähert sich in der Folge, bedingt durch das Absteuern von Kraftstoff mithilfe des Druckregelventils 19, 20, dem Soll-Hochdruck pSoll an. Zum fünften Zeitpunkt t5 kommt es zu einem signifikanten Anstieg des Ist-Hochdrucks pI. Hierfür ist die Rücknahme des über das Druckregelventil 19, 20 abzusteuernden Kraftstoffs verantwortlich. Dabei steigt der Ist-Hochdruck pI zunächst sehr schnell bis auf einen ersten Maximalwert p1 an. In der Folge nähert sich der Ist-Hochdruck pI langsam wieder dem Soll-Hochdruck pS an und ist zu einem neunten Zeitpunkt t9 mit diesem identisch. Für das verlangsamte Abfallen des Ist-Hochdrucks pI ist das Fehlen der Kraftstoff-Absteuermenge verantwortlich. Der Verlauf des Ist-Hochdrucks pI,gef bei Anwendung des Funktionsblocks B ist gestrichelt dargestellt. Da dieser bei Wahl eines ersten Werts T1 V für die Zeitkonstante TV von 0 s nur dann einen Effekt entfaltet, wenn die Eingangsgröße VS,ber des Soll-Volumenstrom-Filters 65 abfällt, kommt dieser Effekt erst ab dem fünften Zeitpunkt t5 zur Geltung. Da die Filterung dazu führt, dass der abzusteuernde Soll-Volumenstrom VS langsamer abfällt, kommt es lediglich zu einem kleinen Anstieg des Ist-Hochdrucks pI,gef. Dabei wird ein zweiter Maximalwert p2 erreicht. Außerdem ist der Ist-Hochdruck pI,gef früher, bereits zu einem achten Zeitpunkt tg, auf dem Soll-Hochdruck pS eingeschwungen. Die Filterung ermöglicht es damit, den Anstieg des Ist-Hochdrucks pI um den Differenzwert Δp zu reduzieren. In der Praxis handelt es sich bei Δp um Werte von 300 bis 400 bar.A fourth time diagram at d) shows the target high pressure p S as a solid line. Up to the first point in time t 1 , this is identical to a starting value p start . After the first point in time t 1 , the target high pressure p S drops and finally levels off at the seventh point in time t 7 to an idle value p empty . A dotted line shows the progression of the actual high pressure p I without the function block B. From the first point in time t 1 onwards, the actual high pressure p I initially increases and then approaches, due to the fuel being diverted with the aid of the pressure control valve 19 , 20, the target high pressure p target . At the fifth point in time t 5 there is a significant increase in the actual high pressure p I . The withdrawal of the fuel to be diverted via the pressure control valve 19, 20 is responsible for this. The actual high pressure p I initially rises very quickly to a first maximum value p 1 . As a result, the actual high pressure p I slowly approaches the target high pressure p S again and is identical to it at a ninth point in time t 9 . The lack of the fuel spill quantity is responsible for the slower drop in the actual high pressure p I . The course of the actual high pressure p I,gef when using the function block B is shown in dashed lines. Since this only has an effect when a first value T 1 V is selected for the time constant T V of 0 s if the input variable V S,ber of the setpoint volume flow filter 65 falls, this effect only occurs from the fifth point in time t 5 to validity. Since the filtering causes the target volume flow V S to be controlled to drop more slowly, there is only a small increase in the actual high pressure p I,gest . A second maximum value p 2 is reached in the process. In addition, the actual high pressure p I,gef has already settled at the setpoint high pressure p S earlier, at an eighth point in time tg. The filtering thus makes it possible to reduce the increase in the actual high pressure p I by the differential value Δp. In practice, Δp is between 300 and 400 bar.

Fig. 7 zeigt eine schematische Detaildarstellung des Verfahrens in Form eines Flussdiagramms. 7 shows a schematic detailed representation of the method in the form of a flow chart.

