DE10014223B4 - Method and device for controlling an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf einen Maximalwert begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Common-Rail-System der Maximalwert wenigstens abhängig von einer Größe vorgebbar ist, die die aktuelle Fördermenge einer Kraftstoffpumpe charakterisiert.Method for controlling an internal combustion engine, wherein the fuel quantity to be injected is limited to a maximum value, characterized in that in a common rail system, the maximum value can be predetermined at least as a function of a variable that characterizes the current flow rate of a fuel pump.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine according to the preambles the independent one Claims.
Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine,
bei dem die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf einen Maximalwert begrenzt
wird, ist aus der
Aus
der
Desweiteren sind Kraftstoffeinspritzsysteme bekannt, bei denen Kraftstoff in einen Speicher gefördert und von dort über Injektoren den einzelnen Brennräumen zugemessen wird. Solche Systeme werden üblicherweise als Common-Rail-Systeme bezeichnet. Bei solchen Systemen hängt die Förderleistung der Hochdruckpumpe, die den Kraftstoff in den Speicher fördert, vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine ab. Dies bedeutet, in unterschiedlichen Betriebszuständen stehen unterschiedliche Kraftstoffmengen zur Einspritzung zur Verfügung.Furthermore Fuel injection systems are known in which fuel in promoted a memory and from there on Injectors to the individual combustion chambers is measured. Such systems are commonly called common-rail systems designated. In such systems, the delivery rate of the high pressure pump, which promotes the fuel into the storage, from the operating condition of the internal combustion engine. This means standing in different operating states different amounts of fuel available for injection.
Üblicherweise wurden die Hochdruckpumpen derart dimensioniert, dass sie in allen Betriebszuständen eine solche Kraftstoffmenge liefern, die der höchstzulässigen Kraftstoffmenge entspricht. So dimensionierte Pumpen verursachen erhebliche Kosten, sie benötigen einen sehr großen Bauraum und der Wirkungsgrad bzw. die Verlustleistung des Gesamtsystems verschlechtert sich. Dies beruht unter anderem darauf, dass in vielen Betriebszuständen die Pumpe eine zu hohe Leistung besitzt und zu viel Kraftstoff fördert. Würde dagegen eine kleinere Pumpe gewählt, so wird die maximale Leistung des Motors insbesondere bei großen Kraftstoffverbräuchen reduziert.Usually The high pressure pumps were dimensioned to fit in all operating conditions provide such amount of fuel that corresponds to the maximum permitted amount of fuel. So sized pumps cause significant costs, they require one very big Space and the efficiency or the power loss of the entire system worsens. This is based inter alia on the fact that in many Operating conditions the Pump has too high a performance and promotes too much fuel. Would against it chosen a smaller pump, thus the maximum power of the engine is reduced, especially with large fuel consumption.
