DE102006043326A1 - Internal combustion engine e.g. diesel engine, controlling method for e.g. motor vehicle, involves varying temporal hydraulic distance between partial injections by proximate injecting process - Google Patents

Internal combustion engine e.g. diesel engine, controlling method for e.g. motor vehicle, involves varying temporal hydraulic distance between partial injections by proximate injecting process

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DE102006043326A1
DE102006043326A1 DE200610043326 DE102006043326A DE102006043326A1 DE 102006043326 A1 DE102006043326 A1 DE 102006043326A1 DE 200610043326 DE200610043326 DE 200610043326 DE 102006043326 A DE102006043326 A DE 102006043326A DE 102006043326 A1 DE102006043326 A1 DE 102006043326A1
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combustion engine
pressure wave
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Abstract

The method involves splitting a fuel metering into partial injections, and determining a temporal hydraulic distance between the partial injections. A value characterizing a pressure wave, which is produced by one of the partial injections, is detected. The temporal hydraulic distance between the partial injections is varied by a proximate injecting process such that the other partial injection is taken place at the preset value characterizing the pressure wave. Independent claims are also included for the following: (1) a device for controlling an internal combustion engine (2) a computer program comprising instructions to perform a method for controlling an internal combustion engine (3) a computer program product comprising instructions to perform a method for controlling an internal combustion engine.

Description

  • Stand der Technik State of the art
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a method and an apparatus for controlling an internal combustion engine according to the preamble of the independent claims.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät ausgeführt wird. The present invention also relates to a computer program and a computer program product for performing the method when the program is run on a computer or control unit.
  • Die zunehmenden Anforderungen an direkteinspritzende Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren bezüglich Geräusch- und Schadstoffemission erfordern eine sehr hohe Präzision der durch das Einspritzsystem eingespritzten Kraftstoffmenge über die gesamte Lebensdauer und in allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. The increasing requirements for direct-injection internal combustion engines, especially diesel engines with regard to noise and pollutant emissions require a very high precision of the fuel injected by the fuel injection quantity of fuel over the life and in all operating conditions of the internal combustion engine. Durch Fertigungstoleranzen, durch Verschleiß-/Alterungserscheinungen der Brennkraftmaschine oder des Einspritzsystems der Brennkraftmaschine und der gegenseitigen Beeinflussung im Falle von mehreren Einspritzungen, nämlich Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung, können die tatsächlichen Einspritzmengen und Einspritzzeitpunkte von den applizierten Sollwerten stark abweichen. By manufacturing tolerances, by wear / aging phenomena of the internal combustion engine or of the injection system of the internal combustion engine, and the mutual influence in the case of multiple injections, namely pilot, main and post injection, the actual injection quantities and injection timings of the applied target values ​​can vary greatly. So werden beispielsweise Störungen durch Druckwellen hervorgerufen, die durch eine erste Einspritzung ausgelöst werden und die während des Zeitpunkts der zweiten Einspritzung im Einspritzsystem noch nicht abgeklungen sind. Thus, interference caused by pressure waves, for example, triggered by a first injection, and which are not decayed in the injection system during the time of the second injection. Um diese Abweichungen zu reduzieren, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Korrekturverfahren bekannt. In order to reduce these differences, various correction methods are known from the prior art. So geht beispielsweise aus der So for example, from the EP 1 303 693 B1 EP 1303693 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine hervor, bei welchem zur Druckwellenkorrektur die bei einer zweiten Teileinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge abhängig von einer Druckgröße, die den Kraftstoffdruck charakterisiert, der Kraftstoffmengengröße und einer weiteren Größe korrigiert wird. a method and an apparatus for controlling an internal combustion engine produced in which the shock wave correcting the injected at a second partial injection amount of fuel depending on a pressure variable which characterizes the fuel pressure, the fuel quantity variable and a further size is corrected. Diese weitere Größe kann beispielsweise eine die Kraftstofftemperatur charakterisierende Größe sein. This additional size may for example be a fuel temperature variable characterizing.
  • Aus der From the DE 103 28 789 A1 DE 103 28 789 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines wenigstens zwei Einspritzelemente aufweisenden Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine bekannt geworden, bei der ein Steuersignal, welches die mittels der wenigstens zwei Einspritzelemente einzuspritzende Kraftstoffmenge charakterisiert, in Abhängigkeit von einer Druckwellenbeeinflussung der wenigstens zwei Teileinspritzungen korrigiert wird, wobei hier vorgesehen ist, dass für die wenigstens zwei Einspritzelemente eine kollektive Druckwellenkorrektur durchgeführt wird und eine kollektive Korrekturfunktion ermittelt wird, dass individuelle Kenngrößen der wenigstens zwei Einspritzelemente erfasst werden und dass die kollektive Korrekturfunktion mittels der erfassten individuellen Kenngrößen der wenigstens zwei Einspritzgrößen amplitudenmoduliert wird. is a method and apparatus for controlling an at least two injectors having injection system of an internal combustion engine have become known in which a control signal which characterizes the injected by the at least two injection elements fuel amount is corrected in response to a pressure wave influencing the at least two partial injections, being provided here is that for the at least two injection elements a collective pressure wave correction is performed and a collective correction function is determined, that individual parameters of the at least two injection elements are recorded and that the collective correction function by means of the detected individual characteristics of the at least two injection quantities is amplitude modulated.
