| (19) |
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(11) |
EP 2 205 846 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.02.2011 Patentblatt 2011/07 |
| (22) |
Anmeldetag: 11.09.2008 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2008/062084 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2009/053158 (30.04.2009 Gazette 2009/18) |
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| (54) |
VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINES KRAFTSTOFFEINSPRITZSYSTEMS EINER BRENNKRAFTMASCHINE
METHOD FOR CONTROLLING A FUEL INJECTION SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
PROCÉDÉ DE COMMANDE D'UN SYSTÈME D'INJECTION DE CARBURANT D'UN MOTEUR À COMBUSTION
INTERNE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL
PT RO SE SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
22.10.2007 DE 102007050297
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.07.2010 Patentblatt 2010/28 |
| (73) |
Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- ALBRECHT, Oliver
74321 Bietigheim-Bissingen (DE)
- MUELLER, Frank
71263 Weil der Stadt (DE)
- SCHROEDER, Bernd
73732 Esslingen (DE)
- WOLBER, Jens
70839 Gerlingen (DE)
- AMLER, Markus
71229 Leonberg-Gebersheim (DE)
- HOLLMANN, Timm
71726 Benningen A.N. (DE)
- WIEDMANN, Christian
71642 Ludwigsburg (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 464 819 WO-A-2006/032577 DE-A1- 10 352 005 DE-A1-102004 062 613
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WO-A-2004/067948 DE-A1- 10 001 882 DE-A1- 19 951 410
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems
einer Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem ein Verteilerrohr und
eine motordrehzahlabhängig angetriebene Hochdruckpumpe umfasst und der Hochdruckpumpe
eine Kraftstoffzumesseinheit mit einem elektromagnetisch betätigbaren Regelventil
zum Zuleiten von Kraftstoff zugeordnet ist, wobei die Kraftstoffzumesseinheit die
geförderte Kraftstoffmenge steuert.
[0002] Ein solches Kraftstoffeinspritzsystem ist aus der
DE 198 53 103 A1 bekannt. Es umfasst eine Hochdruckpumpe, deren Fördermenge eingestellt werden kann,
indem die in einen Förderraum der Hochdruckpumpe gelangende Kraftstoffmenge zugemessen
wird. Hierzu ist stromaufwärts vom Förderraum eine Kraftstoffzumesseinheit vorgesehen,
die ein elektromagnetisch betätigbares Regelventil umfasst. Je nach Stellung eines
Ventilelements dieses elektromagnetischen Regelventils wird ein Öffnungsquerschnitt,
durch den der Kraftstoff auf dem Weg zum Förderraum hindurch treten muss, mehr oder
weniger freigegeben. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Fördermenge der Hochdruckpumpe
proportional zum Öffnungsquerschnitt ist.
[0003] Aus der
DE 198 53 103 A1 ist darüber hinaus bekannt, dass der Öffnungsquerschnitt eine schlitzförmige, kreisförmige
oder dreieckförmige Geometrie aufweisen kann.
[0004] Aus der
DE 10 2005 025 114 A1 ist bekannt, dass die zum Öffnungsquerschnitt des Regelventils proportionale Fördermenge
der Hochdruckpumpe durch zusätzliche, pumpenspezifische Aspekte beeinflusst wird.
Die
DE 10 2004 062 613 A1 und die
DE 199 51410 A1 offenbaren jeweils Adaptionsverfahren zur Regelung eines Kraftstoffversorgungssystems,
die ein Verdampfen des Kaftstoffs oder die Bildung von Dampfblasen im Hochdrucksystem
vermeiden. Des Weiteren haben auch der Kraftstoffdruck am Einlass der Hochdruckpumpe
und der Dampfdruck des zuzuleitenden Kraftstoffs einen Einfluss auf die Fördermenge
der Hochdruckpumpe.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen,
die eine verbesserte Zumessung einer Kraftstoffmenge, die einer in einem Kraftstoffeinspritzsystem
vorgesehenen Hochdruckpumpe zugeführt wird, ermöglichen.
[0006] Dieses Problem wird gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems
einer Brennkraftmaschine. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst ein Verteilerrohr
und eine Hochdruckpumpe. Der Hochdruckpumpe ist eine Kraftstoffzumesseinheit zugeordnet.
