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Title:
METHOD FOR REGULATING A PRESSURE-CONTROL VALVE IN A FUEL-INJECTION SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/061285
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method, a computer program and a regulator for regulating a pressure-control valve (200) in a fuel-injection system (700) of an internal combustion engine. Said method comprises the following steps: determination of a provisional current target value with the aid of a nominal pressure-current characteristic curve of pressure-control valves for regulating the pressure-control valve; determination of a deviation by comparing a predefined pressure target value for a fuel accumulator (710) with the actual pressure in the fuel accumulator; determination of a current correction value in accordance with the determined deviation and determination of a corrected current target value by correcting the provisional current target value using the current correction value. The aim of the invention is to permit this type of adaptation of the current target value or this type of adaptation of the pressure-current characteristic curve even in a non-stationary mode of the internal combustion engine. To achieve this, the method is only carried out when the internal combustion engine is operated in an overrun mode.

Inventors:
LUDWIG THOMAS (DE)
KELLNER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003533
Publication Date:
July 22, 2004
Filing Date:
October 24, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LUDWIG THOMAS (DE)
KELLNER ANDREAS (DE)
International Classes:
F02D41/12; F02D41/14; F02D41/24; F02D41/38; (IPC1-7): F02D41/38; F02D41/12; F02D41/14; F02M63/00
Foreign References:
DE19708308A11998-09-17
DE19731102A11999-01-21
DE10038565A12002-02-21
EP1273780A22003-01-08
DE19916101A12000-10-12
DE10131507A12003-01-23
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils (200) in einem Kraftstoffeinspritzsystem (700) einer Brennkraftmaschine, umfassend die folgenden Schritte : a) Vorgeben eines Drucksollwertes für einen Kraftstoffspeicher (710) des Einspritzsystems (700) ; b) Ermitteln eines vorläufigen StromSollwertes zum Ansteuern des Druckregelventils (200), damit dieses einen Druck in dem Kraftstoffspeicher (710) von mindestens dem Drucksollwert sicher sperrt, mit Hilfe einer Nenn2 Kennline von Druckregelventilen ; c) Ermitteln einer Regelabweichung durch Vergleichen des Drucksollwertes mit dem tatsächlichen Druck in dem Kraftstoff Speicher (710) ; d) Ermitteln eines StromKorrekturwerfies zur Anpassung des vorläufigen StromSollwertes an das tatsächlich verwendete Druckregelventil (200) nach Maßgabe durch die Regelabweichung ; und e) Ermitteln eines korrigierten StromSollwertes zur Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils (200) durch Korrigieren des vorläufigen StromSollwertes um den dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nur dann ausgeführt wird, wenn die in einem SchubZustand betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführung des Verfahrens dann einsetzt, wenn kein Kraftstoff die in die Brennkammern (800) der Brennkraftmaschine eingespritzt wird und von einem Druckregler (730) eine KraftstoffFördermenge für eine Hochdruckpumpe (710) der Brennkraftmaschine vorgegeben wird, die kleiner gleich einem vorgegebenen Schwellenwert (qmin) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführung des Verfahrens dann abgebrochen wird, sobald wieder Kraftstoff in die Brennkammern (800) der Brennkraftmaschine eingespritzt wird oder von dem Druckregler (730) eine Kraftstofffördermenge für die Hochdruckpumpe (760) vorgegeben wird, die größer als der Schwellenwert (qmin) ist.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der StromKorrekturwert ermitteil : wird durch Gewichten eines aus der Regelabweichung abgeleiteten Anpassungsfaktors nach Maßgabe durch die Größe der Streuung des von dem Druckregelventil (200) zu sperrenden Druckes in verschiedenen Betriebszuständen des Druckregelventils (200).
5. 3 Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils zuletzt ermittelte Anpassungsfaktor vorzugsweise auch während einer der Brennkraftmaschine gespeichert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher ein Offsetwert berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren während des kontinuierlichen Betriebs der Brennkraftmasche und/oder während der Lebensdauer Brennkraftmaschine wiederholt wird.
8. Computerprogramm für eine Regelvorrichtung (100) eines Kraftstoffeinspritzsystems (700) einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass ein Programmcode des Computerprogramms dazu geeignet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 17 durchzuführen, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird.
9. Computerprogramm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
10. Regelvorrichtung (100) zum Regeln eines Stromes für ein Druckregelventil ('ZOO) in einem Kraftstoffeinspritzsystem (700) einer Brennkraftmaschine, umfassend : a) eine erste Berechnungseinrichtung (110) zum Ermitteln eines vorläufigen StromSollwertes zur Ansteuerung des Druckregelventils (200), dieses mindestens einen vorgegebenen Drucksollwer sicher sperrt, unter Zuhilfenahme einer in einer ersten Speichereinrichtung hinterlegten NennDruck/StromKennlinie von Druckregelventilen ; b) eine erste Subtrahiereinrichtung (120) zum Ermitteln einer Regelabweichung durch Subtrahieren des vorgegebenen Drucksollwertes für den Kraftstoffspeicher (710) von dem tatsächlichen Druck in dem Kraftstoffspeicher ; c) eine zweite Berechnungseinrichtung (130,140) zum Ermitteln eines StromKorrekturwertes nach Maßgabe durch die Regelabweichung ; und d) eine zweite Subtraktionseinrichtung (150) zum Ermitteln eines korrigierten StromSollwertes durch Subtrahieren des StromKorrekturwertes von dem vorläufigen StromSollwert ; gekennzeichnet durch e) eine Schuberkennungseinrichtung (300) zum Erkennen, ob sich die Brennkraftmaschine in einem SchubZustand befindet ; und f) eine Schalteinrichtung (190) zum Aktivieren der Regeleinrichtung (100) nur dann, wenn die Brennkraftmaschine in einem SchubZustand ist.
11. Regelvorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schuberkennungseinrichtung (300) eine Einrichtung (310) zur Überwachung der in die Brennkammern (800) der Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmenge und eine Einrichtung (320) zur Überwachung der von einem (730) für eine Hochdruckpumpe (760) der Brennkraftmaschine vorgegebenen Kraftstoff Fördermenge im Hinblick auf einen vorgegebenen Schwellenwerw _is.
12. Regelvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Multiplikationseinrichtung (170) zum Berechnen des Strom Korrekturwertes durch Multiplizieren eines nach Maßgabe durch die Regelabweichung berechneten Anpassungsfaktors mit einem Gewichtungsfaktor, der die Größe der Streuung von Druckregelventilen in verschiedenen Betriebszuständen repräsentiert.
13. Regelvorrichtung (100) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine zweite Speichereinrichtung zum Speichern einer Gewichtungskurve, welche die Größe des Gewichtungsfaktors in Abhängigkeit des gewünschten vorgegebenen Druckes zeigt.
14. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1013, gekennzeichnet durch eine dritte Speichereinrichtung (195) zum Speichern des Adaptionsfaktors oder des Strom Korrekturwertes.
15. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1014, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Berechnungseinrichtung ein Proportionalfilter (130) und/oder eine Integrationseinrichtung (140) zum Berechnen des StromKorrekturwertes aus der Regelabweichung aufweist.
16. Regelvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Integrationseinrichtung (140) einen Initialisierungseingang aufweist zum Vorgeben eines Startwertes zu Beginn einer Integration, vorzugsweise nach Maßgabe durch den in der dritten (195) gespeicherten Anpassungsfaktor.
17. Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Regelvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1016 zum Ansteuern eines Druckregelventils (200) in einem Kraftstoffeinspritzsystem (700) der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (100) eine Schuberkennungseinrichtung (300) zum Erkennen, ob sich die Brennkraftmaschine in einem SchubZustand befindet, und eine Schalteinrichtung (190) aufweist zum Aktivieren der Regeleinrichtung nur dann, wenn die Brennkraftmaschine in einem SchubZustand ist.
Description:
Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine. Darüber hinaus betriff die Erfindung ein Computerprogramm und eine Regelvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und eine Brennkraftmaschine mit einer entsprechenden Regelvorrichtung.