In einem ersten Schritt S1 wird das Verfahren gestartet. In einem zweiten Schritt S2 wird der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber durch das Berechnungsglied 31 berechnet. In einem dritten Schritt S3 wird eine momentane zeitliche Ableitung des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber berechnet. In einem vierten Schritt S4 wird eine gemittelte zeitliche Ableitung des berechneten Soll-Volumenstroms VS,ber berechnet. In einem fünften Schritt S5 wird überprüft, ob die gemittelte zeitliche Ableitung größer oder gleich Null ist. Ist dies der Fall, wird der Zeitkonstante TV in einem sechsten Schritt S6 der erste Wert T1 V zugewiesen. Ist dies nicht der Fall, wird der Zeitkonstante TV in einem siebten Schritt S7 der zweite Wert T2 V zugewiesen. In einem achten Schritt S8 wird der berechnete Soll-Volumenstrom VS,ber durch das Soll-Volumenstrom-Filter 65 mit der Zeitkonstante TV gefiltert, woraus der gefilterte Soll-Volumenstrom VS,gef resultiert. Das Verfahren endet in einem neunten Schritt S9. Das Verfahren wird vorzugsweise fortlaufend, zumindest im Normalbetrieb dauerhaft während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1, durchgeführt. Es beginnt also insbesondere in dem ersten Schritt S1 neu, wenn es in dem neunten Schritt S9 geendet hat.The method is started in a first step S1. In a second step S2, the calculated setpoint volume flow V S,ber is calculated by the calculation element 31. In a third step S3, an instantaneous time derivative of the calculated target volume flow V S,ber is calculated. In a fourth step S4, an average time derivative of the calculated target volume flow V S,ber is calculated. In a fifth step S5, it is checked whether the mean time derivative is greater than or equal to zero. If this is the case, the time constant T V in a sixth step S6, the first value T is assigned to V 1. If this is not the case, the time constant T V in a seventh step S7 is the second value T 2 V assigned. In an eighth step S8, the calculated target volume flow V S,ber is filtered by the target volume flow filter 65 with the time constant T V , which results in the filtered target volume flow V S,gef . The method ends in a ninth step S9. The method is preferably carried out continuously, at least in normal operation continuously during operation of internal combustion engine 1 . In particular, it begins again in the first step S1 if it has ended in the ninth step S9.

Die Erfindung hat folgende Vorteile:

  • Im Stationärbetrieb - insbesondere bei konstanter Drehzahl und konstanter Last der Brennkraftmaschine 1 - wird über das Druckregelventil 19, 20 vorteilhafterweise kein Kraftstoff abgesteuert, da eine solche Absteuerung den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 1 verschlechtern würde. Tritt jedoch ein Lastabwurf auf, so ermöglicht es die Erfindung insbesondere, die Absteuermenge des Druckregelventils 19, 20 sehr schnell zu erhöhen, wodurch der Überschwinger des Hochdrucks wirksam reduziert wird.
  • Erfolgt nach dem Lastabwurf wieder der Übergang in den Stationärbetrieb, so muss die Absteuermenge wieder auf den Wert Null reduziert werden. Die Erfindung ermöglicht dabei insbesondere, die Rücknahme der Absteuermenge zu verlangsamen, um den dadurch entstehenden Anstieg des Hochdrucks zu reduzieren. Gleichzeitig ist der Hochdruck schneller wieder auf seinem Sollwert eingeschwungen.
  • In beiden Fällen ermöglicht es die Erfindung insbesondere, signifikante Anstiege des Hochdrucks zu reduzieren. Dadurch wird das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine 1 verbessert sowie unzulässige Belastungen infolge zu hoher Raildrücke verhindert.
The invention has the following advantages:
  • In steady-state operation—in particular with a constant speed and constant load of the internal combustion engine 1—advantageously no fuel is diverted via the pressure control valve 19, 20, since such a diversion would impair the efficiency of the internal combustion engine 1. However, if a load shedding occurs, the invention makes it possible, in particular, to increase the spill quantity of the pressure control valve 19, 20 very quickly, as a result of which the overshoot of the high pressure is effectively reduced.
  • If, after load shedding, there is a transition back to stationary operation, the spill quantity must be reduced back to zero. In particular, the invention makes it possible to slow down the withdrawal of the spill quantity in order to reduce the resulting increase in high pressure. At the same time, the high pressure has returned to its target value more quickly.
  • In both cases, the invention makes it possible in particular to reduce significant increases in high pressure. As a result, the emission behavior of the internal combustion engine 1 is improved and impermissible loads as a result of rail pressures that are too high are prevented.