Die Kraftstoffzumesseinheit steuert die geförderte Kraftstoffmenge. Eine zum Betrieb
der Brennkraftmaschine erforderliche Kraftstoffmenge wird in Abhängigkeit von einem
Korrekturfaktor bestimmt, der auf einem Kraftstoffdruck am Einlass der Hochdruckpumpe
und einem Dampfdruck des zuzuleitenden Kraftstoffs basiert.
[0007] Die Hochdruckpumpe ist vorzugsweise motordrehzahlabhängig angetrieben, beispielsweise
durch einen mit der Kurbelwelle verbundenen Antrieb. Die Zumesseinheit umfasst vorzugsweise
ein elektromagnetisch betätigbares Regelventil zum Zuleiten von Kraftstoff.
[0008] Die Erfindung ermöglicht somit eine Beeinflussung der geförderten Kraftstoffmenge
in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck am Einlass der Hochdruckpumpe und dem Dampfdruck
des zuzuleitenden Kraftstoffs, um eine verbesserte Zumessung der Kraftstoffmenge,
die der Hochdruckpumpe zugeführt wird, zu gewährleisten. Hierdurch kann die Regelqualität
der Druckregelung im Verteilerrohr erfindungsgemäß verbessert werden und geometrische
und/oder elektrische Toleranzen der Hochdruckpumpe bzw. der Kraftstoffzumesseinheit
können kompensiert werden
[0009] Der erfindungsgemäße Korrekturfaktor wird als Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck
am Einlass der Hochdruckpumpe und dem Dampfdruck des zuzuleitenden Kraftstoffs bestimmt.
Die Hochdruckpumpe hat bevorzugt einen Förderraum mit einem eingangsseitig angeordneten
Rückschlagventil, wobei zur Bestimmung des Korrekturfaktors ein Öffnungsdruck des
Rückschlagventils bestimmt wird. Dieser wird zur Bestimmung eines Druckkorrekturwertes
von der Druckdifferenz subtrahiert.
[0010] Somit wird die am Regelventil wirksame Druckdifferenz bestimmt, die die geförderte
Kraftstoffmenge beeinflusst, und als Korrekturfaktor zur Korrektur der Kraftstoffmenge,
die der Hochdruckpumpe zugeführt wird, verwendet. Hierdurch kann eine präzisere Vorsteuerung
der Hochdruckpumpe durch die Kraftstoffzumesseinheit erzielt werden, wobei der Einfluss
der Kraftstoffart und des entsprechenden Vordrucks reduziert wird und eine verbesserte
Diagnose ermöglicht wird.
[0011] Bevorzugt wird ein der Hochdruckpumpe zuzuführendes Soll-Kraftstoffvolumen bestimmt,
wobei die erforderliche Kraftstoffmenge basierend auf dem Soll-Kraftstoffvolumen und
dem Korrekturfaktor bestimmt wird. Hierbei kann der Korrekturfaktor anhand einer Kennlinie
bestimmt werden, die für mögliche Druckkorrekturwerte geeignete Volumenkorrekturwerte
definiert.
[0012] Die Verwendung einer Kennlinie ermöglicht eine schnelle und einfache Bestimmung des
Korrekturfaktors.
[0013] Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit von dem Korrekturfaktor ein Öffnungsquerschnitt
des Regelventils bestimmt, der zum Zuleiten der erforderlichen Kraftstoffmenge einzustellen
ist. Unter Verwendung des Öffnungsquerschnitts des Regelventils und einer jeweiligen
Ist-Motordrehzahl wird ein Ansteuersignal für das Regelventil bestimmt. Das Ansteuersignal
wird anhand einer Kennlinie bestimmt, die geeignete Ansteuersignale in Abhängigkeit
von möglichen Öffnungsquerschnitten und Ist-Motordrehzahlen definiert.
[0014] Somit wird das Regelventil in Abhängigkeit von dem Korrekturfaktor angesteuert, sodass
der Kraftstoffdruck am Einlass der Hochdruckpumpe und/oder der Dampfdruck des zuzuleitenden
Kraftstoffs bei der Ansteuerung des Regelventils berücksichtigt werden und eine verbesserte
Zumessung der geförderten Kraftstoffmenge gewährleistet wird. Hierbei ermöglicht die
Verwendung einer Kennlinie eine schnelle und einfache Bestimmung des Ansteuersignals.