Stand der Technik Die Erfindung bezieht sich auf ein bekanntes Kraftstoffeinspritzsystem, wie es in Fig. 7 dargestellt ist und nachfolgend beschrieben wird.

Aus Fig. 7 ist zu erkennen, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 700 als zentralen Bestandteil einen Kraftstoffspeicher 710 aufweist. Der Druck in diesem Kraftstoffspeicher 710 wird von einem Drucksensor 720 als tatsächlicher Druck Pist erfaßt und einem Druckregler 730

zugeführt. Der Druckregler 730 vergleicht den tatsächlichen Druck Pit mit einem für den Kraftstoffspeicher 710 vorgegebenen Drucksollwert 95. Dür den Fall einer festgestellten Regelabweichung zwischen den beiden Drücken stellt der Druckregler 730 an seinem Ausgang eine Stellgröße für die von einer Hochdruckpumpe 760 zu fördernde Kraftstoffmenge zur Verfügung. Diese Stellgröße wird mit Hilfe einer Berechnungseinrichtung 740 unter Bezugnahme auf eine Kennlinie in einen die Stellgröße repräsentierenden Strom umgewandelt. Dieser Strom dient als Eingangsgröße für eine Zumesseinheit 750, welche als Kraftstoff-Drossel fungiert, indem sie die von der ihr nachgeschalteten Hochdruckpumpe 760 zu fördernde Kraftstoffmenge nach Maßgabe durch die Größe des ihr zugeführten Stromes einstellt. Der unter Druck in dem Kraftstoffspeicher 710 gespeicherte Kraftstoff wird über Einspritzventile 770 direkt in die Brennkammern 800 der Brennkraftmaschine eingespritzt.

