DE102007053404A1

DE102007053404A1 - Method for correcting control function for injector of injection engine, involves determining internal pressure in cylinder of injection engine which is assigned to injector

Info

Publication number: DE102007053404A1
Application number: DE200710053404
Authority: DE
Inventors: Fredrik Dr. Borchsenius; Danica Dr. Stegemann
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-10
Also published as: DE102007053404A8; DE102007053404B4

Abstract

The method involves determining an internal pressure in a cylinder of an injection engine which is assigned to the injector. The internal pressure in the cylinder controls the fuel injection timing. The influence of the internal pressure on actual injected fuel quantity is determined. The control duration is corrected for compensating a deviation of the determined actual injected fuel quantity from the target injected fuel quantity. An independent claim is included for a device for correcting a control function for an injector of an injection engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Korrigieren einer Ansteuerfunktion für einen Injektor eines Einspritzmotors nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Korrigieren einer Ansteuerfunktion für einen Injektor.The The invention relates to a method for correcting a drive function for one Injector of an injection engine according to the preamble of the main claim and a corresponding device for correcting a drive function for one Injector.

Eine derartige Ansteuerfunktion ordnet einer Soll-Einspritzmenge in Abhängigkeit von einem Kraftstoffdruck, der in einer den Injektor versorgenden Kraftstoffleitung herrscht, eine Ansteuerzeit zu, also einen zeitlichen Abstand zwischen einem Ansteuern des Injektors zum Öffnen und einem Ansteuern des Injektors zum Schließen dieses Injektors. Die Soll-Einspritzmenge ergibt sich dabei aus Parametern eines Motorlaufzustands, beispielsweise einer Drehzahl und einem Ladedruck.A Such control function assigns a desired injection quantity in dependence from a fuel pressure in a supply to the injector Fuel line prevails, a driving time to, ie a temporal Distance between driving the injector to open and a driving the injector to close this injector. The target injection quantity results from parameters of a motor running condition, for example a speed and a boost pressure.

Eine genaue Dosierbarkeit einer tatsächlich eingespritzten Ist-Einspritzmenge ist wünschenswert, um einen wirtschaftlichen und möglichst emissionsarmen Lauf des Einspritzmotors sicherstellen zu können. Es ist an sich bekannt, zu diesem Zweck die Ansteuerfunktion eines Injektors zu korrigieren, beispielsweise zum Ausgleich einer alterungsbedingten Drift eines Einspritzverhaltens des Injektors. Dennoch sind im Stand der Technik noch unerwünschte Abweichungen zwischen der Ist-Einspritzmenge und der Soll-Einspritzmenge festzustellen.A exact dosage of an actually injected Actual injection quantity is desirable for an economic and as possible ensure low-emission run of the injection engine. It is known per se, for this purpose, the control function of a To correct injector, for example, to compensate for an aging drift an injection behavior of the injector. Nevertheless, in the state of Technology still unwanted deviations between the actual injection quantity and the target injection quantity.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Korrigieren einer Ansteuerfunktion für einen Injektor eines Einspritzmotors vorzuschlagen, mit der eine, verglichen mit dem Stand der Technik, genauere Ansteuerung des Injektors möglich wird. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Vorrichtung zum Korrigieren einer Ansteuerfunktion für einen Injektor eines Einspritzmotors vorzuschlagen, die eine verbesserte Ansteuerung des Injektors und damit eine genauere Dosierung des eingespritzten Kraftstoffs erlaubt.Of the The invention is therefore based on the object, a method for correcting a drive function for to propose an injector of an injection engine, with which one, Compared with the prior art, more accurate control of the injector is possible. The invention is also based on the object, a corresponding Device for correcting a driving function for a To propose injector of an injection engine, which improved Control of the injector and thus a more accurate dosage of injected fuel allowed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche.These The object is achieved by a method having the characterizing features of the main claim in conjunction with the features of the preamble of the main claim as well by a device having the features of claim 10. Advantageous Embodiments and further developments of the invention will become apparent with the features of the subclaims.

Der Erfindung liegt die Einsicht zugrunde, dass Abweichungen zwischen der tatsächlich eingespritzten Ist-Einspritzmenge und der für einen bestimmten Laufzustand des Einspritzmotors gewünschten Soll-Einspritzmenge unter anderem damit zusammenhängen, dass ein in einem dem jeweiligen Injektor zugeordneten Zylinder während eines Einspritzvorgangs herrschender Innendruck sowohl eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Injektors als auch eine Strömungsgeschwindigkeit in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffs, also eine Einspritzrate, beeinflusst. So führt ein höherer Innendruck im Zylinder in der Regel dazu, dass eine Ventilnadel des Injektors bei einem Ansteuern des Injektors zum Öffnen beschleunigt wird, weil eine Öffnungsbewegung der Ventilnadel durch den Innendruck unterstützt wird, während die Ventilnadel bei einer Ansteuerung zum Schließen gehemmt wird. Gleichzeitig fällt die Strömungsgeschwindigkeit des eingespritzten Kraftstoffs bei einem höheren Innendruck im Zylinder aufgrund einer dann geringeren Druckdifferenz zwischen dem in der Kraftstoffleitung herrschenden Kraftstoffdruck und dem Innendruck im Zylinder in der Regel geringer aus. Eine auf derartige Abweichungen zurückgehende Ungenauigkeit der Dosierung des eingespritzten Kraftstoffs wird nun dadurch verhindert, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:

– Bestimmen des zum Einspritzzeitpunkt herrschenden Innendrucks in dem dem Injektor zugeordneten Zylinder des Einspritzmotors,
– Bestimmen eines Einflusses des genannten Innendrucks auf die Ist-Einspritzmenge und
– Korrigieren der Ansteuerdauer zum Kompensieren einer Abweichung der so bestimmten Ist-Einspritzmenge von der Soll-Einspritzmenge.

The invention is based on the insight that deviations between the actually injected actual injection quantity and the desired injection quantity desired for a specific running state of the injection engine depend, inter alia, on an internal pressure prevailing in a cylinder assigned to the respective injector during an injection process - And closing speed of the injector and a flow rate in the cylinder injected fuel, so an injection rate influenced. Thus, a higher internal pressure in the cylinder usually causes a valve needle of the injector is accelerated to open when driving the injector, because an opening movement of the valve needle is supported by the internal pressure, while the valve needle is inhibited in a drive to close. At the same time, the flow rate of the injected fuel at a higher internal pressure in the cylinder due to a then smaller pressure difference between the pressure prevailing in the fuel line fuel pressure and the internal pressure in the cylinder is usually lower. An inaccuracy in the dosage of the injected fuel due to such deviations is now prevented by the method comprising the following steps:

Determining the internal pressure prevailing at the time of injection in the cylinder of the injection engine assigned to the injector,
Determining an influence of said internal pressure on the actual injection quantity and
- Correcting the drive time for compensating a deviation of the thus determined actual injection amount of the target injection quantity.

Als Einspritzzeitpunkt wird dabei der Zeitpunkt des Einspritzbeginns oder ein späterer Zeitpunkt zwischen Einspritzbeginn und Einspritzende bezeichnet. Bei dem Verfahren kann eine Korrekturfunktion ermittelt werden, welche die korrigierte Ansteuerdauer oder eine zur Korrektur der Ansteuerdauer vorgesehene Verschiebung eines Einspritzbeginns und/oder eines Einspritzendes angibt in Abhängigkeit von dem Kraftstoffdruck, der Soll-Einspritzmenge und dem zum Einspritzzeitpunkt herrschenden Innendruck. Alternativ kann die Korrekturfunktion anstelle des Innendrucks zum Einspritzzeitpunkt vom Einspritzzeitpunkt und Motoreinstellungsparametern abhängen, die auf dem zum Einspritzzeitpunkt herrschenden Innendruck zu schließen erlauben. Bei diesen Motoreinstellungsparametern kann es sich z. B. um einen Ladedruck, eine Drehzahl und einen Zündzeitpunkt handeln, eventuell ergänzt um weitere Parameter wie beispielsweise die Soll-Einspritzmenge und/oder eine im selben Arbeitszyklus schon vor der zu korrigierenden Ansteuerdauer eingespritzte Einspritzmenge. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung berücksichtigt dabei auch eine Zeitabhängigkeit des Innendrucks während der Ansteuerdauer.When Injection time is the time of the start of injection or a later one Time between injection start and end of injection referred to. In the method, a correction function can be determined which the corrected drive time or to correct the Activation period provided shift an injection start and / or an injection end indicates as a function of the fuel pressure, the desired injection quantity and the prevailing at the time of injection Internal pressure. Alternatively, the correction function may be used instead of the internal pressure at injection timing from injection timing and engine timing parameters depend, allow to close on the prevailing at the time of injection internal pressure. These engine settings parameters may be z. B. one Boost pressure, a speed and an ignition point, possibly added to further parameters such as the target injection quantity and / or one in the same work cycle before the to be corrected Actuation duration injected injection quantity. A preferred development considered the invention as well as a time dependence of the internal pressure during the driving time.

Um auf einfache Weise eine sehr genaue Korrektur der Ansteuerdauer zu erreichen, kann eine Differenz zwischen der Soll-Einspritzmenge und der durch den Innendruck beeinflussten Ist-Einspritzmenge gebildet sowie ein Maximalwert einer Einspritzrate, also eines Volumenstroms des Kraftstoffs durch den Injektor, während der Ansteuerdauer bestimmt werden, um die Ansteuerdauer dann um die mit diesem Maximalwert multiplizierte Differenz zu verändern, nämlich zu verlängern, wenn die Ist-Einspritzmenge kleiner, und zu verkürzen, wenn sie größer als die Soll-Einspritzmenge ist. Das Verändern der Ansteuerdauer kann dabei durch ein Verschieben des Einspritzbeginns und/oder des Einspritzendes erfolgen, also durch ein Verschieben des Ansteuerns des Injektors für dessen Öffnung und/oder des Ansteuerns zum Schließen des Injektors.In order to easily achieve a very accurate correction of the drive duration, a difference between the desired injection quantity and the formed by the internal pressure influenced actual injection amount and a maximum value of an injection rate, ie a volume flow of the fuel through the injector during the Ansteuerdauer be determined to change the Ansteuerdauer then by the multiplied by this maximum value difference, namely to extend, if the actual -Injection amount smaller, and shorter if it is greater than the target injection quantity. The changing of the control period can be done by shifting the start of injection and / or the end of injection, ie by shifting the driving of the injector for the opening and / or the driving to close the injector.

