EP3942171B1

EP3942171B1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, einspritzsystem für eine brennkraftmaschine und brennkraftmaschine mit einem einspritzsystem

Info

Publication number: EP3942171B1
Application number: EP20712277.1A
Authority: EP
Inventors: Armin DÖLKER
Original assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2024-05-01
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: DE102019203740A1; WO2020187802A1; US11988165B2; DE102019203740B4; US20220042476A1; EP3942171A1; CN113891989A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine mit einem Einspritzsystem.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 207 961 A1 geht ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine hervor, durch welches eine Dauereinspritzung im Betrieb der Brennkraftmaschine erkannt werden kann. Problematisch dabei ist, dass Schwingungen eines Hochdrucks im Einspritzsystem zu einer fehlerhaften Detektion einer Dauereinspritzung führen können. Insbesondere ist es möglich, dass ein solches Einspritzsystem niederdruckseitig einen Kraftstofffilter aufweist, um Wasser aus dem Kraftstoff herauszufiltern. Als Nebeneffekt filtert ein solches Filter jedoch auch Luft aus dem Kraftstoff heraus, die sich dann zunächst im Niederdruckbereich sammelt und anschließend von einer Hochdruckpumpe in einen Hochdruckspeicher des Einspritzsystems gefördert wird. In dem Hochdruckspeicher können sich daraufhin Hochdruckschwingungen ergeben, wobei insbesondere der gemessene Hochdruck steil einbrechen kann, wenn Luft in den Bereich eines Hochdrucksensors gelangt. Es ist dann möglich, dass gemäß dem in DE 10 2015 207 961 A1 beschriebenen Verfahren eine Dauereinspritzung detektiert wird, was wiederum zur Folge hat, dass ein Alarmsignal gesetzt und gegebenenfalls die Brennkraftmaschine abgestellt wird, obwohl eigentlich keine Dauereinspritzung vorliegt.
DE 10 2017 206416 B3 sowie WO 01/0183971 A1 offenbaren Verfahren zum Erkennen einer Dauereinspritzung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem sowie eine Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll eine Fehlerkennung, das heißt eine falsch-positive Erkennung einer Dauereinspritzung, vermieden oder das Risiko für eine solche falsch-positive Erkennung einer Dauereinspritzung zumindest verringert werden.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die technische Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine geschaffen wird, wobei eine Brennkraftmaschine betrieben wird, die ein Einspritzsystem mit einem Hochdruckspeicher aufweist, wobei ein Hochdruck in dem Einspritzsystem zeitabhängig überwacht wird. Zu einem hochdruckabhängigen Startzeitpunkt wird geprüft, ob eine Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll. Um zu prüfen, ob die Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll, wird untersucht, ob innerhalb eines Oszillations-Zeitintervalls vor dem Startzeitpunkt eine Hochdruckschwingung stattgefunden hat. Mithilfe des hier vorgeschlagenen Verfahrens ist es somit möglich, das Auftreten von Hochdruckschwingungen bei der Frage zu berücksichtigen, ob eine Dauereinspritzung vorliegt. Insbesondere kann mithilfe des Verfahrens bereits das Durchführen der Dauereinspritzerkennung unterbunden werden, wenn eine Hochdruckschwingung erkannt wird. Somit wird vorteilhaft das Risiko einer falsch-positiven Erkennung einer Dauereinspritzung verringert, vorzugsweise wird das falsch-positive Erkennen einer Dauereinspritzung vermieden. Somit kann wiederum das unnötige Setzen eines Alarmsignals sowie gegebenenfalls sogar das Abstellen der Brennkraftmaschine ohne einen real vorliegenden triftigen Grund vermieden werden, oder es ist zumindest möglich, das Risiko zu verringern, dass ein solches Ereignis auftritt.
Unter einer Hochdruckschwingung wird hier erfindungsgemäß eine bestimmte Variation des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher des Einspritzsystems verstanden, wobei der Hochdruck innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls einen vorbestimmten Wertebereich, insbesondere ein vorbestimmtes Druckwerteband, zumindest einmal von beiden Seiten her, also von oben und von unten, vorzugsweise zuerst von unten und anschließend von oben, überstrichen hat. Dabei muss bevorzugt keine strenge Periodizität oder Symmetrie des Verlaufs des Hochdrucks vorliegen. Insbesondere genügt es zur Detektion einer Hochdruckschwingung in bevorzugter Weise, dass der Hochdruck das vorbestimmte Druckwerteband innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls einmal zunächst von einem unteren Druckwerteband-Grenzwert bis mindestens zu einem oberen Druckwerteband-Grenzwert und danach von dem oberen Druckwerteband-Grenzwert bis zu dem unteren Druckwerteband-Grenzwert oder einem weiteren Druck-Grenzwert unterhalb oder oberhalb des unteren Druckwerteband-Grenzwerts überstrichen hat.
Das Oszillations-Zeitintervall ist insbesondere ein vorbestimmtes Zeitintervall, das insbesondere in geeigneter Weise gewählt wird, um einerseits eine falsch-positive Erkennung einer Dauereinspritzung aufgrund einer Hochdruckschwingung zu vermeiden und andererseits die Erkennung einer tatsächlich vorliegenden Dauereinspritzung nicht zu behindern. Bevorzugt beträgt das Oszillations-Zeitintervall von mindestens 0,5 s bis höchstens 1,5 s, vorzugsweise eine Sekunde.
Der hochdruckabhängige Startzeitpunkt ist insbesondere ein Zeitpunkt, zu dem zum einen entschieden wird, ob die Dauereinspritzerkennung durchgeführt wird, wobei zum anderen, wenn die Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll, die Dauereinspritzerkennung startet. Dass der Startzeitpunkt hochdruckabhängig ist, bedeutet einerseits, dass der Hochdruckwert, bei welchem die Prüfung, ob eine Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll, oder die Dauereinspritzerkennung selbst gestartet wird, parametrierbar ist; wobei zum anderen der Startzeitpunkt insoweit hochdruckabhängig ist, als diese Prüfung dann durchgeführt wird, wenn der Hochdruck den parametrierbaren Hochdruckwert erreicht oder unterschreitet.
Dass das Oszillations-Zeitintervall vor dem Startzeitpunkt liegt, bedeutet insbesondere, dass der Startzeitpunkt zugleich ein End-Zeitpunkt des Oszillations-Zeitintervalls ist. Dieses ist somit als ein gleitendes Zeitfenster ausgestaltet, welches sich ausgehend von dem Startzeitpunkt in die Vergangenheit erstreckt.
Im Rahmen des Verfahrens wird bevorzugt eine Brennkraftmaschine betrieben, welche ein sogenanntes Common-Rail-Einspritzsystem aufweist. Dabei ist insbesondere ein Hochdruckspeicher für Kraftstoff vorgesehen, der mit mindestens einem, vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Injektoren zur Einspritzung des Kraftstoffs fluidverbunden ist. Der Hochdruckspeicher wirkt als Puffervolumen, um durch einzelne Einspritzereignisse bewirkte Druckschwankungen abzupuffern und zu dämpfen. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass das Kraftstoffvolumen in dem Hochdruckspeicher groß ist im Vergleich zu einem innerhalb eines einzelnen Injektionsereignisses eingespritzten Kraftstoffvolumen. Insbesondere wenn mehrere Injektoren vorgesehen sind, bewirkt der Hochdruckspeicher in vorteilhafter Weise eine Entkopplung der Einspritzereignisse, welche verschiedenen Injektoren zugeordnet sind, sodass für jedes einzelne Einspritzereignis bevorzugt von einem identischen Hochdruck ausgegangen werden kann. Es ist zusätzlich möglich, dass der wenigstens eine Injektor einen Einzelspeicher aufweist. Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass mehrere Injektoren jeweils den Injektoren separat zugeordnete Einzelspeicher aufweisen. Diese dienen als zusätzliche Puffervolumina und können sehr effizient eine zusätzliche Separation der einzelnen Einspritzereignisse voneinander bewirken.
Dass der Hochdruck in dem Einspritzsystem zeitabhängig überwacht wird, bedeutet insbesondere, dass dieser zeitabhängig gemessen wird. Bevorzugt wird hierzu der in dem Hochdruckspeicher vorliegende Hochdruck - insbesondere mittels eines an dem Hochdruckspeicher angeordneten Drucksensors - gemessen. Dabei erweist sich der Hochdruckspeicher als besonders geeigneter Ort zur Messung des Hochdrucks, insbesondere da hier aufgrund der dämpfenden Wirkung des Hochdruckspeichers auf die einzelnen Einspritzereignisse nur in geringem Umfang kurzfristige Druckfluktuationen feststellbar sind.
Im Rahmen des Verfahrens ist bevorzugt vorgesehen, dass als Hochdruck nicht die gemessenen Rohwerte verwendet werden, sondern dass die gemessenen Hochdruckwerte vielmehr gefiltert werden, wobei die gefilterten Hochdruckwerte dem Verfahren zugrunde gelegt werden. Hierzu wird besonders bevorzugt ein PT₁-Filter eingesetzt. Diese Filterung hat den Vorteil, dass kurzfristige Hochdruckschwankungen ausgefiltert werden können, die ansonsten eine sichere Erkennung einer Hochdruckschwingung oder eines tatsächlich eine Dauereinspritzung anzeigenden Druckabfalls des Hochdrucks stören könnten. Es ist möglich, dass die erfassten Hochdruckwerte im Betrieb der Brennkraftmaschine zur Druckregelung des Hochdrucks ebenfalls gefiltert werden. Dabei ist bevorzugt für die Filterung zum Zwecke der Druckregelung ein erstes Filter vorgesehen, welches bevorzugt als PT₁-Filter ausgebildet ist, wobei zum Zwecke der Erkennung einer Hochdruckschwingung oder Dauereinspritzung ein zweites Filter vorgesehen ist, welches bevorzugt als PT₁-Filter ausgebildet ist. Dabei ist das zweite Filter vorzugsweise als schnelleres Filter ausgebildet, reagiert also dynamischer auf die gemessenen Hochdruckwerte, wobei es insbesondere eine kleinere Zeitkonstante aufweist als das erste Hochdruckfilter, welches zur Druckregelung des Hochdrucks verwendet wird. Die Ausgangs-Druckwerte des zur Erkennung einer Hochdruckschwingung oder Dauereinspritzung verwendeten Filters werden hier und im Folgenden auch als dynamischer Hochdruck oder dynamischer Raildruck bezeichnet. Der Begriff "dynamisch" weist insbesondere darauf hin, dass sie mit einer vergleichsweise schnellen Zeitkonstante gefiltert sind, sodass sehr kurzfristige Schwankungen zwar ausgemittelt sind, zugleich jedoch noch eine vergleichsweise dynamische Erfassung des tatsächlich momentan vorliegenden Hochdrucks gegeben ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dauereinspritzerkennung durchgeführt wird, wenn innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls keine Hochdruckschwingung erkannt wird. Somit ist gewährleistet, dass auf eine Dauereinspritzung geprüft wird, wenn aufgrund des zeitabhängigen Verhaltens des Hochdrucks möglicherweise eine Dauereinspritzung vorliegt und zugleich eine Hochdruckschwingung als Ursache für das zeitabhängige Verhalten des Hochdrucks ausgeschlossen ist. Die Dauereinspritzerkennung wird nicht durchgeführt, wenn innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls eine Hochdruckschwingung erkannt wird. Somit unterbleibt in vorteilhafter Weise bereits das Prüfen auf eine Dauereinspritzung, wenn als Ursache für das zeitabhängige Verhalten des Hochdrucks eine Hochdruckschwingung festgestellt wird. Somit kann nicht nur ein fehlerhaftes Setzen eines Alarmsignals oder sogar ein Abstellen der Brennkraftmaschine aufgrund einer falsch-positiv erkannten Dauereinspritzung vermieden werden, sondern es wird zugleich auch Rechenzeit sowie Rechenleistung eingespart, indem auch die Prüfung auf eine Dauereinspritzung unterbunden wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Erkennen einer Hochdruckschwingung geprüft wird, ob der Hochdruck innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls ausgehend von einem vorbestimmten Oszillations-Grenzwert unterhalb eines Hochdruck-Sollwerts, der auch als Soll-Hochdruck bezeichnet wird, den Hochdruck-Sollwert überschritten hat und anschließend auf einen vorbestimmten Oszillations-Endwert unterhalb des Hochdruck-Sollwerts gefallen ist. Dies stellt zugleich eine einfache und praktikable Definition einer Hochdruckschwingung beziehungsweise ein einfaches und praktikables Kriterium zum Erkennen einer Hochdruckschwingung dar. Der Oszillations-Grenzwert kann dabei insbesondere der zuvor erwähnte untere Druckwerteband-Grenzwert sein; der Hochdruck-Sollwert ist bevorzugt der zuvor erwähnte obere Druckwerteband-Grenzwert; der Oszillations-Endwert ist bevorzugt der zuvor erwähnte weitere Druck-Grenzwert, kann aber auch mit dem unteren Druckwerteband-Grenzwert identisch sein. Der Hochdruck-Sollwert ist bevorzugt ein Wert, der als Sollwert für die Druckregelung des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher verwendet wird.