Um einen eventuell zu großen Druck in dem Kraftstoffspeicher 710 gegebenenfalls schnell reduzieren zu können, ist dem Kraftstoffspeicher 710 ein Druckregelventil 200 nachgeschaltet. Über das Druckregelventil 200 wird Kraftstoff und damit auch Druck aus dem Kraftstoffspeicher abgelassen, wenn der tatsächliche Druck Pi, in dem Kraftstoffspeicher größer als der vorgegebene Drucksollwert P50ll ist. Zu diesem Zweck wird das Druckregelventil 200 mit einem den Solldruck repräsentierenden Strom angesteuert.

Dieser Strom wird von einer Regelvorrichtung 100 bereitgestellt. Wenn auch der Strom geregelt wird, so ist das Druckregelventil 200 dennoch nicht Bestandteil eines Regelkreises, weil seine Ausgangsgröße nicht rückgekoppelt wird.

Genauer gesagt das traditionelle Verfahren zur Ansteuerung des Druckregelventils mit einem von der Regelvorrichtung bereitgestellten Strom folgende Schritte : a) Vorgeben eines Drucksollwertes für einen Kraftstoffspeicher 710 des Einspritzsystems ; b) Ermitteln eines vorläufigen Strom-Sollwertes zum Ansteuern des Druckregelventils 200, damit dieses einen Druck von mindestens dem Drucksollwert sicher sperrt, mit Hilfe einer Nenn-P/I-Kennline von Druckregelventilen ; c) Ermitteln einer Regelabweichung durch Vergleichen des Drucksollwertes mit dem tatsächlichen Druck in dem Kraftstoffspeicher ; d) Ermitteln eines Strom-Korrekturwertes zur Anpassung des vorläufigen Stromwertes an das tatsächlich verwendete Druckregelventil nach Maßgabe durch die Regelabweichung ; und e) Ermitteln eines korrigierten Strom-Sollwertes zur Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils 200 durch Korrigieren des vorläufigen Strom-Sollwertes um den Strom-Korrekturwert.

Anders ausgedrückt, durch das beschriebene Verfahren der Korrektur des Stromes zur Ansteuerung des Druckregelventils 200 wird praktisch eine Adaption der zunächst vorgegebenen Nenn-Druck/Strom P/l-Kennlinie, die das Verhalten von Druckregelventilen im allgemeinen, insbesondere von Ventilen einer Produktionscharge repräsentiert, an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils 200 vorgenommen.

Ein derartiges Verfahren sowie das eingangs erwähnte Computerprogramm, die erwähnte Regelvorrichtung und die erwähnte Brennkraftmaschine sind aus der nicht

vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 31 507.4 bekannt.

Das dort und oben beschriebene Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es für die beanspruchte Kennlinie des Druckregelventils zwei stationäre Betriebspunkte benötigt ; denn nur mit mindestens zwei Punkten läãse sich eine Interpolation einer Kennlinie durchführen. Zwei geeignete Betriebspunkte wären zum Beispiel der Leerlauf und eine Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit auf der Autobahn. Diese beiden Betriebszustände müssen über eine gewisse Zeit aufrechterhalten werden. Während ein Leerlaufbetrieb bei fast jeder Fahrt im Alltag mindestens einmal erreicht wird, ist dies für eine Fahrt mit konstanter hoher Geschwindigkeit nur eher selten der Fall. Insbesondere während kurzer Stadtfahrten schwankt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Regel zu stark, als das eine genaue Bestimmung von Punkten auf der Kennlinie möglich wäre.

Deshalb werden im Alltagsbetrieb die für die Kennlinienadaption erforderlichen mindestens zwei stationären Betriebszustände der Brennkraftmaschine so gut wie nie erreicht. Dies hat zur Folge, dass das in besagter Anmeldung beschriebene Verfahren im alltäglichen Betrieb eines Kraftfahrzeugs nicht angewendet werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuern eines Druckregelventils in einem Kraftstoffeinsprizzsystem einer Brennkraftmaschine, ein Computerprogramm und eine Regelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie eine Brennkraftmaschine mit einer derartigen Regelvorrichtung derart weiterzubilden, dass das beschriebene Verfahren auch während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs ohne stationäre

tonde angewendet werden kann.

Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs l dadurch gelöst, dass das bekannte Verfahren nur dann ausgeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine in einem Schub-Zustand betrieben wird.