  • Diese Druckwellenkorrekturverfahren werden während der Applikationsphase angewendet, wobei hier Korrekturfunktionen so bedatet werden, dass zB gegenseitige Wechselwirkungen oder Störeinflüsse fest kompensiert werden. This pressure wave correction methods are used in the calibration phase, in which case correction functions are bedatet so that, for example, mutual interactions or interference be compensated.
  • Darüber hinaus sind andere Verfahren, wie die sogenannte Nullmengenkalibrierung bekannt geworden, welche eine adaptive Änderung der Injektoransteuerwerte über die Lebensdauer des Injektors und auf diese Weise Veränderungen des Injektorverhaltens über dessen Lebensdauer durch Adaptieren der Injektoransteuerwerte berücksichtigen. In addition, other methods such as the so-called zero quantity calibration become known, which take into account a change in the adaptive Injektoransteuerwerte over the life of the injector and in this way changes the Injektorverhaltens throughout its life by adapting the Injektoransteuerwerte are.
  • Durch diese Verfahren wird eine deutliche Verringerung der Einspritztoleranzen erreicht. By this method, a significant reduction in the injection tolerances is achieved. Es gibt gleichwohl Betriebsbereiche, in denen erhebliche Streuungen des Einspritzsystems auftreten. There are nevertheless operating areas where significant variations of the injection system occur. Diese Streuungen können durch die beschriebenen Verfahren nicht ohne Weiteres korrigiert werden. These variations can not be corrected easily by the methods described. So ist beispielsweise die Streuung einer unmittelbar vor einer Haupteinspritzung erfolgenden Voreinspritzung dann sehr groß, wenn vor dieser Voreinspritzung eine weitere Voreinspritzung appliziert wird. For example, the dispersion of a taking place immediately before a main injection then pre very large when a further pilot injection is applied before this pre-injection. Während hierbei die Menge der ersten Voreinsprit zung sehr präzise bestimmt werden kann, steigen die Toleranzen bei der zweiten Voreinspritzung wegen den schwierig zu beherrschenden Druckschwingungen im Rail und in den Injektorzuleitungen. While this can be the amount of the first Voreinsprit Zung determined very precisely, the tolerances rise in the second pilot injection due to the difficult to control pressure fluctuations in the rail and in the Injektorzuleitungen. Da die Druckschwingungen in der Zuleitung und im Rail von vielen Einflussfaktoren abhängen, kann ihr Einfluss auf die Einspritzmenge durch die während der Applikation bedatete Druckwellenkorrektur nur unzureichend kompensiert werden, da nicht alle Einflussfaktoren berücksichtigt werden können. Since the pressure oscillations depend in the lead and in the rail by many factors, their influence on the injection amount by the bedatete during application pressure wave correction can only be compensated for inadequate because all factors can not be considered.
  • Problematisch hierbei ist auch, dass die bekannte Druckwellenkorrektur keinen Regelkreis, sondern nur eine Steuerung darstellt. The problem here is that the known pressure wave correction does not constitute a loop, but only one controller. Während der Applikation erfolgt die Bedatung und im Serienfahrzeug wird später anhand des aktuellen Betriebspunktes der Brennkraftmaschine der Korrekturwert berechnet, ohne die tatsächlich anliegende Raildruckschwingung zu berücksichtigen, die von weiteren, nicht erfassten Einflüssen und nicht berücksichtigten bekannten Betriebsbedingungen abhängt. During the application, the parameterization is performed and in the production vehicle will be calculated later from the current operating point of the internal combustion engine, the correction value without taking into account the actual fitting rail pressure vibration that depends on other unrecognized influences and unrecognized known operating conditions. Hierdurch entstehen Zumessungsfehler, die wiederum zur Verschlechterung der Emissionen und des Geräuschverhaltens führen. This results Zumessungsfehler, which in turn lead to the deterioration of emissions and noise behavior.
  • Offenbarung der Erfindung Disclosure of the Invention
  • Vorteile der Erfindung Advantages of the Invention
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche erlaubt demgegenüber anstatt einer gesteuerten, ungenauen Korrektur der Druckschwingungen eine Korrektur auf Basis der tatsächlich gemessenen Druckschwingungen und damit eine deutlich bessere Zumessgenauigkeit vor allem kleiner Mengen, die zu Zeiten eingespritzt werden, in denen noch Druckschwingungen einer früheren Einspritzung existieren. The inventive method and apparatus with the features of the independent claims allows other hand, instead of a controlled, inaccurate correction of the pressure oscillations, a correction on the basis of the actually measured pressure oscillations and thus a significantly better metering accuracy, especially for small amounts that are injected at times when even pressure oscillations exist a previous injection. Hierzu wird bei einem Einspritzvorgang wenigstens eine Größe, welche eine durch die erste Teileinspritzung ausgelöste Druckwelle charakterisiert, erfasst und bei einem darauffolgenden Einspritzvorgang der zeitliche hydraulische Abstand der wenigstens einen zweiten Teileinspritzung von der ersten Teileinspritzung so variiert, dass die zweite Einspritzung bei einer vorgebbaren, die Druckwelle charakterisierenden Größe stattfindet. For this purpose, in an injection process, a variable which characterizes a triggered by the first partial injection pressure wave detected at least, and the varied at least in a subsequent injection process, the time hydraulic distance a second partial injection of the first partial injection, the second injection at a predeterminable, the takes place pressure wave characterizing size.
