DE19955617A1 - Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit zwei Hochdruck-Pumpen - Google Patents
Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit zwei Hochdruck-PumpenInfo
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Abstract
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Steuerung einer ersten (2) und zweiten Hochdruck-Pumpe (3) einer Brennkraftmaschine (1), bei der Kraftstoff unter hohem Druck von den beiden Hochdruck-Pumpen (2, 3) in einen ersten (7) und zweiten Hochdruck-Speicher (8) gefördert wird und deren Druck (pCR) detektiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird, in Abhängigkeit des Betriebszustandes ein erster Prüfmodus (MOD1) und/oder zweiter Prüfmodus (MOD2) gesetzt wird und in jedem Prüfmodus Korrekturgrößen der beiden Hochdruckpumpen (2, 3) ermittelt werden. Im Normalbetrieb wird eine Gleichförderung eingestellt, indem die Steuerung der ersten (2) und zweiten Hochdruck-Pumpen (3) in Abhängigkeit der Korrekturgrößen adaptiert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer ersten und zweiten Hochdruck-
Pumpe einer Brennkraftmaschine, bei der Kraftstoff unter hohem Druck in einen ersten
und zweiten Hochdruck-Speicher gefördert wird und deren Druckniveaus detektiert wird.
Eine derartige Einrichtung und Verfahren ist aus der DE 43 35 171 C1 bekannt. Hierbei
werden die beiden Hochdruck-Pumpen mit identischen Signalen angesteuert. Bei einem
Common-Rail-System mit zwei Hochdruck-Pumpen kann das Problem einer
Ungleichförderung auftreten, d. h. die geförderten Volumina sind unterschiedlich groß.
Verursacht wird diese Ungleichförderung durch Toleranzen in der Signalkette zur
Ansteuerung der Hochdruck-Pumpen sowie hydraulische Toleranzen der Hochdruck-
Pumpen. Eine Ungleichförderung bewirkt in den Hochdruck-Speichern unterschiedliche
Druckniveaus. Als Lösung für dieses Problem schlägt die DE 43 35 171 C1 eine
Ausgleichsleitung zwischen den Hochdruck-Speichern vor. Dem Problem des Vermeidens
von Ungleichförderung wird diese Lösung jedoch nicht gerecht.
Ausgehend vom zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine identische Förderleistung der beiden Hochdruck-Pumpen sicherzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Betriebszustand der
Brennkraftmaschine ermittelt wird und in Abhängigkeit des Betriebszustands ein erster
und/oder zweiter Prüfmodus gesetzt wird. In beiden Prüfmodi werden Korrekturgrößen für
die beiden Hochdruck-Pumpen ermittelt. Über diese Korrekturgrößen wird im
Normalbetrieb eine Gleichförderung eingestellt, indem die Steuerung der beiden
Hochdruck-Pumpen adaptiert wird. Unter Betriebszustand der Brennkraftmaschine sind im
Sinne der Erfindung Leerlauf, Teil- und Volllast zu verstehen.
In Ausgestaltung hierzu wird vorgeschlagen, daß sowohl im ersten Prüfmodus als auch
zweiten Prüfmodus die beiden Hochdruck-Pumpen mit einem Prüfsignal beaufschlagt
werden. Im ersten Prüfmodus sind die Prüfsignale amplitudenidentisch und gegenphasig.
