DE10122441A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE10122441A1
DE10122441A1 DE10122441A DE10122441A DE10122441A1 DE 10122441 A1 DE10122441 A1 DE 10122441A1 DE 10122441 A DE10122441 A DE 10122441A DE 10122441 A DE10122441 A DE 10122441A DE 10122441 A1 DE10122441 A1 DE 10122441A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
operating parameter
sensor
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10122441A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes-Joerg Rueger
Juergen Biester
Udo Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10122441A priority Critical patent/DE10122441A1/de
Publication of DE10122441A1 publication Critical patent/DE10122441A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F02D41/247—Behaviour for small quantities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/025—Engine noise, e.g. determined by using an acoustic sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/063—Lift of the valve needle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Ausgehend von Ausgangssignalen eines Körperschallsensors werden Betriebskenngrößen ermittelt, die zur Steuerung und/oder Überwachung der Brennkraftmaschine verwendet werden. Als Körperschallsensor wird ein Piezoaktor, der zur Steuerung der Kraftstoffzumessung dient, verwendet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Aus der DE 195 48 279 (US 59 45 596) ist ein Verfahren zur Überwachung eines Kraftstoffzumesssystems, insbesondere eines Common-Rail-Systems einer Dieselbrennkraftmaschine, bekannt, bei dem ein defektes Zumesssystem erkannt wird, wenn ein Ausgangssignal eines Körperschallsensors von einem vorgebbaren Wert abweicht. Ferner ist aus dieser Schrift ein Verfahren bekannt, mit dem ausgehend von dem Signal des Körperschallsensors durch geeignete Filterung Signale vorgebbar sind, die den Beginn und/oder das Ende der Einspritzung charakterisieren.
Desweiteren ist aus der DE-OS 39 29 747 ein Verfahren bekannt, bei dem zur Nullmengenkalebrierung ein Körperschallsensor eingesetzt wird. Dabei wird ausgehend von einer Einspritzmenge, bei der keine Einspritzung erfolgt, diese solange erhöht, bis eine Einspritzung erfolgt, wobei die einsetzende Einspritzung mittels eines Körperschallsensors erkannt wird. Ausgehend von diesen so ermittelten Werten, bei denen gerade die Einspritzung einsetzt, erfolgt eine Nullmengenkalebrierung, bei der die Ansteuerdauern derart korrigiert werden, dass alle Einspritzventile bei gleichem Ansteuersignal die gleiche Kraftstoffmenge zumessen.
Von Nachteil bei diesen Einrichtungen ist, dass bei allen Verfahren einen zusätzlichen Körperschallsensor benötigen. Dadurch entstehen erhebliche Kosten.
Vorteile der Erfindung
Dadurch, dass als Körperschallsensor ein Piezoaktor eingesetzt wird, der zur Steuerung der Kraftstoffzumessung dient, können zusätzliche Sensoren eingespart werden. Desweiteren bietet sich die Möglichkeit, dass für jeden Zylinder das Ausgangssignal eines Körperschallsensors zur Verfügung steht und damit eine zylinderindividuelle Regelung und/oder Überwachung möglich ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die ausgehend von dem Ausgangssignal des Körperschallsensors ermittelte Betriebskenngröße einen Einspritzbeginn und/oder ein Einspritzende charakterisiert. Da von jedem Zylinder der Brennkraftmaschine mit geringem Aufwand entsprechende Signale bereitgestellt werden können, ist eine kostengünstige zylinderindividuelle Regelung möglich.
Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist eine sichere und einfache Erkennung einer erfolgten Einspritzung und/oder eine erfolgten Verbrennung möglich. Ausgehend von dieser erkannten Einspritzung ist eine Nullmengenkalebrierung und/oder eine Fehlererkennung, insbesondere eine Leckageerkennung möglich.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Betriebskenngröße zur Fehlererkennung verwendet wird.
Zeichnung
Bei Common-Rail-Systemen bzw. bei anderen Einspritzsystemen werden anstelle von Magnetventilen auch Piezoaktoren eingesetzt. Mittels dieser Piezoaktoren wird über ein Steuerventil eine Düsennadel gesteuert, um somit den Einspritzbeginn und/oder das Einspritzende festzulegen. Erfindungsgemäß wird der Piezoaktor sowohl zur Festlegung der Einspritzung als auch zur Sensierung von Geräuschen verwendet. Das heisst der Piezoaktor dient gleichzeitig als Sensor und Stellelement. Dies ist möglich, da mechanisch vorgespannte Piezoaktoren ein mechanisches Federmassesystem bilden. Kommt es zu Änderungen des Körperschalls, beispielsweise durch Stöße oder Schütteln, so gerät der Piezoaktor in Vibration. Diese Schwingungen des Aktors äußern sich elektrisch in einer entsprechend oszillierenden Spannung. Diese Spannung wird entsprechend wie das Signal eines Körperschallsensors sensiert und ausgewertet. Eine entsprechende Vorgehensweise zur Auswertung und Weiterverarbeitung des Signals ist in der Figur dargestellt.