  • Grundidee der Erfindung ist es, den hydraulischen zeitlichen Spritzabstand zu bestimmen. The basic idea of ​​the invention is to determine the temporal hydraulic spray distance. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird dagegen nur der elektrische Abstand zweier Einspritzungen anhand beispielsweise eines Injektorsignals gemessen. In known from the prior art methods, however, only the electric distance between two injections is based, for example, a Injektorsignals measured.
  • Abhängig von Toleranzen des Injektors ergibt sich daraus ein hydraulischer Abstand, der unbekannt ist und einen deutlichen Einfluss auf die Mengengenauigkeit der nachfolgenden Einspritzung hat. Depending on tolerances of the injector, this results in a hydraulic pitch which is unknown and has a significant influence on the amount accuracy of the subsequent injection. Da dieser hydraulische Spritzabstand unbekannt ist, ist bisher auch keine online-Auswertung des Druckverlaufs zB im Rail oder im Injektor möglich, da eine sichere Erkennung des Beginns der nachgelagerten Einspritzung aus den überlagerten Druckwellen von erster Einspritzung, beispielsweise Voreinspritzung, und zweiter Einspritzung, beispielsweise Haupteinspritzung, anhand eines einzelnen Druckverlaufs nicht möglich ist. Since this hydraulic spraying distance is unknown, no online evaluation of the pressure curve, for example in the rail or in the injector is possible so far as a secure recognition of the start of the downstream injection from the superimposed pressure waves from the first injection, for example, pre-injection and the second injection, for example, main injection It is not possible using a single pressure course.
  • Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den hydraulischen Spritzabstand zwischen zwei benachbarten Teileinspritzungen, beispielsweise zwischen einer Voreinspritzung und einer Haupteinspritzung, zu bestimmen und den zeitlichen hydraulischen Abstand der einen zweiten Teileinspritzung von der ersten Teileinspritzung so zu variieren, dass die zweite Teileinspritzung bei einer vorgebbaren, definierten, die Druckwelle charakterisierenden Größe stattfindet und so beispielsweise eine Kompensation von Druckwellenschwingungen und hierdurch eine Verbesserung der Zumessgenauigkeit erreicht wird. The basic idea of ​​the present invention is therefore to determine the hydraulic injection distance between two adjacent sub-injections, for example, between a pilot injection and a main injection, and to vary the time hydraulic distance of the second partial injection of the first partial injection so that the second partial injection at a predeterminable defined, takes place, the pressure wave characterizing size and so, for example, a compensation of pressure wave vibration, thereby improving the metering accuracy is achieved.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. By the provisions recited in the dependent claims, advantageous refinements of and improvements of the device independent claim are possible.
  • Der hydraulische Spritzabstand der zweiten Teileinspritzung und der ersten Teileinspritzung wird vorteilhafterweise durch eine Fehleraufschaltung auf ein dem Einspritzabstand charakterisierendes elektrisches Ansteuersignal bei ansonsten unveränderten Einspritzparametern vorgenommen. The hydraulic injection distance of the second partial injection and the first partial injection is advantageously carried out by a simulated faults on a characterizing the injection interval electrical drive signal with otherwise unchanged injection parameters.
  • Diese Fehleraufschaltung erfolgt bevorzugt dadurch, dass das den Abstand charakterisierende elektrische Ansteuersignal bei aufeinanderfolgenden Arbeitsspielen um jeweils kleine Werte variiert wird und aus dem Vergleich der Druckschwingungen im Injektor der Einspritzbeginn und damit der hydraulische Spritzabstand der zweiten Teileinspritzung von der ersten Teileinspritzung bestimmt wird. This error display is performed preferably in that the distance characterizing electrical drive signal is varied in successive operating cycles to each small values ​​and is determined from the comparison of the pressure fluctuations in the injector, the injection start, and thus the hydraulic injection distance of the second partial injection of the first partial injection. Diese Bestimmung ist sehr genau möglich, da die Raildruckkurven bis zu diesem Zeitpunkt nur durch die erste Teileinspritzung bestimmt werden und insoweit gleich sind. This provision is very accurate possible as the rail pressure curves are up to this point only determined by the first partial injection and in this respect are the same. Der Spritzabstand wird aus der Differenz des hydraulischen Einspritzbeginns der zweiten Teileinspritzung von dem hydraulischen Spritzbeginn der ersten Teileinspritzung, der auf diese Weise ebenfalls gut zu bestimmen ist, bestimmt. The spray distance is determined from the difference of the hydraulic start of injection of the second partial injection from the hydraulic injection start of the first partial injection, which is also for determining well in this way.
  • So sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, dass eine Mehrzahl von die Druckwelle charakterisierenden Größen erfasst wird. So, an advantageous embodiment in that a plurality is detected by the pressure wave characterizing sizes. Bevorzugt wird der zeitliche Verlauf der Druckwelle vollständig während des Betriebs der Brennkraftmaschine, dh online erfasst. the timing of the pressure wave is preferably detected completely during operation of the internal combustion engine that is online.
  • Rein prinzipiell kann zur Festlegung des Zeitpunkts der zweiten Einspritzung jede beliebige, die Druckwelle charakterisierende Größe herangezogen werden. Purely in principle can be used any, the pressure wave variable characterizing the determination of the timing of the second injection. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass als die Druckwelle charakterisierende Größe, bei der die zweite Teileinspritzung erfolgt, eine oder mehrere folgenden Größen herangezogen werden: zeitliches Maximum, zeitliches Minimum, ein Nulldurchgang der Druckwelle. Preferably, however, it is provided that as the pressure wave variable characterizing at which the second partial injection takes place, one or more of the following quantities are used: temporal maximum temporal minimum, a zero passage of the pressure wave.