Vorteile der Erfindung Ein Schub-Zustand liegt bei einer Brennkraftmaschine dann vor, wenn kein Kraftstoff in die Brennkammern der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Eine Nenn- Druck/Strom P/I-Kennlinie im Sinne dieser Erfindung beschreibt eine aus allen P/I-Kennlinien einer Charge von produzierten Druckregelventilen gemittelte Kehnlinie oder aber die Kennlinie desjenigen Druckregelventils aus der Charge, welches bei einem bestimmten eingespeisten Strom nur bis zu dem geringsten Druck oder den maximalen Druck- im Vergleich zu allen anderen Druckregelventilen aus derselben Charge-sperrt.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Verfahren nur dann ausgeführt wird, wenn nicht nur der Schub-Zustand eingesetzt hat, sondern wenn zusätzlich auch die von einem Druckregler für die Hochdruckpumpe der Brennkraftmaschine vorgegebene Kraftstofffördermenge kleiner gleich einem vorgegebenen Schwellenwert qmin ist.

Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Ausführung des Verfahrens dann abgebrochen wird, wenn der Schub-Zustand der Brennkraftmaschine beendet wird oder die vorgegebene Kraftstoff-Fördermenge größer als der Schwellenwert qmin ist.

Es ist vorteilhaft, den aus abgeleiteten Anpassungsfaktor zur Berechnung des Strom- Korrekturwertes nach Maßgabe durch die Größe der Streuung des von dem Druckregelventil zu sperrenden Druckes zu gewichten, weil diese Streuung mit zunehmender Größe des in das Druckregelventil eingespeisten Stromes wächst.

Es ist weiterhin vorteilhaft, den im Rahmen einer durchgeführten Anpassung der P/I-Kennlinie an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils ermittelten Anpassungsfaktor oder Strom-Korrekturwert zu speichern, damit eine nachfolgende Durchführung des Verfahrens mit dem gespeicherten Anpassungsfaktor oder Strom-Korrekturwert als Startwert beginnen kann. Auf diese Weise wird iterativ eine verbesserte Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils erreicht.

Eine weitere Verbesserung des Verfahrens wird durch die Berücksichtigung eines Offset-Wertes bei dem vorgegebenen Drucksollwert erreicht. Durch die Berücksichtigung des Offset-Wertes wird sichergestellt, dass das Druckregelventil bei einem bestimmten eingespeisten Strom einen bestimmten Druck auf jeden Fall sicher sperrt.

Es ist von Vorteil, das beschriebene Verfahren während eines Betriebs der Brennkraftmaschine kontinuierlich iterativ zu wiederholen, um damit eine stetig verbesserte Ansteuerung des Druckregelventils zu erreichen. Weiterhin ist es vorteilhaft, dieses Verfahren während der gesamten Lebens-bzw. Einsatzdauer des Druckregelventils zu wiederholen, weil dessen Druck/Strom-Kennlinie während seiner Lebensdauer driftet.

Die oben beschriebene Aufgabe der Erfindung wird durch ein nach Anspruch 8, durch eine Regelvorrichrung nach Anspruch 10 sowie durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 17 gelöst. Die des Computerprogramms, der Regelvorrichtung und der Brennkraftmaschine entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschriebenen Vorteilen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zeichnungen Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, wobei Figur la das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung ; Figur 1b das Verfahren und den Aufbau der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung ; Figur 2 Nenn-P/I-Kennlinien eines Druckregelventils ; Figur 3 die Ansteuerung von Druckregelventilen unterschiedlicher Güte während des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ; Figur 4 die Ansteuerung von Druckregelventilen unterschiedlicher Güte während des Schubbetriebs bei einer ersten Anwendung des beanspruchten

verwahrens ; Figur J die Ansteuerung der Druckregelventile unterschiedlicher Güte während des Schubbetriebs der Brennkraftmaschine nach der erst-en Figur 6 eine durch das erfindungsgemäße Verfahren angepasste P/1-Kennlinie des Druckregelventils für unterschiedliche von dem Druckregelventil für eine Hochdruckpumpe vorgegebene Kraftstofffördermengen ; und Fig. 7 ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Stand der Technik zeigt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen Figur la zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem 700 gemäß der Erfindung. Dessen prinzipieller Aufbau und prinzipielle Funktionsweise wurden bereits oben einleitend unter Bezugnahme auf Figur 7 näher erläutert. Gleiche Bauteile der Kraftstoffeinspritzsysteme in den Figuren la und 7 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der wesentliche Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem gemäß Figur la und dem bekannten System gemäß Figur 7 besteht darin, dass bei dem erfindungsgemäßen System die von dem Druckregler 730 für die Hochdruckpumpe 760 vorgegebene Kraftstoff-Fördermenge qZME und die von der Motorsteuerung (hier nicht gezeigt) vorgegebene Einspritzmenge QE, beide in Form von Sollwerten, der Regeleinrichtung 100 zugeführt und von

dieser ausgewertet werden. Erfindungsgemäß berücksichtigt die Regeleinrichtung 100 diese beiden Soll-Mengen für die des Stromes zur Ansteuerung des Druckregelventils 200, wie nachfolgend detailliert wird.