Der für die Durchführung des Verfahrens benötigte Innendruck zum Einspritzzeitpunkt kann z. B. mittels eines Drucksensors gemessen werden, der wiederum in einer Zylinderbohrung eines Zylinderkopfs des entsprechenden Zylinders untergebracht sein kann. Dafür stehen Drucksensoren zur Verfügung, die sowohl hinreichend belastbar sind als auch ein hinreichend hoch zeitauflösendes Drucksignal abzugeben geeignet sind. Wegen der Ähnlichkeit aufeinander folgender Arbeitszyklen des Einspritzmotors kann dabei bei einer bestimmten Motoreinstellung ein Messergebnis aus einem früheren Arbeitszyklus auch für eine Korrektur der Ansteuerdauer in einem späteren Arbeitszyklus verwendet werden.Of the for the execution of the process needed Internal pressure at injection time can z. B. by means of a pressure sensor be measured, in turn, in a cylinder bore of a cylinder head the corresponding cylinder can be accommodated. Stand for Pressure sensors available which are both sufficiently resilient and a sufficiently high time resolution To deliver pressure signal are suitable. Because of the similarity of successive ones Working cycles of the injection engine can be at a certain Motor setting a measurement result from an earlier work cycle also for a correction the driving time in a later Working cycle can be used.

Eine alternative Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Innendruck durch Simulation bestimmt wird, was mit Hilfe einer thermodynamischen Berechnung in Abhängigkeit von Ladedruck und Drehzahl möglich ist. Vorzugsweise wird dabei zusätzlich der Zündzeitpunkt und eine eventuell schon vor der zu korrigierenden Ansteuerdauer – beispielsweise in einer Piloteinspritzung – eingespritzte Einspritzmenge berücksichtigt, und zwar durch Anwendung eines Verbrennungsmodells.A alternative design The invention provides that the internal pressure determined by simulation becomes what is dependent on a thermodynamic calculation possible from boost pressure and speed is. Preferably, in addition the ignition point and possibly even before the drive time to be corrected - for example in a pilot injection - injected Injection quantity taken into account, by applying a combustion model.