  • Zur Unterdrückung von Störungen können die Druckverläufe und/oder die berechneten zeitlichen Abstände der beiden Einspritzungen über mehrere Arbeitsspiele ermittelt und gemittelt werden. To suppress disturbances, the pressure profiles and / or the calculated temporal distances between the two injections can be determined over several working cycles and averaged.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht sehr vorteilhaft die Durchführung einer Druckwellenkorrektur unabhängig von der Anordnung eines Drucksensors im Einspritzsystem der Brennkraftmaschine. The inventive method allows very advantageous to carry out a pressure wave correction regardless of the arrangement of a pressure sensor in the injection system of the internal combustion engine. Die Erfassung der wenigstens einen, die Druckwelle charakterisierenden Größe muss insbesondere nicht mithilfe eines Drucksensors am Injektor erfolgen. The detection of at least one variable characterizing the pressure wave does not have to be done using a pressure sensor on the injector particular. Möglich ist es auch, diese Größe mithilfe eines in einer Druckleitung und/oder in einem Rail angeordneten Drucksensors zu bestimmen. It is also possible, that with program to determine in a pressure line and / or in a rail mounted pressure sensor. Durch Festlegung des zeitlichen Abstands der zweiten Einspritzung von der ersten Einspritzung auf eine vorgebbare, die Druckwelle charakterisierende Größe ist die Reproduzierbarkeit auch bei einer Messung beispielsweise in der Druckleitung gegeben, da sich die Druckwelle in der Druckleitung und/oder im Rail im Wesentlichen immer gleich verhält. By setting the time interval of the second injection of the first injection to a predeterminable, the pressure wave variable characterizing the reproducibility is also given in a measurement example in the pressure line, because the pressure wave in the pressure line and / or in the rail behaves substantially always the same ,
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief Description of Drawings
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in detail in the following description.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1 1 eine schematische Darstellung eines im Stand der Technik bekannten Common-Rail-Systems; a schematic representation of a prior art common-rail system;
  • 2 2 die Variation des Einspritzschemas mit einer ersten Voreinspritzung und einer zweiten Voreinspritzung anhand entsprechender Ansteuersignale eines Einspritzsystems gemäß vorliegender Erfindung. the variation of the injection scheme with a first pre-injection and a second pre-injection on the basis of corresponding control signals of an injection system according to the present invention.
  • Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
  • In der In the 1 1 sind für das Verständnis der Erfindung erforderliche Bauteile eines hochdruckbasierten Kraftstoffeinspritzsystems am Beispiel eines Common-Rail-Systems dargestellt. required components of a high-pressure fuel injection system based on the example of a common-rail system are presented for understanding the invention. Mit With 1 1 ist ein Kraftstoffvorratsbehälter bezeichnet. denotes a fuel tank. Der Kraftstoffvorratsbehälter steht zur Förderung von Kraftstoff über einen ersten Filter The fuel tank is for pumping fuel through a first filter 5 5 sowie eine Vorförderpumpe and a pre-feed pump 10 10 mit einem zweiten Filter with a second filter 15 15 in Verbindung. in connection. Vom zweiten Filter From the second filter 15 15 aus gelangt der Kraftstoff über eine Leitung zu einer Hochdruckpumpe from which fuel passes via a line to a high-pressure pump 25 25 . , Die Verbindungsleitung zwischen dem zweiten Filter The connecting line between the second filter 15 15 und der Hochdruckpumpe and the high pressure pump 25 25 steht ferner über eine ein Niederdruckbegrenzungsventil further is connected via a low pressure relief valve 45 45 aufweisende Verbindungsleitung mit dem Vorratsbehälter having connecting line to the reservoir 1 1 in Verbindung. in connection. Die Hochdruckpumpe The high pressure pump 25 25 steht mit einem Rail relates to a rail 30 30 in Verbindung. in connection. Das Rail the Rail 30 30 wird auch als (Hochdruck) Speicher bezeichnet und steht wiederum über Kraftstoffleitungen mit verschiedenen Injektoren is also referred to as (high pressure) memory, and in turn via fuel lines with different injectors 31 31 in druckleitender Verbindung. in a pressure-conductive connection. Über ein Druckablassventil A pressure release valve 35 35 ist das Rail the Rail 30 30 mit dem Kraftstoffvorratsbehälter with the fuel tank 1 1 verbindbar. connectable. Das Druckablassventil The pressure release valve 35 35 ist mittels einer Spule by means of a coil 36 36 steuerbar. controllable.
  • Die Leitungen zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe The lines between the output of the high-pressure pump 25 25 und dem Eingang des Druckablassventils and the input of the pressure release valve 35 35 werden als „Hochdruckbereich" bezeichnet. In diesem Bereich steht der Kraftstoff unter hohem Druck. Der Druck im Hochdruckbereich wird mittels eines Sensors are called "high-pressure region". In this area, the fuel under high pressure. The pressure in the high pressure region by means of a sensor 40 40 erfasst. detected. Die Leitungen zwischen dem Kraftstoffvorratsbehälter The lines between the fuel tank 1 1 und der Hochdruckpumpe and the high pressure pump 25 25 werden hingegen als „Niederdruckbereich" bezeichnet. by contrast, referred to as "low pressure area".