Sowohl der Oszillations-Grenzwert als auch der Oszillations-Endwert sind insbesondere kleiner als der Hochdruck-Sollwert. Es ist gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens möglich, dass der Oszillations-Endwert gleich dem Oszillations-Grenzwert ist. Es ist gemäß einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens möglich, dass der Oszillations-Endwert verschieden ist von dem Oszillations-Grenzwert, insbesondere kleiner oder größer als dieser.
Anhand des hier vorgestellten Kriteriums wird auch deutlich, dass für das Vorliegen einer Hochdruckschwingung keine strenge Periodizität der zeitlichen Entwicklung des Hochdrucks gefordert wird. Insbesondere wird keine Schwingung im Sinne eines streng vorgegebenen zeitlichen Verlaufs, beispielsweise eines trigonometrischen Verlaufs, gefordert. Das Oszillations-Zeitintervall ist insbesondere quasi eine maximale Periodendauer - wenn auch gegebenenfalls bezogen auf lediglich einen Schwingungsdurchgang oder einige wenige Schwingungsdurchgänge -, wobei nur solche Hochdruckschwankungen als Hochdruckschwingungen erkannt werden, deren Periodendauer kleiner ist als die durch das Oszillations-Zeitintervall definierte maximale Periodendauer. Zugleich legt somit das Oszillations-Zeitintervall quasi eine minimale Frequenz für die als Hochdruckschwingung zu erkennende Hochdruckschwankung fest.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass nach dem Erkennen einer Hochdruckschwingung die Dauereinspritzerkennung solange gesperrt wird, bis der Hochdruck erneut den Hochdruck-Sollwert erreicht oder überschreitet. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Einspritzsystem nach dem Vorliegen einer Hochdruckschwingung erst wieder in einen definierten Zustand gelangt, insbesondere etwa vorhandene Luft aus dem Hochdruckspeicher heraus gefördert ist, bevor auf eine Dauereinspritzung geprüft wird. Auch dies trägt vorteilhaft dazu bei, Fehlerkennungen von Dauereinspritzungen zu verhindern.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Startzeitpunkt als Zeitpunkt gewählt ist, zu welchem der Hochdruck den Hochdruck-Sollwert um einen vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag unterschreitet. Auf diese Weise wird der Startzeitpunkt in sicherer, sinnvoller sowie parametrierbarer Weise definiert. Der Hochdruck wird zeitabhängig ausgewertet, wobei die Entscheidung, ob die Dauereinspritzerkennung durchgeführt wird, dann getroffen wird und gegebenenfalls die Dauereinspritz-Prüfung dann beginnt, wenn der Hochdruck den Hochdruck-Sollwert um den vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag unterschreitet. Somit kann insbesondere ein unnötiges und damit auch unökonomisches Auslösen der Prüfschritte durch geringfügige Fluktuationen des Hochdrucks um den Hochdruck-Sollwert vermieden werden. Der vorbestimmte Start-Differenzdruckbetrag kann ohne weiteres in sinnvoller Weise so gewählt werden, dass die Prüfung nur dann gestartet wird, wenn tatsächlich ein über gewöhnliche Schwankungen um den Hochdruck-Sollwert hinausgehender Druckabfall zu befürchten ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Oszillations-Grenzwert kleiner ist als ein Start-Hochdruck, der definiert ist als die Differenz aus dem Hochdruck-Sollwert und dem Start-Differenzdruckbetrag. Der Start-Hochdruck ist somit derjenige Hochdruckwert, der den Startzeitpunkt definiert, wenn der zeitabhängig erfasste Hochdruck den Start-Hochdruck von höheren Druckwerten her erreicht oder unterschreitet. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Oszillations-Grenzwert größer ist als der Start-Hochdruck. Bevorzugt ist der Oszillations-Grenzwert parametrierbar und kann insbesondere abhängig von einer spezifischen Anwendung des Verfahrens, insbesondere bei einer spezifischen Brennkraftmaschine, größer oder kleiner als der Start-Hochdruck gewählt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Oszillations-Grenzwert gleich dem Start-Hochdruck gewählt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Oszillations-Endwert gleich dem Start-Hochdruck gewählt. Auch der Oszillations-Endwert ist bevorzugt parametrierbar, wobei eine besonders einfache Ausgestaltung des Verfahrens dann vorliegt, wenn dieser identisch mit dem Start-Hochdruck gewählt wird, oder wenn der Start-Hochdruck als Oszillations-Endwert verwendet wird.
In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Oszillations-Grenzwert, der Oszillations-Endwert und/oder der Start-Hochdruck als Differenzbeträge ausgehend von dem Hochdruck-Sollwert definiert sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Parametrierung des Verfahrens. Insbesondere wird so gewährleistet, dass bei variierendem Hochdruck-Sollwert feste Differenzbeträge bezogen auf den Hochdruck-Sollwert für die übrigen Werte bestehen bleiben. Der Oszillations-Grenzwert ist also bevorzugt definiert als Oszillations-Differenzdruckbetrag - bezogen auf den Hochdruck-Sollwert -, und der Oszillations-Endwert ist bevorzugt definiert als End-Oszillations-Differenzdruckbetrag - ebenfalls bezogen auf den Hochdruck-Sollwert. Es handelt sich also insbesondere um Druckwerte in vorbestimmtem Abstand zu dem momentanen Hochdruck-Sollwert. Dabei wird vorzugsweise stets der jeweilige Druckwert von dem Hochdruck-Sollwert abgezogen, ein entsprechender Differenzdruckbetrag ist also positiv, wenn der entsprechende Druckwert kleiner ist als der Hochdruck-Sollwert. Entsprechend wird auch eine Regelabweichung für die Druckregelung bevorzugt derart berechnet, dass der momentane Hochdruck von dem Hochdruck-Sollwert abgezogen wird, sodass die Regelabweichung positiv ist, wenn der momentane Druckwert kleiner ist als der Hochdruck-Sollwert.
Die Dauereinspritzerkennung wird bevorzugt durchgeführt, wie dies in der Offenlegungsschrift DE 10 2015 207 961 A1 erläutert ist. Insofern wird insbesondere auf diese Schrift verwiesen.
Zum Erkennen einer Dauereinspritzung wird bevorzugt geprüft, ob der Hochdruck innerhalb eines vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervalls um einen vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag gefallen ist. Es wird weiterhin - insbesondere fortgesetzt - geprüft, ob ein den Hochdruckspeicher mit einem Kraftstoff-Reservoir verbindendes Absteuerventil angesprochen hat. Eine Dauereinspritzung wird erkannt, wenn in einem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall vor dem Abfallen des Hochdrucks kein Absteuerventil angesprochen hat, und wenn der Hochdruck innerhalb des vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervalls um den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag gefallen ist. Dadurch, dass eine Dauereinspritzung dann erkannt wird, wenn zugleich mit dem Abfall des Hochdrucks auch festgestellt wird, dass in einem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall vor dem Abfall des Hochdrucks um den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag kein Absteuerventil angesprochen hat, kann sicher ausgeschlossen werden, dass der festgestellte Abfall des Hochdrucks auf ein anderes Ereignis, nämlich das Ansprechen eines Absteuerventils, zurückzuführen ist.
Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass im Rahmen des Verfahrens eine Dauereinspritzung nur dann erkannt wird, wenn zugleich beide Bedingungen erfüllt sind, nämlich dass zum einen der Hochdruck innerhalb des vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervalls um den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag gefallen ist, wobei zum anderen in dem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall vor dem Abfallen des Hochdrucks kein Absteuerventil angesprochen hat. Somit kann mit sehr großer Sicherheit auf eine Dauereinspritzung als Ursache für den Abfall des Hochdrucks geschlossen werden, wobei die Dauereinspritzung durch das Abfallen des Hochdrucks erkannt und diagnostiziert werden kann. Es ist dann ohne weiteres möglich, nach Erkennen der Dauereinspritzung Maßnahmen einzuleiten, welche die Brennkraftmaschine vor einer Beschädigung schützen.
Als Prüf-Zeitintervall wird bevorzugt ein Zeitintervall verwendet, welches mindestens eine Sekunde bis höchstens drei Sekunden, besonders bevorzugt zwei Sekunden beträgt. Diese Zeit hat sich als besonders günstig herausgestellt, um ausschließen zu können, dass der erfasste Druckabfall durch das Ansprechen eines Absteuerventils verursacht ist.
Dass das Prüf-Zeitintervall vor dem Abfallen des Hochdrucks liegt, bedeutet insbesondere, dass das Prüf-Zeitintervall vor dem Startzeitpunkt liegt, wobei der Startzeitpunkt bevorzugt zugleich ein End-Zeitpunkt des Prüf-Zeitintervalls ist. Dieses ist somit als gleitendes Zeitfenster ausgestaltet, welches sich ausgehend von dem Startzeitpunkt in die Vergangenheit erstreckt.
Dass fortgesetzt geprüft wird, ob ein den Hochdruckspeicher mit einem Kraftstoff-Reservoir verbindendes Absteuerventil angesprochen hat, bedeutet insbesondere, dass dies fortlaufend, insbesondere kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitabständen, im Rahmen des Verfahrens überwacht wird.
Als Absteuerventil wird vorzugsweise ein Überdruckventil, insbesondere ein mechanisches Überdruckventil, und/oder ein ansteuerbares Druckregelventil, und/oder zwei ansteuerbare Druckregelventile verwendet. Es ist möglich, dass das Einspritzsystem nur ein mechanisches Überdruckventil aufweist, welches oberhalb eines vorbestimmten Überdruck-Absteuer-Druckbetrags anspricht und den Hochdruckspeicher zu dem Kraftstoff-Reservoir hin druckentlastet. Dies dient der Sicherheit des Einspritzsystems und vermeidet unzulässig hohe Drücke in dem Hochdruckspeicher.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass als Absteuerventil mindestens ein ansteuerbares Druckregelventil vorgesehen ist. Dieses kann in einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine dazu dienen, eine Störgröße in Form eines bestimmten Kraftstoffstroms von dem Hochdruckspeicher in das Kraftstoff-Reservoir bereitzustellen, um eine im Übrigen beispielsweise über eine Saugdrossel, die einer Hochdruckpumpe zugeordnet ist, bewirkte Druckregelung zu stabilisieren, wobei es insbesondere möglich ist, dass die Saugdrossel als erstes Druckstellglied in einem Hochdruck-Regelkreis dient, wobei das ansteuerbare Druckregelventil als zweites Druckstellglied angesteuert wird. Es ist möglich, dass das ansteuerbare Druckregelventil in einem Regelbetrieb bei einem Ausfall der Saugdrossel die Regelung des Hochdrucks vollständig übernimmt, vorzugsweise mittels eines zweiten Hochdruck-Regelkreises, welcher das ansteuerbare Druckregelventil als alleiniges Druckstellglied ansteuert. Ein Ausfall der Saugdrossel wird dabei insbesondere dadurch erkannt, dass der Hochdruck über einen vorbestimmten Regel-Absteuer-Druckbetrag ansteigt. In diesem Fall wird dann das ansteuerbare Druckregeventil zur Druckregelung angesteuert und typischerweise weiter geöffnet, als wenn es im Normalbetrieb lediglich als zweites Druckstellglied eine Störgröße erzeugt.
Insbesondere wenn kein mechanisches Überdruckventil vorgesehen ist, jedoch mindestens ein ansteuerbares Druckregelventil, ist es möglich, dass dieses zusätzlich auch die Schutzfunktion des mechanischen Überdruckventils übernimmt. In diesem Fall wird das ansteuerbare Druckregelventil vorzugsweise aufgesteuert, wenn der Hochdruck einen vorbestimmten Überdruck-Absteuer-Druckbetrag übersteigt, sodass der Hochdruckspeicher in das Kraftstoff-Reservoir druckentlastet werden kann.