[0015] Der Dampfdruck wird in einer Ausgestaltung der Erfindung aus der Ist-Temperatur unter
Verwendung mindestens einer Referenzdampfdruckkurve ermittelt. Alternativ wird der
Dampfdruck aus einem Nachstart- und/oder Warmlauffaktor und/oder eines Faktors einer
Übergangskompensation ermittelt. Des Weiteren ist es möglich, dass der Vordruck zur
Ermittlung des Dampfdruckes von einem Ausgangswert verringert wird, bis die Fördermenge
der Hochdruckpumpe null ist und der Dampfdruck aus der Differenz des Vordruckes und
eines Öffnungsdruckes eines Rückschlagventils der Hochdruckpumpe ermittelt wird.
[0016] Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcode
zur Durchführung aller Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm
in einem Computer ausgeführt wird.
[0017] Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Brennkraftmaschine mit
einem Kraftstoffeinspritzsystem, das ein Verteilerrohr und eine Hochdruckpumpe umfasst.
Der Hochdruckpumpe ist eine Kraftstoffzumesseinheit zugeordnet. Die Kraftstoffzumesseinheit
steuert die geförderte Kraftstoffmenge. Eine zum Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche
Kraftstoffmenge ist in Abhängigkeit von einem Korrekturfaktor bestimmbar, der auf
einem Kraftstoffdruck am Einlass der Hochdruckpumpe und einem Dampfdruck des zuzuleitenden
Kraftstoffs basiert.
[0018] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0019]
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
mit einer Hochdruckpumpe und einer Kraftstoffzu- messeinheit;
- Fig. 2
- einen teilweisen Schnitt durch einen abgebrochen dargestellten Bereich der Kraftstoffzumesseinheit
von Fig. 1;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung ei- nes Öffnungsquerschnitts
für ein Regelventil der Kraftstoffzumessein- heit von Fig. 1;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung ei- nes Ansteuersignals
für ein Regelventil der Kraftstoffzumesseinheit von Fig. 1.
Ausführungsform der Erfindung
[0020] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems 10 einer
Brennkraftmaschine. Dieses umfasst einen Kraftstoffbehälter 12, aus dem eine Vorförderpumpe
14 Kraftstoff zu einem Einlass 15 einer Kraftstoffzumesseinheit 16 fördert. Deren
Auslass 18 führt zu einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 20. Die vom Kraftstoffbehälter
12 bis zur Hochdruckpumpe 20 verlaufende Niederdruckleitung trägt insgesamt das Bezugszeichen
22.
[0021] Die Hochdruckpumpe 20 hat bevorzugt einen Förderraum mit einem eingangsseitig angeordneten
Rückschlagventil, verdichtet den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck und fördert
ihn in eine Kraftstoff-Sammelleitung 24, in der der Kraftstoff unter sehr hohem Druck
gespeichert ist und die auch als "Verteilerrohr" bzw. "Rail" bezeichnet wird. An diese
sind mehrere Injektoren 26 angeschlossen, die den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete
Brennräume 28 der im Weiteren nicht im Detail dargestellten Brennkraftmaschine einspritzen.
Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs.
[0022] Der Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 24 wird von einem Drucksensor 30 erfasst.
Seine Signale überträgt der Drucksensor 30 an eine Steuer- und Regeleinrichtung 32,
die ausgangsseitig unter anderem mit der Kraftstoffzumesseinheit 16 verbunden ist.
Mittels der Kraftstoffzumesseinheit 16 wird in noch darzustellender Art und Weise
die Fördermenge der Hochdruckpumpe 20 eingestellt. Hierdurch kann der Ist-Druck in
der Kraftstoff-Sammelleitung 24, der vom Drucksensor 30 erfasst wird, einem Soll-Druck
nachgeführt werden.
[0023] Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Kraftstoffzumesseinheit 16 als Saugdrossel ausgebildet.