  • Eine Steuerung a controller 60 60 beaufschlagt die Hochdruckpumpe pressurizes the high pressure pump 25 25 mit einem Ansteuersignal AP, die Injektoren with a drive signal AP, the injectors 31 31 jeweils mit einem Ansteuersignal A und/oder das Druckablassventil each with a drive signal A and / or the pressure release valve 35 35 mit einem Ansteuersignal AV. with a drive signal AV. Die Steuerung The control 60 60 verarbeitet verschiedene Signale unterschiedli cher Sensoren processes various signals from sensors differing cher 65 65 , die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeuges, welches von dieser Brennkraftmaschine angetrieben wird, charakterisieren. Which characterize the operating state of the internal combustion engine and / or which is driven by this internal combustion engine of the motor vehicle. Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise die Drehzahl N der Brennkraftmaschine. Such an operating state is, for example, the rotational speed N of the internal combustion engine.
  • Das in der The in 1 1 gezeigte Einspritzsystem arbeitet wie folgt: Injection system shown operates as follows:
  • Der Kraftstoff, der sich im Kraftstoffvorratsbehälter The fuel in the fuel tank 1 1 befindet, wird mittels der Vorförderpumpe is, by means of the pre-feed pump 10 10 durch den ersten Filter through the first filter 5 5 und den zweiten Filter and the second filter 15 15 hindurchgefördert. conveyed. Steigt der Druck im genannten Niederdruckbereich auf unzulässig hohe Weise an, so öffnet das Niederdruckbegrenzungsventil If the pressure low-pressure area in the referred to impermissibly high way, the low-pressure relief valve opens 45 45 und gibt die Verbindung zwischen dem Ausgang der Vorförderpumpe and provides the connection between the output of the pre-feed pump 10 10 und dem Vorratsbehälter and the reservoir 1 1 frei. free.
  • Die Hochdruckpumpe The high pressure pump 25 25 fördert die Kraftstoffmenge Q1 vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich. promotes fuel quantity Q1 from the low-pressure region into the high-pressure area. Die Hochdruckpumpe The high pressure pump 25 25 baut dabei im Rail builds in the rail 30 30 einen sehr hohen Druck auf. a very high pressure. Üblicherweise werden bei Einspritzsystemen für fremdgezündete Brennkraftmaschinen maximale Druckwerte von etwa 30 bis 100 bar und bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen maximale Druckwerte von etwa 1000 bis 2000 bar erzielt. Typically, in fuel injection systems for spark ignition internal combustion engines, maximum pressures of about 30 to 100 bar and achieves maximum pressure values ​​of about 1000 to 2000 bar in self-igniting internal combustion engines. Mittels der Injektoren By means of the injectors 31 31 kann der Kraftstoff damit unter hohem Druck den einzelnen Verbrennungsräumen (Zylindern) der Brennkraftmaschine zugemessen werden. the fuel of the internal combustion engine can thus be metered under high pressure to the individual combustion chambers (cylinders).
  • Mittels des Sensors By means of the sensor 40 40 wird der Druck P im Rail bzw. im Gesamthochdruckbereich erfasst. the pressure P in the rail or in the overall high-pressure region is detected. Mittels der steuerbaren Hochdruckpumpe By means of the controllable high pressure pump 25 25 und/oder des Druckablassventils and / or the pressure release valve 35 35 wird der Druck im Hochdruckbereich geregelt. the pressure in the high pressure region is controlled.
  • Als Vorförderpumpe as a pre-feed pump 10 10 werden üblicherweise Elektrokraftstoffpumpen eingesetzt. Electric fuel pumps are commonly used. Für höhere Fördermengen, die insbesondere bei Nutzkraftfahrzeugen erforderlich sind, können auch mehrere parallel geschaltete Vorförderpumpen eingesetzt werden. For higher flow rates that are required particularly in commercial vehicles, a plurality of parallel-connected pre-feeder pumps can be used.
  • In der In the 2 2 sind typische Ansteuerverläufe für einen Injektor im Falle zweier Voreinspritzungen VE1 und VE2 dargestellt. Ansteuerverläufe typical for an injector, in the case of two pilot injections are shown VE1 and VE2. Die beiden Signalverläufe repräsentieren unterschiedliche zeitliche Ansteuerzustände, bei denen der zeitliche Abstand zwischen den beiden Ansteuersignalen VE1, VE2 bzw. VE1* und VE2* auf nachfolgend beschriebene Weise variiert wird. The two waveforms representing different time driving conditions in which the time interval between the two drive signals VE1, VE2 and VE1 and VE2 * * is varied in a manner described below.
  • Im Folgenden wird zunächst die Bestimmung des hydraulischen Abstandes t diff,hyd. In the following, the determination of the hydraulic distance t is first diff, hyd. der beiden Einspritzungen VE1 und VE2 erläutert. the two injections VE1 and VE2 explained. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird nur ein den zeitlichen Abstand der zweiten Teileinspritzung VE2 von der ersten Teileinspritzung VE1 charakterisierendes elektrisches Signal t diff,elektr. In known from the prior art method, a the time interval of the second partial injection VE2 characterizing of the first partial injection VE1 electrical signal is only t diff, electric. anhand eines Injektorsignals gemessen. measured using a Injektorsignals. Abhängig von den Toleranzen der Injektoren ergibt sich daraus ein zeitlicher Abstand der tatsächlichen Einspritzung, nachfolgend kurz hydraulischer Abstand t diff,hyd. Depending on the tolerances of the injectors, this results in a time separation of actual injection, followed shortly hydraulic distance t diff, hyd. genannt, der unbekannt ist und einen deutlichen Einfluss auf die Mengengenauigkeit der nachfolgenden Einspritzung VE2 hat. known, unknown and has VE2 a significant impact on the amount accuracy of the subsequent injection.