Es ist offensichtlich, dass der Hochdruck zumindest kurzfristig abfällt, wenn das mechanische Überdruckventil öffnet, und/oder wenn das mindestens eine ansteuerbare Druckregelventil entweder erstmals zur Druckregelung oder aber zur Druckentlastung des Hochdruckspeichers im Sinne der Schutzfunktion eines Überdruckventils angesteuert wird. Damit ein solcher Druckabfall nicht fehlerhaft als Dauereinspritzung erkannt wird, wird daher im Rahmen des Verfahrens - insbesondere fortgesetzt - geprüft, ob ein Absteuerventil angesprochen hat, wobei eine Dauereinspritzung nur dann erkannt wird, wenn in dem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall kein Absteuerventil angesprochen hat.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Dauereinspritz-Prüfung, ob der Hochdruck innerhalb des vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervalls um den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag gefallen ist, nur durchgeführt wird, wenn in dem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall vor dem Startzeitpunkt kein Absteuerventil angesprochen hat. Es wird also bei dieser Ausführungsform des Verfahrens nicht nur in dem Fall, dass in dem Prüfintervall ein Absteuerventil angesprochen hat, keine Dauereinspritzung erkannt, sondern vielmehr wird die Prüfung, ob der Hochdruck abgefallen ist, anschließend nicht durchgeführt, wenn zuvor ein Absteuerventil angesprochen hat. Diese Ausgestaltung des Verfahrens ist besonders ökonomisch, weil auf diese Weise Rechenzeit und Rechenressourcen eingespart werden können.
Die Dauereinspritz-Prüfung wird zu dem Startzeitpunkt gestartet, wenn der Hochdruck den Hochdruck-Sollwert um den vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag unterschreitet.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass zur Prüfung, ob ein Absteuerventil angesprochen hat, geprüft wird, ob der Hochdruck in dem Prüf-Zeitintervall einen vorbestimmten Absteuer-Druckbetrag erreicht oder überschritten hat. Wie zuvor bereits erläutert, spricht ein Absteuerventil insbesondere dann an, wenn ein vorbestimmter Absteuer-Druckgrenzwert oder -Druckbetrag überschritten wird. Abhängig von der Art und Anzahl der Absteuerventile, welche das Einspritzsystem aufweist, können verschiedene Absteuer-Druckbeträge im Rahmen des Verfahrens verwendet werden. Beispielsweise wird als Absteuer-Druckbetrag vorzugsweise ein Überdruck-Absteuer-Druckbetrag verwendet, der eingerichtet ist für das Ansprechen eines mechanischen Überdruckventils, wenn ein solches vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise ein - gegebenenfalls von dem ersten Überdruck-Absteuer-Druckbetrag verschiedener - zweiter Überdruck-Absteuer-Druckbetrag für die Ansteuerung eines ansteuerbaren Druckregelventils verwendet, wenn dieses die Schutzfunktion eines mechanischen Überdruckventils für das Einspritzsystem übernimmt, wobei in diesem Fall vorzugsweise kein mechanisches Überdruckventil vorgesehen ist. Als Absteuer-Druckbetrag wird alternativ oder zusätzlich bevorzugt ein Regel-Absteuer-Druckbetrag für das Ansprechen eines ansteuerbaren Druckregelventils verwendet, der so definiert ist, dass bei diesem Druckbetrag das Druckregelventil als alleiniges Druckstellglied angesteuert wird, wenn beispielsweise eine Saugdrossel ausfällt und die Druckregelung alleine über das ansteuerbare Druckregelventil erfolgen soll. Es ist offensichtlich, dass ein Überschreiten von wenigstens einem dieser Absteuer-Druckbeträge dazu führt, dass das entsprechende Absteuerventil anspricht. In der Folge ergibt sich ein Druckabfall, der nicht fälschlicherweise einem Dauereinspritz-Ereignis zugeordnet werden soll. Daher ist es sinnvoll, dass geprüft wird, ob in dem Prüf-Zeitintervall wenigstens einer der vorbestimmten Absteuer-Druckbeträge erreicht oder überschritten wurde.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass nach einer Dauereinspritz-Prüfung - bevorzugt unabhängig von dem Ergebnis der Prüfung, also unabhängig davon, ob tatsächlich eine Dauereinspritzung erkannt wurde, oder ob die Prüfung ein negatives Ergebnis, also das Fehlen einer Dauereinspritzung, zurückgeliefert hat - eine nächste Dauereinspritz-Prüfung erst dann durchgeführt wird, wenn der Hochdruck den Hochdruck-Sollwert erneut erreicht oder überschritten hat.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welches wenigstens einen Injektor aufweist, sowie wenigstens einen Hochdruckspeicher, der einerseits mit dem wenigstens einen Injektor und andererseits über eine Hochdruckpumpe mit einem Kraftstoff-Reservoir strömungstechnisch verbunden ist. Das Einspritzsystem weist außerdem einen Hochdrucksensor auf, der angeordnet und eingerichtet ist, um einen Hochdruck in dem Einspritzsystem, insbesondere in dem Kraftstoff-Reservoir, zu erfassen. Das Einspritzsystem weist außerdem ein Steuergerät auf, das mit dem wenigstens einen Injektor und mit dem Hochdrucksensor wirkverbunden ist. Das Steuergerät ist eingerichtet, um einen Hochdruck in dem Einspritzsystem zeitabhängig zu überwachen, und zu einem hochdruckabhängigen Startzeitpunkt zu prüfen, ob eine Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll, indem untersucht wird, ob innerhalb eines Oszillations-Zeitintervalls vor dem Startzeitpunkt eine Hochdruckschwingung stattgefunden hat.
Insbesondere ist das Einspritzsystem, insbesondere das Steuergerät, eingerichtet zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. In Zusammenhang mit dem Einspritzsystem ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
Es wird ein Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das wenigstens eine Absteuerventil ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem mechanischen Überdruckventil und wenigstens einem Druckregelventil. Besonders bevorzugt wird auch ein Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems, bei welchem ein mechanisches Überdruckventil und wenigstens ein ansteuerbares Druckregelventil vorgesehen sind. Bevorzugt wird aber auch ein Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems, bei welchem nur ein mechanisches Überdruckventil und kein ansteuerbares Druckregelventil vorgesehen ist. Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Einspritzsystems bevorzugt, bei welchem mindestens ein ansteuerbares Druckregelventil und kein mechanisches Überdruckventil vorgesehen ist.
Das Steuergerät ist eingerichtet um zu prüfen, ob eines der vorhandenen Absteuerventile angesprochen hat. Es ist insbesondere eingerichtet, um zu prüfen, ob ein mechanisches Überdruckventil und/oder ein ansteuerbares Druckregelventil angesprochen hat/haben.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche ein erfindungsgemäßes Einspritzsystem oder ein Einspritzsystem nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine im Wesentlichen die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren und dem Einspritzsystem beschrieben wurden.
Es ist möglich, dass das Einspritzsystem ein separates Steuergerät aufweist, welches in zuvor beschriebener Weise eingerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die zuvor beschriebene Funktionalität in ein Steuergerät der Brennkraftmaschine integriert ist, oder dass das Steuergerät als Steuergerät der Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die zuvor beschriebene Funktionalität in ein zentrales Steuergerät der Brennkraftmaschine (engine control unit - ECU) integriert, oder das Steuergerät ist als zentrales Steuergerät der Brennkraftmaschine ausgebildet.
Es ist möglich, dass die zuvor beschriebene Funktionalität in eine elektronische Struktur, insbesondere eine Hardware des Steuergeräts implementiert ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass in das Steuergerät ein Computerprogrammprodukt geladen ist, welches Anweisungen aufweist, aufgrund derer die zuvor beschriebene Funktionalität und insbesondere die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt wird/werden, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Steuergerät läuft.
Insofern wird auch ein Computerprogrammprodukt bevorzugt, welches maschinenlesbare Anweisungen aufweist, aufgrund derer die zuvor beschriebene Funktionalität oder die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt wird/werden, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Recheneinrichtung, insbesondere einem Steuergerät, abläuft.
Weiterhin wird auch ein Datenträger bevorzugt, welcher ein solches Computerprogrammprodukt aufweist.
Die Beschreibung des Verfahrens einerseits sowie des Einspritzsystems und der Brennkraftmaschine andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Einspritzsystem und/oder der Brennkraftmaschine beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Merkmale des Einspritzsystems und/oder der Brennkraftmaschine, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Einspritzsystems oder der Brennkraftmaschine. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal des Einspritzsystems und/oder der Brennkraftmaschine bedingt ist. Das Einspritzsystem und/oder die Brennkraftmaschine zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt der erfindungsgemäßen oder einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine;
Figur 2: eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Einspritzsystems,
Figur 3: eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Erkennen einer Dauereinspritzung in diagrammatischer Darstellung;
Figur 4: eine schematische Übersichtsdarstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine als Flussdiagramm;
Figur 5: eine schematische Detaildarstellung der Ausführungsform des Verfahrens gemäß Figur 4;
Figur 6: eine diagrammatische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante der Ausführungsform des Verfahrens gemäß den Figuren 4 und 5;
Figur 7: eine diagrammatische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der Ausführungsform des Verfahrens gemäß den Figuren 4 und 5;
Figur 8: eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsvariante gemäß Figur 6 in Form eines Flussdiagramms, und
Figur 9: eine schematische Darstellung der zweiten Ausführungsvariante gemäß Figur 7 in Form eines Flussdiagramms.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Brennkraftmaschine 1, welche ein Einspritzsystem 3 aufweist. Das Einspritzsystem 3 ist bevorzugt als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildet. Es weist eine Niederdruckpumpe 5 zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstoff-Reservoir 7, eine verstellbare, niederdruckseitige Saugdrossel 9 zur Beeinflussung eines zu einer Hochdruckpumpe 11 strömenden Kraftstoff-Volumenstroms, die Hochdruckpumpe 11 zur Förderung des Kraftstoffs unter Druckerhöhung in einen Hochdruckspeicher 13, den Hochdruckspeicher 13 zum Speichern des Kraftstoffs, und vorzugsweise eine Mehrzahl von Injektoren 15 zum Einspritzen des Kraftstoffs in Brennräume 16 der Brennkraftmaschine 1 auf. Optional ist es möglich, dass das Einspritzsystem 3 auch mit Einzelspeichern ausgeführt ist, wobei dann beispielsweise in dem Injektor 15 ein Einzelspeicher 17 als zusätzliches Puffervolumen integriert ist. Es ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein insbesondere elektrisch ansteuerbares Druckregelventil 19 vorgesehen, über welches der Hochdruckspeicher 13 mit dem Kraftstoff-Reservoir 7 fluidverbunden ist. Über die Stellung des Druckregelventils 19 wird ein Kraftstoffvolumenstrom definiert, welcher aus dem Hochdruckspeicher 13 in das Kraftstoff-Reservoir 7 abgesteuert wird. Dieser Kraftstoffvolumenstrom wird in Figur 1 sowie im folgenden Text mit VDRV bezeichnet.
Das hier dargestellte Einspritzsystem 3 weist ein mechanisches Überdruckventil 20 auf, welches den Hochdruckspeicher 13 ebenfalls mit dem Kraftstoff-Reservoir 7 verbindet. Das mechanische Überdruckventil 20 spricht an, das heißt es öffnet, wenn der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 13 einen vorbestimmten Überdruck-Absteuer-Druckbetrag erreicht oder überschreitet. Der Hochdruckspeicher 13 wird dann über das mechanische Überdruckventil 20 zu dem Kraftstoff-Reservoir 7 hin druckentlastet. Dies dient der Sicherheit des Einspritzsystems 3 und vermeidet unzulässig hohe Drücke in dem Hochdruckspeicher 13. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Brennkraftmaschine 1 auch nur ein mechanisches Überdruckventil aufweisen, oder nur ein ansteuerbares Druckregelventil und kein mechanisches Überdruckventil, oder eine Mehrzahl ansteuerbarer Druckregelventile. Insbesondere ist bevorzugt kein mechanisches Überdruckventil vorgesehen, wenn die Brennkraftmaschine 1 eine Mehrzahl ansteuerbarer Druckregelventile aufweist. Es ist dann insbesondere möglich, dass wenigstens ein ansteuerbares Druckregelventil der Mehrzahl ansteuerbarer Druckregelventile die Funktionalität des mechanischen Überdruckventils übernimmt.