Figur 1b veranschaulicht unter gelegentlicher Bezugnahme auf Figur la den Aufbau und die Funktionsweise der Regelvorrichtung 100 gemäß der Erfindung. Demnach wird zunächst ein Drucksollwert für einen Kraftstoffspeicher 710 eines Kraftstoffeinspritzsystems 700 einer Brennkraftmaschine vorgegeben. Es wird dann mit Hilfe einer ersten Berechnungseinheit 110 ein vorläufiger Strom- Sollwert zur Ansteuerung des tatsächlich verwendeten Druckregelventils 200 berechnet, damit das Druckregelventil den vorgegebenen Drucksollwert sicher sperrt. Die Berechnung erfolgt unter Zuhilfenahme einer in einer ersten Speichereinrichtung (nicht gezeigt) hinterlegten Nenn- Druck/Strom P/I-Kennlinie von Druckregelventilen des gleichen Typs wie das tatsächlich verwendete Druckregelventil 200.

Figur 2 zeigt verschiedene Beispiele für eine derartige Nern-P/I-Kennlinie. Alle drei dort gezeigten Kennlinien sind vorzugsweise aus einer Produktionscharge von Druckregelventilen ermittelt worden. So zeigt eine erste, mit"minimaler Sperrdruck"bezeichnete Kennlinie das Verhalten desjenigen Druckregelventils aus der Charge, welches-im Vergleich zu allen anderen Druckregelventilen derselben Charge-bei einem eingespeisten Strom nur den kleinsten, das heißt minimalen Druck, sicher sperrt.

Demgegenüber repräsentiert die mit"durchschnittlicher Sperrdruck"bezeichnete Kennlinie eine aus den Kennlinien aller Druckregelventile der Produktionscharge statistisch gemittelte P/I-Kennlinie. Schließlich bezeichnet die mit

"maximaler Sperrdruck"bezeichnete Kennlinie das Verhalten desjenigen Druckregelventils der Charge, welches bei einem gleichen eingespeisten Strom den im Vergleich zu allen anderen Druckregelventilen derselben Produktionscharge maximalen Druck sicher sperrt.

Eine Nenn-P/I-Kennlinie wie in Figur 2 gezeigt repräsentiert das Verhalten eines tatsächlich in einer Brennkraftmaschine verwendeten Druckregelventils nur unzureichend, weil dessen Verhalten aufgrund von Fertigungstoleranzen mehr oder weniger stark von dem durch die Nenn-P/I-Kennlinie repräsentierten Verhalten abweichen kann. Für eine präzise Ansteuerung des Druckregelventils ist es deshalb erforderlich, eine bekannte Nenn-P/I- Kennlinie an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils 200 anzupassen. Erfindungsgemäß geschieht dies, wie nachfolgend erläutert wird, während des normalen Betriebs der Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug.

Gemäß Figur 1b ist deshalb in der Regelvorrichtung 100 eine erste Subtrahiereinrichtung 120 vorgesehen, mit deren Hilfe eine Regelabweichung ermittelt wird, welche die Differenz zwischen dem tatsächlichen Druck in dem Kraftstoffspeicher und dem vorgegebenen Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher repräsentiert. Der ersten Subtrahiereinrichtung nachgeschaltet ist beispielsweise ein Glättungsfilter 130 und eine Integrationseinrichtung 140, um aus der Regelabweichung einen Anpassungsfaktor zu errechnen.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Regelvorrichtung 100 wird dieser Anpassungsfaktor bereits unmittelbar für eine Korrektur des vorläufigen Strom-Sollwertes verwendet.

Dies setzt allerdings einen linearen Zusammenhang zwischen

dem Gewichtungsfaktor G und P voraus. In diesem Fall kann die Korrektur des vorläufigen Strom-Sollwertes dadurch erfolgen, dass dieser ?-n_iach mi dem Anpassungsfaktor multipliziert wird-Die dritte Berechnungseinrichtung loO sowie die zweile Sus --er_inrichtung 150 sind dann entbehrlich ; letztere wird durch die Multiplikationseinrichtung 170 ersetzt, die dann den vorläufigen Strom-Sollwert und den Anpassungsfaktor als miteinander zu multiplizierende Faktoren an ihren Eingängen empfängt. Am Ausgang der Multiplikationseinrichtung wird dann der durch Multiplikation der beiden Faktoren berechnete korrigierte Strom-Sollwert zur Ansteuerung des Druckregelventils 200 ausgegeben. Dieser korrigierte Strom- Sollwert ist im Vergleich zu dem vorläufigen Strom-Sollwert besser an das Verhalten des tatsächlich verwendeten Druckregelventils angepasst und führt bei seiner Einspeisung in das Druckregelventil in erster Näherung schon zu einer recht präzisen Realisierung des vorgegebenen Drucksollwertes für den Kraftstoffspeicher 710.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann der zuvor berechnete Strom-Korrekturwert dadurch weiter präzisiert werden, dass der Anpassungsfaktor, der zu seiner Berechnung diente, gewichtet wird. Diese Gewichtung erfolgt vorzugsweise nach Maßgabe durch den vorgegebenen Drucksollwert für den Krar stofrspeicher 710 und einen in Abhängigkeit von diesem Drucksollwert zu bestimmenden Gewichtungsfaktor, wobei die Größe dieses Gewichtungsfaktors einer in einer zweiten Speichereinrichtung (nicht gezeigt) der Regelvorrichtung 100 hinterlegten Gewichtungskurve entnommen werden kann.