  • Grundidee der Erfindung ist es nun, den hydraulischen Spritzabstand t diff,hyd. The basic idea of the invention it is now, the hydraulic spraying distance t diff, hyd. zu bestimmen und diesen so zu variieren, dass die zweite Teileinspritzung VE2 bei einer vorgebbaren, die Druckwelle charakterisierenden Größe stattfindet, oder mit anderen Worten so zu variieren, dass sie bei einer vorgebbaren, die Druckwelle charakterisierenden Größe, welche durch die erste Teileinspritzung VE1 ausgelöst wurde, stattfindet. to determine and vary this so that the second partial injection VE2 takes place at a predeterminable, the pressure wave variable characterizing, or vary in other words so that they at a predeterminable, the pressure wave characterizing size which was triggered by the first partial injection VE1 takes place. Hierzu wird auch wenigstens eine Größe, welche eine durch die erste Teileinspritzung VE1 ausgelöste Druckwelle charakterisiert, erfasst, wie weiter unten noch beschrieben wird. To this end, also at least one variable which characterizes a triggered by the first partial injection VE1 pressure wave is detected, as will be described further below.
  • Zur Identifikation des hydraulischen Abstands zwischen der ersten Voreinspritzung VE1 und der zweiten Voreinspritzung VE2 wird dabei eine Fehleraufschaltung auf das den Einspritzabstand charakterisierende (elektrische) Ansteuersignal t diff,elektr. To identify the hydraulic distance between the first pre-injection and the second pre-injection VE1 VE2 thereby a simulated faults is to characterize the injection interval (electrical) drive signal t diff, electric. bei ansonsten gleichen Einspritzparametern vorgenommen. made under otherwise identical injection parameters. Hierzu wird das den Abstand charakterisierende (elektrische) Ansteuersignal t diff,elektr. For this purpose, that is the distance characterizing (electrical) drive signal t diff, electric. bei aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten um jeweils kleine Werte Δt diff,elektr. in successive steps to each small values .DELTA.t diff, electric. variiert. varied. Aus dem Vergleich, der sich dabei ergebenen Druckschwingungen in dem Injektor kann der Einspritzbeginn der zweiten Voreinspritzung VE2 sehr genau bestimmt werden, da die Raildruckkurven bis zu diesem Zeitpunkt nur durch die erste Voreinspritzung VE1 bestimmt werden und insoweit unverändert sind. From the comparison of this devoted pressure oscillations in the injector can be very accurately determined the start of injection of the second pilot injection VE2 since the rail pressure curves are determined by this time only by the first pre-injection E1 and extent are unchanged. Aus der Differenz mit dem ebenfalls gut bestimmbaren Spritzbeginn der ersten Voreinspritzung VE1 lässt sich der hydraulische Abstand t diff,hyd. From the difference with the also well determinable beginning of injection of the first pilot VE1 the hydraulic spacing to t diff, hyd. zwischen der ersten Voreinspritzung VE1 und der zweiten Voreinspritzung VE2 ermitteln. determine VE2 between the first pilot injection VE1 and the second pre-injection. Hierbei ist zu bemerken, dass die Bestimmung nicht von der Position des Drucksensors It should be noted that the determination not of the pressure sensor of the position 40 40 abhängig ist. depends. Abhängig von der Position des Drucksensors Depending on the position of the pressure sensor 40 40 , zB in der Druckleitung oder im Rail, ergeben sich zwar unterschiedliche Zeiten, zu denen die hydraulischen Spritzbeginne der ersten und zweiten Voreinspritzung detektiert werden können. , For example in the pressure line or in the rail, there are indeed different times at which the hydraulic injection commencement of the first and second pre-injection can be detected. Diese hängen von der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Druckwellen zwischen dem Injektor und dem Sensor ab. This will depend on the speed of propagation of pressure waves between the injector and the sensor. Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit aber näherungsweise für die Druckwellen der ersten Voreinspritzung VE1 gleich derjenigen für die zweite Voreinspritzung VE2 ist, kann der hydraulische Spritzabstand ebenso aus dem Signal der Drucksensoren an der Zuleitung zum Rail zum Injektor oder mithilfe des Raildrucksensors Since the propagation speed but that is approximately the pressure waves of the first pre-injection VE1 the same for the second pilot injection VE2, the hydraulic spray distance can also from the signal of the pressure sensors at the supply line to the rail to the injector, or by using the rail pressure sensor 40 40 selbst bestimmt werden. are determined itself. Eine Verschlechterung des Signal-Rauschverhältnisses aufgrund der Dämpfung der Druckschwingungen kann auf an sich bekannte Weise rechnerisch berücksichtigt werden. A degradation of the signal-to-noise ratio due to the damping of the pressure oscillations can be considered mathematically known per se.