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 n_I, 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 p_E bevorzugt eine zusätzliche Eingangsgröße des Steuergeräts 21.
In Figur 1 sind als Ausgangsgrößen des elektronischen Steuergeräts 21 beispielhaft ein Signal PWMSD zur Ansteuerung der Saugdrossel 9 als erstes Druckstellglied, ein Signal ve zur Ansteuerung der Injektoren 15 - welches insbesondere einen Spritzbeginn und/oder ein Spritzende oder auch eine Spritzdauer vorgibt -, ein Signal PWMDRV zur Ansteuerung des Druckregelventils 19 als zweites Druckstellglied und eine Ausgangsgröße A dargestellt. Über das vorzugsweise pulsweitenmodulierte Signal PWMDRV wird die Stellung des Druckregelventils 19 und damit der Kraftstoffvolumenstrom VDRV definiert. Die Ausgangsgröße A steht stellvertretend für weitere Stellsignale zur Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise für ein Stellsignal zur Aktivierung eines zweiten Abgasturboladers bei einer Registeraufladung.
Fig. 2a) zeigt eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Einspritzsystems 3. Dabei ist schematisch in einem durch eine gestrichelte Linie dargestellten Kasten ein Hochdruckregelkreis 25 dargestellt, der eingerichtet ist zur Regelung des Hochdrucks in dem Hochdruckspeicher 13. Außerhalb des Hochdruckregelkreises 25 beziehungsweise des mittels der gestrichelten Linie gekennzeichneten Kastens ist eine Dauereinspritzerkennungs-Funktion 27 dargestellt.
Zunächst wird die Funktionsweise des Hochdruckregelkreises 25 näher erläutert: Eine Eingangsgröße des Hochdruckregelkreises 25 ist ein durch das Steuergerät 21 bestimmter Hochdruck-Sollwert p_S, im Folgenden auch als Soll-Hochdruck p_S bezeichnet, der zur Berechnung einer Regelabweichung e_p mit einem Ist-Hochdruck p_I verglichen wird. Insbesondere wird die Regelabweichung e_p derart berechnet, dass der Ist-Hochdruck p_I von dem Soll-Hochdruck p_S abgezogen wird, sodass das Vorzeichen der Regelabweichung e_p positiv ist, wenn der Ist-Hochdruck p_I kleiner ist als der Soll-Hochdruck p_S. Der Soll-Hochdruck p_S wird vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Drehzahl n_I 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 Hochdruckregelkreises 25 sind insbesondere die Drehzahl n_I der Brennkraftmaschine 1 sowie eine Soll-Einspritzmenge Q_S. Als Ausgangsgröße weist der Hochdruckregelkreis 25 insbesondere den von dem Hochdrucksensor 23 gemessenen Hochdruck p auf. Dieser wird - was im Folgenden noch näher erläutert wird - einer ersten Filterung unterzogen, wobei der Ist-Hochdruck p_I als Ausgangsgröße aus dieser ersten Filterung hervorgeht. Die Regelabweichung e_p ist eine Eingangsgröße eines Hochdruckreglers 29, der vorzugsweise als PI(DT1)-Algorithmus ausgeführt ist. Eine weitere Eingangsgröße des Hochdruckreglers 29 ist bevorzugt ein Proportionalbeiwert kp_SD. Ausgangsgröße des Hochdruckreglers 29 ist ein Kraftstoff-Sollvolumenstrom V_SD für die Saugdrossel 9, zu dem in einer Additionsstelle 31 ein Kraftstoff-Sollverbrauch V_Q addiert wird. Dieser Kraftstoff-Sollverbrauch V_Q wird in einem ersten Berechnungsglied 33 in Abhängigkeit von der Drehzahl n_I und der Soll-Einspritzmenge Q_S berechnet und stellt eine Störgröße des Hochdruckregelkreises 25 dar. Als Summe der Ausgangsgröße V_SD des Hochdruckreglers 29 und der Störgröße V_Q ergibt sich ein unbegrenzter Kraftstoff-Sollvolumenstrom V_U,SD. Dieser wird in einem Begrenzungselement 35 in Abhängigkeit von der Drehzahl n_I auf einen maximalen Volumenstrom V_max,SD für die Saugdrossel 9 begrenzt. Als Ausgangsgröße des Begrenzungselements 35 ergibt sich ein begrenzter Kraftstoff-Sollvolumenstrom V_S,SD für die Saugdrossel 9, welcher als Eingangsgröße in eine Pumpenkennlinie 37 eingeht. Mit dieser wird der begrenzte Kraftstoff-Sollvolumenstrom V_S,SD in einen Saugdrossel-Sollstrom I_S,SD umgerechnet.
Der Saugdrossel-Sollstrom I_S,SD stellt eine Eingangsgröße eines Saugdrossel-Stromreglers 39 dar, welcher die Aufgabe hat, einen Saugdrosselstrom durch die Saugdrossel 9 zu regeln. Eine weitere Eingangsgröße des Saugdrossel-Stromreglers 39 ist ein Ist-Saugdrosselstrom I_I,SD. Ausgangsgröße des Saugdrossel-Stromreglers 39 ist eine Saugdrossel-Sollspannung U_S,SD, welche schließlich in einem zweiten Berechnungsglied 41 in an sich bekannter Weise in eine Einschaltdauer eines pulsweitenmodulierten Signals PWMSD für die Saugdrossel 9 umgerechnet wird. Mit diesem wird die Saugdrossel 9 angesteuert, wobei das Signal somit insgesamt auf eine Regelstrecke 43 wirkt, welche insbesondere die Saugdrossel 9, die Hochdruckpumpe 11, und den Hochdruckspeicher 13 aufweist. Der Saugdrosselstrom wird gemessen, wobei ein Rohmesswert I_R,SD resultiert, welcher in einem Stromfilter 45 gefiltert wird. Das Stromfilter 45 ist vorzugsweise als PT1-Filter ausgebildet. Ausgangsgröße dieses Stromfilters 45 ist der Ist-Saugdrosselstrom I_I,SD, welcher wiederum dem Saugdrossel-Stromregler 39 zugeführt wird.
Die Regelgröße des ersten Hochdruckregelkreises 25 ist der Hochdruck p in dem Hochdruckspeicher 13. Rohwerte dieses Hochdrucks p werden durch den Hochdrucksensor 23 gemessen und durch ein erstes Hochdruck-Filterelement 47 gefiltert, welches als Ausgangsgröße den Ist-Hochdruck p_I hat. Das erste Hochdruck-Filterelement 47 ist vorzugsweise durch einen PT1-Algorithmus umgesetzt.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Dauereinspritzerkennungs-Funktion 27 näher erläutert: Die Rohwerte des Hochdrucks p werden durch ein zweites Hochdruck-Filterelement 49 gefiltert, dessen Ausgangsgröße ein dynamischer Raildruck p_dyn ist. Das zweite Hochdruck-Filterelement 49 ist vorzugsweise durch einen PT1-Algorithmus umgesetzt. Eine Zeitkonstante des ersten Hochdruck-Filterelements 47 ist bevorzugt größer als eine Zeitkonstante des zweiten Hochdruck-Filterelements 49. Insbesondere ist das zweite Hochdruck-Filterelement 49 als ein schnelleres Filter als das erste Hochdruck-Filterelement 47 ausgebildet. Die Zeitkonstante des zweiten Hochdruck-Filterelements 49 kann auch mit dem Wert Null identisch sein, sodass dann der dynamische Raildruck p_dyn den gemessenen Rohwerten des Hochdrucks p entspricht beziehungsweise mit diesen identisch ist. Mit dem dynamischen Raildruck p_dyn liegt somit ein hochdynamischer Wert für den Hochdruck vor, welcher insbesondere stets dann sinnvoll ist, wenn eine schnelle Reaktion auf bestimmte auftretende Ereignisse erfolgen muss.
Eine Differenz des Soll-Hochdrucks p_S und des dynamischen Raildrucks p_dyn ergibt eine dynamische Hochdruck-Regelabweichung e_dyn. Auch in diesem Fall wird zur Berechnung der dynamischen Hochdruck-Regelabweichung e_dyn der dynamische Raildruck p_dyn von dem Soll-Hochdruck p_S abgezogen, sodass das Vorzeichen der dynamischen Hochdruck-Regelabweichung e_dyn positiv ist, wenn der dynamische Raildruck p_dyn kleiner ist als der Soll-Hochdruck p_S. Die dynamische Hochdruck-Regelabweichung e_dyn ist eine Eingangsgröße eines Funktionsblocks 51 zur Detektion einer Dauereinspritzung. Weitere - insbesondere parametrierbare - Eingangsgrößen des Funktionsblocks 51 sind verschiedene Absteuer-Druckbeträge, hier konkret ein erster Überdruck-Absteuer-Druckbetrag p_A1, bei dem oder oberhalb dessen das mechanische Überdruckventil 20 anspricht, ein Regel-Absteuer-Druckbetrag p_A2, bei dem oder oberhalb dessen das ansteuerbare Druckregelventil 19 zur Hochdruckregelung als alleiniges Druckstellglied angesteuert wird, beispielsweise wenn die Saugdrossel 9 ausfällt, und ein zweiter Überdruck-Absteuer-Druckbetrag p_A3, bei dem oder oberhalb dessen das ansteuerbare Druckregelventil 19 - vorzugsweise vollständig - aufgesteuert wird, um eine Schutzfunktion für das Einspritzsystem 3 zu übernehmen und somit quasi das mechanische Überdruckventil 20 zu ersetzen oder zu ergänzen. Weitere - insbesondere parametrierbare - Eingangsgrößen sind ein vorbestimmter Start-Differenzdruckbetrag e_S, ein vorbestimmtes Prüf-Zeitintervall Δt_M, ein vorbestimmtes Dauereinspritz-Zeitintervall Δt_L, ein vorbestimmter Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag Δp_P, ein Kraftstoff-Vordruck p_F, der dynamische Raildruck p_dyn, und ein Alarm-Rücksetzsignal AR. Ausgangsgrößen des Funktionsblocks 51 sind ein Motor-Stoppsignal MS, und ein Alarmsignal AS. Gemäß der hier offenbarten technischen Lehre treten als weitere Eingangsgrößen des Funktionsblocks 51 noch ein Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O und ein Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz hinzu.
Fig. 2b) zeigt, dass das Motor-Stoppsignal MS dann, wenn es den Wert 1 annimmt, d. h. gesetzt ist, einen Motorstopp auslöst, wobei in diesem Fall auch ein einen Stopp der Brennkraftmaschine 1 bewirkendes logisches Signal SAkt gesetzt wird. Das Auslösen eines Motorstopps kann auch andere Ursachen haben, z. B. das Setzen eines externen Motorstopps. Dabei wird ein externes Stoppsignal SE mit dem Wert 1 identisch und es wird - da alle möglichen Stopp-Signale durch eine logische ODER-Verknüpfung 53 miteinander verbunden sind - auch das resultierende logische Signal SAkt mit dem Wert 1 identisch.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Erkennen einer Dauereinspritzung in diagrammatischer Darstellung, insbesondere in Form von verschiedenen Zeitdiagrammen, die untereinander dargestellt sind. Dabei werden die Zeitdiagramme - von oben nach unten - als erstes, zweites, usw., Diagramm bezeichnet. Das erste Diagramm ist also insbesondere das in Figur 3 oberste Diagramm, an welches sich nach unten die folgenden, entsprechend numerierten Diagramme anschließen.
Das erste Diagramm stellt den zeitlichen Verlauf - in Abhängigkeit von einem Zeitparameter t - des dynamischen Raildrucks p_dyn als durchgezogene Kurve K1 und den zeitlichen Verlauf des Soll-Hochdrucks p_S als gestrichelte Linie K2 dar. Bis zu einem ersten Zeitpunkt t₁ sind beide Kurven K1, K2 identisch. Von dem ersten Zeitpunkt t₁ an wird der dynamische Raildruck p_dyn kleiner, während der Soll-Hochdruck p_S konstant bleibt. Es ergibt sich dadurch eine positive dynamische Hochdruck-Regelabweichung e_dyn, welche zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ mit dem vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag e_s identisch wird. Zu diesem Zeitpunkt läuft ein Zeitzähler Δt_Akt los. Der dynamische Raildruck p_dyn ist zu dem zweiten Zeitpunkt t₂ mit einem Start-Hochdruck p_dyn,S identisch. Zu einem dritten Zeitpunkt t₃ ist der dynamische Raildruck p_dyn, ausgehend von dem Start-Hochdruck p_dyn,S, um den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag Δp_P gefallen. Ein typischer Wert für Δp_P ist bevorzugt 400 bar. Der Zeitzähler Δt_Akt nimmt zu dem dritten Zeitpunkt t₃ folgenden Wert an: ${Δt}_{Akt} = {Δt}_{m} = t_{3} - t_{2}$
Eine Dauereinspritzung wird detektiert, wenn die gemessene Zeitspanne Δt_m, also diejenige Zeitspanne, während derer der dynamische Raildruck p_dyn um den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag Δp_P abfällt, kleiner als oder gleich dem vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervall Δt_L ist: ${Δt}_{m} \leq {Δt}_{L}$
Das vorbestimmte Dauereinspritz-Zeitintervall Δt_L wird dabei bevorzugt über eine zweidimensionale Kurve, insbesondere eine Kennlinie, aus dem Start-Hochdruck p_dyn,S berechnet. Hierbei gilt: Je niedriger der Start-Hochdruck p_dyn,S ist, desto größer ist das vorbestimmte Dauereinspritz-Zeitintervall Δt_L. Typische Werte für das vorbestimmte Dauereinspritz-Zeitintervall Δt_L in Abhängigkeit von dem Start-Hochdruck p_dyn,S sind in der folgenden Tabelle angegeben:

p_dyn,_S [bar] Δt_L [ms]

600 150

800 135

1000 120

1200 105

1400 90

1600 75

1800 60

2000 55

2200 40
Um auszuschließen, dass das Abfallen des Hochdrucks durch das Ansprechen eines Absteuerventils verursacht ist, wird im Rahmen des Verfahrens geprüft, ob der Hochdruck während des vorbestimmten Prüf-Zeitintervalls Δt_M wenigstens einen der vorbestimmten Absteuer-Druckbeträge, insbesondere den ersten Überdruck-Absteuer-Druckbetrag p_A1, den Regel-Absteuer-Druckbetrag p_A2, und/oder den zweiten Überdruck-Absteuer-Druckbetrag p_A3 erreicht oder überschritten hat.
Ist dies der Fall, hat also ein Absteuerventil in dem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall Δt_M angesprochen, wird keine Dauereinspritz-Prüfung durchgeführt und damit keine Dauereinspritzung erkannt. Ein bevorzugter Wert für das Prüf-Zeitintervall Δt_M ist ein Wert von 2s.
Hat kein Absteuerventil in dem vorbestimmten Prüf-Zeitintervall angesprochen und ist der Hochdruck zu dem dritten Zeitpunkt t₃ innerhalb des vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervalls Δt_L um mindestens den vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag Δp_P gefallen, wird geprüft, ob der Kraftstoff-Vordruck p_F größer als oder gleich einem vorbestimmten Vordruck-Grenzwert p_F,L ist. Ist dies, wie in dem zweiten Diagramm dargestellt, der Fall, wird eine Dauereinspritzung erkannt. Ist dies nicht der Fall, wird angenommen, dass der Kraftstoff-Vordruck für das Abfallen des Hochdrucks verantwortlich sein könnte, und es wird keine Dauereinspritzung erkannt.
Eine Voraussetzung für die Durchführung der Dauereinspritz-Prüfung ist bevorzugt auch, dass die Brennkraftmaschine 1 eine Startphase verlassen hat. Dies ist dann der Fall, wenn die Brennkraftmaschine 1 eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl erstmalig erreicht hat. Ein in dem dritten Diagramm dargestelltes, binäres Motor-Startsignal M_St nimmt dann den logischen Wert 0 an. Wird ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 erkannt, wird dieses Signal auf den logischen Wert 1 gesetzt.
Eine weitere Voraussetzung für die Durchführung der Dauereinspritz-Prüfung ist bevorzugt, dass der dynamische Raildruck p_dyn den Soll-Hochdruck p_S erstmalig erreicht hat.
Wird zu dem dritten Zeitpunkt t₃ eine Dauereinspritzung detektiert, so wird das Alarmsignal AS gesetzt, welches in dem fünften Diagramm vom logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 wechselt. Gleichzeitig muss bei detektierter Dauereinspritzung ein Abstellen der Brennkraftmaschine 1 erfolgen. Entsprechend muss das Motor-Stoppsignal MS, welches anzeigt, dass ein Motorstopp in Folge der Erkennung einer Dauereinspritzung ausgelöst wird, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 gesetzt werden, was in dem siebten Diagramm dargestellt ist. Dasselbe gilt für das einen Stopp der Brennkraftmaschine 1 bewirkende Signal SAkt, welches schließlich zu einem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 führt, was insbesondere in dem sechsten Diagramm dargestellt ist.
Zu einem fünften Zeitpunkt t₅ wird ein Stillstand der Brennkraftmaschine 1 erkannt, sodass ein in dem vierten Diagramm dargestelltes Steht-Signal M₀, welches anzeigt, dass die Brennkraftmaschine 1 steht, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 wechselt. Gleichzeitig ändert sich der Wert des in dem dritten Diagramm dargestellten Motor-Startsignals M_St, welches die Startphase der Brennkraftmaschine 1 anzeigt, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1, da die Brennkraftmaschine 1 sich nach erkanntem Stillstand wieder in der Startphase befindet. Wird die Brennkraftmaschine 1 als stehend erkannt, werden die beiden Signale SAkt und MS wieder auf 0 gesetzt, was wiederum in dem sechsten und siebten Diagramm dargestellt ist.
Zu einem sechsten Zeitpunkt t₆ wird eine Alarm-Zurücksetztaste durch den Betreiber der Brennkraftmaschine 1 betätigt, sodass sich das Alarm-Rücksetzsignal AR, wie es in dem achten Diagramm dargestellt ist, von dem logischen Wert 0 auf den logischen Wert 1 ändert. Dies hat wiederum zur Folge, dass das Alarmsignal AS, welches in dem fünften Diagramm dargestellt ist, auf den logischen Wert 0 zurückgesetzt wird.
Wird eine Dauereinspritzung erkannt, oder wird keine Dauereinspritzung vor Ablauf des vorbestimmten Dauereinspritz-Zeitintervalls Δt_L erkannt, kann bevorzugt danach eine erneute Dauereinspritz-Prüfung nur ausgeführt werden, wenn der dynamische Raildruck p_dyn den Soll-Hochdruck p_S wieder erreicht oder überschritten hat: $p_{dyn} \geq p_{S} .$
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 als Flussdiagramm. In einem Start-Schritt S0 startet das Verfahren. In einem ersten Schritt S1 wird die dynamische Hochdruck-Regelabweichung e_dyn als Differenz des Soll-Hochdrucks p_S und des dynamischen Raildrucks p_dyn berechnet. In einem zweiten Schritt S2 wird abgefragt, ob eine als Merker1 bezeichnete logische Variable gesetzt ist.
Dabei bezeichnet hier und im Folgenden der Begriff "Merker" eine logische oder binäre Variable, die zwei Zustände annehmen kann, insbesondere 0 und 1. Dass ein Merker gesetzt ist, bedeutet hier und im Folgenden, dass die entsprechende logische Variable einen ersten der beiden Zustände aufweist, insbesondere einen aktiven Zustand, beispielsweise den Wert 1. Dass der Merker nicht gesetzt ist, bedeutet hier und im Folgenden, dass die logische Variable den anderen, zweiten Zustand, insbesondere einen inaktiven Zustand, aufweist, beispielsweise den Wert 0.
Mittels der logischen Variablen Merker1 wird bei der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens überwacht, ob sich die Brennkraftmaschine 1 in ihrer Startphase befindet, und ob der Hochdruck den Soll-Hochdruck p_S erstmals erreicht oder überschritten hat. Der Merker1 wird dabei gesetzt, wenn sich die Brennkraftmaschine 1 nicht mehr in der Startphase befindet, und wenn der dynamische Raildruck p_dyn den Soll-Hochdruck p_S erstmals erreicht oder überschritten hat. Ist eine dieser Bedingungen nicht erfüllt, wird der Merker1 nicht gesetzt.
Ist der Merker1 gesetzt, wird in einem sechsten Schritt S6 mit einem Dauereinspritzprüfungs-Algorithmus fortgefahren, der in Figur 5 näher dargestellt ist.
Ist der Merker1 nicht gesetzt, wird mit einem dritten Schritt S3 fortgefahren. In dem dritten Schritt S3 wird abgefragt, ob die Brennkraftmaschine 1 die Startphase verlassen hat. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren in einem siebten Schritt S7 fortgesetzt. Ist dies dagegen der Fall, wird in einem vierten Schritt S4 geprüft, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn kleiner oder gleich 0 ist. Ist dies nicht der Fall, was bedeutet, dass der dynamische Raildruck p_dyn den Soll-Hochdruck p_S noch nicht erreicht oder überschritten hat, wird das Verfahren in dem siebten Schritt S7 fortgesetzt. Ist dagegen die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn kleiner oder gleich 0, wird der Merker1 in einem fünften Schritt S5 gesetzt.
In dem siebten Schritt S7 wird abgefragt, ob die Brennkraftmaschine 1 steht. Ist dies nicht der Fall, wird mit einem zehnten Schritt S10 fortgefahren. Steht die Brennkraftmaschine 1, werden der Merker1 sowie weitere logische Variablen Merker2, Merker3, Merker4 und Merker5 zurückgesetzt.
Wie noch näher erläutert wird, zeigt dabei der Merker2 an, ob ein Absteuerventil angesprochen hat, der Merker3 zeigt an, ob die Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll, der Merker4 zeigt an, dass eine Dauereinspritzung erkannt wurde und sperrt insoweit nachfolgende Durchführungen der Dauereinspritzerkennung insbesondere bis zum Stillstand und Neustart der Brennkraftmaschine 1, und der Merker5 zeigt schließlich an, dass die Dauereinspritzerkennung zwar durchgeführt, jedoch keine Dauereinspritzung erkannt wurde, wobei er insoweit insbesondere eine erneute Durchführung der Dauereinspritzerkennung sperrt, bis der dynamische Hochdruck p_dyn erneut den Soll-Hochdruck p_S erreicht oder überschritten hat.
In einem neunten Schritt S9 werden das einen Stopp der Brennkraftmaschine 1 aufgrund einer erkannten Dauereinspritzung auslösende logische Motor-Stoppsignal MS sowie das einen Stopp der Brennkraftmaschine bewirkende logische Signal SAkt ebenfalls zurückgesetzt. In einem zehnten Schritt S10 wird überprüft, ob sowohl das Alarm-Rücksetzsignal AR als auch das einen Stillstand der Brennkraftmaschine anzeigende logische Steht-Signal M₀ als auch das eine erkannte Dauereinspritzung anzeigende Alarmsignal AS gesetzt sind. Ist mindestens eines dieser logischen Signale nicht gesetzt, ist das Verfahren in einem zwölften Schritt S12 beendet. Sind dagegen alle diese logischen Signale gesetzt, wird das Alarmsignal AS in einem elften Schritt S11 zurückgesetzt.
Das Verfahren wird vorzugsweise iterativ durchgeführt. Dies bedeutet insbesondere, dass das Verfahren nach seiner Beendigung in dem zwölften Schritt S12 - vorzugsweise unmittelbar - in dem Start-Schritt S0 wieder gestartet wird. Selbstverständlich ist bevorzugt vorgesehen, dass diese iterative Durchführung des Verfahrens mit einem vollständigen Abschalten des Steuergeräts 21, welches bevorzugt eingerichtet ist zur Durchführung des Verfahrens, endet. Das Verfahren beginnt dann vorzugsweise nach einem Neustart des Steuergeräts 21 wieder bei dem Start-Schritt S0.
Fig. 5 zeigt eine schematische Detaildarstellung der Ausführungsform des Verfahrens gemäß Figur 4. Insbesondere zeigt Figur 5 eine Detaildarstellung des sechsten Schritts S6 gemäß dem Flussdiagramm von Figur 4 wiederum in Form eines Flussdiagramms. Dabei werden die innerhalb des Schrittes S6 durchgeführten Verfahrensschritte im Folgenden als Unterschritte bezeichnet. Insbesondere sind in Figur 5 aus Gründen der Lesbarkeit teilweise die mit dem Wort "Merker" beginnenden und im Übrigen durchnummerierten logischen Variablen abgekürzt dargestellt als "MX", wobei M für das Wort "Merker" steht und X die jeweilige Kennzahl der entsprechenden logischen Variable ist; beispielsweise ist also Merker9 abgekürzt als M9.
Gemäß Figur 5 a) wird in einem ersten Unterschritt S6_1 abgefragt, ob ein mechanisches Überdruckventil 20 vorhanden ist. Diese Abfrage ist nicht zwingend erforderlich. Vielmehr ist es auch möglich, dass der Verfahrensablauf angepasst auf die konkrete Konfiguration der Brennkraftmaschine 1 adaptiert ist, wobei fest in den Verfahrensablauf implementiert ist, ob ein mechanisches Überdruckventil 20 vorhanden ist, oder nicht. In diesem Fall braucht die in dem ersten Unterschritt S6_1 dargestellte Verzweigung nicht vorgesehen zu sein, vielmehr kann sich direkt der für die Konfiguration der Brennkraftmaschine 1 passende Verfahrensschritt anschließen. Die hier beschriebene Ausführungsform des Verfahrens hat allerdings den Vorteil, dass sie unabhängig von der konkreten Konfiguration der Brennkraftmaschine 1 eingesetzt werden kann, sodass sie sehr flexibel einsetzbar und auch schnell im Sinne einer Nachrüstlösung in ein bestehendes Steuergerät 21 einer Brennkraftmaschine 1 implementierbar ist. Mittels der Abfrage in dem ersten Unterschritt S6_1 erhält das Verfahren dann die für das weitere Fortschreiten notwendige Information über das Vorhandensein eines mechanischen Überdruckventils 20.
Ist ein mechanisches Überdruckventil 20 bei der Brennkraftmaschine 1 vorhanden, wird in einem zweiten Unterschritt S6_2 abgefragt, ob der dynamische Raildruck p_dyn größer als oder gleich dem ersten Überdruck-Absteuer-Druckbetrag p_A1 ist. Ist dies nicht der Fall, wird mit einem sechsten Unterschritt S6_6 fortgefahren. Ist dies dagegen der Fall, wird der Merker2 in einem dritten Unterschritt S6_3 gesetzt. Eine Zeitvariable t_Sp wird gleichzeitig auf eine aktuelle Systemzeit t gesetzt. Anschließend wird mit dem sechsten Unterschritt S6_6 fortgefahren. Ist kein mechanisches Überdruckventil 20 vorhanden, wird von dem ersten Unterschritt S6_1 zu einem vierten Unterschritt S6_4 verzweigt. In dem vierten Unterschritt S6_4 wird abgefragt, ob der dynamische Raildruck p_dyn größer als oder gleich dem Regel-Absteuer-Druckbetrag p_A2 oder größer als oder gleich dem zweiten Überdruck-Absteuer-Druckbetrag p_A3 ist. Ist dies nicht der Fall, wird mit dem sechsten Unterschritt S6_6 fortgefahren. Ist dies der Fall, wird der Merker2 in einem fünften Unterschritt S6_5 gesetzt. Gleichzeitig wird die Zeitvariable t_Sp auf die aktuelle Systemzeit t gesetzt. Anschließend wird mit dem sechsten Unterschritt S6_6 fortgefahren.
In diesem wird der Wert einer weiteren logischen Variablen Merker9 berechnet, wobei der Merker9 anzeigt, ob eine Schwankung des Hochdrucks erkannt wurde, die gegebenenfalls als Hochdruckschwingung innerhalb eines Oszillations-Zeitintervalls zu qualifizieren ist, was dann im Folgenden noch geprüft wird. Zwei verschiedene Ausführungsvarianten zur Berechnung der logischen Variable Merker9 werden im Folgenden in Zusammenhang mit den Figuren 8 und 9 näher erläutert. Hier soll zunächst nur festgehalten werden, dass der Merker9 den Wert 1 annimmt, wenn eine entsprechende Schwankung des Hochdrucks erkannt wurde, wobei der Merker9 den Wert 0 annimmt, wenn keine solche Schwankung des Hochdrucks festgestellt wird.
Nach dieser Prüfung auf eine entsprechende Schwankung des Hochdrucks unter Berechnung der logischen Variablen Merker9 wird das Verfahren nun in einem siebten Unterschritt S6_7 fortgesetzt.
In diesem wird der Merker4 abgefragt. Ist dieser gesetzt, wird mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren.
Ist der Merker4 nicht gesetzt, wird in einem achten Unterschritt S6_8 abgefragt, ob der Merker3 gesetzt ist. Ist der Merker3 gesetzt, wird das Verfahren mit einem dreiundzwanzigsten Unterschritt S6_23 in dem in Figur 5b) dargestellten Block B fortgesetzt, was im Folgenden in Zusammenhang mit Figur 5b) näher erläutert wird.
Ist der Merker3 dagegen nicht gesetzt, wird in einem neunten Unterschritt S6_9 geprüft, ob eine logische Variable, ausgewählt aus einer logischen Variablen Merker10 und einer logischen Variablen Merker1 1, gesetzt ist, das heißt, ob Merker10 und/oder Merker1 1 gesetzt ist/sind.
Dabei zeigt die logische Variable Merker10 an, ob eine Hochdruckschwingung innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls vor dem Startzeitpunkt erkannt wurde. Wie sich im Folgenden zeigt, wird in diesem Fall der logischen Variablen Merker10 der Wert 1 zugewiesen, wurde dagegen keine solche Hochdruckschwingung erkannt, weist die logische Variable Merker10 den Wert 0 auf. Die logische Variable Merker1 1 zeigt an, ob in dem Prüf-Zeitintervall das Absteuerventil angesprochen hat. Ist dies der Fall, wird dem Merker1 1 der Wert 1 zugeordnet, ansonsten wird Merker1 1 der Wert 0 zugeordnet. Weist nun wenigstens eine der Variablen Merker 1 0 oder Merker1 1 den Wert 1 auf, wird das Verfahren in einem neunzehnten Unterschritt S6_19 fortgesetzt, in welchem geprüft wird, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn kleiner oder gleich 0 ist, mithin ob der dynamische Raildruck p_dyn den Hochdruck-Sollwert p_S erreicht oder überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren in dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgesetzt. Ist dies dagegen der Fall, werden in einem zwanzigsten Unterschritt S6_20 die Variablen Merker10 und Merker1 1 zu 0 gesetzt. Mithin ist die Dauereinspritzerkennung gesperrt, solange eine der logischen Variablen Merker10 und Merker1 1 den Wert 1 aufweist und der dynamische Raildruck p_dyn den Hochdruck-Sollwert p_S noch nicht erneut erreicht oder überschritten hat. Auch nach dem zwanzigsten Unterschritt S6_20 wird das Verfahren in dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgesetzt.