Im zweiten Prüfmodus sind die Prüfsignale in der Form ausgeführt, daß die erste
Hochdruck-Pumpe auf maximale Förderung und gleichzeitig die zweite Hochdruck-Pumpe
auf minimale Förderung gesetzt wird bzw. vice versa.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, daß über die Gleichförderung eine
identische Lebensdauer der beiden Hochdruck-Pumpen erzielt wird. Bekanntermaßen ist
die Lebensdauer einer derartigen Hochdruck-Pumpe eine Funktion des geförderten
Volumens. Für die Praxis bedeutet dies, daß bei einer Wartung der Brennkraftmaschine
nicht immer zwangsweise beide Pumpen getauscht werden müssen. In Konsequenz führt
dies zu längeren, kundenfreundlicheren Wartungsintervallen, weil die Lebensdauer der
Hochdruck-Pumpen voll ausgeschöpft werden kann.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Systemschaubild eines Common-Rail-Systems
Fig. 2 Kennlinien der Hochdruck-Pumpen
Fig. 3A, 3B, 3C Zeitdiagramm, erster Prüfmodus
Fig. 4A, 4B, 4C Zeitdiagramm, zweiter Prüfmodus
Fig. 5 Programmablaufplan, erster Prüfmodus
Fig. 6 Programmablaufplan, zweiter Prüfmodus.
In Fig. 1 ist in vereinfachter Form ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit
Speichereinspritzsystem (Common-Rail) dargestellt. Dieses zeigt: die Brennkraftmaschine
1, ein elektronisches Motorsteuergerät 11, zwei Hochdruck-Pumpen 2 und 3, zwei
Hochdruck-Speicher 7 und 8 und Injektoren 9. Bei einem Speichereinspritzsystem fördert
eine Niederdruck-Pumpe oder zwei Niederdruck-Pumpen aus einem Tank den Kraftstoff zu
den Hochdruck-Pumpen 2 und 3. Der Tank sowie die Niederdruck-Pumpen sind in Fig. 1
nicht dargestellt. Das von den Niederdruck-Pumpen bereitgestellte Druckniveau ist in Fig.
1 exemplarisch mit p bezeichnet. Bei den in Fig. 1 dargestellten Hochdruck-Pumpen
handelt es sich um sauggedrosselte Pumpen, bestehend aus einer variablen Drosselstelle
und der eigentlichen Pumpe. Die Drosselstelle und die Pumpe sind zu einer baulichen
Einheit zusammengefasst.
Die erste Hochdruck-Pumpe 2 fördert via einer Leitung 5 den Kraftstoff unter hohem Druck
in den ersten Hochdruck-Speicher 7. Parallel hierzu fördert die zweite Hochdruck-Pumpe 3
via einer Leitung 6 den Kraftstoff in den zweiten Hochdruck-Speicher 8. Zwischen den
beiden Leitungen 5 und 6 ist eine Ausgleichsleitung 4 angeordnet, so daß sich
unterschiedliche Druckniveaus in den Leitungen 5 und 6 ausgleichen. Das Druckniveau
eines Hochdruck-Speichers wird über einen Drucksensor 10, Signal pCR, erfaßt. Aus
jedem Hochdruck-Speicher zweigen Leitungen mit daran angeschlossenen lnjektoren 9 ab.
Über die Injektoren 9 wird der Kraftstoff aus den Hochdruck-Speichern in die Zylinder der
Brennkraftmaschine 1 eingespritzt.
Das elektronische Motorsteuergerät 11 steuert und regelt den Zustand der
Brennkraftmaschine 1. Dieses beinhaltet die üblichen Bestandteile eines
Mikrocomputersystems, beispielsweise Mikroprozessor, I/O-Bausteine, Puffer und
Speicherbausteine (EEPROM, IRAM). In den Speicherbausteinen sind Programme und
Betriebsdaten abgelegt. Die Daten werden üblicherweise in Kennfeldern und Kennlinien
appliziert. In Fig. 1 sind als Eingangsgrößen des elektronischen Motorsteuergeräts 11
dargestellt: der Druck pCR und mit Bezugszeichen E die weiteren für den Betrieb der
Brennkraftmaschine 1 relevanten Eingangsgrößen, zum Beispiel Motordrehzahl und
Kühlerwassertemperatur. Die Ausgangsgrößen des elektronischen Motorsteuergeräts 11
sind: die Ansteuersignale für die Injektoren 9, entsprechend dem Einspritzbeginn SB und
der Einspritzdauer SD, und die Ansteuersignale U1 und U2 für die erste 2 und zweite
Hochdruck-Pumpe 3. Mit Bezugszeichen A sind zusammenfassend die weiteren
Ausgangsgrößen bezeichnet.
