DE10155249C1 - Einspritzanlage sowie Verfahren zur Regelung einer Kraftstoffpunpe - Google Patents
Einspritzanlage sowie Verfahren zur Regelung einer KraftstoffpunpeInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zur Regelung einer volumenstromgesteuerten Kraftstoffpumpe (1), wobei der durch die Kraftstoffpumpe (1) zu erzeugende Kraftstoffdruck mittels einer Kraftstoffmassenbilanz bestimmt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzanlage für
eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Regelung ei
ner volumenstromgesteuerten Kraftstoffpumpe.
Bei modernen Brennkraftmaschinen werden häufig Speicherein
spritzanlagen verwendet, welche zur Speicherung eines unter
Druck stehenden Kraftstoffes einen Druckspeicher aufweisen.
Aus diesem Druckspeicher werden die den einzelnen Brennräumen
der Brennkraftmaschine zugeordneten Injektoren mit Kraftstoff
versorgt. Die Kraftstoffzufuhr zu dem Druckspeicher erfolgt
dabei über eine Hochdruckpumpe, die über ein steuerbares Ven
til mit dem Druckspeicher verbunden ist, wobei das zwischen
der Hochdruckpumpe und dem Druckspeicher angeordnete Ventil
eine Einstellung des in dem Druckspeicher herrschenden Kraft
stoffdrucks ermöglicht. So kann das Ventil beispielsweise ein
Teil des von der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffstroms
abzweigen und in einen Niederdruckbereich der Einspritzanlage
zurückführen, wenn der gewünschte Kraftstoffdruck erreicht
oder überschritten ist. Bei einem Unterschreiten des ge
wünschten Kraftstoffdrucks im Druckspeicher leitet das Ventil
dagegen den gesamten von der Hochdruckpumpe geförderten
Kraftstoffstrom zum Druckspeicher weiter, um möglichst
schnell wieder das gewünschte Druckniveau im Druckspeicher zu
erreichen. Das zwischen der Hochdruckpumpe und dem Druckspei
cher angeordnete Ventil ermöglicht somit eine Einstellung des
im Druckspeicher herrschenden Kraftstoffdrucks, so dass die
ses Ventil von einer Steuereinheit entsprechend der einzu
spritzenden Kraftstoffmenge angesteuert wird.
Bei derartigen Einspritzanlagen wäre es wünschenswert, wenn
die Kraftstoffpumpe so regelbar wäre, dass nur die benötigte
Kraftstoffmenge, abhängig von der Einspritzmenge und dem
Kraftstoffdruckniveau gefördert würde.
Aus der DE 197 31 201 A1 ist ein Verfahren zur Regelung des
Kraftstoffdruckes in einem Kraftstoffspeicher bekannt,
welches den über die Injektoren abgegebenen
Kraftstoffmassenstrom ermittelt und dann die dem
Kraftstoffspeicher zugeführte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit
von dem abzugebenden Kraftstoffmassenstrom regelt.
Die DE 197 03 891 A1 beschreibt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Erkennung einer Leckage in einem Common-Rail-
System. Hierbei erfasst ein Drucksensor den Druck im
Hochdruckbereich, wobei wenigstens zwei Druckwerte zu
unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst werden. Ausgehend von
den Druckwerten wird eine Kraftstoffmengenbilanz erstellt,
wobei ausgehend von der Kraftstoffmengenbilanz auf eine
Leckage bzw. die Größe einer Leckage im Druckspeicher
geschlossen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einfachem
Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit eine
verbesserte Einspritzanlage mit einer volumenstromgesteuerten
Kraftstoffpumpe mit verbessertem Wirkungsgrad bereitzu
stellen. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein sicheres und einfaches Verfahren zur Regelung einer
volumenstromgesteuerten Kraftstoffpumpe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Einspritzanlage mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Einspritzanlage für eine Brennkraft
maschine umfasst eine volumenstromgesteuerte Pumpe zur Förde
rung von Kraftstoff in einen Druckspeicher sowie ein
steuerbares Volumenstromventil zur Einstellung eines gewün
schten Kraftstoffdrucks. Weiter umfasst die Einspritzanlage
eine Steuer- bzw. Regeleinheit zur Regelung der Druckhöhe im
Druckspeicher. Dabei wird ein von der Steuer- bzw.
Regeleinheit berechneter Kraftstoffdruck zur Druckregelung im
Druckspeicher anhand einer Kraftstoffmassenbilanz bestimmt.