Durch den Gewichtungsfaktor wird berücksichtigt, dass die Größe des von einem Druckregelventil gesperrten Druckes in verschiedenen Betriebszuständen, das heißt insbesondere in

Abhängigkeit der Größe des gewünschten Sperrdruckes, streut. In einer dritten Berechnungseinrichtung 160 wird der Gewichtungsfaktor mit Hilfe der hinterlegten Gewichrungskurve aus dem vorgegebenen Drucksollwer berechnet, um nachfolgend mit Hilfe einer Multiplikationseinrichtung 170 mit dem Anpassungsfak_ : r zu dem verbesserren Strom-Korrekturwert multipliziert zu werden.

Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der vorgegebene Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher einen Offset-Wert. Dieser Offset-Wert wird mit Hilfe einer Additionseinrichtung 180 zu einem ursprünglichen Drucksollwert hinzuaddiert. Der Offsetwert stellt sicher, dass das tatsächlich verwendete Druckregelventil 200 bei einem eingespeisten Strom-Sollwert den ursprünglichen Drucksollwert auf jeden Fall sicher sperrt.

Für alle soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Regelvorrichtung 100 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sie nur bei einem Schub-Betrieb der Brennkraftmaschine zur Anwendung kommen, das heißt, dass sie nur bei diesem Betriebszustand zur Berechnung des korrigierten Strom- Sollwertes eingesetzt werden. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Schuberkennungseinrichtung 300 sichergestellt, welche die Berechnung des korrigierten Strom-Sollwertes mit Hilfe der beanspruchten Regelvorrichtung 100 insbesondere dann unterbricht, wenn kein Schub-Betrieb vorliegt. Für die Unterbrechung des Verfahrens beziehungsweise der Berechnung steuert die Schuberkennungseinrichtung 300 eine Schalteinrichtung 190 entsprechend an. Diese Schalteinrichtung 190 besteht aus einer Vielzahl von Schaltelementen 190-1, 190-2 und 190-3, die an

verschiedenen Stellen innerhalb der Regeleinrichtung 100 angeordnet sind. So befindet sich ein Schaltelement , vorzugsweise an dem Offset-Eingang der Additicnseinrichtung 180, um gegebenenfalls die Hinzuschaltung des Offset-Wertes zu unterbinden. Weiterhin kann ein solches Schaltelement 190-2 vor dem Glättungsfilter 130 vorgesehen sein, um das Aufschalten der Regelabweichung auf das Glättungsfilter zu verhindern.

Weiterhin kann ein solches Schaltelement 190-3 zwischen dem Glättungsfilter 130 und der Integrationseinrichtung 140 vorgesehen sein.

Die Schuberkennungseinrichtung 300 leitet das erfindungsgemäße Verfahren zur Kennlinienadaption durch Ansteuern der Schaltelemente 190 dann ein, wenn ein Schub- Zustand der Brennkraftmaschine vorliegt, d. h. wenn die in die Brennkammern der Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge gleich null ist und wenn die von der Zumesseinheit 750 für eine Hochdruckpumpe der Brennkraftmaschine vorgegebene Kraftstoff-Sollfördermenge kleiner gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist.

Die zuletzt genannte Bedingung stellt sicher, dass der in Fig. la gezeigte Regelkreis bestehend aus Kraftstoffspeicher 710, Drucksensor 720, Druckregler 730, Berechnungseinrichtung 740, Zumessungseinheit 750 und Hochdruckpumpe 760 nicht aktiv ist, d. h. dass eine konstante kleine oder keine Fördermenge eingestellt ist.

In Figur 3 ist der Zusammenhang zwischen Kraftstoff- Fördermenge und Schub-Betrieb der Brennkraftmaschine mit Hilfe der unteren Kennlinie im Diagramm graphisch veranschaulicht. Im linken Teil des Diagramms ist zu erkennen, dass bei einem Übergang der Brennkraftmaschine von einem Lastbetrieb in den Schubbetrieb die Menge des von

der Hochdruckpumpe 760 zu fördernden Kraftstoffs deutlich abfällt und dass umgekehrt, ^-r _rneuten AuEnahme eines Last-Betriebs, ausgehend von einem vorherigen Schuh- Betrieb der Brennkraftmaschine, die Kraftstofffördermenge wieder steigt.