In Fig. 2 sind beispielhaft die Übertragungskennlinien der ersten und zweiten Hochdruck-
Pumpe dargestellt. Auf der Abszisse sind die Ansteuersignale U1 und U2 aufgetragen. Auf
der Ordinate sind der Volumenstrom Q1 und Q2 aufgetragen. Der Volumenstrom Q1
entspricht dem von der ersten Hochdruck-Pumpe 2 geförderten Volumenstrom. Der
Volumenstrom Q2 entspricht dem von der zweiten Hochdruck-Pumpe 3 geförderten
Volumenstrom. Mit den Bezugszeichen KL1 und KL2 sind die Übertragungsfunktionen der
ersten und zweiten Hochdruck-Pumpe bezeichnet. Mit Bezugszeichen B(i) ist ein
exemplarischer Betriebspunkt dargestellt. Für diesen Betriebspunkt B(i) ergeben sich
aufgrund der unterschiedlichen Kennlinien ein Volumenstrom Q1(i) und Q2(i). Diese
Ungleichförderung bewirkt unter anderem unterschiedlichen Verschleiß der
Hochdruckpumpen.
Die Fig. 3 besteht aus den Teilfiguren 3A bis 3C, entsprechend dem ersten Prüfmodus.
Dargestellt sind jeweils über der Zeit: die Prüfsignale für die beiden Hochdruck-Pumpen
(Fig. 3A), der geförderte Volumenstrom (Fig. 3B) und das Druckniveau pCR (Fig. 3C).
Die Fig. 3A und 3B enthalten jeweils drei Kurvenzüge: die durchgezogene Linie
entspricht dem zur ersten Hochdruck-Pumpe 2 gehörenden Verlauf; die strichpunktierte
Linie entspricht dem zur zweiten Hochdruck-Pumpe 3 gehörenden Verlauf; die gepunktete
Linie entspricht dem resultierenden Mittelwert. Der dargestellte Volumenstrom Q ist invers
zum Aussteuersignal U. Dies bedeutet, daß zum Beispiel bei einem Spannungswert von
0 Volt sich eine maximale Förderleistung ergibt. Selbstverständlich ist auch eine Umsetzung
mit positiver Logik möglich, ohne daß hierdurch das Wesen der Erfindung verändert wird.
Der Verfahrensablauf im ersten Prüfmodus ist folgendermaßen: Die erste Hochdruck-
Pumpe 2 wird mit einem Prüfsignal U1(PR) angesteuert. Für dieses Signal gilt die folgende
Beziehung:
U1(PR) = B(i) + f1(t)
f1(t) = U1(AMP) sin ωt
f1(t) = U1(AMP) sin ωt
hierin bedeuten:
U1(PR) Prüfsignal erste Hochdruck-Pumpe
B(i) Anfangswert, Betriebspunkt
U1(AMP) Amplitude
ω Kreisfrequenz
t Zeit
U1(PR) Prüfsignal erste Hochdruck-Pumpe
B(i) Anfangswert, Betriebspunkt
U1(AMP) Amplitude
ω Kreisfrequenz
t Zeit
Die zweite Hochdruck-Pumpe 3 wird mit einem Prüfsignal U2(PR) angesteuert. Für dieses
Signal gilt die folgende Beziehung:
U2(PR) = B(i) - f2(t)
f2(t) = U2(AMP) sin ωt
f2(t) = U2(AMP) sin ωt
hierin bedeuten:
U2(PR) Ansteuersignal zweite Hochdruck-Pumpe
B(i) Anfangswert, Betriebspunkt
U2(AMP) Amplitude
ω Kreisfrequenz
t Zeit
U2(PR) Ansteuersignal zweite Hochdruck-Pumpe
B(i) Anfangswert, Betriebspunkt
U2(AMP) Amplitude
ω Kreisfrequenz