Wird dagegen in dem neunten Unterschritt S6_9 festgestellt, dass keine der logischen Variablen Merker10 und Merker1 1 den Wert 1 aufweist, wird in einem zehnten Unterschritt S6_10 geprüft, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn größer als oder gleich dem Start-Differenzdruckbetrag e_S ist. Ist dies nicht der Fall, wird mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren. Ist dies hingegen der Fall, wird in einem elften Unterschritt S6_11 geprüft, ob der Merker2 gesetzt ist. Ist der Merker2 nicht gesetzt, wird mit einem vierzehnten Unterschritt S6_14 fortgefahren. Ist der Merker2 dagegen gesetzt, wird in einem zwölften Unterschritt S6_12 der Merker2 auf 0 gesetzt, und in einem dreizehnten Unterschritt S6_13 wird geprüft, ob die Differenz der aktuellen Systemzeit t und des Werts der Zeitvariablen t_Sp kleiner oder gleich dem Prüf-Zeitintervall Δt_M ist. Ist dies der Fall, wird in einem einundzwanzigsten Unterschritt S6_21 der Merker1 1 auf 1 gesetzt, und anschließend wird mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren. Ist das Ergebnis der Prüfung in dem dreizehnten Unterschritt S6_13 dagegen negativ, wird mit dem vierzehnten Unterschritt S6_14 fortgefahren.
In diesem wird nun geprüft, ob der Merker9 gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren in einem achtzehnten Unterschritt S6_18 fortgesetzt, in welchem der Merker3 gesetzt wird, sodass im nächsten Verfahrensdurchlauf in der Verzweigung des achten Unterschritts S6_8 in den Block B gesprungen werden kann und die Dauereinspritzerkennung durchgeführt wird. Zugleich wird dem Starthochdruck p_dyn,S der Wert des aktuell herrschenden dynamischen Raildrucks p_dyn zugeordnet. Das Verfahren wird anschließend mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgesetzt.
Wird dagegen in dem vierzehnten Unterschritt S6_14 festgestellt, dass der Merker9 gesetzt ist, werden in einem fünfzehnten Unterschritt S6_15 die logischen Variablen Merker7, Merker8 und Merker9 zu 0 gesetzt.
Anschließend wird in einem sechzehnten Unterschritt S6_16 eine Zeitdifferenz Δt_Osz als Differenz der aktuellen Systemzeit t und einer Zeitvariablen t_1,O berechnet: ${Δt}_{Osz} = t - t_{1, O} .$
Anschließend wird in einem siebzehnten Unterschritt S6_17 geprüft, ob die in dem vorhergehenden Schritt S6_16 berechnete Zeitdifferenz Δt_Osz kleiner oder gleich dem Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O ist. Ist dies der Fall, wurde eine Hochdruckschwingung innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O erkannt, und entsprechend wird in einem zweiundzwanzigsten Unterschritt S6_22 der Merker10 gesetzt, sodass im Folgenden die Dauereinspritzerkennung nicht durchgeführt und insbesondere gesperrt ist, bis der dynamische Raildruck p_dyn erneut den Hochdruck-Sollwert p_S erreicht oder überschreitet. Ist dagegen das Ergebnis der Abfrage in dem siebzehnten Unterschritt S6_17 negativ, wird das Verfahren wiederum mit dem bereits erläuterten achtzehnten Unterschritt S6_18 fortgesetzt, mit der Folge, dass im nächsten Programmdurchlauf die Dauereinspritzerkennung gemäß dem Block B gestartet wird.
Im Folgenden wird nun die Dauereinspritzerkennung gemäß dem Block B anhand von Figur 5b) näher erläutert:
In dem dreiundzwanzigsten Unterschritt S6_23 wird der Merker5 abgefragt. Ist der Merker5 gesetzt, wird mit einem achtundzwanzigsten Unterschritt S6_28 fortgefahren. Ist der Merker5 nicht gesetzt, wird eine Zeitdifferenzvariable Δt in einem vierundzwanzigsten Unterschritt S6_24 inkrementiert. Anschließend wird in einem fünfundzwanzigsten Unterschritt S6_25 das vorbestimmte Dauereinspritz-Zeitintervall Δt_L als Ausgangswert einer zweidimensionalen Kurve berechnet. Eingangswert dieser Kurve ist der Start-Hochdruck p_dyn,S.
In einem sechsundzwanzigsten Unterschritt S6_26 wird abgefragt, ob die Zeitdifferenzvariable Δt größer als das Dauereinspritz-Zeitintervall Δt_L ist. Ist dies nicht der Fall, wird mit einem dreißigsten Unterschritt S6_30 fortgefahren. Ist dies der Fall, wird in dem siebenundzwanzigsten Unterschritt S6_27 die Zeitdifferenzvariable Δt auf den Wert 0 gesetzt, und der Merker5 wird gesetzt. Anschließend wird in dem achtundzwanzigsten Unterschritt S6_28 abgefragt, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn kleiner als oder gleich Null ist. Ist dies nicht der Fall, wird mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren. Ist dies hingegen der Fall, werden Merker3 und Merker5 in einem neunundzwanzigsten Unterschritt S6_29 jeweils zurückgesetzt. Anschließend wird mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren.
In dem dreißigsten Unterschritt S6_30 wird ein Differenzdruckbetrag Δp als Differenz des Start-Hochdrucks p_dyn,S und des dynamischen Raildrucks p_dyn berechnet.
Anschließend wird in einem einunddreißigsten Unterschritt S6_31 geprüft, ob der Druckdifferenzbetrag Δp größer als oder gleich dem vorbestimmten Dauereinspritz-Differenzdruckbetrag Δp_P ist. Ist dies nicht der Fall, wird mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren. Ist dies dagegen der Fall, wird in einem zweiunddreißigsten Unterschritt S6_32 geprüft, ob der Kraftstoff-Vordruck p_F kleiner als der Vordruck-Grenzwert p_F,L ist. Ist dies der Fall, wird in einem vierunddreißigsten Unterschritt S6_34 die Zeitdifferenzvariable Δt auf den Wert 0 gesetzt, und der Merker5 wird gesetzt. Anschließend wird mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren. Ist der Kraftstoff-Vordruck p_F nicht kleiner als der vorbestimmte Vordruck-Grenzwert p_F,L, so wird in einem dreiunddreißigsten Unterschritt S6_33 die Zeitdifferenzvariable Δt auf den Wert 0 gesetzt und der Merker3 wird zurückgesetzt. Der Merker4 sowie das Alarmsignal AS, das Motor-Stoppsignal MS, und das einen Motorstopp bewirkende logische Signal SAkt werden gleichzeitig gesetzt. Anschließend wird ebenfalls mit dem siebten Schritt S7 gemäß Figur 4 fortgefahren.
Die logischen Variablen Merker7, Merker8 und Merker9 werden zu Beginn des Verfahrens mit dem Wert 0 initialisiert.
Fig. 6 zeigt eine diagrammatische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante der Ausführungsform des Verfahrens gemäß den Figuren 4 und 5. Dabei bezieht sich die Ausführungsvariante darauf, dass hier ein Oszillations-Grenzwert p_dyn,O größer ist als der Start-Hochdruck p_dyn,S, was entsprechend bedeutet, dass ein Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz, der definiert ist als die Differenz zwischen dem Hochdruck-Sollwert p_S beziehungsweise Soll-Hochdruck p_S und dem Oszillations-Grenzwert p_dyn,O, kleiner ist als der Start-Differenzdruckbetrag e_S. Eine Implementierung des hier offenbarten Verfahrens umfasst vorzugsweise sowohl die hier beschriebene erste Ausführungsvariante als auch die im Folgenden beschriebene zweite Ausführungsvariante und führt insbesondere die Berechnung des Merkers 9 in dem sechsten Unterschritt S6_6 gemäß Figur 5 abhängig von der anzuwendenden Ausführungsvariante, das heißt insbesondere entweder - wie im Folgenden noch beschrieben - gemäß Figur 8 oder gemäß Figur 9 durch, insbesondere abhängig von den konkret vorgegebenen Werten für den Start-Hochdruck p_dyn,S und den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O, beziehungsweise entsprechend den Werten für den Start-Differenzdruckbetrag e_S und den Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz. Figur 6 zeigt insgesamt sechs Zeitdiagramme, wobei in dem ersten Zeitdiagramm a) der dynamische Raildruck p_dyn gegen die Zeit t aufgetragen ist. Zugleich ist der Soll-Hochdruck p_S als horizontale, gestrichelte Linie eingezeichnet. Des Weiteren zeigt Figur 6 in fünf weiteren Zeitdiagrammen den zeitlichen Verlauf der logischen Variablen b) Merker7, c) Merker8, d) Merker9, e) Merker10, und f) den zeitlichen Verlauf des Motor-Stoppsignals MS. Auch in dieser Figur sind der besseren Lesbarkeit wegen wiederum - wie im Übrigen auch im Folgenden wo erforderlich - logische Variablen der Form "MerkerX" abgekürzt als "MX", wie zuvor erläutert.
Gemäß Figur 6 a) erreicht die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn zu einem fünften Zeitpunkt t₅ den Start-Differenzdruckbetrag e_S. Somit ist zu diesem Zeitpunkt der dynamische Raildruck p_dyn mit dem Start-Hochdruck p_dyn,S identisch. Zu dem fünften Zeitpunkt t₅ soll nun gemäß dem hier offenbarten Verfahren zusätzlich zu den übrigen, im Vorhergehenden bereits erläuterten Prüfungen noch überprüft werden, ob zuvor, während des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O, eine Hochdruckschwingung vorlag. Hierzu wird der Verlauf des dynamischen Raildrucks p_dyn analysiert, wobei dies mithilfe der logischen Variablen Merker7, Merker8 und Merker9 erfolgt, die entsprechend der im folgenden erläuterten Logik gesetzt, rückgesetzt und ausgewertet werden.
Um eine Hochdruckschwingung zu erkennen, wird untersucht, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn den Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz erreicht oder überschreitet. Dies ist hier zu einem Initial-Zeitpunkt t₀ der Fall, wobei der dynamische Raildruck p_dyn unter den Soll-Hochdruck p_S fällt und den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O erreicht. Wie bei b) dargestellt und in Zusammenhang mit Figur 8 näher erläutert, wird hierauf der Merker7 auf den Wert 1 gesetzt. In der Folge fällt der dynamische Raildruck p_dyn weiter, steigt dann wieder an und erreicht zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ wieder den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O, sodass die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn wieder mit dem Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz identisch ist. Der dynamische Raildruck p_dyn steigt in der Folge weiter und erreicht zu einem dritten Zeitpunkt t₃ wieder den Soll-Hochdruck p_S. Bei b) und c) ist dargestellt, dass zugleich der Merker7 auf den Wert 0 zurückgesetzt und der Merker8 auf den Wert 1 gesetzt wird. Der dynamische Raildruck p_dyn steigt in der Folge über den Soll-Hochdruck p_S an, fällt dann wieder unter den Soll-Hochdruck p_S und erreicht zu einem vierten Zeitpunkt t₄ wieder den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O, sodass die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn wieder mit dem Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz identisch ist. Bei c) und d) ist dargestellt, dass nun zeitgleich der Merker8 auf den Wert 0 zurückgesetzt und der Merker9 auf den Wert 1 gesetzt wird. Der dynamische Raildruck p_dyn fällt anschließend weiter und erreicht zu dem fünften Zeitpunkt t₅ den Start-Hochdruck p_dyn,S, sodass die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn mit dem Start-Differenzdruckbetrag e_S identisch ist. Zu diesem fünften Zeitpunkt t₅ wird nun entschieden, ob die Dauereinspritzerkennung durchgeführt wird, oder nicht. Ein Kriterium hierfür ist nun insbesondere, ob der Merker9 gesetzt ist oder nicht, und ob die Zeitdifferenz Δt_Osz, die in dem sechzehnten Unterschritt S6_16 berechnet wird, und deren Berechnung im Übrigen im Folgenden noch in Zusammenhang mit Figur 8 näher erläutert wird, kleiner oder gleich dem Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O ist. Dabei ist hier das Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O eingezeichnet als Differenz zwischen dem fünften Zeitpunkt t₅ und einem ersten Zeitpunkt t₁, der durch das Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O ausgehend von dem fünften Zeitpunkt t₅ als Startzeitpunkt bestimmt ist. Im vorliegenden, konkreten Fall wird die Zeitdifferenz Δt_Osz berechnet als: ${Δt}_{Osz} = t_{5} - t_{2} .$
Dies bedeutet letztlich, dass zur Erkennung einer Hochdruckschwingung innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O der dynamische Raildruck p_dyn zuerst den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O, danach den Soll-Hochdruck p_S jeweils von unten her überschritten, und anschließend den tieferliegenden Start-Hochdruck p_dyn,S erreicht beziehungsweise unterschritten haben, damit die Funktion der Dauereinspritzerkennung nicht gestartet wird. Anders ausgedrückt muss der dynamische Raildruck p_dyn innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O ein Band der Breite e_Osz unterhalb des Soll-Hochdrucks p_S zuerst nach oben und anschließend nach unten durchlaufen und schließlich so stark weiter gefallen sein, dass die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn den Start-Differenzdruckbetrag e_S erreicht oder überschreitet, damit die Dauereinspritzerkennung nicht gestartet wird. Dieses Band ist in Figur 6 mit einer Schraffur gekennzeichnet.
Ist der Merker9 zu dem fünften Zeitpunkt t₅ gesetzt, wird er zurückgesetzt. Wie anhand des Programmablaufs gemäß den Figuren 4, 5 und 8 klar wird, wird einen - in Figur 6 nicht aufgelösten - Zeitschritt des Programmablaufs später der Merker7 wieder gesetzt, wobei aufgrund der mangelnden Auflösung der einzelnen diskreten Zeitschritte des Programmablaufs dies in Figur 6 als gleichzeitig mit dem fünften Zeitpunkt t₅ erscheint. Zu dem fünften Zeitpunkt t₅ wird außerdem - siehe e) - der Merker10 gesetzt.
Nach dem fünften Zeitpunkt t₅ fällt der dynamische Raildruck p_dyn zunächst weiter, steigt dann wieder an und erreicht zu einem sechsten Zeitpunkt t₆ wieder den Soll-Hochdruck p_S. Der Merker7 wird dann auf den Wert 0 zurückgesetzt, und der Merker8 wird wieder auf den Wert 1 gesetzt. Der Merker10 wird auf den Wert 0 zurückgesetzt, sodass nun die Funktion der Dauereinspritzerkennung wieder freigeschaltet ist.
Da in Figur 6 ein Fall exemplarisch dargestellt ist, bei dem eine Hochdruckschwingung innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O zu dem fünften Zeitpunkt t₅ erkannt wird, wird das Motor-Stoppsignal MS nicht gesetzt, was bei f) dargestellt ist. Somit wird ein Abstellen der Brennkraftmaschine 1 vermieden.
Fig. 7 zeigt eine diagrammatische Darstellung der bereits zuvor erwähnten zweiten Ausführungsvariante der Ausführungsform des Verfahrens gemäß den Figuren 4 und 5, wobei hier gemäß der zweiten Ausführungsvariante der Oszillations-Grenzwert p_dyn,O kleiner gewählt ist als der Start-Hochdruck p_dyn,S. Entsprechend ist also hier der Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz größer als der Start-Differenzdruckbetrag e_S. Es sei hervorgehoben, dass die gemäß der hier in Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsvariante erläuterte Logik auch anwendbar ist in einem Fall, bei welchem der Oszillations-Grenzwert p_dyn,O gleich dem Start-Hochdruck p_dyn,S ist, sodass dann auch der Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz gleich dem Start-Differenzdruckbetrag e_S ist.