Im oberen Teil von Figur 3 ist zu erkennen, dass bei einem Übergang von einem Last-in einen Schubbetrieb auch der erwartete Drucksollwert für das tatsächlich verwendete Druckregelventil und der tatsächliche Druck im Kraftstoffspeicher 710 sowie der Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher zunächst sehr stark und dann während des Schub-Betriebes nur relativ langsam abfallen. Um jedoch sicherzustellen, dass der vorgegebene Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher von dem tatsächlich verwendeten Druckregelventil 200 in jedem Fall gesperrt wird, werden tatsächlich nur Druckregelventile aus einer Produktionscharge verwendet, deren P/I-Kennlinien in jedem Fall über der Kennlinie für den Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher liegen. Genauer gesagt müssen nicht nur die Kennlinien"maximaler Sperrdruck"und "durchschnittlicher Sperrdruck" (Erläuterung siehe oben zu Figur 2), sondern auch die Kennlinie für das Druckregelventil der Charge mit dem geringsten Sperrdruck "minimaler Sperrdruck"oberhalb der Drucksollwert-Kennlinie für den Kraftstoffspeicher liegen. Um dies in jedem Fall sicherzustellen, wurde bisher, das heißt ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein ausreichend großer Offsetwert zwischen dem Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher und dem Druckverlauf für das Druckregelventil mit dem minimalen Sperrdruck vorgesehen.

Auf diese Weise wird sichergestellt, dass wenn als tatsächlich verwendetes Druckregelventil das Druckregelventil mit minimalem Sperrdruck aus der

Produktionscharge eingesetzt wird, der vorgegebene Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher sicher gesperrt wird. Bei Verwendung eines anderen Druckregelventils aus derselben Charge mit besserer Güte wird dieses nicht nur ebenfalls erfüllt, sondern insofern sogar übertroffen, weil dann auch größere Drücke als der vorgegebene Drucksollwert gesperrt werden, wie dies durch die beiden nahezu parallelen Linien in Figur 3- "durchschnittlicher Sperrdruck","maximaler Sperrdruck"- veranschaulicht ist.

Weiterhin ist zu erkennen, dass die vorgegebene Kraftstoff- Fördermenge für die Hochdruckpumpe im Schubbetrieb deutlich absinkt.

Figur 4 veranschaulicht die Auswirkungen einer ersten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf den Druckabfall im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine. Im oberen Teil von Figur 4 ist zunächst zu erkennen, dass der Offset zwischen der Linie für den minimalen Sperrdruck und der Linie für den Drucksollwert des Kraftstoffspeichers entfällt, das heißt, dass diese beiden Linien zusammengefallen sind. Gleichzeitig rücken die unterschiedlichen Kennlinien für minimalen, durchschnittlichen und maximalen Sperrdruck insbesondere bei längerem Andauern des Schubbetriebs enger zusammen. Die Fördermenge der Hochdruckpumpe 760 bleibt im Schubbetrieb größer Null, aber unter einer vorgegebenen Schwelle quin.

Dadurch ist sichergestellt, dass das Druckregelventil den Druck einstellt und nicht irgendwelche Leckagen.

Im unteren Teil von Figur 4 ist die Berechnung des Anpassungsfaktors gemäß der vorliegenden Erfindung für Druckregelventile mit unterschiedlichem Sperrdruck

dargestellt, im linken Teil des unteren Diagramms ist zunächst zu dass bei Lastbetrieb, das heißt vor <BR> <BR> <BR> Einsetzen des Schubbetriebs, das erfindungsgemäße Verfahren nicht einsetzt, und dementsprechend auch keine Anpassung des Anpassungsfaktors erfolgt ; er bleibt null.

Einsetzen des Schuh-Betriebs wird durch das dann einsetzende erfindungsgemäße Verfahren eine Regelabweichung zwischen dem tatsächlichen Druck im Kraftstoffspeicher 710 und dem Drucksollwert festgestellt. Die festgestellte Regelabweichung ist naturgemäß je nach tatsächlich verwendetem Druckregelventil unterschiedlich : Sie ist besonders groß, wenn als Druckregelventil das Druckregelventil mit maximalem Sperrdruck verwendet wird.

Sie ist durchschnittlich bei Verwendung des Druckregelventils mit durchschnittlichem Sperrdruck und sie ist minimal, in Figur 4 sogar null, bei Verwendung eines Druckregelventils mit minimalem Sperrdruck. Aufgrund der verwendeten Integrationseinrichtung 140 bewirkt eine große Regelabweichung einen starken Anstieg und eine kleine Regelabweichung nur einen geringen zeitlichen Anstieg des Anpassungsfaktors, wie dies im unteren Teil von Figur 4 dargestellt ist. Dem Diagramm dort ist ebenfalls zu entnehmen, dass der Anstieg des Anpassungsfaktors im Laufe der Zeit während des Schubbetries zunehmend geringer wird, weil dann zunehmend auch die Regelabweichungen geringer werden. Die individuellen Anpassungsfaktoren für die Druckregelventile unterschiedlicher Güte sind der Grund für den oben beschriebenen Effekt, dass die Druckkurven, wie im oberen Teil von Figur 4 gezeigt, während der Zeitdauer des Schubbetriebs enger zusammenrücken.