In der einzigen Figur ist mit 100 eine Steuerung bezeichnet. Diese beaufschlagt Aktoren 111 bis 114 mit Ansteuersignalen. Die Aktoren 111 bis 114 beaufschlagen wiederum eine Signalauswertung 120 mit Signalen. Die Signalauswertung 120 beaufschlagt wiederum eine Signalverarbeitung 130 mit einem Signal, die ein Signal der Steuerung 100 bereitstellt. Desweiteren beaufschlagt die Steuerung 100 die Signalauswertung 120 mit einem Signal.
Die Signalauswertung beinhaltet im Wesentlichen einen Multiplexer 122, dem die Signale der einzelnen Aktoren zugeführt werden. Der Multiplexer 122 beaufschlagt ein Filtermittel 124 mit einem Signal. Das Filtermittel 124 umfaßt vorzugsweise einen Verstärker, einen Bandpass und/oder einen Gleichrichter. Das Filtermittel 124 beaufschlagt wiederum einen Integrator 126. Das Ausgangssignal des Integrators gelangt zu einem Speicher 132 der Signalverarbeitung 130.
Der Speicher 132 beaufschlagt eine Auswertung 134 mit den Signalen IA und IR. Der Auswertung 134 wird ferner das Ausgangssignal IS einer Schwellwertvorgabe 136 zugeleitet. Die Auswertung 134 stellt ein Signal für die Steuerung 100 bereit. Die Steuerung 100 beaufschlagt den Multiplexer und den Filter jeweils mit einem Signal.
Die Spannungssignale der Piezoaktoren 111 bis 114 werden von dem Multiplexer 122 dem Filter 124 zugeleitet. Dieses Filter 124 beinhaltet einen Verstärker, einen Bandpass sowie einen Gleichrichter. Das so gefilterte Signal gelangt dann zu dem Integrator 126. An dessen Ausgang steht ein Signal bezüglich der Schallintensität I eines jeden Zylinders an. Diese Signale bezüglich der Schallintensität werden dann in dem Speicher 132 zylinderindividuell abgespeichert. Der jeweils aktuelle Intensitätswert IA eines Zylinders wird dann in der Auswertung 134 in Bezug gesetzt zu einem Referenzwert IR bezüglich der Schallintensität. Überschreitet das Verhältnis IA zu IR einen bestimmten Schwellenwert IS, wird eine Einspritzung erkannt. Bei dem Referenzwert handelt es sich vorzugsweise um einen Mittelwert über wenigstens zwei Intensitätswerte IA. Vorzugsweise wird der Mittelwert über mehrere zurückliegende Intensitätswerte des gleichen Piezo- Aktors verwendet. Bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern ist es vorteilhaft den Mittelwert über die Intensitätswerte aller Zylinder oder über alle Zylinder mit Ausnahme des betrachteten Zylinders zu verwenden.
Dieses Signal wird dann der Steuerung 100 zugeleitet. Dort kann es unter anderem zur Fehlererkennung eingesetzt werden. So wird eine sogenannte innere Leckage erkannt, das heißt es gelangt Kraftstoff in einen Zylinder obwohl keine Ansteuerung des entsprechenden Aktors erfolgt ist. Eine solche Leckage wird erkannt, wenn der entsprechende Zylinder während des auszuwertenden Zeitraums nicht mit einem Ansteuersignal beaufschlagt wird, das eine Einspritzung auslösen soll, und gleichzeitig ein Signal des Körperschallsensors vorliegt, das eine Einspritzung anzeigt.