Ebenso kann zum Bestimmen des Einflusses des genannten Innendrucks im Zylinder auf die Ist-Einspritzmenge eine Abhängigkeit der Ist-Einspritzmenge vom Innendruck bei verschiedenen Ausführungen der Erfindung entweder durch Simulation berechnet oder empirisch ermittelt werden. Ein so ermittelter funktioneller Zusammenhang zwischen Soll-Einspritzmenge, Innendruck und Ist-Einspritzmenge kann in jedem Fall für eine spätere Berücksichtigung zur Korrektur abgelegt, also z. B. in einem Kennfeld gespeichert werden. Eine Simulation der genannten Abhängigkeit sollte dabei sowohl die von der Diffe renz zwischen Raildruck, also dem Druck in der den Injektor versorgenden Kraftstoffleitung, und Innendruck abhängende Strömungsgeschwindigkeit des eingespritzten Kraftstoffs bei geöffnetem Injektor als auch eine vom Innendruck abhängige Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit sowie eventuell einen davon abhängigen Öffnungsgrad des Injektors berücksichtigen. Empirisch kann die genannte Abhängigkeit durch Messen eines Kraftstoffflusses während der Ansteuerdauer erfolgen.As well can be used to determine the influence of said internal pressure in the cylinder on the actual injection quantity is a function of the actual injection quantity from internal pressure in various embodiments of the invention either calculated by simulation or determined empirically. One so determined functional relationship between target injection quantity, Internal pressure and actual injection quantity can be considered for later consideration filed for correction, so z. B. stored in a map become. A simulation of the mentioned dependence should both the difference between rail pressure, ie the pressure in the rail injector supplying fuel line, and internal pressure dependent flow velocity of injected fuel with the injector open as well as a from the internal pressure dependent opening and closing speed and possibly a dependent opening degree of the injector. Empirically, the said dependence by measuring a fuel flow during the activation period.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren bzw. mindestens ein für das Verfahren vorzunehmender Rechenschritt während eines Betriebs des Einspritzmotors durchgeführt und gleich zur Korrektur einer aktuellen Ansteuerdauer des Injektors, vorzugsweise natürlich aller Injektoren sämtlicher Zylinder, verwendet wird. Die so korrigierte aktuelle Ansteuerdauer kann dann bei folgenden Arbeitszyklen des Einspritzmotors verwendet werden, solange sich eine Belastung oder Laufbedingung des Einspritzmotors nicht ändert. Wenn der Innendruck im jeweiligen Zylinder und/oder die Abhängigkeit der Ist-Einspritzmenge vom Innendruck dabei durch Simulation berechnet werden, ist die Verwendung einer echtzeitfähigen Berechnungsmethode, z. B. eines echtzeitfähigen Verbrennungsmodells, von Vorteil. Das beschriebene Verfahren kann auf einer entsprechend programmierten Motorsteuerung (ECU – Engine Control Unit) durchgeführt werden, wenn es am laufenden Einspritzmotor zur Korrektur der aktuellen Ansteuerdauer verwendet werden soll.A advantageous embodiment The invention provides that the method or at least one for the Method to be performed during an operation of the injection engine computing step performed and equal to the correction of a current activation duration of the injector, preferably, of course all injectors of all Cylinder, is used. The thus corrected current actuation duration can then be used in subsequent working cycles of the injection engine, as long as a load or running condition of the injection engine does not change. When the internal pressure in each cylinder and / or the dependency the actual injection quantity of the internal pressure is calculated by simulation is the use of a real-time computation method, eg. B. a real-time capable Combustion model, an advantage. The described method can on a suitably programmed engine control unit (ECU engine Control Unit) when it is running injector to correct the current Ansteuerdauer should be used.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das beschriebene Verfahren auf einer entsprechend programmtechnisch eingerichteten Vorrichtung außerhalb des Einspritzmotors durchgeführt wird, um ein dabei erhaltenes Resultat dann zum Einstellen des Einspritzmotors oder einer ganzen Serie entsprechender Einspritzmotoren zu verwenden. Eine solche Einstellung wird auch als Kalibrierung des Einspritzmotors bzw. der entsprechenden Einspritzvorrichtung bezeichnet.It but can also be provided that the described method on a corresponding programmatically installed device outside performed the injection engine is to give a result obtained then for adjusting the injection motor or a whole series of corresponding injection engines. Such a setting is also called calibration of the injection engine or the corresponding injection device.

Dementsprechend kann eine vorteilhafte Vorrichtung zum Korrigieren einer Ansteuerfunktion für einen Injektor eines Einspritzmotors programmtechnisch zum Durchführen eines Verfahrens beschriebener Art eingerichtet sein. Diese Vorrichtung kann beispielsweise eine Motorsteuerung umfassen, wenn sie eine Korrektur der Ansteuerdauer während eines Betriebs des entsprechenden Einspritzmotors erlauben soll. Unter Umständen kann sie dann ferner für jeden Zylinder des Einspritzmotors einen möglichst belastbaren und hoch zeitauflösenden Drucksensor zum Erfassen des Innendrucks umfassen, sofern der Innendruck nicht durch Simulation berechnet werden soll.Accordingly may be an advantageous device for correcting a drive function for a Injector of an injection engine programmatically to perform a Be set up method of the type described. This device can For example, include a motor controller, if they have a correction the driving time during a Allow operation of the corresponding injection engine. Under circumstances can she then further for Each cylinder of the injection engine as strong as possible and high time-resolved Include pressure sensor for detecting the internal pressure, provided the internal pressure should not be calculated by simulation.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention will be described below with reference to FIGS 1 and 2 described. It shows

1 ein Diagramm, das einen Volumenstrom eingespritzten Kraftstoffs für verschiedene Bedingungen als Funktion der Zeit während eines Einspritzvorgangs veranschaulicht, und 1 a diagram showing a volume flow of injected fuel for various conditions as a function of time during an on spraying process illustrates, and

2 ein Diagramm, in dem ein Hub einer Ventilnadel eines Injektors während derselben Einspritzvorgänge als Funktion der Zeit aufgetragen ist. 2 a diagram in which a stroke of a valve needle of an injector during the same injection operations is plotted as a function of time.

Die beiden 1 und 2 beziehen sich auf einen Injektor eines Einspritzmotors zum Einspritzen von Kraftstoff, der eine zum Öffnen und Schließen des Injektors in Längsrichtung verschiebbare Ventilnadel aufweist und in einem Common-Rail-System mit einer den Injektor versorgenden Kraftstoffleitung verbunden ist. In dieser Kraftstoffleitung steht der einzuspritzende Kraftstoff unter hohem Druck dem sogenannten Raildruck. Jedem Zylinder des genannten Einspritzmotors ist ein derartiger Injektor zugeordnet, der mit der Kraftstoffleitung verbunden ist.The two 1 and 2 refer to an injector of an injection motor for injecting fuel, which has a longitudinally displaceable for opening and closing the injector valve needle and is connected in a common rail system with a fuel line supplying the injector. In this fuel line, the fuel to be injected is under high pressure the so-called rail pressure. Each cylinder of said injection engine is associated with such an injector, which is connected to the fuel line.