Sie umfasst ein Gehäuse 34, in dem ein Ventilkolben 36 axial verschiebbar aufgenommen
ist. Der Ventilkolben 36 ragt in eine Ventilkammer 38, in der ein Ventilschieber 40
axial verschiebbar aufgenommen ist. Der Ventilschieber 40 wird von einer Druckfeder
42 gegen den Ventilkolben 36 gedrückt. Der Einlass 15 der Kraftstoffzumesseinheit
16 ist am axialen Ende der Ventilkammer 38 ausgebildet, wohingegen der Auslass 18
in einer radialen Wand 44 der Ventilkammer 38 in Form einer Steueröffnung 46 ausgebildet
ist.
[0024] Die Stellung des Ventilkolbens 36 wird durch eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung
48 eingestellt. In stromlosem Zustand drückt die Ventilfeder 42 den Ventilschieber
40 und den Ventilkolben 36 in Fig. 2 vollständig nach unten. Dieser Zustand ist in
der linken Hälfte von Fig. 2 dargestellt. Wird die elektromagnetische Betätigungseinrichtung
48 dagegen bestromt, drückt der Ventilkolben 36 den Ventilschieber 40 gegen die Kraft
der Ventilfeder 42 in Fig. 2 nach oben, so dass dieser die Steueröffnung 46 in der
radialen Wand 44 teilweise oder, in der Endstellung, vollständig überdeckt. Dieser
Zustand ist in der rechten Hälfte von Fig. 2 gezeigt. Ist die Steueröffnung 46 vollkommen
frei, gelangt eine maximale Kraftstoffmenge von der Vorförderpumpe 14 zur Hochdruckpumpe
20 und von dort weiter in das Rail 24. Dieser Betriebszustand wird als Vollförderung
bezeichnet. Ist die Steueröffnung 46 dagegen vom Ventilschieber 40 zum Teil überdeckt,
gelangt eine geringere Kraftstoffmenge zur Hochdruckpumpe 20 und in das Rail 24. Dieser
Betriebszustand wird als "Teilförderung" bezeichnet.
[0025] Nachfolgend wird ein Verfahren zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzsystems 10 von
Fig. 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und
4 im Detail beschrieben.
[0026] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung eines
Öffnungsquerschnitts rozme_w für das von dem Ventilkolben 36, der elektromagnetischen
Betätigungseinrichtung 48, der Ventilfeder 42 und dem Ventilschieber 40 gebildete,
elektromagnetisch betätigbare Regelventil der Kraftstoffzumesseinheit 16 von Fig.
1 und 2. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren
als Computerprogramm implementiert und von der Steuer- und Regeleinrichtung 32 ausgeführt.
Somit kann die Erfindung mit bereits vorhandenen Bauteilen der Brennkraftmaschine
einfach und kostengünstig realisiert werden.
[0027] Bei der nachfolgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf eine
detaillierte Erläuterung von im Stand der Technik bekannten Verfahrensschritten verzichtet.
[0028] In einem Schritt 151 wird eine von der Hochdruckpumpe 20 in das Verteilerrohr 24
eingespritzte Kraftstoffmasse mkreff_w berechnet. Diese wird in einem Schritt 153
in Abhängigkeit von einer temperaturabhängigen Kraftstoffdichte KLROHKRTF in ein der
Hochdruckpumpe 20 zuzuführendes Soll-Kraftstoffvolumen vmkreff_w umgerechnet. Die
temperaturabhängige Kraftstoffdichte KLROHKRTF kann erfindungsgemäß in einem Schritt
152 anhand einer geeigneten Kennlinie basierend auf einer gemessenen Kraftstofftemperatur
tfuelsq ermittelt werden.
[0029] In einem Schritt 154 wird aus dem zuzuführenden Soll-Kraftstoffvolumen vmkreff_w
und einem Korrekturfaktor KLFOZMEDP eine zum Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche
Kraftstoffmenge bestimmt. Diese erforderliche Kraftstoffmenge muss der Hochdruckpumpe
20 und von dieser dem Verteilerrohr 24 zugeführt werden, um dort einen zum jeweiligen
Betriebszustand der Brennkraftmaschine benötigten Kraftstoffdruck und -durchsatz zu
gewährleisten.