Ferner kann dieses Signal, das eine erfolgte Einspritzung anzeigt zu einer Nullmengenkalebrierung verwendet werden. Hierzu wird die Ansteuerdauer ausgehend von einem Wert, bei dem keine Einspritzung erfolgt, so lange erhöht, bis eine erfolgte Einspritzung erkannt wird. Dieser Wert für die Ansteuerdauer, bei dem die Einspritzung einsetzt, wird dann zur Korrektur der Ansteuerdauer verwendet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Ansteuerdauer ausgehend von einem Wert, bei dem sicher eine Einspritzung erfolgt, so lange verringert wird, bis keine Einspritzung mehr erkannt wird
Durch Modifikation der Signalverarbeitung und/oder der Signalauswertung, entsprechend wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, werden ausgehend von dem Signal des Piezoaktors Signale bestimmt, die Einspritzbeginn oder andere Betriebskenngrößen charakterisieren. Insbesondere wird durch eine entsprechende Auswertung eine Betriebskenngröße ermittelt, die den Einspritzbeginn und/oder das Einspritzende charakterisiert.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei ausgehend von Ausgangssignalen eines Körperschallsensors Betriebskenngrößen ermittelt werden, die zur Steuerung und/oder Überwachung der Brennkraftmaschine verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Körperschallsensor ein Piezoaktor, der zur Steuerung der Kraftstoffzumessung dient, verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Betriebskenngröße einen Einspritzbeginn und/oder ein Einspritzende charakterisiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Betriebskenngröße eine erfolgte Einspritzung und/oder eine erfolgte Verbrennung charakterisiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Betriebskenngröße zur Nullmengenkalebrierung verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Betriebskenngröße zur Fehlererkennung verwendet wird.
6. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, mit Mitteln, die ausgehend von Ausgangssignalen eines Körperschallsensors Betriebskenngrößen ermittelt, die zur Steuerung und/oder Überwachung der Brennkraftmaschine verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperschallsensor als Piezoaktor, der zur Steuerung der Kraftstoffzumessung dient, ausgebildet ist.
DE10122441A 2001-05-09 2001-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine Ceased DE10122441A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10122441A DE10122441A1 (de) 2001-05-09 2001-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10122441A DE10122441A1 (de) 2001-05-09 2001-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10122441A1 true DE10122441A1 (de) 2002-11-14

Family

ID=7684103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10122441A Ceased DE10122441A1 (de) 2001-05-09 2001-05-09 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10122441A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010142488A1 (de) * 2009-06-09 2010-12-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum überwachen des betriebs eines injektors
WO2013185996A1 (de) * 2012-06-14 2013-12-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betreiben eines ventils
DE102013217746B3 (de) * 2013-09-05 2014-12-24 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102007062279B4 (de) * 2007-12-21 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007062279B4 (de) * 2007-12-21 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2010142488A1 (de) * 2009-06-09 2010-12-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum überwachen des betriebs eines injektors
CN102459855A (zh) * 2009-06-09 2012-05-16 罗伯特·博世有限公司 用于监控喷油嘴运行的方法
CN102459855B (zh) * 2009-06-09 2015-08-26 罗伯特·博世有限公司 用于监控喷油嘴运行的方法
WO2013185996A1 (de) * 2012-06-14 2013-12-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betreiben eines ventils
CN104350262A (zh) * 2012-06-14 2015-02-11 罗伯特·博世有限公司 用于运行阀的方法
JP2015519513A (ja) * 2012-06-14 2015-07-09 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ バルブの動作方法
US9567932B2 (en) 2012-06-14 2017-02-14 Robert Bosch Gmbh Method for operating a valve
DE102013217746B3 (de) * 2013-09-05 2014-12-24 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19837199B4 (de) System zum Erfassen eines Fehlers eines Kraftstoffdrucksensors in einer Brennkraftmaschine
DE102006033869B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der zylinderselektiven Ungleichverteilung eines Kraftstoff-Luftgemisches, das den Zylindern eines Verbrennungsmotors zugeführt wird
DE19749817B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Spritzbeginns
DE19536109A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Kraftstoffzumeßsystems
DE102005039757A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102011089296B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines Kraftstoffzumesssystems eines Kraftfahrzeugs
EP1712768A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in wenigstens einen Brennraum einer Brennkraftmaschine
DE10056477B9 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102011051012B4 (de) Kraftstoffeinspritzungszustands-Erfassungsvorrichtung
DE10305523A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Nullmengenkalibrierung eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeuges im Fahrbetrieb
DE102009027822A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Zylindervertrimmung
DE102005059909B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors
DE102013101850A1 (de) Kraftstoffleckageerfassungsvorrichtung zur Verwendung in Kraftstoffeinspritzsystem
DE102005058445B3 (de) Verfahren zur Ermittlung einer in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine mit einer Common-Rail-Einspritzanlage eingespritzten Kraftstoffmemge und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
DE102007026947A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils
DE19620038A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Kraftstoffzumeßsystems
DE102010029933B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems
DE102009026930A1 (de) Bestimmung der Abhebeverzögerung eines Magnetventils
EP2076667B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines kraftstoffeinspritzsystems
DE10122441A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102007011693B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
WO2012143187A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung eines kraftstoffzumesssystems eines kraftfahrzeugs
DE10254844A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine
DE102007045642A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102007020764A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors - adaptive Zündung und Einspritzung mit Minimal-Sensorik

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20111228