1 veranschaulicht in drei Kurvenscharen eine Zeitabhängigkeit eines in mm³/s angegebenen und als Einspritzrate dV/dt bezeichneten Volumenstroms des jeweils während eines Einspritzvorgangs eingespritzten Kraftstoffs für drei ver schiedene Raildrücke. Jede Kurvenschar zeigt dabei drei verschiedene Zeitabhängigkeiten, die drei verschiedenen Innendrücken in dem dem Injektor zugeordneten Zylinder während des Einspritzvorgangs entsprechen. 1 illustrates in three sets of curves a time dependence of a specified in mm ³ / s and injection rate dV / dt designated volume flow of each injected during an injection fuel for three ver different rail pressures. Each family of curves shows three different time dependencies, which correspond to three different internal pressures in the cylinder assigned to the injector during the injection process.

Im Einzelnen sind zu erkennen ein zeitlicher Verlauf 1 des Volumenstroms bei einem Kraftstoffdruck von 1600 bar und einem Innendruck im Zylinder während der Einspritzung von 50 bar, ein Verlauf 1' bei gleichem Kraftstoffdruck und gleicher Ansteuerdauer für einen Innendruck im Zylinder von 100 bar, ein Verlauf 1'' des Volumenstroms bei gleicher Ansteuerdauer und gleichem Kraftstoffdruck für einen Innendruck von 150 bar, ein Verlauf 2 des Volumenstroms des eingespritzten Kraftstoffs bei einer etwas längeren Ansteuerdauer, einem Kraftstoffdruck von 800 bar und einem Innendruck im Zylinder von 50 bar, ein Verlauf 2' des Volumenstroms bei dem Verlauf 2 entsprechender Ansteuerdauer und gleichem Kraftstoffdruck, aber einem Innendruck im Zylinder von 100 bar, ein Verlauf 2'' bei gleicher Ansteuerdauer und gleichem Kraftstoffdruck, aber einem Innendruck von 150 bar, ferner ein Verlauf 3 des Volumenstroms bei einer Kraftstoffeinspritzung mit einem Raildruck von 200 bar und einem Innendruck im Zylinder von 50 bar, einen Verlauf 3' für eine dem Verlauf 3 entsprechende Ansteuerdauer und ebenfalls einen Kraftstoffdruck von 200 bar bei einem Innendruck im Zylinder von 100 bar während der Einspritzung und schließlich einen Verlauf 3'' für eine den Verläufen 3 und 3' entsprechende Ansteuerdauer bei einem Kraftstoffdruck von ebenfalls 200 bar, aber einem Innendruck im Zylinder von 150 bar.In detail, a temporal course can be recognized 1 the volume flow at a fuel pressure of 1600 bar and an internal pressure in the cylinder during the injection of 50 bar, a course 1' at the same fuel pressure and the same control duration for an internal pressure in the cylinder of 100 bar, a course 1'' the flow rate at the same drive time and the same fuel pressure for an internal pressure of 150 bar, a course 2 the flow rate of the injected fuel at a slightly longer Ansteuerdauer, a fuel pressure of 800 bar and an internal pressure in the cylinder of 50 bar, a curve 2 ' the volume flow during the course 2 corresponding control duration and the same fuel pressure, but an internal pressure in the cylinder of 100 bar, a course 2 '' at the same drive time and the same fuel pressure, but an internal pressure of 150 bar, also a course 3 the volume flow in a fuel injection with a rail pressure of 200 bar and an internal pressure in the cylinder of 50 bar, a course 3 ' for a the course 3 corresponding drive time and also a fuel pressure of 200 bar at an internal pressure in the cylinder of 100 bar during injection and finally a course 3 '' for one the courses 3 and 3 ' corresponding actuation time at a fuel pressure of 200 bar, but an internal pressure in the cylinder of 150 bar.

In 1 ist gut zu erkennen, dass die Zeitabhängigkeit des Volumenstroms des eingespritzten Kraftstoffs bei gleichbleibender Ansteuerdauer und gleichbleibendem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffleitung von dem während der Ansteuerdauer im Zylinder herrschenden Innendruck abhängt. Diese Abhängigkeit führt tendenziell dazu, dass mit zunehmendem Druck ein während der Ansteuerdauer erreichter Maximalwert des Volumenstroms oder der Einspritzrate dV/dt abnimmt, was sich mit der geringer werdenden Druckdifferenz zwischen Kraftstoff und Innendruck erklären lässt. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass mit zunehmendem Innendruck im Zylinder ein schnellerer Anstieg des Volumenstroms beim Öffnen des Injektors und ein verzögerter Abfall des Volumenstroms beim Schließen des Injektors zu beobachten ist. Dieser Effekt lässt sich damit erklären, dass ein höherer Innendruck im Zylinder eine Öffnungsbewegung einer Ventilnadel des Injektors stärker unterstützt und eine Schließbewegung derselben Ventilnadel dementsprechend hemmt.In 1 It is easy to see that the time dependence of the volume flow of the injected fuel with a constant activation duration and constant fuel pressure in the fuel line depends on the internal pressure prevailing during the activation period in the cylinder. This dependency tends to cause a maximum value of the volume flow or the injection rate dV / dt, which increases during the activation period, to decrease, which can be explained by the decreasing pressure difference between the fuel and the internal pressure. In addition, it can be seen that with increasing internal pressure in the cylinder a faster increase in the volume flow when opening the injector and a delayed drop in the volume flow when closing the injector is observed. This effect can be explained by the fact that a higher internal pressure in the cylinder more strongly supports an opening movement of a valve needle of the injector and accordingly inhibits a closing movement of the same valve needle.