[0030] Erfindungsgemäß wird in Schritt 154 der Öffnungsquerschnitt rozme_w des Regelventils
bestimmt. Dieser ist zum Zuleiten der erforderlichen Kraftstoffmenge zur Hochdruckpumpe
20 einzustellen. Wie unten stehend bei Fig. 4 beschrieben, wird basierend auf dem
ermittelten Öffnungsquerschnitt rozme_w ein geeignetes Ansteuersignal für das Regelventil
bestimmt.
[0031] Der Korrekturfaktor KLFOZMEDP kann in einem Schritt 148 anhand eines Kennlinienfeldes
ermittelt werden. Dieses beschreibt Volumenkorrekturwerte in Abhängigkeit von möglichen
Druckkorrekturwerten, die als Korrekturfaktor KLFOZMEDP zur Bestimmung der erforderlichen
Kraftstoffmenge geeignet sind.
[0032] Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Betrieb der Brennkraftmaschine bevorzugt schleifenförmig
von der Steuer- und Regeleinrichtung 32 ausgeführt. Dementsprechend wird der Korrekturfaktor
KLFOZMEDP in Schritt 148 jeweils für einen Ist-Druckkorrekturwert dpzme_w bestimmt.
Dieser wird in Schritt 146 durch Subtraktion des Dampfdrucks Pdampf des zuzuleitenden
Kraftstoffs sowie des Öffnungsdrucks peiv des Rückschlagventils vom Kraftstoffdruck
pekp am Einlass der Hochdruckpumpe 20 bestimmt. Hierbei können der Dampfdruck Pdampf
des zuzuleitenden Kraftstoffs und der Öffnungsdruck peiv des Rückschlagventils zuvor
in einem Schritt 144 summiert werden.
[0033] Alternativ hierzu kann auch zunächst eine Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck
pekp am Einlass der Hochdruckpumpe 20 und dem Dampfdruck Pdampf des zuzuleitenden
Kraftstoffs bestimmt werden. In diesem Fall wird zur Bestimmung des Druckkorrekturwertes
der Öffnungsdruck peiv des Rückschlagventils von der ermittelten Druckdifferenz subtrahiert.
[0034] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Ist-Druckkorrekturwert
dpzme_w auch anhand eines empirisch ermittelten Zusammenhangs, wie z.B. einem Kennlinienfeld,
ermittelt werden. Ein geeignetes Kennlinienfeld kann in Abhängigkeit vom Dampfdruck
Pdampf und Kraftstoffdruck pekp ermittelt werden, z.B. für Niederdrucksysteme mit
variablem Kraftstoffdruck, oder nur in Abhängigkeit vom Dampfdruck Pdampf, z.B. für
Niederdrucksysteme mit konstantem Kraftstoffdruck pekp.
[0035] Der Dampfdruck Pdampf kann auf verschiedene Arten bestimmt werden. Dieser hängt im
Wesentlichen von der Temperatur ab und nur eingeschränkt vom verwendeten Kraftstoff.
Dementsprechend kann der Dampfdruck Pdampf im einfachsten Fall in Abhängigkeit von
einer jeweiligen Ist-Temperatur aus einer geeigneten, sogenannten Referenzdampfdruckkurve
ermittelt werden. Um hierbei Abhängigkeiten des Dampfdrucks Pdampf vom verwendeten
Kraftstoff zu berücksichtigen, können je nach Kraftstoffsystem, insbesondere bei sogenannten
"Flex Fuel Systemen" auch mehrere Referenzdampfdruckkurven Anwendung finden, wobei
jedem möglichen Kraftstoff eine entsprechende Kurve zugeordnet ist.
[0036] Des Weiteren kann der Dampfdruck Pdampf unter Verwendung des adaptierten Nachstart-
bzw. Warmlauffaktors oder unter Verwendung des adaptierten Faktors der Übergangskompensation
bestimmt werden. Diese korrelieren direkt mit dem Dampfdruck Pdampf des verwendeten
Kraftstoffs, da sie ein Maß für die Verdampfungsneigung des Kraftstoffs darstellen.
[0037] Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des Dampfdrucks Pdampf besteht darin, den
Vordruck Pvoradap solange zu verringern, bis die Förderung der Hochdruckpumpe 20 zusammenbricht.