Mit anderen Worten erfolgt eine Regelung der Einspritzanlage
anhand einer Kraftstoffmassenbilanz, wobei im einfachsten
Fall der errechnete Kraftstoffdruck durch eine Integration
der durch die Pumpe geförderten Kraftstoffmenge und der durch
Einspritzventile entfernten Kraftstoffmenge (eingespritzte
Kraftstoffmenge) berechnet wird. Dadurch kann eine einfache
und besonders genaue Regelung der Pumpe ermöglicht werden, so
dass anhand der Kraftstoffmassenbilanz basierend auf den
zufließenden und abfließenden Kraftstoffmassen der Kraft
stoffdruck genau bestimmt werden kann. Dadurch kann
vorzugsweise die Pumpe erfindungsgemäß derart geregelt
werden, dass z. B. nur noch genau die notwendige Kraftstoff
menge gefördert wird, welche zum Kraftstoffdruckaufbau bzw.
-abbau notwendig ist. Dadurch wird ein besonders hoher Wir
kungsgrad der erfindungsgemäßen Einspritzanlage erreicht. Um
eine möglichst genaue Bestimmung des Kraftstoffdrucks zu
ermöglichen, wird der Kraftstoffdruck p mittels eines
Kraftstoffdruckmodells anhand der Gleichung
bestimmt. Dabei ist mpist die durch die Pumpe geförderte
Kraftstoffmenge, minj die durch die Einspritzung entfernte
Kraftstoffmenge, ρ die Dichte des Kraftstoffs, TKraftstoff die
Temperatur des Kraftstoffs, E eine Modulgröße des Kraftstoffs
und VRail das Volumen der Bauteile der Einspritzanlage
zwischen der Pumpe und den Injektoren (Volumen des
Druckspeichers). Erfindungsgemäß wird unter der Modulgröße E
des Kraftstoffs eine Größe verstanden, welche von der
Art des Kraftstoffs, der Temperatur und der Kompressibilität
des Kraftstoffs, der Dehnbarkeit des Druckspeichers und dem
Material des Druckspeichers abhängt, wobei die Größe E
insbesondere von der Temperatur und der Kompressibilität des
Kraftstoffs abhängt. Mittels dieses Kraftstoffdruckmodells
kann eine besonders genaue Bestimmung des Druckes und somit
eine besonders genaue Regelung der Pumpe erreicht werden.
Um eine noch genauere Berechnung des Kraftstoffdruckes zu
ermöglichen, ist vorzugsweise weiter ein Korrekturwert für
die Kraftstoffmassenbilanz vorgesehen, durch welchen weitere
Einflüsse auf das System, wie z. B. auftretende Leckagever
luste, berücksichtigt werden können. Vorzugsweise wird der
Korrekturwert aus einem Modellfehler zwischen dem gemessenen
tatsächlichen Druck und dem Modelldruck sowie einem adaptiven
Korrekturwert berechnet. Der adaptive Korrekturwert wird da
bei aus einem gefilterten I-Anteil eines PI-Reglers
errechnet.
Die Steuer- bzw. Regeleinheit kann die Druckhöhe im Druck
speicher z. B. durch Öffnen bzw. Schließen des Regelventils
und/oder durch eine Änderung der Antriebsdrehzahl der Pumpe
regeln.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung einer volumen
stromgesteuerten Kraftstoffpumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der durch die Kraftstoffpumpe zu erzeugende Kraftstoff
druck mittels einer Kraftstoffmassenbilanz ermittelt wird.
Hierdurch wird neben einer genauen Regelung auch eine Vor
hersage eines Kraftstoffdrucks, welcher in einem nach
folgenden Zeitpunkt, z. B. wie einer Einspritzung möglich.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aus
führungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung be
schrieben. In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ein
spritzanlage gemäß einem ersten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Kraft
stoffpumpenregelung gemäß dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ein
spritzanlage gemäß einem zweiten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nachfolgend ei
ne Einspritzanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße Ein
spritzanlage eine als Einkolbenpumpe ausgebildete Hochdruck
pumpe 1, einen Druckspeicher 3 sowie ein Regelventil 2. Am
Druckspeicher 3 sind mehrere Injektoren 4 vorgesehen, welche
zur Einspritzung von Kraftstoff in einen nicht dargestellten
Brennraum dienen. Das Regelventil 2 ist zwischen einem Nie
derdruckbereich 6 und dem Druckspeicher 3 angeordnet, wobei
die Pumpe 1 an einer Verbindungsleitung 11 zwischen dem Re
gelventil 2 und dem Druckspeicher 3 über eine Leitung 9 ange
schlossen ist. Somit arbeitet die Pumpe 1 als Plungerpumpe
und eine Ansaugung von Kraftstoff durch die Pumpe 1 erfolgt
durch das Regelventil 2 hindurch.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Regelventil 2 als volumen
stromgesteuertes Elektroventil ausgebildet, welches einen
Durchlass 10 in Richtung der angesaugten Strömung von Kraft
stoff, d. h. vom Niederdruckbereich 6 in Richtung der Leitung
11 öffnet.