Dieser Effekt ist in 2 veranschaulicht. Dort ist auf einer der Abszisse aus 1 entsprechenden Zeitskala für die neun Fälle der Verläufe 1 bis 3'' aus 1 jeweils ein zeitabhängiger Hub h der Ventilnadel des Injektors gezeigt. Dabei entspricht ein Hubverlauf 4 aus 2 dem Verlauf 1 aus 1, ein Hubverlauf 4' dem Verlauf 1', ein Hubverlauf 4'' dem Verlauf 1'', ein Hubverlauf 5 dem Verlauf 2, ein Hubverlauf 5' dem Verlauf 2', ein Hubverlauf 5'' dem Verlauf 2'', ein Hubverlauf 6 dem Verlauf 3, ein Hubverlauf 6' dem Verlauf 3' und ein Hubverlauf 6'' aus 2 dem Verlauf 3'' aus 1. 2 zeigt, in welchem Maß die Ventilnadel eine schnellere und weitere Öffnungsbewegung sowie eine verzögerte Schließbewegung bei einem höheren Innendruck im Zylinder ausführt.This effect is in 2 illustrated. There is on one of the abscissa 1 corresponding time scale for the nine cases of the courses 1 to 3 '' out 1 in each case a time-dependent stroke h of the valve needle of the injector is shown. This corresponds to a stroke course 4 out 2 the course 1 out 1 , a stroke course 4 ' the course 1' , a stroke course 4 '' the course 1'' , a stroke course 5 the course 2 , a stroke course 5 ' the course 2 ' , a stroke course 5 '' the course 2 '' , a stroke course 6 the course 3 , a stroke course 6 ' the course 3 ' and a stroke course 6 '' out 2 the course 3 '' out 1 , 2 shows the extent to which the valve needle performs a faster and more opening movement and a delayed closing movement at a higher internal pressure in the cylinder.

Eine während des jeweiligen Einspritzvorgangs eingespritzte Ist-Einspritzmenge entspricht in der Darstellung der 1 einer unter dem jeweiligen Verlauf 1 bis 3'' des Volumenstroms eingeschlossenen Fläche. Mit der Zeitabhängigkeit des Volumenstroms hängt auch diese Fläche und folglich die Ist-Einspritzmenge bei gleichbleibender Ansteuerdauer und gleichbleibendem Kraftstoffdruck von dem während der Ansteuerdauer im Zylinder herrschenden Innendruck ab. Insbesondere weicht diese Ist-Einspritzmenge in der Regel von einer Soll-Einspritzmenge ab, welcher die jeweilige Ansteuerdauer durch eine noch nicht korrigierte Ansteuerfunktion für den entsprechenden Injektor des Einspritzmotors in Abhängigkeit vom jeweiligen Kraftstoffdruck dieselbe Ansteuerdauer zugeordnet wird. Die noch nicht korrigierte Ansteuerfunktion geht bei den ausgewählten Ausführungsbeispielen auf eine für einen angenommenen Raildruck von 60 bar vorgenommene Kalibrierung zurück.An injected during the respective injection process actual injection quantity corresponds in the representation of 1 one under the respective course 1 to 3 '' the volume flow enclosed area. With the time dependence of the volumetric flow, this area and consequently the actual injection quantity also depend on the internal pressure prevailing in the cylinder during the activation period in the cylinder with the same activation duration and constant fuel pressure. In particular, this actual injection quantity generally deviates from a desired injection quantity, to which the respective activation duration is assigned the same activation duration by a not yet corrected activation function for the corresponding injector of the injection engine as a function of the respective fuel pressure. The control function, which has not yet been corrected, is based on a calibration carried out for an assumed rail pressure of 60 bar in the selected exemplary embodiments.