Der eingestellte Druck entspricht dann dem um den Öffnungsdruck peiv des Rückschlagventils
in der Hochdruckpumpe 20 vergrößerten Dampfdruck Pdampf, der sich somit zu Pdampf
= Pvoradap - peiv ergibt. Der Öffnungsdruck peiv kann mit guter Näherung als konstant
angesehen werden.
[0038] Darüber hinaus kann der Dampfdruck Pdampf dadurch bestimmt werden, dass im Rahmen
der Tankentlüftung ein Wert bestimmt wird, der als Maß für die Beladung des zugeordneten
Aktiv-Kohle-Filters dient, wobei ein hoher Wert auf einen sehr flüchtigen Kraftstoff
hindeutet. Aus diesem Wert kann unter Berücksichtigung einer jeweiligen Ist-Temperatur
der Dampfdruck Pdampf ermittelt werden.
[0039] Der Vordruck pekp kann erfindungsgemäß mit einem geeigneten Sensor gemessen oder
anhand von Ansteuerparametern der elektrischen Kraftstoffpumpe 14 modelliert werden.
Hierbei kann im Falle eines Konstantdrucksystems mit mechanischem Druckregler dessen
eingestellter Öffnungsdruck unter Berücksichtigung des Druckabfalls über die Kraftstoffleitung
22 verwendet werden.
[0040] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung eines
Ansteuersignals für das Regelventil der Kraftstoffzumesseinheit 16 von Fig. 1 und
2. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dieses Verfahren ebenfalls
als Computerprogramm implementiert und von der Steuer- und Regeleinrichtung 32 ausgeführt.
[0041] In Schritt 160 wird basierend auf dem gem. Fig. 3 ermittelten Öffnungsquerschnitt
rozme_w und einer jeweiligen Ist-Motordrehzahl nmot_w ein geeignetes Ansteuersignal
tavstzme_w für das Regelventil bestimmt. Dieses wird bevorzugt anhand eines Kennlinienfeldes
bestimmt, das unterschiedliche Kennlinien für verschiedene mögliche Ist-Motordrehzahlen
nmot_v hat, wobei jede Kennlinie in Abhängigkeit von möglichen Öffnungsquerschnitten
rozme_w geeignete Ansteuersignale tavstzme_w definiert.
1. Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems (10) einer Brennkraftmaschine,
wobei das Kraftstoffeinspritzsystem (10) ein Verteilerrohr (24) und eine Hochdruckpumpe
(20) umfasst und der Hochdruckpumpe (20) eine Kraftstoffzumesseinheit (16) zugeordnet
ist, wobei die Kraftstoffzumesseinheit (16) die geförderte Kraftstoffmenge steuert,
und eine zum Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche Kraftstoffmenge in Abhängigkeit
von einem Korrekturfaktor bestimmt wird, der auf einem Kraftstoffdruck am Einlass
der Hochdruckpumpe (20) und einem Dampfdruck des zuzuleitenden Kraftstoffs basiert
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Korrekturfaktors eine Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck
am Einlass der Hochdruckpumpe (20) und dem Dampfdruck des zuzuleitenden Kraftstoffs
bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hochdruckpumpe (20) einen Förderraum mit einem
eingangsseitig angeordneten Rückschlagventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Korrekturfaktors ein Öffnungsdruck des Rückschlagventils bestimmt
und zur Bestimmung eines Druckkorrekturwer-tes von der Druckdifferenz subtrahiert
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Hochdruckpumpe (20) zuzuführendes Soll-Kraftstoffvolumen bestimmt wird, wobei
die erforderliche Kraftstoffmenge basierend auf dem Soll-Kraftstoffvolumen und dem
Korrekturfaktor bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor anhand einer Kennlinie bestimmt wird, die für mögliche Druckkorrekturwerte
geeignete Volumenkorrekturwerte definiert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Korrekturfaktor ein Öffnungsquerschnitt des Regelventils
bestimmt wird, der zum Zuleiten der erforderlichen Kraftstoffmenge einzustellen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung des Öffnungsquerschnitts des Regelventils und einer jeweiligen Ist-Motordrehzahl
ein Ansteuersignal für das Regelventil bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuersignal anhand einer Kennlinie bestimmt wird, die geeignete Ansteuersignale
in Abhängigkeit von möglichen Öffnungsquerschnitten und Ist-Motordrehzahlen definiert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdruck (Pdampf) aus der Ist-Temperatur unter Verwendung mindestens einer
Referenzdampfdruckkurve ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdruck (Pdampf) aus einem Nachstart- und/oder Warmlauffaktor und/oder eines
Faktors einer Übergangskompensation ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck (Pvoradp) von einem Ausgangswert verringert wird, bis die Fördermenge
der Hochdruckpumpe null ist und der Dampfdruck (Pdampf) aus der Differenz des Vordruckes
und eines Öffnungsdruckes (peiv)eines Rückschlagventils der Hochdruckpumpe ermittelt
wird.
11. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Schritte nach einem der Ansprüche
1 bis 7, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
12. Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffeinspritzsystem (10), das ein Verteilerrohr
(24) und eine Hochdruckpumpe (20) umfasst, wobei der Hochdruckpumpe (20) eine Kraftstoffzumesseinheit
(16) zugeordnet ist und die Kraftstoffzumesseinheit (16) die geförderte Kraftstoffmenge
steuert und eine zum Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche Kraftstoffmenge
in Abhängigkeit von einem Korrekturfaktor bestimmt wird, der auf einem Kraftstoffdruck
am Einlass der Hochdruckpumpe (20) und einem Dampfdruck des zuzuleitenden Kraftstoffs
basiert, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Korrekturfaktors eine Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffdruck
am Einlass der Hochdruckpumpe (20) und dem Dampfdruck des zuzuleiten den Kraftstoffs
bestimmt wird.
1. Method for controlling a fuel injection system (10) of an internal combustion engine,
with the fuel injection system (10) comprising a distributor pipe (24) and a high-pressure
pump (20), and with the high-pressure pump (20) being assigned a fuel metering unit
(16), with the fuel metering unit (16) controlling the amount of fuel delivered, and
with an amount of fuel required for the operation of the internal combustion engine
being determined as a function of a corrective factor based on a fuel pressure at
the inlet of the high-pressure pump (20) and a vapour pressure of the fuel to be supplied,
characterized in that, to determine the corrective factor, a pressure difference between the fuel pressure
at the inlet of the high-pressure pump (20) and the vapour pressure of the fuel to
be supplied is determined.
2. Method according to Claim 1, with the high-pressure pump (20) having a delivery chamber
with a check valve arranged at the inlet side, characterized in that, to determine the corrective factor, an opening pressure of the check valve is determined
and is subtracted from the pressure difference in order to determine a pressure corrective
value.
3. Method according to Claim 2, characterized in that a nominal fuel volume to be supplied to the high-pressure pump (20) is determined,
with the required amount of fuel being determined on the basis of the nominal fuel
volume and the corrective factor.
4. Method according to Claim 3, characterized in that the corrective factor is determined on the basis of a characteristic curve which
defines volume corrective values suitable for possible pressure corrective values.
5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that an opening cross section of the regulating valve which must be set in order to supply
the required amount of fuel is determined as a function of the corrective factor.
6. Method according to Claim 5, characterized in that an actuation signal for the regulating valve is determined using the opening cross
section of the regulating valve and a respective actual engine speed.
7. Method according to Claim 6, characterized in that the actuation signal is determined on the basis of a characteristic curve which defines
suitable actuation signals as a function of possible opening cross sections and actual
engine speeds.
8. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the vapour pressure (Pdampf) is determined from the actual temperature using al.
least one reference vapour pressure curve.
9. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the vapour pressure (Pdampf) is determined from a post-start and/or warm-up factor
and/or a factor of a transition compensation.
10. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the admission pressure (Pvoradp) is reduced from an initial value until the delivery
rate of the high-pressure pump is zero, and the vapour pressure (Pdampf) is determined
from the difference between the admission pressure and an opening pressure (peiv)
of a check valve of the high-pressure pump.
11. Computer program having program code for carrying out all the steps according to one
of Claims 1 to 7 when the program is executed in a computer.