Claims (10)

  1. Method for operating an internal combustion engine (1), having an injection system (3) with a high-pressure accumulator (13), wherein a high pressure in the high-pressure accumulator (13) is regulated via a low-pressure-side suction throttle (9) as a first pressure actuator in a first high-pressure control loop, wherein in a normal mode a high-pressure disturbance variable is generated via at least one first high-pressure-side pressure control valve (19, 20) as a further pressure actuator, via which fuel is discharged from the high-pressure accumulator (13) into a fuel reservoir (7), wherein the at least one pressure control valve (19, 20) is actuated in the normal mode on the basis of a setpoint volumetric flow (Vs) for the fuel to be controlled, characterized in that a development over time of the setpoint volumetric flow (Vs) is detected, and in that the setpoint volumetric flow (Vs) is filtered, wherein a time constant (TV) for filtering the setpoint volumetric flow (Vs) is selected as a function of the detected development over time.
  2. Method according to claim 1, characterized in that a - preferably averaged - time derivative of the setpoint volumetric flow (Vs) is calculated, wherein the time constant (TV) is selected as a function of the time derivative.
  3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a first value (T1 V) is chosen for the time constant (TV) when the time derivative has a positive sign or is equal to zero, wherein a second value (T2 V) is chosen for the time constant (TV) when the time derivative has a negative sign.
  4. Method according to claim 3, characterized in that the first value (T1 V) for the time constant (TV) is chosen to be equal to zero, wherein the second value (T2 V) for the time constant (TV) is chosen to be greater than zero.
  5. Method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the second value (T2 V) for the time constant (TV) is chosen from at least 0.1 s to at most 1.1 s, preferably from 0.2 s to at most 1 s.
  6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint volumetric flow (VS) is filtered with a proportional filter with delay element, in particular with a PT1-filter.
  7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
    a) in a first operating mode of a protective mode, the high pressure is controlled by means of the at least one pressure control valve (19, 20) via a second high pressure control circuit (39), and/or in that
    b) in a second operating mode of the protective mode, at least one second pressure control valve (19, 20) on the high-pressure side, which is different from the at least one first pressure control valve (19, 20), is actuated in addition to the at least one first pressure control valve (19, 20) as a pressure actuator for controlling the high pressure - preferably by the second high pressure control circuit (39), and/or in that
    c) in a third operating mode of the protective mode, the at least one pressure control valve (19, 20) is permanently opened.
  8. Injection system (3) for an internal combustion engine (1), having
    - at least one injector (15),
    - a high-pressure accumulator (13) which is in fluid connection on the one hand with the at least one injector (15) and on the other hand via a high-pressure pump (11) with a fuel reservoir (7), wherein
    - the high-pressure pump (11) is assigned a suction throttle (9) as first pressure actuator, with
    - at least one pressure control valve (19, 20), via which the high-pressure accumulator (13) is fluid-connected to the fuel reservoir (7), and having
    - a control unit (21) which is operatively connected to the at least one injector (15), the suction throttle (9) and the pressure control valve (19, 20),
    characterized in that
    - the control unit (21) is set up to carry out a method according to one of claims 1 to 7.
  9. Injection system (3) according to claim 8, characterized in that the at least one pressure control valve (19, 20) is configured to be open when currentless.
  10. Internal combustion engine (1), characterized by an injection system (3) according to one of the claims 8 or 9.
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