Das hier zu beschreibende Verfahren zum Korrigieren dieser Ansteuerfunktion für den Injektor des Einspritzmotors sieht nun vor, dass zunächst der zu einem Einspritzzeitpunkt herrschende Innendruck in dem dem Injektor zugeordneten Zylinder des Einspritzmotors bestimmt wird, dann der Einfluss des so bestimmten Innendrucks auf die Ist-Einspritzmenge ermittelt, also die Ist-Einspritzmenge in Abhängigkeit von diesem Innendruck bestimmt wird, worauf die Ansteuerdauer zum Kompensieren einer Abweichung der so bestimmten Ist-Einspritzmenge von der Soll-Einspritzmenge korrigiert wird. Dabei wird zum Korrigieren der Ansteuerdauer eine Differenz zwischen der Solleinspritzmenge und der durch den Innendruck beeinflussten Ist-Einspritzmenge gebildet und ein Maximalwert des auch als Einspritzrate dV/dt bezeichneten Volumenstroms des eingespritzten Kraftstoffs während der Ansteuerdauer bestimmt, worauf die Ansteuerdauer durch Verschieben eines Einspritzbeginns und/oder eines Einspritzendes um die mit diesem Maximalwert multiplizierte Differenz verändert wird. Der Einspritzbeginn wird hier mit einer Ansteuerung des Injektors zum Öffnen, das Einspritzende mit einer Ansteuerung des Injektors zum Schließen identifiziert. Dabei wird die Ansteuerdauer verlängert, wenn die Ist-Einspritzmenge kleiner als die Soll-Einspritzmenge ausfällt, und verkürzt, wenn die Ist-Einspritzmenge größer als die Soll-Einspritzmenge ist. Der genannte Maximalwert der Einspritzrate dV/dt entspricht dabei dem Maximum des jeweiligen Verlaufs 1, 1', 1'', 2, 2', 2'', 3, 3' oder 3'' aus 1.The method to be described here for correcting this drive function for the injector of the injection engine now provides that the first is determined to an injection timing prevailing internal pressure in the injector associated cylinder of the injection engine, then determined the influence of the thus determined internal pressure on the actual injection quantity, that is, the actual injection amount is determined in dependence on this internal pressure, whereupon the drive time to compensate for a deviation the thus determined actual injection quantity is corrected by the target injection quantity. In this case, a difference between the target injection quantity and the actual injection quantity influenced by the internal pressure is formed for correcting the activation duration and a maximum value of the injected fuel flow rate dV / dt is determined during the activation period, whereupon the activation duration is delayed by shifting an injection start and / or an injection end is changed by the multiplied by this maximum value difference. The start of injection is identified here with a control of the injector for opening, the end of injection with a control of the injector to close. In this case, the actuation period is extended if the actual injection quantity is smaller than the set injection quantity, and shortened if the actual injection quantity is greater than the set injection quantity. The said maximum value of the injection rate dV / dt corresponds to the maximum of the respective course 1 . 1' . 1'' . 2 . 2 ' . 2 '' . 3 . 3 ' or 3 '' out 1 ,

So wird eine Korrekturfunktion ermittelt, welche die korrigierte Ansteuerdauer oder eine zur Korrektur der Ansteuerdauer vorgesehene Verschiebung des Einspritzbeginns und/oder des Einspritzendes in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck, der Solleinspritzmenge und dem Innendruck zum Einspritzzeitpunkt an gibt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dabei vorgesehen, dass der Innendruck zum Einspritzzeitpunkt mittels eines hoch zeitauflösenden Drucksensors gemessen wird, der in einer Bohrung in einem Zylinderkopf des entsprechenden Zylinders untergebracht ist. Die Abhängigkeit der Ist-Einspritzmenge vom Innendruck kann dabei für den verwendeten Injektor bereits empirisch ermittelt und z. B. in Form eines Kennfeldes gespeichert worden sein, auf das zum Bestimmen des Einflusses des jeweils gemessenen Innendrucks auf die Ist-Einspritzmenge zurückgegriffen werden kann. Alternative Ausführungsformen sehen eine Ermittlung der Abhängigkeit der Ist-Einspritzmenge vom Innendruck durch Simulation vor. Auch in diesem Fall kann die Ermittlung der Abhängigkeit der Ist-Einspritzmenge vom Innendruck vorab durchgeführt und ein Ergebnis dieser Simulation gespeichert worden sein.So a correction function is determined, which determines the corrected activation duration or a shift of the Injection beginning and / or the end of injection in dependence from the fuel pressure, the target injection quantity and the internal pressure to Injection timing on. In the present embodiment is provided that the internal pressure at injection time by means of a high-time-resolution pressure sensor measured in a hole in a cylinder head of the corresponding Cylinder is housed. The dependence of the actual injection quantity from the internal pressure can for the injector used already determined empirically and z. B. in shape of a map which is to be determined the influence of the respectively measured internal pressure on the actual injection quantity used can be. Alternative embodiments see a determination of the dependence of Actual injection quantity of internal pressure through simulation. Also in In this case, the determination of the dependency of the actual injection quantity carried out in advance by the internal pressure and a result of this simulation has been stored.