t Zeit
Wie aus Fig. 3A ersichtlich, sind die beiden Prüfsignale U1(PR) und U2(PR) in der
Amplitude und der Frequenz identisch. Aufgrund des unterschiedlichen Vorzeichens
addieren sich die beiden Prüfsignale zum Mittelwert MW, entsprechend dem Pegel des
Betriebspunkts B(i). Die beiden Prüfsignale bewirken bei den beiden Hochdruck-Pumpen
einen Volumenstrom Q1 bzw. Q2 gemäß der Fig. 3B. Bei diesem Beispiel wurden die
Kennlinien der Fig. 2 zu Grund gelegt, d. h. die Förderleistung der ersten Hochdruck-
Pumpe 2 ist im Punkt B(i) geringer ist als jene der zweiten Hochdruck-Pumpe 3. Hieraus
ergibt sich ein resultierender Druckverlauf, entsprechend dem Mittelwert Q(MW). Dieser
bewirkt den in Fig. 3C dargestellte Druckverlauf pCR. Der Druckverlauf pCR besitzt die
gleiche Frequenz wie der Mittelwert des Volumenstroms Q(MW), ist jedoch gegenüber
diesem um einen Winkel Phi versetzt. Die Ursache für diesen Phasen-Versatz liegt darin,
daß der Hochdruck-Speicher als Integrator wirkt, d. h. der Phasen-Versatz beträgt 90 Grad.
Dieser entspricht dem Abstand des Punkts A (Fig. 3B) zum Punkt B (Fig. 3C). Der in
Fig. 3C dargestellte sinusförmige Druckverlauf bewegt sich zwischen den beiden
Extremenwerten der Punkte B und C. Dieser Abstand resultiert aus dem
Verstärkungsfehler der gesamten Signalkette und gilt als Maß für die Korrektur der
Ansteuersignale U1 und U2 der beiden Hochdruck-Pumpen. Der Abstand entspricht der
Korrekturgröße K(i).
Eine identische Verstärkung der beiden Signalketten liegt dann vor, wenn die
Korrekturgröße K(i) Null ist bzw. innerhalb eines Toleranzbandes TB liegt. Über die
Korrekturgröße K(i) werden sodann die Ansteuersignale U1 und U2 für die beiden
Hochdruck-Pumpen 2 und 3 adaptiert. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß ein
Ansteuersignal als Bezug gewählt wird, beispielsweise U1, und ausschließlich das zweite
Signal, hier also U2, adaptiert wird. Über die Veränderung des Betriebspunkts B(i) werden
nacheinander verschiedene Korrekturgrößen bestimmt, so daß im gesamten
Betriebsbereich der beiden Hochdruck-Pumpen eine Gleichförderung eingestellt werden
kann.
Die Fig. 4 besteht aus den Teilfiguren 4A bis 4C, entsprechend dem zweiten Prüfmodus.
Dargestellt sind jeweils über der Zeit: die Prüfsignale für die beiden Hochdruck-Pumpen
(Fig. 4A), der Volumenstrom der beiden Hochdruck-Pumpen (Fig. 4B) und der
resultierende Druckverlauf pCR (Fig. 4C). In den Fig. 4A und 4B sind als
durchgezogene Linie der zur ersten Hochdruck-Pumpe 2 gehörende Verlauf bzw. als
strichpunktierte Linie der zur zweiten Hochdruck-Pumpe 3 gehörende Verlauf gezeichnet.