  • Gemäß der Erfindung wird nun nicht nur der Einspritzabstand t diff während der Applikation bestimmt, sondern auch wenigstens eine, die Druckwelle zu diesem Zeitpunkt charakterisierende Eigenschaft, zB das erste Minimum, der erste Nulldurchgang oder das erste Maximum usw. der Druckwelle. According to the invention, not only the injection interval will be T diff during the application determined, but also at least one, the pressure wave at this time characterizing feature, for example, the first minimum, the first zero crossing or the first maximum, etc. of the pressure wave. Ein diese Eigenschaft charakterisierendes Signal wird abgespeichert. One of these properties characterizing signal is stored. Vorteilhafterweise wird der gesamte Druckverlauf über der Zeit, dh die Charakteristik der Druckwelle komplett online erfasst und gespeichert. Advantageously, the entire pressure curve over time, that is the characteristic of the pressure wave recorded entirely online and stored. Während des Betriebs im Serienfahrzeug wird sodann nicht der zuvor applizierte Abstand t diff starr eingestellt, sondern dieser Abstand wird variiert, das heißt, der Beginn der zweiten Teileinspritzung VE2 wird so festgelegt, dass die zweite Teileinspritzung bei einer vorgebbaren, die Druckwelle charakterisierenden Größe stattfindet, beispielweise bei dem ersten Maximum oder dem ersten Minimum. During operation in the production vehicle then is not the previously applied spacing t is set diff rigid, but this distance is varied, that is, the beginning of the second partial injection VE2 is determined so that the second partial injection takes place at a predeterminable, the pressure wave variable characterizing, for example, at the first peak or the first minimum. Ist dies mit dem Sollabstand t diff nicht möglich, so wird t diff entsprechend durch eine Variation Δt diff angepasst, derart, dass die applizierte Lage des hydraulischen Einspritzbeginns der zweiten Teileinspritzung VE2 im Verhältnis zur Phasenlage, das heißt zum gespeicherten Merkmal der Druckschwingung wiederhergestellt wird. If this t with the desired spacing diff not possible, t diff appropriately by varying .DELTA.t diff adjusted such that the applied position of the hydraulic injection start the second partial injection VE2 in relation to the phase position, that is to the stored characteristic of the pressure oscillation is restored. Die zweite Teileinspritzung VE2 findet demgemäß bei einem hinsichtlich der Amplitude und Phasenlage der Druckwelle vorgegebenen Zeitpunkt statt und ist so auf sehr präzise Weise reproduzierbar, wobei hierdurch ebenfalls eine hochgenaue Druckwellenkorrektur möglich ist. The second partial injection VE2 is accordingly held at a predetermined with respect to the amplitude and phase of the pressure wave time and is reproducible in a very precise manner, thereby a highly accurate pressure wave correction is also possible.
  • Wird die Druckschwingung direkt im Injektor gemessen, so entsprechen die gemessenen Druckwerte den Werten, die für die Einspritzung bestimmend sind. If the pressure oscillation measured directly in the injector, so the measured pressure values ​​correspond to the values ​​that are determinative of the injection. Wird die Druckschwingung dagegen in der Zuleitung oder in dem Rail gemessen, durch die Anordnung des Sensors 40 im Hochdruckbereich, wie in If the pressure oscillation, however, measured in the feed line or in the rail, by the arrangement of the sensor 40 in the high pressure range as shown in 1 1 dargestellt, ist dies zwar nicht der Fall. shown, this is not the case. Da jedoch die durch die erste Voreinspritzung VE1 und die durch die zweite Voreinspritzung VE2 verursachten Druckwellen beide durch das „Übertragungssystem vom Injektor zum Drucksensor" gleich verändert werden, bleiben Merkmale, die auf der relativen Auswertung zwischen die sen beiden Druckwellen basieren, wie oben bereits erwähnt, bestehen. Wenn daher der unter Applikationsbedingungen im Rail bei einem bestimmten Merkmal der durch die erste Teileinspritzung VE1 ausgelösten Druckwelle gemessene Spritzbeginn der zweiten Teileinspritzung VE2 zur gewünschten zweiten Teileinspritzung VE2 führt, so führt auch bei geänderten Umgebungsbedingungen ein auf dieses Merkmal der Druckwelle der ersten Voreinspritzung VE1 adaptierter hydraulischer Spritzbeginn der zweiten Voreinspritzung VE2 ebenfalls zur gewünschten Einspritzmenge der zweiten Voreinspritzung VE2. Das vorbeschriebene Verfahren ermöglicht demnach eine hochpräzise Bestimmung der durch die Druckwelle der ersten Voreinspritz Since, however, are changed by the first pre-injection VE1 and the pressure waves caused by the second pre-injection VE2 both by the "transmission system from the injector to the pressure sensor" equal to remain characteristics based on the relative evaluation between the sen two pressure waves, as already mentioned above exist. therefore, if the measured under application conditions in the rail at a certain feature of the triggered by the first partial injection VE1 pressure wave beginning of injection of the second partial injection VE2 to the desired second partial injection VE2 leads, so a to this characteristic of the pressure wave of the first pre-injection also results in new environmental conditions VE1-adapted hydraulic injection start the second pre-injection VE2 also the required injection quantity of the second pre-injection VE2. the method described above therefore enables a highly accurate determination of the pressure wave by the first pilot injection ung VE1 hervorgerufenen Änderungen der eingespritzten Menge der zweiten Teileinspritzung VE2. ung VE1-induced changes in the injected amount of the second partial injection VE2.