Die zweite Ausführungsvariante kommt ohne die logische Variable Merker7 aus. Diese ist bevorzugt in einer Implementation des hier offenbarten Verfahrens gleichwohl definiert, wenn das Verfahren für beide Ausführungsvarianten durchführbar sein soll, wobei sie dann lediglich in dem sechsten Unterschritt S6_6 gemäß Figur 5 nicht verwendet wird.
Figur 7 zeigt fünf Zeitdiagramme, nämlich bei a) wiederum den gegen die Zeit t aufgetragenen dynamischen Raildruck p_dyn, bei b) den zeitlichen Verlauf der logischen Variablen Merker8, bei c) den zeitlichen Verlauf der logischen Variablen Merker9, bei d) den zeitlichen Verlauf der logischen Variablen Merker10 und schließlich bei e) den zeitlichen Verlauf des Motor-Stoppsignals MS.
Bei a) ist dargestellt, dass der dynamische Raildruck p_dyn zunächst unter den Soll-Hochdruck p_S fällt, wobei er zu einem Initial-Zeitpunkt t₀ den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O erreicht, sodass die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn gleich dem Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz wird. Zugleich wird gemäß b) der Merker8 gesetzt. In der Folge fällt die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn zunächst weiter und steigt dann wieder an, bis sie zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ wieder mit dem Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz identisch ist. Danach steigt der dynamische Raildruck p_dyn wieder an und erreicht zu einem dritten Zeitpunkt t₃ den Soll-Hochdruck p_S. Zu diesem Zeitpunkt wird der Merker8 auf den Wert 0 zurückgesetzt, während der Merker9 auf den Wert 1 gesetzt wird. In der Folge steigt der dynamische Raildruck p_dyn weiter an, fällt anschließend wieder unter den Soll-Hochdruck p_S und erreicht zu einem vierten Zeitpunkt t₄ den Start-Hochdruck p_dyn,S. Die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn ist in diesem Fall mit dem Start-Differenzdruckbetrag e_S identisch. Der Merker9 wird nun auf den Wert 0 zurückgesetzt. Zu dem vierten Zeitpunkt t₄ wird entschieden, ob die Dauereinspritzerkennung durchgeführt wird, oder nicht. Hierzu wird insbesondere wiederum die Zeitdifferenz Δt_Osz berechnet, was im Folgenden in Zusammenhang mit Figur 9 noch erläutert wird, wobei hier die Zeitdifferenz Δt_Osz berechnet wird als Differenz zwischen dem vierten Zeitpunkt t₄ und dem zweiten Zeitpunkt t₂ gemäß folgender Gleichung: ${Δt}_{Osz} = t_{4} - t_{2} .$
Die Zeitdifferenz Δt_Osz wird mit dem Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O verglichen, wobei dieses analog zu Figur 6 auch in Figur 7 eingezeichnet ist als Zeitspanne zwischen einem ersten Zeitpunkt t₁ und dem vierten Zeitpunkt t₄, wobei der erste Zeitpunkt t₁ hier bestimmt ist durch das Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O, gerechnet von dem vierten Zeitpunkt t₄ an in die Vergangenheit. Ist die Zeitdifferenz Δt_Osz kleiner oder gleich dem Oszillations-Zeitintervall Δt_L,O und zugleich der Wert des Merkers 9 gleich 1, wird eine Hochdruckschwingung innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O erkannt, und die Funktion der Dauereinspritzerkennung wird nicht gestartet. Insoweit ist bei d) dargestellt dass der Merker10 zu dem vierten Zeitpunkt t₄ auf den Wert 1 gesetzt wird, wodurch - wie bereits erläutert - die Dauereinspritzerkennung vorläufig gesperrt wird. Der dynamische Raildruck p_dyn fällt in der Folge weiter und erreicht zu einem fünften Zeitpunkt t₅ den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O. In diesem Fall ist die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn wiederum mit dem Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz identisch. Der Merker8 wird nun wieder auf den Wert 1 gesetzt. In der Folge fällt der dynamische Raildruck p_dyn weiter und steigt dann wieder an und erreicht zu einem sechsten Zeitpunkt t₆ den Soll-Hochdruck p_S. Nun wird der Merker8 auf den Wert 0 zurückgesetzt, während der Merker9 auf den Wert 1 gesetzt wird, der zuvor in dem vierten Zeitpunkt t₄ - nämlich in dem fünfzehnten Unterschritt S6_15 gemäß Figur 5 - auf 0 zurückgesetzt wurde. In dem sechsten Zeitpunkt t₆ wird auch der Merker10 auf den Wert 0 zurückgesetzt, sodass nun die Dauereinspritzerkennung wieder freigeschaltet ist. Da im vorliegenden Fall - analog zu der Darstellung gemäß Figur 6 - eine Hochdruckschwingung innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O erkannt und dementsprechend keine Dauereinspritzerkennung durchgeführt wurde, kommt es auch zu keiner Erkennung einer Dauereinspritzung, sodass das Motor-Stoppsignal MS über die ganze Zeit den Wert 0 aufweist - siehe e). Ein unerwünschtes Abschalten der Brennkraftmaschine 1 wird somit vermieden.
Analog zu Figur 6 ist auch in Figur 7 schraffiert ein Band der Breite e_Osz dargestellt. Für das Starten der Dauereinspritzerkennung gilt in diesem Fall: Durchläuft der dynamische Raildruck p_dyn das schraffierte Band innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O von unten nach oben und taucht anschließend wieder von oben her in das Band ein, um danach bis mindestens zu dem Start-Hochdruck p_dyn,S zu fallen, wird zu dem vierten Zeitpunkt t₄ eine Hochdruckschwingung identifiziert, sodass die Dauereinspritzerkennung nicht gestartet wird. Anders ausgedrückt: Überschreitet der dynamische Raildruck p_dyn innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls Δt_L,O den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O sowie anschließend den Soll-Hochdruck p_S und fällt danach wieder unter den Soll-Hochdruck p_S bis mindestens zu dem Start-Hochdruck p_dyn,S so gilt eine Hochdruckschwingung als erkannt, sodass zu dem vierten Zeitpunkt t₄ kein Starten der Dauereinspritzerkennung erfolgt.
Fig. 8 zeigt eine diagrammatische Darstellung der ersten Ausführungsvariante gemäß Figur 6 der Ausführungsform des Verfahrens gemäß den Figuren 4 und 5 als Flussdiagramm; insbesondere zeigt Figur 8 den sechsten Unterschritt S6_6 gemäß Figur 5 in der Ausgestaltung gemäß der ersten Ausführungsvariante. In einem ersten Unterschritt S6 6_1 wird geprüft, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn größer oder gleich dem Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz ist. Ist dies der Fall, wird in einem zweiten Unterschritt S6_6_2 geprüft, ob der Merker9 gesetzt ist, also den Wert 1 aufweist. Ist dies der Fall, wird in einem dritten Unterschritt S6_6_3 eine zweite Zeitvariable t_2,O auf die aktuelle Systemzeit t gesetzt, und das Verfahren wird anschließend mit dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Wird in dem zweiten Unterschritt S6_6_2 festgestellt, dass der Merker9 nicht gesetzt ist, wird in einem vierten Unterschritt S6_6_4 geprüft, ob der Merker8 gesetzt ist. Ist dies der Fall, wird in einem fünften Unterschritt S6_6_5 der Merker9 auf den Wert 1 gesetzt, in einem sechsten Unterschritt S6_6_6 der zweiten Zeitvariablen t_2,O die aktuelle Systemzeit t zugewiesen und schließlich in einem siebten Unterschritt S6_6_7 der Merker8 zurück auf 0 gesetzt. Anschließend wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Wird dagegen in dem vierten Schritt S6_6_4 festgestellt, dass der Merker8 nicht gesetzt ist, wird in einem achten Unterschritt S6_6_8 geprüft, ob der Merker7 den Wert 1 aufweist. Ist dies der Fall, wird in einem neunten Unterschritt S6_6_9 der ersten Zeitvariablen t_1,O die aktuelle Systemzeit t zugewiesen. Anschließend wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Wird dagegen in dem achten Unterschritt S6_6_8 festgestellt, dass der Merker7 nicht gesetzt ist, also den Wert 0 aufweist, wird zunächst in einem zehnten Unterschritt S6_6_10 dem Merker7 der Wert 1 zugewiesen, wobei anschließend in einem elften Unterschritt S6 6_11 der ersten Zeitvariablen t_1,O die aktuelle Systemzeit t zugewiesen wird. Anschließend wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Wird in dem ersten Unterschritt S6 6_1 festgestellt, dass die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn den Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz nicht erreicht oder überschritten hat, wird das Verfahren ausgehend von dort in einem zwölften Unterschritt S6_6_12 fortgesetzt. In diesem wird geprüft, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn kleiner als 0 ist. Dies ist definitionsgemäß dann der Fall, wenn der dynamische Raildruck p_dyn größer ist als der Soll-Hochdruck p_S.
Ist das Ergebnis der Abfrage in dem zwölften Unterschritt S6_6_12 positiv, wird in einem dreizehnten Unterschritt S6_6_13 geprüft, ob der Merker9 gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, weist also der Merker den Wert 0 auf, wird das Verfahren in einem vierzehnten Schritt S6_6_14 fortgesetzt, in dem geprüft wird, ob der Merker8 gesetzt ist. Ist dies der Fall, wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt. Ist dagegen der Merker8 nicht gesetzt, wird in einem fünfzehnten Unterschritt S6_6_15 geprüft, ob der Merker7 gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt. Andernfalls, wenn der Merker7 gesetzt ist, wird er in einem sechzehnten Unterschritt S6_6_16 zurück auf 0 gesetzt, und anschließend wird in einem siebzehnten Unterschritt S6_6_17 der Merker8 gesetzt. Anschließend wird das Verfahren wiederum in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Ist das Ergebnis der Abfrage in dem dreizehnten Unterschritt S6_6_13 positiv, wird in einem achtzehnten Unterschritt S6_6_18 der Merker9 zurück auf 0 gesetzt; anschließend wird in einem neunzehnten Schritt S6_6_19 der Merker8 gesetzt; weiter anschließend wird in einem zwanzigsten Unterschritt S6_6_20 die erste Zeitvariable t_1,O gleich der zweiten Zeitvariablen t_2,O gesetzt. Anschließend wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Ist dagegen das Ergebnis der Abfrage in dem zwölften Schritt S6_6_12 negativ, wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Es zeigt sich Folgendes: Zunächst wird über die logische Variable Merker7 abgefangen, wann der dynamische Raildruck p_dyn erstmals den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O unterschreitet, wobei dann anschließend diejenige Systemzeit in der ersten Zeitvariablen t_1,O festgehalten wird, zu welcher der dynamische Raildruck p_dyn den Oszillations-Grenzwert p_dyn,O von unten her wieder erreicht. Anschließend werden abwechselnd die logischen Variablen Merker8 und Merker9 gesetzt und zurückgesetzt, und der zweiten Zeitvariablen t_2,O wird die aktuelle Systemzeit t repetierend zugewiesen, wobei der ersten Zeitvariablen t_1,O stets dann der aktuelle Wert der zweiten Zeitvariablen t_2,O zugewiesen wird, wenn erneut der dynamische Raildruck p_dyn den Soll-Hochdruck p_S von unten her erreicht, ohne zuvor den Start-Hochdruck p_dyn,S zu überschreiten. Dies wird fortgesetzt, solange eine Hochdruckschwingung andauert, beziehungsweise bis der dynamische Raildruck p_dyn erstmals den Start-Hochdruck p_dyn,S von oben her erreicht, wobei dies den Startzeitpunkt definiert. Die Dauer der letzten Schwingungsperiode wird dann als Zeitdifferenz Δt_Osz berechnet, indem die Differenz aus dem Startzeitpunkt und dem aktuellen Wert der ersten Zeitvariablen t_1,O gebildet wird.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung der zweiten Ausführungsvariante gemäß Figur 7 der Ausführungsform des Verfahrens gemäß den Figuren 4 und 5, wobei hier wiederum die Funktionsweise des sechsten Unterschritts S6_6 gemäß Figur 5 nach der zweiten Ausführungsvariante beschrieben ist. Für die zweite Ausführungsvariante werden - wie bereits ausgeführt - lediglich die beiden logischen Variablen Merker8 und Merker9 benötigt, während die logische Variable Merker7 nicht verwendet wird. Im Übrigen ist die Funktionalität analog zu der soeben erläuterten Funktionalität mit Blick auf die erste Ausführungsvariante, wobei hier die logischen Variablen Merker8 und Merker9 abwechselnd gesetzt und zurückgesetzt werden und die erste Zeitvariable t_1,O in geeigneter Weise aktualisiert wird. Der zweiten Zeitvariablen t_2,O bedarf es hier allerdings ebenfalls nicht, insoweit ist die zweite Ausführungsvariante einfacher gehalten als die erste Ausführungsvariante.
In einem ersten Unterschritt S6 6_1 wird auch gemäß der zweiten Ausführungsvariante geprüft, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn größer oder gleich dem Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz ist. Ist dies der Fall, wird in einem zweiten Unterschritt S6_6_2 geprüft, ob der Merker9 gesetzt ist. Ist dies der Fall, wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt. Weist dagegen der Merker9 den Wert 0 auf, wird in einem dritten Unterschritt S6_6_3 geprüft, ob der Merker8 gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Merker8 in einem vierten Unterschritt S6_6_4 gesetzt; andernfalls wird das Verfahren in einem fünften Unterschritt S6_6_5 fortgesetzt, wobei der vierte Unterschritt S6_6_4 übersprungen wird. In dem fünften Unterschritt S6_6_5 wird der ersten Zeitvariablen t_1,O die aktuelle Systemzeit t zugewiesen. Dieser fünfte Unterschritt S6_6_5 wird auch im Anschluss an den vierten Unterschritt S6_6_4 durchgeführt, wenn der vierte Unterschritt S6_6_4 durchgeführt wird. Im Anschluss an den fünften Unterschritt S6_6_5 wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Wird dagegen in dem ersten Unterschritt S6 6_1 festgestellt, dass die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn kleiner ist als der Oszillations-Differenzdruckbetrag e_Osz, wird in einem sechsten Unterschritt S6_6_6 geprüft, ob die dynamische Raildruck-Regelabweichung e_dyn kleiner ist als 0. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt. Ist dagegen das Ergebnis der Abfrage in dem sechsten Unterschritt S6_6_6 positiv, wird in einem siebten Unterschritt S6_6_7 geprüft, ob der Merker8 gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren wiederum in dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt. Ist dagegen das Ergebnis der Abfrage in dem siebten Unterschritt S6_6_7 positiv, wird in einem achten Unterschritt S6_6_8 der Merker8 zurück auf den Wert 0 gesetzt, und anschließend wird in einem neunten Unterschritt S6_6_9 der Merker9 auf den Wert 1 gesetzt. Im Anschluss wird das Verfahren mit dem siebten Unterschritt S6_7 gemäß Figur 5 fortgesetzt.
Insgesamt wird mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren verhindert, dass bei vorliegenden Schwingungen des Hochdrucks, welche beispielsweise durch angesaugte Luft bedingt sein können, nicht falsch-positiv eine Dauereinspritzung erkannt wird. Dadurch wird das unerwünschte Generieren eines Fehlalarms verhindert, und insbesondere wird ein Abstellen der Brennkraftmaschine 1 vermieden. Dies erhöht die Sicherheit des Betriebs der Brennkraftmaschine 1, wobei die Brennkraftmaschine 1 gleichwohl gegen Dauereinspritzungen geschützt bleibt.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit einem einen Hochdruckspeicher (13) für einen Kraftstoff aufweisenden Einspritzsystem (3), wobei
- ein Hochdruck in dem Einspritzsystem (3) zeitabhängig überwacht wird, wobei