Der Ablauf des Verfahrens ist folgendermaßen: Während des Zeitraums t1 /t2 wird das
Prüfsignal U1(PR) auf einen minimalen Wert, hier: Null, gesetzt. Gleichzeitig wird das
Prüfsignal U2(PR) der zweiten Hochdruck-Pumpe 3 auf einen maximalen Wert gesetzt. Als
Reaktion auf die beiden Prüfsignale ergibt sich der in Fig. 4B dargestellte Verlauf der
Volumenströme, d. h. der Volumenstrom Q1(MAX) entspricht der maximalen
Förderleistung der ersten Hochdruck-Pumpe 2 bzw. der Volumenstrom Q2(MIN) entspricht
einer minimalen Förderleistung der zweiten Hochdruck-Pumpe 3. Aufgrund der maximalen
Förderleistung Q1(MAX) der ersten Hochdruck-Pumpe 2 ergibt sich ein Druckverlauf pCR
gemäß der Fig. 4C. Im Zeitraum t1/t2 steigt dieses entsprechend der Linie AB an. Der
Kurvenverlauf resultiert aus der Integratorwirkung der Hochdruck-Speicher. Zum Zeitpunkt
t2 werden die beiden Prüfsignale U1(PR) und U2(PR) auf das Niveau des Betriebspunkts
B(i) gesteuert. Für das Druckniveau in den Hochdruck-Speichern ergibt sich ein
Druckverlauf pCR entlang der Linie mit den Punkten B und C. Die Druckdifferenz der
beiden Punkte B und C ist in der Fig. 4C als erste Druckerhöhung dp1(k) dargestellt. Zu
einem Zeitpunkt t3 wird das Prüfsignal U1(PR) der ersten Hochdruck-Pumpe 2 auf einen
maximalen Wert, entsprechend einer minimalen Förderleistung Q1(MIN), gesetzt. Dieser
Wert wird während des Zeitraums t3/t4 beibehalten. Gleichzeitig wird das Prüfsignal
U2(PR) der zweiten Hochdruck-Pumpe 3 auf einen minimalen Wert, entsprechend einer
maximalen Förderleistung Q2(MAX), gesetzt. Bei diesem Beispiel wurden ebenfalls die
beiden Kennlinien gemäß der Fig. 2 zu Grunde gelegt. Dies bedeutet, daß die maximale
Förderleistung der zweiten Hochdruck-Pumpe 3 geringer ausfällt als die maximale
Förderleistung der ersten Pumpe 2. Für den Zeitraum t3/t4 ergibt sich ein Druckverlauf
pCR entsprechend der Linie mit den Punkten D und E. Diese Druckdifferenz, entsprechend
dem Abstand der beiden Punkte D und E, ist in der Fig. 4C als zweite Druckerhöhung
dp2(e) bezeichnet. Zum Zeitpunkt t4 werden die beiden Prüfsignale wieder auf den
ursprünglichen Wert des Betriebspunkts B(i) gesteuert. Aufgrund der Abschaltflanke des
zweiten Prüfsignals ergibt sich ein Druckverlauf entsprechend der Linie EF.
Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, daß das Signalmuster der beiden Prüfsignale
während des Zeitraums t1 bis t4 für eine vorgebbare Anzahl wiederholt wird. Die sich
hieraus ergebenden ersten und zweiten Druckerhöhungen dp1(k) bzw. dp2(k) werden
jeweils in einen Summenspeicher gezählt. Bei Vorliegen einer vorgebbaren Anzahl von
Druckerhöhungswerten wird sodann aus dem Endstand des ersten Summenspeichers
SUM1 und dem Endstand des zweiten Summenspeichers SUM2 ein erster Mittelwert F1
bzw. ein zweiter Mittelwert F2 berechnet. Die beiden Mittelwerte F1 und F2 können über
arithmetische Mittelwertbildung berechnet werden. Diese Mittelwerte F1 und F2
bestimmen maßgeblich die Korrekturgrößen K(i). Die Korrekturgrößen sind ein Maß für den
Offset der Übertragungsfunktion.