12. Internal combustion engine having a fuel injection system (10) which comprises a distributor
pipe (24) and a high-pressure pump (20), with the high-pressure pump (20) being assigned
a fuel metering unit (16) and with the fuel metering unit (16) controlling the amount
of fuel delivered, and with an amount of fuel required for the operation of the internal
combustion engine being determined as a function of a corrective factor based on a
fuel pressure at the inlet of the high-pressure pump (20) and a vapour pressure of
the fuel to be supplied, characterized in that, to determined Lhe corrective factor, a pressure difference between the fuel pressure
at the inlet of the high-pressure pump (20) and the vapour pressure of the fuel to
be supplied is determined.
1. Procédé de commande d'un système d'injection de carburant (10) d'un moteur à combustion
interne, le système d'injection de carburant (10) comprenant un tuyau distributeur
(24) et une pompe haute pression (20), et une unité de dosage de carburant (16) étant
associée à la pompe haute pression (20), l'unité de dosage de carburant (16) commandant
la quantité de carburant refoulée, et une quantité de carburant requise pour le fonctionnement
du moteur à combustion interne étant déterminée en fonction d'un facteur de correction
qui est basé sur une pression de carburant à l'entrée de la pompe haute pression (20)
et sur une pression de vapeur du carburant à introduire, caractérisé en ce que pour déterminer le facteur de correction, on détermine une différence de pression
entre la pression de carburant à l'entrée de la pompe haute pression (20) et la pression
de vapeur du carburant à introduire.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pompe haute pression (20) présente
un espace de refoulement avec un clapet antiretour disposé du côté de l'entrée, caractérisé en ce que pour déterminer le facteur de correction, une pression d'ouverture du clapet antiretour
est déterminée et est soustraite de la différence de pression pour déterminer une
valeur de correction de pression.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un volume de carburant de consigne à acheminer à la pompe haute pression (20) est
déterminé, la quantité de carburant requise étant déterminée sur la base du volume
de carburant de consigne et du facteur de correction.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le facteur de correction est déterminé à l'aide d'une courbe caractéristique qui
définit des valeurs de correction de volume appropriées pour des valeurs de correction
de pression possibles.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une section d'ouverture de la soupape de régulation est déterminée en fonction du
facteur de correction, laquelle doit être ajustée pour introduire la quantité de carburant
requise.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on détermine un signal de commande pour la soupape de régulation en utilisant la
section d'ouverture de la soupape de régulation et un régime actuel respectif du moteur.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le signal de commande est déterminé à l'aide d'une courbe caractéristique, qui définit
des signaux de commande appropriés en fonction de sections d'ouverture possibles et
de régimes actuels du moteur.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pression de vapeur (Pdampf) est déterminée à partir de la température actuelle
en utilisant au moins une courbe de pression de vapeur de référence.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pression de vapeur (Pdampf) est déterminée à partir d'un facteur de redémarrage
et/ou de marche à chaud et/ou d'un facteur d'une compensation de transition.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pression préalable (Pvoradp) est réduite depuis une valeur de départ jusqu'à ce
que la quantité refoulée par la pompe haute pression soit nulle et la pression de
vapeur (Pdampf) est déterminée à partir de la différence entre la pression préalable
et une pression d'ouverture (peiv) d'un clapet antiretour de la pompe haute pression.
11. Programme informatique avec code programme pour mettre en oeuvre toutes les étapes
selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, lorsque le programme est exécuté
dans un ordinateur.
12. Moteur à combustion interne comprenant un système d'injection de carburant (10), qui
comprend un tuyau distributeur (24) et une pompe haute pression (20), une unité de
dosage de carburant (16) étant associée à la pompe haute pression (20) et l'unité
de dosage de carburant (16) commandant la quantité de carburant refoulée, et une quantité
de carburant requise pour le fonctionnement du moteur à combustion interne étant déterminée
en fonction d'un facteur de correction qui est basé sur une pression de carburant
à l'entrée de la pompe haute pression (20) et sur une pression de vapeur du carburant
à introduire, caractérisé en ce que pour déterminer le facteur de correction, on détermine une différence de pression
entre la pression de carburant à l'entrée de la pompe haute pression (20) et la pression
de vapeur du carburant à introduire.


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