Diese Problematik tritt insbesondere dann auf, wenn das System zur Steuerung eines Einspritzsystems verwendet wird, bei denen Einspritzungen erfolgen, die kein Beitrag zum Drehmoment bilden. Dies ist insbesondere bei einer Nacheinspritzung der Fall. Solche Nacheinspritzungen werden häufig zur Abgasnachbehandlung verwendet.These Problem arises in particular when the system to control an injection system is used in which injections take place, which do not contribute to the torque. This is especially true at a post-injection of the case. Such post injections will be often used for exhaust aftertreatment.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Dadurch, dass die höchstzulässige Kraftstoffmenge abhängig von einer Größe vorgebbar ist, die die aktuelle Fördermenge der Kraftstoffmenge charakterisiert, kann eine optimale Anpassung der Motorleistung an die Pumpenleistung gewährleistet werden. D. h. es kann eine kostengünstige Hochdruckpumpe mit kleinem Bauraum und hohem Wirkungsgrad und geringer Verlustleistung verwendet werden, ohne dass die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine vermindert wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Maximalwert für die einzuspritzende Kraftstoffmenge unter Berücksichtigung von erfolgenden Einspritzungen erfolgt, die nicht zum Drehmoment beitragen. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer erfolgenden Nacheinspritzung die höchstzulässige Menge gegenüber einem Betriebszustand ohne Nacheinspritzung etwas reduziert wird. In Betriebszuständen ohne Nacheinspritzung steht die gesamte Kraftstoffmenge und damit das gesamte Drehmoment der Brennkraftmaschine zur Verfügung. Lediglich in einigen ausgewählten Betriebszuständen wird die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine reduziert.Thereby, that the maximum permitted fuel quantity dependent can be specified by one size is the current flow rate Characterized by the amount of fuel can be an optimal adjustment the engine power to the pump power can be guaranteed. Ie. it can be a cost effective High pressure pump with small space and high efficiency and lower Power loss can be used without affecting the power output the internal combustion engine is reduced. Is particularly advantageous it if the maximum value for the amount of fuel to be injected, taking into account Injections occur that do not contribute to the torque. This means that, for example, in a subsequent post-injection the maximum allowable amount across from an operating condition without post-injection is slightly reduced. In operating conditions without post-injection is the total amount of fuel and thus the entire torque of the internal combustion engine available. Only in some selected Operating conditions reduces the power output of the internal combustion engine.
Zeichnungdrawing
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen näher erläutert. Es
zeigt
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
Mit
Die
Leitungen zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe
Eine
Steuerung
Diese
Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Kraftstoff, der sich im Vorratsbehälter befindet,
wird von der Vorförderpumpe
Steigt
der Druck im Niederdruckbereich auf unzulässig hohe Werte an, so öffnet das
Niederdruckbegrenzungsventil
Die
Hochdruckpumpe
Mittels
des Sensors
Als
Vorförderpumpe
Die
In
Die
Mengenvorgabe
Die
Momentenbegrenzung
Zur
Verbesserung der in der Einleitung beschriebenen Problematik bei
Common-Rail-Systemen ist eine zweite Mengenbegrenzung
Ein Maß für die aktuelle Fördermenge der Hochdruckpumpe kann neben der einzuspritzenden Wunschmenge QK0 die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK, oder das Ansteuersignal AB für eine geregelte Hochdruckpumpe verwendet werden.One Measure of the current output The high-pressure pump can in addition to the desired quantity to be injected QK0 the amount of fuel QK to be injected, or the drive signal AB for a regulated high pressure pump can be used.
Bei jeder Einspritzung wird neben er eigentlichen Einspritzmenge, die in den Brennraum gelangt, eine sogenannte Steuermenge zur Injektorsteuerung benötigt. Diese Steuermenge umfaßt ca. 20 mm3 verdichteten Kraftstoff. Üblich sind Einspritzmengen zwischen 5 und 50 mm3. Erfolgen mehrere Teileinspritzungen in einem Zumesszyklus, so wird bei jeder Teileinspritzung die entsprechende Steuermenge benötigt. Bei einem Zumesszyklus mit einer Voreinspritzung und/oder einer Nacheinspritzung nimmt die Steuermenge die gleiche Größenordnung an, wie die eingespritzte Kraftstoffmenge.In each injection, in addition to the actual amount of injection, which enters the combustion chamber, a so-called control amount for injector control is needed. This control amount comprises about 20 mm 3 compressed fuel. Injection quantities between 5 and 50 mm 3 are usual. If several partial injections occur in one metering cycle, the corresponding control quantity is required for each partial injection. In a metering cycle with a pilot injection and / or a post-injection, the control quantity assumes the same order of magnitude as the injected fuel quantity.
Erfindungsgemäß wird dabei so vorgegangen, dass ausgehend von der bekannten Fördermenge der Kraftstoffpumpe, die beispielsweise abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine in einem Kennfeld abgelegt ist, die Menge QKM2 vorgegeben wird. Bei steigender Drehzahl nimmt die geförderte Kraftstoffmenge zu.According to the invention is doing so proceeded that starting from the known flow rate the fuel pump, for example, depending on the speed of the internal combustion engine is stored in a map, the quantity QKM2 is specified. As the speed increases, the amount of fuel delivered increases.