In Fig. 5 ist ein Programmablaufplan für den ersten Prüfmodus dargestellt. Dieser beginnt
beim Schritt S1 mit dem Einlesen des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine. Bei
Schritt S2 wird sodann in Abhängigkeit des Betriebszustands der erste Prüfmodus MOD1
oder zweite Prüfmodus MOD2 oder der erste und der zweite Prüfmodus gesetzt. Zusätzlich
wird bei Schritt S2 geprüft, ob der Betriebszustand ein Prüfverfahren zuläßt. Unter
Betriebszustand im Sinn der Erfindung sind Leerlauf, Teillast und Vollast der
Brennkraftmaschine zu verstehen. Die Erfindung kann folgendermaßen ausgeführt sein: Bei
Leerlauf wird ausschließlich der zweite Prüfmodus MOD2 durchlaufen. In einem ersten
Bereich der Teillast wird der erste Prüfmodus MOD1 und der zweite Prüfmodus MOD2
durchlaufen. In einem zweiten Bereich der Teillast wird ausschließlich der erste Prüfmodus
MOD1 durchlaufen. Bei Vollast erfolgt keine Prüfung.
Der Programmteil mit den Schritten S4 bis S13 bezeichnet den ersten Prüfmodus MOD1.
Mit dem Bezugszeichen B ist der Sprung zum zweiten Prüfmodus bezeichnet. Der zweite
Prüfmodus MOD2 wird in Verbindung mit der Figur b erläutert. Wird bei Schritt S2
festgestellt, daß zum Beispiel Vollast vorliegt, so wird kein Prüfverfahren aktiviert und mit
Schritt S3 eine Warteschleife durchlaufen.
Wird bei Schritt S2 der erste Prüfmodus gesetzt, so wird bei Schritt S4 eine Laufvariable
i auf den Wert 1 gesetzt. Bei Schritt S5 wird der Betriebspunkt B(i) gesetzt. Danach wird
bei Schritt S6 das erste Prüfsignal U1(PR) für die erste Hochdruck-Pumpe 2 gesetzt. Das
erste Prüfsignal U1(PR) entspricht in Fig. 3 dem sinusförmigen Verlauf mit der
durchgezogenen Linie. Bei Schritt S7 wird das zweite Prüfsignal U2(PR) gesetzt. Dieses
zweite Prüfsignal U2(PR) ist amplitudenidentisch und gegenphasig zum ersten Prüfsignal
U1(PR). Bei Schritt S8 wird aus dem Druckverlauf pCR die Korrekturgröße K(i) bestimmt.
Danach erfolgt bei Schritt S9 ein Vergleich der Korrekturgröße K(i) mit einem Grenzwert
GW. Ist die Korrekturgröße K(i) größer als der Grenzwert GW, so erfolgt bei Schritt S10 ein
Diagnoseeintrag. Dieser Programmpfad wird somit immer dann durchlaufen, wenn eine
Hochdruck-Pumpe bereits nicht mehr im stabilen Bereich läuft.
Ergibt die Prüfung beim Schritt S9, daß die Korrekturgröße K(i) kleiner als der Grenzwert
GW ist, so wird der Schritt S11 geprüft, ob der Wert der Korrekturgröße K(i) innerhalb
eines Toleranzbandes TB liegt. Ist dies der Fall, so ist keine Korrektur der beiden
Ansteuersignale U1 und U2 notwendig, Schritt S13. Liegt die Korrekturgröße K(i)
außerhalb des Toleranzbandes TB, wie dies zum Beispiel in Fig. 3C dargestellt ist, so wird
im Schritt S12 in Abhängigkeit der Korrekturgröße K(i) die beiden Ansteuersignale U1 und
U2 adaptiert. Danach verzweigt der Programmablauf zum Punkt A mit dem erneuten
Einlesen des Betriebszustands.