Die genannten Verfahrensschritte werden auf einer entsprechend programmierten Motorsteuerung oder ECU des Einspritzmotors durchgeführt, und zwar während eines Betriebs des Einspritzmotors und derart, dass der Injektor mit der so ermittelten korrigierten Ansteuerdauer angesteuert wird. Diese Korrektur wird dabei für jeden Injektor jedes Zylinders des Einspritzmotors vorgenommen, wofür jeder Zylinder mit einem Drucksensor erwähnter Art ausgestattet ist.The mentioned method steps are on a suitably programmed Engine control or ECU of the injection engine performed, and while while an operation of the injection motor and such that the injector is controlled with the thus determined corrected drive time. This correction is used for each injector of each cylinder of the injection engine, for which every cylinder mentioned with a pressure sensor Art is equipped.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der zum Einspritzzeitpunkt herrschende Innendruck im jeweiligen Zylinder nicht mittels eines Drucksensors gemessen, sondern durch Simulation berechnet, und zwar in Abhängigkeit von einem aktuellen Ladedruck, einer aktuellen Drehzahl und einem aktuellen Zündzeitpunkt. Dafür wird eine thermodynamische Berechnung durchgeführt, die auf Grundlage eines Verbrennungsmodells auch einen Druckanstieg infolge einer bereits erfolgten Zündung berücksichtigt. Der Innendruck im Zylinder kann dabei insbesondere durch ein echtzeitfähiges Verbrennungsmodell geschätzt werden. In diesem Fall gibt die mit dem Verfahren ermittelte Korrekturfunktion die korrigierte Ansteuerdauer in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck, der Soll-Einspritzmenge, dem Einspritzzeitpunkt und weiteren Motoreinstellungsparametern an, welche auf den zum Einspritzzeitpunkt herrschenden Innendruck zu schließen erlauben. Bei diesen Motoreinstellungsparametern handelt es sich um den Ladedruck, die Drehzahl und den Zündzeitpunkt sowie eine bereits vor der zu korrigierenden Ansteuerdauer eingespritzte Kraftstoffmenge.at a modified embodiment The invention is the prevailing at the time of injection internal pressure not measured in the respective cylinder by means of a pressure sensor, but calculated by simulation, depending on from a current boost pressure, a current speed and a current ignition timing. For that will be carried out a thermodynamic calculation based on a Combustion model also a pressure increase due to an already done ignition considered. The internal pressure in the cylinder can in particular by a real-time combustion model estimated become. In this case, the correction function determined with the method gives the corrected activation time depending on the fuel pressure, the desired injection quantity, the injection timing and other engine timing parameters which, on the prevailing at the time of injection internal pressure close allow. These engine timing parameters are about the boost pressure, the speed and the ignition timing as well as one already fuel quantity injected before the drive time to be corrected.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht schließlich vor, dass das Verfahren mit den genannten Schritten nicht auf einer Motorsteuerung, sondern auf einer entsprechend programmierten Vorrichtung außerhalb des Einspritzmotors durchgeführt wird, wobei ein dabei erhaltenes Resultat zum Einstellen des Einspritzmotors oder einer ganzen Serie baugleicher Einspritzmotoren verwendet wird.One another embodiment The invention finally looks before that the procedure with the mentioned steps is not on a Motor control, but on a suitably programmed device outside performed the injection engine is, with a result obtained thereby to set the injection motor or a whole series of identical injection engines is used.

Claims

A method for correcting a drive function for an injector of an injection engine, wherein the drive function of a desired injection quantity in dependence on a fuel pressure prevailing in a fuel line supplying the injector, assigns a drive time, characterized in that the method comprises the steps of: - determining a - Determining an influence of said internal pressure on an actual injection quantity, - Correcting the drive time for compensating a deviation of the thus determined actual injection amount of the target injection quantity.

Method according to claim 1, characterized in that that such a correction function is determined, which corrected the Activation duration or one intended for the correction of the driving time Shifting of an injection start and / or an injection end indicates in dependence from the fuel pressure, the target injection quantity and - the internal pressure at injection time or - the injection time and Engine timing parameters that at the time of injection to allow prevailing internal pressure to close.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized for correcting the driving time, a difference between the Target injection quantity and the actual injection quantity influenced by the internal pressure is formed and a maximum value of an injection rate (dV / dt) during the Control period is determined and that the drive time to the with Difference multiplied by this maximum value is changed.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the internal pressure at injection time by means of a pressure sensor is measured.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the internal pressure is calculated by simulation.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized that a dependency the actual injection quantity is calculated from the internal pressure by simulation or empirically determined.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized that during it performed an operation of the injection engine and to correct a current actuation time of the injector is used.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized that it is on a program technically set up Engine control performed becomes.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized that it is on a program technically set up Device outside the injection engine is performed, a result obtained thereby for adjusting the injection motor is used.

Device for correcting a drive function for one Injector of an injection engine, characterized in that it programmatically to perform A method according to any one of claims 1 to 9 is arranged.

Device according to claim 10, characterized in that that it comprises a motor control.

Device according to one of claims 10 or 11, characterized that they are for Each cylinder of the injection engine, a pressure sensor for detecting of the internal pressure.