Weiterhin ist vor dem Druckspeicher 3 ein Rückschlagventil 5
vorgesehen, um einen Rückfluss von Kraftstoff aus dem Druck
speicher 3 zu verhindern. Am Druckspeicher 3 ist ein Druck
sensor 7 angeordnet, um den tatsächlichen Druck im Druck
speicher 3 zu messen. Der Drucksensor 7 ist mit einer Steuer-
bzw. Regeleinheit 8 (ECU) verbunden. Die Steuer- bzw. Regel
einheit 8 steuert dabei das Regelventil 2 sowie die Pumpe 1
und die Injektoren 4. Dabei ist das Ein/Aus-Signal für das
Regelventil 2 mit dem Kolbenhub der Pumpe 1 synchronisiert.
Die Funktion der Einspritzanlage ist dabei wie folgt. Im An
saughub der Pumpe 1 wird Kraftstoff durch den Durchlass 10
bei geöffnetem Regelventil 2 aus dem Niederdruckbereich 6 an
gesaugt. Wenn der Druck im Druckspeicher 3 noch nicht die ge
wünschte Druckhöhe erreicht hat, wird nach dem Ansaughub das
Regelventil 2 geschlossen, so dass Kraftstoff über das Rück
schlagventil 5 in den Druckspeicher 3 gefördert wird. Diese
Kraftstoffförderung durch die Pumpe 1 erfolgt so lange, bis
der gewünschte Druck im Druckspeicher 3 erreicht ist. Wird
der Druck im Druckspeicher 3 erreicht bzw. überschritten,
wird das Regelventil 2 auch beim Druckhub der
Pumpe 1 geöffnet, so dass keine Förderung von Kraftstoff in
den Druckspeicher 3 erfolgt, sondern der angesaugte Kraft
stoff wieder durch das Regelventil 2 zurück in den Nieder
druckbereich 6 gefördert wird. Da erfindungsgemäß eine
Regelung anhand einer Kraftstoffmassenbilanz erfolgt, kann
die Regelung der Druckhöhe mit hoher Genauigkeit erfolgen, so
dass eine Überschreitung des gewünschten Druckwertes im
Druckspeicher, wenn überhaupt, nur sehr kurzzeitig auftritt.
Dadurch kann ein sehr guter Wirkungsgrad erreicht werden, da
eine unnötige Kraftstoffförderung vermieden werden kann.
Die Bestimmung des Kraftstoffdrucks p im Druckspeicher 3 zur
Regelung der Druckhöhe erfolgt erfindungsgemäß mittels der
Kraftstoffmassenbilanz wie folgt: Der Kraftstoffdruck p wird
durch eine Integration der in den Druckspeicher durch die
Kraftstoffpumpe geförderte Kraftstoffmasse mpist und der durch
die Einspritzventile 4 entfernten Kraftstoffmasse minj be
rechnet. Die Berechnung des Kraftstoffdrucks erfolgt dabei
mittels der Gleichung 1:
Dabei wird der Druck p auch von der Kraftstofftemperatur
TKraftstoff der Dichte ρ des Kraftstoffs, einer Modulgröße E des
Kraftstoffs und des Druckspeichervolumens VRail bestimmt. Das
Druckspeichervolumen VRail bleibt konstant. Die Größe E hängt
insbesondere neben der Kompressibilität des Kraftstoffs auch
von der Elastizität des Druckspeichers ab, da bei heutigen
Einspritzanlagen sehr hohe Drücke im Druckspeicher auftreten.
Anhand dieser Gleichung 1 kann erfindungsgemäß somit eine
genaue Druckhöhenregelung mittels einer
Kraftstoffmassenbilanz erfolgen, so dass eine unnötige
Rückförderung von Kraftstoff im wesentlichen vermieden werden
kann und ein signifikant höherer Wirkungsgrad als im Stand
der Technik erreicht werden kann.