- zu einem hochdruckabhängigen Startzeitpunkt geprüft wird, ob eine Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll, indem

- untersucht wird, ob innerhalb eines Oszillations-Zeitintervalls (Δt_L,O) vor dem Startzeitpunkt eine Hochdruckschwingung stattgefunden hat, wobei

- zum Erkennen einer Hochdruckschwingung geprüft wird, ob der Hochdruck innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls (Δt_L,O) einen vorbestimmten Wertebereich zumindest einmal von beiden Seiten her überstrichen hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauereinspritzerkennung
a) durchgeführt wird, wenn innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls (Δt_L,O) keine Hochdruckschwingung erkannt wird, und

b) nicht durchgeführt wird, wenn innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls (Δt_L,O) eine Hochdruckschwingung erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen der Hochdruckschwingung geprüft wird, ob der Hochdruck innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls (Δt_L,O) ausgehend von einem Oszillations-Grenzwert (p_dyn,O) unterhalb eines Hochdruck-Sollwerts (ps) den Hochdruck-Sollwert (ps) überschritten hat und anschließend auf einen vorbestimmten Oszillations-Endwert unterhalb des Hochdruck-Sollwerts (ps) gefallen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen einer Hochdruckschwingung die Dauereinspritzerkennung gesperrt ist, bis der Hochdruck (p_dyn) erneut den Hochdruck-Sollwert (p_S) erreicht oder überschritten hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Startzeitpunkt ein Zeitpunkt ist, zu dem der Hochdruck (p_dyn) den Hochdruck-Sollwert (ps) um einen vorbestimmten Start-Differenzdruckbetrag (es) unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillations-Grenzwert (p_dyn,O)
a) kleiner als der Start-Hochdruck (p_dyn,S) oder

b) größer als der Start-Hochdruck (p_dyn,S)
gewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillations-Endwert gleich dem Start-Hochdruck (p_dyn,S) gewählt wird.
Einspritzsystem (3) für eine Brennkraftmaschine (1), mit
- wenigstens einem Injektor (15);

- wenigstens einem Hochdruckspeicher (13), der einerseits mit dem wenigstens einen Injektor (15) und andererseits über eine Hochdruckpumpe (11) mit einem Kraftstoff-Reservoir (7) in strömungstechnischer Verbindung ist, und mit

- einem Hochdrucksensor (23), angeordnet und eingerichtet zur Erfassung eines Hochdrucks in dem Einspritzsystem (3), und mit

- einem Steuergerät (21), das mit dem wenigstens einen Injektor (15) und dem Hochdrucksensor (23) wirkverbunden ist, wobei

- das Steuergerät (21) eingerichtet ist, um einen Hochdruck in dem Einspritzsystem (3) zeitabhängig zu überwachen, wobei das Steuergerät (21) weiterhin eingerichtet ist, um zu einem hochdruckabhängigen Startzeitpunkt zu prüfen, ob eine Dauereinspritzerkennung durchgeführt werden soll, indem untersucht wird, ob innerhalb eines Oszillations-Zeitintervalls vor dem Startzeitpunkt eine Hochdruckschwingung stattgefunden hat, wobei

- das Steuergerät (21) eingerichtet ist, um zum Erkennen einer Hochdruckschwingung zu prüfen, ob der Hochdruck innerhalb des Oszillations-Zeitintervalls (Δt_L,O) einen vorbestimmten Wertebereich zumindest einmal von beiden Seiten her überstrichen hat.
Brennkraftmaschine (1), mit einem Einspritzsystem (3) nach Anspruch 8.