In Fig. 6 ist der Programmablauf für den zweiten Prüfmodus MOD2 dargestellt. Dieser
beginnt mit dem Schritt S1 mit dem Setzen der Randparameter. Bei Schritt S2 wird das
Prüfsignal U1(PR) der ersten Hochdruck-Pumpe 2 auf einen minimalen Wert MIN bzw. das
Prüfsignal U2(PR) für die zweite Hochdruck-Pumpe 3 auf einen maximalen Wert MAX
gesetzt. Bei Schritt S3 wird sodann die erste Druckerhöhung dp 1(k) gemessen. Bei Schritt
S4 wird diese erste Druckerhöhung in einem ersten Summenspeicher SUM1 addiert. Bei
Schritt S5 wird das erste Prüfsignal U1(PR) auf einen maximalen Wert MAX, entsprechend
minimaler Förderleistung Q1(MIN), und das zweite Prüfsignal U2(PR) auf einen minimalen
Wert MIN, entsprechend maximaler Förderleistung Q2(MAX), gesetzt. Bei Schritt S6 wird
die sich einstellende zweite Druckerhöhung dp2(k) gemessen und danach in einem zweiten
Summenspeicher SUM2 addiert, Schritt S7. Bei Schritt S8 wird geprüft, ob die Laufvariable
k ihren Endstand N erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, so wird bei Schritt S9 die
Laufvariable k um Eins erhöht und die Schleife mit den Schritten S2 bis 57 erneut
durchlaufen.
Ergibt die Prüfung, daß die Schleife N-mal durchlaufen wurde, so verzweigt das Programm
zum Schritt S10. Bei diesem Schritt wird in Abhängigkeit des Werts der Laufvariable i
entweder der Programmpfad mit den Schritten S11 bis S13 oder mit den Schritten S14 bis
S16 durchlaufen oder der Programmablauf ist beendet. Beim ersten Durchlauf, d. h. die
Laufvariable i ist 1, wird im Schritt S11 aus dem Endstand des ersten Summenspeichers
SUM1 ein Mittelwert F1 berechnet. Bei Schritt S12 wird aus diesem ersten Mittelwert F1
die Korrekturgröße K(i) berechnet. Danach erfolgt bei Schritt S13 die Adaption des
Ansteuersignals U1 der ersten Hochdruck-Pumpe 2. Bei Schritt S17 wird die Kenngröße
K(i) mit dem Grenzwert GW verglichen. Bei positivem Prüfergebnis, d. h. die erste Pumpe
ist bereits defekt, erfolgt bei Schritt S18 ein Diagnoseeintrag. Danach ist der
Programmablaufplan beendet.
Ergibt die Prüfung bei Schritt S17, daß die Kenngröße K(i) kleiner als der Grenzwert GW ist,
so wird bei Schritt S19 die Laufvariable i um 1 erhöht. Danach verzweigt der
Programmablauf zum Punkt C, d. h. zum Schritt S10. Beim zweiten Durchlauf, d. h. die
Laufvariable i ist jetzt 2, wird ein zweiter Mittelwert F2 berechnet, Schritt S14. Bei Schritt
S15 wird aus diesem zweiten Mittelwert F2 die Kenngröße K(i) berechnet. Danach erfolgt
bei Schritt S16 die Adaption des Ansteuersignals U2 der zweiten Hochdruck-Pumpe 3.
Danach erfolgt wie zuvor beschrieben der Programmteil mit den Schritten S17 bis S19. Bei
dritten Programmdurchlauf, d. h. die Laufvariable ist jetzt 3, erfolgt bei Schritt S10 der
Sprung zum Programmende.