Bei der Bestimmung der Menge QKM2 wird berücksichtigt, dass bei Common-Rail-Systemen ein Teil der geförderten Kraftstoffmenge nicht für die Kraftstoffeinspritzung zur Verfügung steht. Die in dem Kennfeld der Mengenbegrenzung abhängig vom Betriebszustand abgelegte Fördermenge wird um die Kraftstoffmenge, die nicht für die Kraftstoffeinspritzung zur Verfügung steht, vermindert. Die Kraftstoffmenge, die nicht für die Einspritzung zur Verfügung steht, beinhaltet die sogenannte Steuermenge pro Einspritzung, die Leckagemenge und die Kraftstoffeinspritzmenge, die nicht zur Bildung des Moments beitragen, wie beispielsweise Nacheinspritzungen.at The determination of the quantity QKM2 is taken into account in common rail systems part of the funded Fuel quantity not for the fuel injection is available. The in the map dependent on the quantity limitation From the operating state stored flow is about the amount of fuel not for the fuel injection to disposal stands, diminished. The amount of fuel not for the injection is available includes the so-called control amount per injection, the amount of leakage and the fuel injection amount that does not contribute to the formation of the moment such as post injections.
Die so bestimmte korrigierte Fördermenge wird dann als höchstzulässige Kraftstoffmenge QKM2 verwendet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn neben der Drehzahl weitere Betriebskenngrößen berücksichtigt werden. Dadurch lässt sich die Genauigkeit weiter verbessert. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des Kraftstoffdrucks, der auch als Raildruck bezeichnet wird. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die die höchstzulässige Kraftstoffmenge QKM2 ausgehend von der Anzahl der Einspritzungen pro Zumesszyklus vorzugeben.The so certain corrected flow becomes then as the maximum permitted fuel quantity QKM2 used. It is particularly advantageous if, in addition to the speed taken into account further operating parameters become. By doing so leaves the accuracy improves further. Is particularly advantageous the use of fuel pressure, also referred to as rail pressure becomes. Furthermore, it is advantageous if the maximum permissible fuel quantity QKM2 based on the number of injections per metering cycle.
Erfindungsgemäß wird die höchstzulässige Einspritzmenge abhängig von wenigstens von einer Größe vorgegeben, die die aktuelle Fördermenge der Kraftstoffpumpe charakterisiert.According to the invention maximum injection quantity dependent predetermined by at least one size, the current flow rate characterized the fuel pump.
Hierzu wird vorzugsweise eine Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine verwendet. Als Betriebskenngröße wird vorzugsweise der Kraftstoffdruck berücksichtigt, da dieser einen wesentlichen Einfluß auf die eingespritzte Kraftstoffmenge und die geförderte Kraftstoffmenge besitzt.For this Preferably, an operating characteristic of the internal combustion engine is used. As an operating parameter is preferably takes into account the fuel pressure, as this one significant influence has the injected amount of fuel and the amount of fuel delivered.
Als Betriebskenngröße kann zusätzlich oder alternativ die Drehzahl der Brennkraftmaschine berücksichtigt werden, da diese einen wesentlichen Einfluß auf die geförderte Kraftstoffmenge besitzt.When Operating characteristic can additionally or alternatively, the speed of the internal combustion engine taken into account As these have a significant influence on the amount of fuel delivered has.
Besonders vorteilhaft ist die Berücksichtigung der Anzahl der Einspritzungen. Insbesondere die Berückichsichtigung der Anzahl der Einspritzungen pro Zumesszyklus ist von Vorteil. Ferner ist vorteilhaft, daß die nicht momentenbildende Einspritzmenge berücksichtigt wird.Especially advantageous is the consideration the number of injections. In particular, the consideration the number of injections per metering cycle is an advantage. Furthermore, it is advantageous that the not torque-forming injection quantity is taken into account.
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110427 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20141001 |