Figur 5 veranschaulicht die Auswirkungen einer iterativen Wiederholung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Unterschied zu Figur 4 ist hier im linken

Bereich, das heißt bei Lastbetrieb der Brennkraftmaschine, auf einen solchen wie er bei zuvor durchgeführten Durchläufen des Verfahrens ermittelt und in der Integrationseinrichtung 140 gehalten wurde. Bei Abschalten des Steuergerätes wird der Anpassungsfaktor in einem Speicher 195 gespeichert und nach dem Wiedereinschalten des Steuergerätes wird dieser gespeicherte Anfassungsfaktor in einen Initialisierungseingang der Integrationseinrichtung 140 geschrieben.

Aufgrund der durchgeführten Initialisierung mit einem Startwert # 0 oder des in der Integrationseinrichtung 140 gehaltenen Wertes sind in Fig. 5 auch schon zu Beginn des Schubbetriebs die Kurven für die Drücke der Druckregelventile von unterschiedlicher Güte bereits so eng zusammengefasst, wie sie am Ende des ersten Schubbetriebs gemäß Figur 3 waren. Eine nochmalige Wiederholung des Verfahrens führt zu einer noch weiteren Verbesserung des Anpassungsfaktors, bis schließlich alle drei genannten Kurven im Optimalfall zusammenfallen würden. Dann ist der Anpassungsfaktor für das Druckregelventil mit dem minimalen Sperrdruck 0, weil dessen Druckverlauf dann exakt dem vorgegebenen Drucksollwert für den Kraftstoffspeicher entspricht.

Durch die durch das erfindungsgemäße Verfahren verbesserte Ansteuerung des Druckregelventils wird eine verbesserte Druckregelqualität bei Schubphasen und Las/Schub und Schub/Last erzielt.

Figur 6 zeigt schließlich das simulierte Ergebnis einer häufigen Wiederholung des beanspruchten Verfahrens. Es ist zu erkennen, dass die P/I-Kennlinien für Druckregelventile

unterschiedlicher Güte einer Charge enger zusammenrücken.

Das heißt, für einen gewünschten Soll-Strom ist die Streuung der Drücke bei unterschiedlichen Druckregelventilen einer Charge wesentlich geringer als ohne die Anwendung des Verfahrens, das die eingespeisten Sollströme korrigiert. Falls Kennlinien in Abhängigkeit der Lebens-bzw. Einsatzdauer driften, kann die Auswirkung derartiger unerwünschter Driften auf die P/I-Kennlinie dadurch entgegengewirkt werden, dass das beanspruchte Verfahren immer wieder während der Einsatz-bzw. der Lebensdauer der Druckregelventile wiederholt wird.

Das oben beschriebene Verfahren zur Ansteuerung eines Druckregelventils kann sowohl in Form einer elektronischen Hardwareschaltung, wie auch in Form einer Software realisiert werden. Im Falle einer Software-Realisierung bedeutet dies, dass ein Computerprogramm mit einer Folge von Befehlen, das heißt einem Programmcode generiert werden muss, wobei die Befehle letztendlich die in Figur 1b dargestellten Funktionen durchführen müssen.

Die Regelvorrichtung umfasst dann entweder die Hardwareschaltung oder die Software oder ein Kombination von beidem, um das beanspruchte Verfahren zur Ansteuerung eines Druckregelventils auszuführen. Im Falle einer Software-Realisierung ist es möglich, das der Figur 1b entsprechende Computerprogramm gegebenenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen zur Steuerung und/oder Regelung des Kraftstoffeinspritzsystems auf einem computerlesbaren Datenträger abzuspeichern. Dabei kann es sich um eine Diskette, eine Compact-Disk (sogenannte CD), einen sogenannten Flash-Memory oder dergleichen handeln. Die auf dem Datenträger abgespeicherte Software kann dann als Produkt an einen Kunden verkauft werden.

Im Falle einer ist es weiterhin möglich, das der Figur 1b entsprechende Computerprogramm gegebenenfalls zusammen mi@ weiteren Computerprogrammen zur Steuerung und/oder Regelung des Kraftstoff-Einspritzsysrems 700-ohne die Zuhilfenahme eines elektronischen Speichermediums-'über ein elektronisches Kommunikationsnetzwerk als Produkt an einen Kunden zu übertragen und auf diese Weise zu verkaufen. Bei dem Kommunikationsnetzwerk kann es sich insbesondere um das Internet handeln.