1
Brennkraftmaschine
2
erste Hochdruck-Pumpe
3
zweite Hochdruck-Pumpe
4
Ausgleichsleitung
5
Leitung
6
Leitung
7
erster Hochdruck-Speicher
8
zweiter Hochdruck-Speicher
9
Injektor
10
Drucksensor
11
elektronisches Motorsteuergerät
Claims (13)
1. Verfahren zur Steuerung einer ersten (2) und zweiten Hochdruck-Pumpe (3) einer
Brennkraftmaschine (1), bei der Kraftstoff unter hohem Druck von den beiden Hochdruck-
Pumpen (2, 3) in einen ersten (7) und zweiten Hochdruck-Speicher (8) gefördert wird und
deren Druck (pCR) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird, in Abhängigkeit des
Betriebszustandes ein erster Prüfmodus (MOD1) und/oder zweiter Prüfmodus (MOD2)
gesetzt wird, in jedem Prüfmodus Korrekturgrößen (K(i), 1 = 1, 2, 3. . .) der beiden
Hochdruckpumpen (2, 3) ermittelt werden und im Normalbetrieb eine Gleichförderung
eingestellt wird, indem die Steuerung der ersten (2) und zweiten Hochdruck-Pumpe (3) in
Abhängigkeit der Korrekturgrößen (K(i), i = 1, 2, 3. . .) adaptiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im ersten
(MOD1) als auch zweiten Prüfmodus (MOD2) die beiden Hochdruck-Pumpen (2, 3) jeweils
mit einem Prüfsignal (U1(PR), U2(PR)) beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten
Prüfmodus (MOD 1) die Prüfsignale (U1(PR), U2(PR)) in Abhängigkeit eines Betriebspunkt
(B(i), i = 1, 2, 3. . .) verändert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfsignal
(U1(PR)) für die erste Hochdruck-Pumpe (2) und das Prüfsignal (U2(PR)) für die zweite
Hochdruck-Pumpe (3) amplitudenidentisch und gegenphasig sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Korrekturgrößen (K(i)) aus einer Modulation des detektierten Druck (pCR) bestimmt
werden (K(i) = f(pCR)).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß keine Adaption der
Steuerung der ersten (2) und zweiten Hochdruckpumpe (3) erfolgt, wenn die Druckwerte
(pCR) innerhalb eines Toleranzbandes (TB) liegen.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten
Prüfmodus (MOD2) in einem ersten Schritt das Prüfsignal (U1(PR)) der ersten Hochdruck-
Pumpe (2) auf einen minimalen Wert, entsprechend maximaler Förderleistung (Q1(MAX)),
gesetzt wird und gleichzeitig das Prüfsignal (U2(PR)) der zweiten Hochdruck-Pumpe (3) auf
einen maximalen Wert, entsprechend minimaler Förderleistung (Q2(MIN)), gesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in einem
zweiten Schritt das Prüfsignal (U1(PR)) der ersten Hochdruck-Pumpe (2) auf einen
maximalen Wert, entsprechend minimaler Förderleistung (Q1(MIN)), gesetzt wird und
gleichzeitig das Prüfsignal (U2(PR)) der zweiten Hochdruck-Pumpe (3) auf einen minimalen
Wert, entsprechend maximaler Förderleistung (Q2(MAX)), gesetzt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im
ersten Schritt eine erste Druckerhöhung (dp 1(k), k = 1, 2, 3. . .) und im zweiten Schritt eine
zweite Druckerhöhung (dp2(k), k = 1, 2, 3. . .) detektiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste
(dp 1(k)) als auch zweite Druckerhöhung (dp2(k)) summiert werden (SUM1, SUM2) und bei
Vorliegen einer vorgebbaren Anzahl (N) von Druckerhöhungs-Werten (dp 1(k), dp2(k)) ein
erster (F1) Mittelwert (F1 = SUM1/N) und zweiter Mittelwert (F2 = SUM2/N) berechnet
werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Korrekturgrößen (K(i)) aus den beiden Mittelwerten (F1, F2) bestimmt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Korrekturgrößen (K(i)) mit einem Grenzwert (GW) verglichen werden und ein
Diagnoseeintrag erfolgt, wenn eine Korrekturgröße (K(i)) größer dem Grenzwert (GW) ist
(K(i) < GW).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Korrekturgrößen (K(i)) zusätzlich gefiltert werden (FIL-K(i)) und ein Diagnoseeintrag erfolgt,
wenn eine gefilterte Korrekturgröße (FIL-K(i)) größer dem Grenzwert (GW) ist
(FIL-K(i) < GW).
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