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffzumessung in eine erste Teileinspritzung (VE1) und in wenigstens eine zweite Teileinspritzung (VE2) aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet , dass der zeitliche hydraulische Abstand (t diff,hyd. ) der wenigstens einen zweiten Teileinspritzung (VE2) von der ersten Teileinspritzung (VE1) bestimmt und wenigstens eine Größe, welche eine durch die erste Teileinspritzung (VE1) ausgelöste Druckwelle charakterisiert, erfasst wird und bei einem darauffolgenden Einspritzvorgang der zeitliche hydraulische Abstand (t diff,hyd. ) der wenigstens einen zweiten Teileinspritzung (VE2) von der ersten Teileinspritzung (VE1) so variiert wird, dass die zweite Teileinspritzung (VE2) bei einer vorgebbaren, die Druckwelle charakterisierenden Größe stattfindet. A method for controlling an internal combustion engine, the fuel metering in a first partial injection (VE1) and divided into at least a second sub-injection (VE 2), characterized in that the temporal hydraulic distance (diff t, hyd.) Of the at least one second part injection (VE2 ) (of the first partial injection VE1) determined and characterized at least a size which one (by the first partial injection VE1) induced pressure wave is detected and diff (t in a subsequent injection process, the time hydraulic distance hyd.) the at least one second partial injection (VE2) of the first partial injection (VE1) is varied so that the second partial injection (VE2) takes place at a predetermined, variable characterizing the pressure wave.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche hydraulische Abstand (t diff,hyd. ) durch Fehleraufschaltung auf ein den Einspritzabstand charakterisierendes elektrisches Ansteuersignal (t diff,elekt. ) bei ansonsten unveränderten Einspritzparametern bestimmt wird. A method according to claim 1, characterized in that the hydraulic temporal spacing (t diff, hyd.) By locking on a fault the injection interval characterizing electrical drive signal (t diff, Electr.) With otherwise unchanged injection parameters is determined.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehleraufschaltung dadurch erfolgt, dass das den Abstand charakterisierende elektrische Ansteuersignal (t diff,elekt. bei aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten um jeweils kleine Werte (Δt diff,elektr. ) variiert wird und aus dem Vergleich der sich dabei ergebenden Druckschwingungen in dem Injektor der hydraulische Abstand (t diff,hyd. ) bestimmt wird. A method according to claim 2, characterized in that the error display is performed in that the distance characterizing electrical drive signal diff (t, Electr. At successive steps diff for each small values (.DELTA.t, el.) Varied, and from the comparison of this case, pressure oscillations resulting in the injector, the hydraulic distance (t diff, hyd.) is determined.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Merkmalen, welche die durch die erste Teileinspritzung (VE1) ausgelöste Druckwelle charakterisieren, vorzugsweise der gesamte zeitliche Verlauf der Druckwelle erfasst wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of features which characterize by the first partial injection (VE1) induced pressure wave, preferably the entire time course of the pressure wave is detected.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die Druckwelle charakterisierende Größe, bei der die zweite Teileinspritzung (VE2) erfolgt, eine oder mehrere der folgenden Größen herangezogen werden: ein zeitliches Maximum, ein zeitliches Minimum, ein Nulldurchgang der Druckwelle. Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the pressure wave variable characterizing at which the second partial injection (VE2) is carried out, one or more of the following variables are used: a time maximum, a time minimum, a zero passage of the pressure wave.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine die Druckwelle charakterisierende Größe mithilfe eines in einer Druckleitung und/oder in dem Rail angeordneten Drucksensors ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensor at least one variable characterizing the pressure wave using a in a pressure line and / or in the rail arranged ( 40 40 ) bestimmt wird. ) Is determined.
  7. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffzumessung in eine erste Teileinspritzung (VE1) und in wenigstens eine zweite Teileinspritzung (VE2) aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche den hydraulischen Spritzabstand (t diff,hyd. ), und Mittel, welche eine Größe, die eine durch die erste Teileinspritzung (VE1) ausgelöste Druckwelle charakterisieren, erfassen, und bei einem darauffolgenden Einspritzvorgang den zeitlichen hydraulischen Abstand (t diff,hyd. ) der wenigstens einen zweiten Teileinspritzung (VE2) von der ersten Teileinspritzung (VE1) so variieren, dass die zweite Teileinspritzung (VE2) bei einer vorgebbaren, die Druckwelle charakterisierenden Größe stattfindet. Device for controlling an internal combustion engine, the fuel metering in a first partial injection (VE1) and divided into at least a second sub-injection (VE 2), characterized in that means are provided, which the hydraulic spray distance (diff t, hyd.), And means which (, hyd diff t.) a magnitude characterizing the one by the first partial injection (VE1) induced pressure wave, detecting, and in a subsequent injection process, the time hydraulic pitch of the at least one second part injection (VE2) of the first partial injection (VE1 ) vary such that the second partial injection (VE2) takes place at a predetermined, variable characterizing the pressure wave.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erfassung des hydraulischen Spritzabstandes (t diff,hyd. ), die Mittel zur Erfassung der durch die erste Teileinspritzung (VE1) ausgelösten Druckwelle und die Mittel zur Variation des zeitlichen hydraulischen Abstands (t diff,hyd. ) bei einem darauffolgenden Einspritzvorgang durch ein Steuergerät ( Device according to claim 7, characterized in that the means for detecting the hydraulic injection distance (diff t, hyd.), The means for detecting by the first partial injection (VE1) induced pressure wave and the means for varying the time hydraulic distance (t diff , hyd.) in a subsequent injection process by a control device ( 60 60 ) einer Brennkraftmaschine realisiert werden. ) Can be realized an internal combustion engine.
  9. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt, welches auf einer Recheneinrichtung abläuft. Computer program which executes all the steps of a method according to any one of claims 1 to 6, which is run on a computing device.
  10. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn das Programm auf einem Computer oder in einem Steuergerät ( Computer program product with program code stored on a machine-readable carrier, for performing the method according to one of claims 1 to 6 when the program (on a computer or in a control unit 60 60 ) ausgeführt wird. ) is performed.
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