Aufgrund einer Vielzahl weiterer äußerer Einflüsse kann es
jedoch notwendig sein, den Druckwert p des Druckspeichers 3
zu korrigieren. Dies kann mittels eines Korrekturwerts mcor
erfolgen. Dadurch kann mittels der Gleichung (2) ein prädi
zierter Kraftstoffdruck ppräd bestimmt werden:
Dieser prädizierte Kraftstoffdruck ppräd stellt dabei das in
Fig. 2 gezeigte Streckenmodell "Fuelrail" dar. Durch den
Korrekturfaktor kann dieser prädizierte Kraftstoffdruck ppräd
aber auch für eine noch exaktere Berechnung der einge
spritzten Kraftstoffmenge verwendet werden.
Um das Sensorverhalten des Kraftstoffdrucksensors 7 nach
bilden zu können, ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Strecken
modell "Kraftstoffdrucksensor" vorgesehen. Dabei wird für die
Sensordynamik ein PT1-Verlauf angenommen. Das Filter ist da
bei über einen Korrelationsfaktor Csen mittels der Gleichung 3
konfigurierbar:
Psen,n = Csen.ppräd.(1 - Csen).Psen,n-1 (3)
Zusätzlich wird mittels eines Streckenmodells ECU noch das
Abtastverhältnis der ECU 8 nachgebildet. Dies wird durch die
Gleichung 4
pMdl,n = 1/2(psen,n + psen,n-1) (4)
erreicht. Aus diesem Modelldruck pmdl wird zusammen mit dem
durch den Sensor 7 gemessenen Kraftstoffdruck pmess eine Ab
weichung errechnet (vgl. Fig. 2). Diese Abweichung stellt
den Modellfehler dar. Über einen PI-Regler (PI-Controller)
wird dieser Modellfehler als Größe ΔmRegler ausgegeben. Wie
terhin wird der I-Anteil des PI-Reglers über eine gleitende
Mittelwertbildung in einen adaptiven Korrekturwert madapt ü
berführt. Mit der Bildung dieses Korrekturwerts wird der I-
Anteil entsprechend korrigiert (vgl. Fig. 2).
Somit wird der Korrekturwert mcor aus dem oben erwähnten adap
tiven Korrekturwert madapt und dem Ausgang des PI-Reglers
ΔmRegler mittels der Gleichung 5 errechnet:
mcor = madapt + ΔmRegler (5)
Somit wird die in Fig. 2 im oberen Teil der Pumpenan
steuerung dargestellte, zum Druckaufbau bzw. -abbau benötigte
Kraftstoffmasse msoll entsprechend der nachfolgenden Gleichung
6 aus dem Kraftstoffdrucksollwert psoll und dem prädizierten
Kraftstoffdruck ppräd errechnet:
Somit wird die gesamte, von der Kraftstoffpumpe 1 zu fördern
de Kraftstoffmenge mpsoll aus der Sollmenge msoll, der einge
spritzten Kraftstoffmenge minj und dem adaptiven Korrekturwert
madapt mittels Gleichung 7 errechnet:
mpsoll = msoll + minj - madapt (7)
Somit kann erfindungsgemäß die Druckhöhe im Druckspeicher 3
anhand einer Kraftstoffmassenbilanz geregelt werden, was eine
signifikant bessere und genauere Regelung der Pumpe bzw. des
Ventils und somit auch des Kraftstoffdrucks im Druckspeicher
3 ermöglicht. Erfindungsgemäß wird somit ein modellgestütztes
Bestimmen des im Druckspeicher 3 herrschenden Kraftstoff
drucks mittels des in Fig. 2 gezeigten Regelungskreises mög
lich.
In Fig. 1 ist noch eine Variante der Erfindung in gestrich
elten Linien dargestellt. Ein zusätzliches Einlassrück
schlagventil 12 ist in einer direkten Verbindungsleitung zwi
schen dem Niederdruckbereich 6 und der zur Pumpe 1 führenden
Leitung 9 angeordnet (vgl. Fig. 1). Dadurch muss eine Ansau
gung von Kraftstoff nicht mehr durch das Regelventil 2 erfol
gen, sondern kann durch das Rückschlagventil 12 erfolgen. So
mit muss auch ein Ein/Aus-Signal für die Regelpumpe 2 nicht
mehr mit dem Kolbenhub synchronisiert sein.
Es sei angemerkt, dass weiterhin eine Ansaugung von Kraft
stoff gleichzeitig sowohl durch das Rückschlagventil 12 als
auch durch das Regelventil 2 ausgeführt werden kann. An
sonsten entspricht die Funktion und Regelung dieser Variante
dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene
Beschreibung verwiesen werden kann.
In Fig. 3 ist eine Einspritzanlage gemäß einem zweiten Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen
Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zwei
ten Ausführungsbeispiel eine Mehrkolbenpumpe 1 vorgesehen,
welche drei Kolben 13a, 13b und 13c aufweist. Im Ansaughub
saugen die drei Kolben 13a, 13b, 13c unmittelbar aus der Nie
derdruckleitung 6 an, wobei in den jeweiligen Ansaugleitungen
jeweils ein Rückschlagventil 14a, 14b bzw. 14c angeordnet
ist. Weiterhin, wie in Fig. 3 gezeigt, sind zwischen den
einzelnen Kolben 13a, 13b, 13c und dem Druckspeicher 3 je
weils noch separate Rückschlagventile 15a, 15b bzw. 15c ange
ordnet, um ein Rückströmen von in die Leitung 11 gefördertem
Fluid zu verhindern.
Die Funktion des Regelventils 2 entspricht dem des ersten
Ausführungsbeispiels, wobei das Regelventil 2 im zweiten Aus
führungsbeispiel als Ventil ausgebildet ist, welches in Strö
mungsrichtung von der Leitung 11 zur Niederdruckleitung 6
öffnet (vgl. Fig. 3). Ansonsten entspricht die Einspritz
anlage sowie insbesondere die Regelung der Druckhöhe im
Druckspeicher 3 mittels einer Kraftstoffmassenbilanz dem ers
ten Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Be
schreibung verwiesen werden kann.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Einspritzanlage
für eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zur Regelung
einer volumenstromgesteuerten Kraftstoffpumpe 1, wobei der
durch die Kraftstoffpumpe 1 zu erzeugende Kraftstoffdruck
mittels einer Kraftstoffmassenbilanz bestimmt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können verschiedene Ab
weichungen und Änderungen ausgeführt werden, ohne den Erfin
dungsumfang zu verlassen.
1
Kolbenpumpe
2
Regelventil
3
Druckspeicher
4
Injektor
5
Rückschlagventil
6
Niederdruckleitung
7
Drucksensor
8
Steuer- und Regeleinheit
9
Leitung
10
Durchlass
11
Leitung
12
Einlassrückschlagventil
13
a-c Kolbenpumpe
14
a-c Rückschlagventile
15
a-c Rückschlagventile
Claims (11)
1. Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine umfassend
eine volumenstromgesteuerte Pumpe (1) zur Förderung von
Kraftstoff in einen Druckspeicher (3), ein regelbares
Volumenstromventil (2) zur Einstellung eines Kraftstoffdrucks
und eine Steuer- bzw. Regeleinheit (8), dadurch ge
kennzeichnet, dass ein durch die Steuer- bzw.
Regeleinheit (8) berechneter Kraftstoffdruck zur Regelung der
Druckhöhe im Druckspeicher (3) anhand einer
Kraftstoffmassenbilanz bestimmt wird, und der Kraftstoffdruck
mittels eines Kraftstoffdruckmodells mit der Gleichung
bestimmt wird, wobei mpist die durch die Kraftstoffpumpe (1) geförderte Kraftstoffmasse ist, minj die durch Einspritz ventile (4) entfernte Kraftstoffmasse ist, TKraftstoff die Tem peratur des Kraftstoffs ist, VRail ein Volumen der Bauteile der Einspritzanlage zwischen der Pumpe (1) und den Einspritz ventilen (4) ist, ρ die Dichte des Kraftstoffs ist und E eine Größe ist, welche von der Kompressibilität des Kraftstoffs und der Elastizität des Druckspeichers abhängt.
bestimmt wird, wobei mpist die durch die Kraftstoffpumpe (1) geförderte Kraftstoffmasse ist, minj die durch Einspritz ventile (4) entfernte Kraftstoffmasse ist, TKraftstoff die Tem peratur des Kraftstoffs ist, VRail ein Volumen der Bauteile der Einspritzanlage zwischen der Pumpe (1) und den Einspritz ventilen (4) ist, ρ die Dichte des Kraftstoffs ist und E eine Größe ist, welche von der Kompressibilität des Kraftstoffs und der Elastizität des Druckspeichers abhängt.
2. Einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der berechnete Kraftstoffdruck (ppräd)
mittels eines Korrekturwerts (mcor) für die Kraftstoff
massenbilanz korrigiert ist.
3. Einspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Korrekturwert (mcor) durch Addition
eines adaptiven Korrekturwerts (madapt) und eines
Modellfehlers (ΔmRegler) berechnet wird, wobei der Modell
fehler (ΔmRegler) über einen PI-Regler ausgegeben wird,
welcher eine Abweichung zwischen einem gemessenen Kraftstoff
druck (pmess) und einem Modelldruck (pmdl) ausregelt.
4. Einspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Modelldruck (pmdl) durch einen
Mittelwert eines modellierten Druckes (psen) für den Kraft
stoffdrucksensor (7) berechnet wird.
5. Einspritzanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, dass der adaptive Korrekturwert (madapt)
aus dem I-Anteil des PI-Reglers durch eine gleitende Mittel
wertbildung berechnet wird.
6. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zum Druckaufbau
bzw. Druckabbau benötigte Kraftstoffmasse (msoll) durch die
Gleichung
bestimmt wird, wobei psoll der vorgegebene Solldruck ist, ppräd der berechnete prädizierte Kraftstoffdruck ist, TKraftstoff die Temperatur des Kraftstoffs ist, VRail ein Volumen der Bauteile der Einspritzanlage zwischen der Pumpe (1) und, den Einspritz ventilen (4) ist, ρ die Dichte des Kraftstoffs ist und E eine Größe ist, welche von der Kompressibilität des Kraftstoffs und der Elastizität des Druckspeichers abhängt.
bestimmt wird, wobei psoll der vorgegebene Solldruck ist, ppräd der berechnete prädizierte Kraftstoffdruck ist, TKraftstoff die Temperatur des Kraftstoffs ist, VRail ein Volumen der Bauteile der Einspritzanlage zwischen der Pumpe (1) und, den Einspritz ventilen (4) ist, ρ die Dichte des Kraftstoffs ist und E eine Größe ist, welche von der Kompressibilität des Kraftstoffs und der Elastizität des Druckspeichers abhängt.
7. Einspritzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass die von der Kraftstoffpumpe (1) zu
fördernde Kraftstoffmasse (mpsoll) durch die Gleichung
mpsoll = msoll + minj + madapt
berechnet wird.
mpsoll = msoll + minj + madapt
berechnet wird.
8. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- bzw.
Regeleinheit (8) die Druckhöhe im Druckspeicher (3) durch
Öffnen bzw. Schließen des Regelventils (2) und/oder durch
eine Änderung der Antriebsdrehzahl der Pumpe (1) regelt.
9. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das volumenstrom
gesteuerte Ventil (2) als Elektroventil ausgebildet ist.
10. Verfahren zur Regelung einer volumenstromgesteuerten
Kraftstoffpumpe (1), wobei der durch die Kraftstoffpumpe
(1) zu erzeugende Kraftstoffdruck mittels einer
Kraftstoffmassenbilanz ermittelt wird, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Kraftstoffdruck (p) mittels der
Gleichung:
bestimmt wird, wobei mpist die durch die Kraftstoffpumpe (1) geförderte Kraftstoffmasse ist, minj die durch die Einspritz ventile (4) entfernte Kraftstoffmasse ist, TKraftstoff die Temperatur des Kraftstoffs ist, VRail ein Volumen der Bauteile der Einspritzanlage zwischen der Pumpe (1) und den Einspritz ventilen (4) ist, ρ die Dichte des Kraftstoffs ist und E eine Größe ist, welche von der Kompressibilität des Kraftstoffs und der Elastizität des Druckspeichers abhängt.
bestimmt wird, wobei mpist die durch die Kraftstoffpumpe (1) geförderte Kraftstoffmasse ist, minj die durch die Einspritz ventile (4) entfernte Kraftstoffmasse ist, TKraftstoff die Temperatur des Kraftstoffs ist, VRail ein Volumen der Bauteile der Einspritzanlage zwischen der Pumpe (1) und den Einspritz ventilen (4) ist, ρ die Dichte des Kraftstoffs ist und E eine Größe ist, welche von der Kompressibilität des Kraftstoffs und der Elastizität des Druckspeichers abhängt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, dass bei der Berechnung der Kraftstoff
massenbilanz ein Korrekturwert (mcor) berücksichtigt wird.
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