DE102007060768A1 - Method for drift detection and drift compensation of injectors for injecting fuel into combustion chambers of internal combustion engine, involves carrying out characteristic extraction from frequency spectrum - Google Patents

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Abstract

The method involves scanning a signal characterizing the rail pressure. The time-discrete signal is transformed into the frequency chamber. The characteristic extraction is carried out from the frequency spectrum, and a characteristic vector is detected. One of the characteristic vectors is compared with the corresponding stored characteristic vector. Independent claims are included for the following: (1) a computer program for executing the method; and (2) a computer program product with a program code for executing the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drifterkennung und Driftkompensation von Injektoren zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine.The The invention relates to a method for drift detection and drift compensation injectors for injecting fuel into combustion chambers an internal combustion engine.

Gegenstand der Erfindung sind auch ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens.object The invention also includes a computer program and a computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier is stored for carrying out the method.

Stand der TechnikState of the art

Ein solches Verfahren kommt bevorzugt bei Common-Rail-Systemen zum Einsatz. Bei diesen Common-Rail-Systemen wird Kraftstoff mittels Injektoren in die Verbrennungsräume (Zylinder) der Brennkraftmaschine unter hohem Druck eingespritzt. Die Kraftstoffdruckerzeugung und die Kraftstoffzumessung sind mittels eines Hochdruckspeichers, eines sogenannten „Rails", voneinander entkoppelt. Dies hat den Vorteil, dass der Einspritzdruck unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt werden kann und im Hochdruckspeicher fortlaufend für die Einspritzung zur Verfügung steht. Der jeweilige Einspritzzeitpunkt und die Einspritzmenge werden in einem elektronischen Motorsteuergerät berechnet und von den jedem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Injektoren umgesetzt.One Such method is preferably used in common rail systems. In these common-rail systems, fuel is injected by means of injectors in the combustion chambers (cylinder) of the internal combustion engine injected under high pressure. Fuel pressure generation and the fuel metering are by means of a high-pressure accumulator, a so-called "rails", decoupled from each other Advantage that the injection pressure independent of the engine speed and the injection quantity can be generated and in the high-pressure accumulator continuously is available for injection. Of the respective injection timing and injection quantity are in one calculated by the electronic engine control unit and by the each Cylinder of the internal combustion engine assigned injectors implemented.

Über die Lebensdauer der genannten Injektoren kommt es naturgemäß zu driftartigen Veränderungen einzelner Baukomponenten der Injektoren, wie beispielsweise der Aktoren (Piezoaktoren, Magnetaktoren etc.) oder der diese ansteuernden Schaltventile. So kommt es beispielsweise zu Hubdriften der Aktoren oder Schaltventile oder zu solchen oder ähnlichen Driften aufgrund von Temperatureinflüssen. Diese Veränderungen führen dazu, dass auch bei einer präzisen konstanten Ansteuerung der Injektoren die den jeweiligen Zylindern zugeführte Kraftstoff-Menge nicht vorhersagbar variiert und beispielsweise zu einer entsprechenden Mengendrift führt.about the life of the injectors mentioned naturally occurs Driftartigen changes of individual components of the Injectors, such as the actuators (piezo actuators, magnetic actuators etc.) or these switching control valves. This is how it happens, for example to Hubdriften the actuators or switching valves or to such or similar Drifting due to temperature influences. These changes cause even at a precise constant Control of the injectors supplied to the respective cylinders Fuel quantity varies unpredictably and for example leads to a corresponding set drift.

Die genannte Drifterscheinung ist zudem bei jedem Injektor individuell ausgeprägt und beispielsweise vom über die Lebensdauer eines jeweiligen Injektors auftretenden Lastverlauf oder vom jeweiligen Injektortyp abhängig.The said drift phenomenon is also individual with each injector pronounced and, for example, over the life occurring load of a respective injector or of the respective Injektortyp dependent.

Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, dass die Injektoren im Betrieb der Brennkraftmaschine zur Ermöglichung eines geringen Kraftstoffverbrauchs unter gleichzeitiger Einhaltung strenger Abgasnormen sowie zur Begrenzung des Geräuschpegels bei der Verbrennung nur sehr geringe Toleranzen im Hinblick auf die Einspritzmenge aufweisen dürfen.It It should be noted in this regard that the injectors during operation of the internal combustion engine to enable a low fuel consumption while maintaining strict compliance Emission standards and to limit the noise level Burning only very small tolerances in terms of Allowed to have injection quantity.

Zur Kompensation bzw. Korrektur der genannten Mengendriften bei der Kraftstoffeinspritzung wird beispielsweise in der DE 102 32 356 A1 vorgeschlagen, den mittels eines in einer Kraftstoffleitung angeordneten Drucksensors in einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine erfassten Einspritzbeginn sowie das Einspritzende eines Injektors mit gespeicherten Werten dieser Größen zu vergleichen und Werte des Einspritzbeginns und/oder der Einspritzdauer so zu verändern, dass eine sich bei dem Vergleich ergebende Abweichung minimiert wird. Diese Art der Driftkorrektur hat allerdings den Nachteil, dass die präzise Erkennung des Einspritzbeginns und des Einspritzendes nicht in allen Motorlastpunkten möglich ist.For compensation or correction of the aforementioned drift in the fuel injection is, for example, in the DE 102 32 356 A1 proposed to compare the start of injection detected by means of a pressure sensor arranged in a fuel line at an operating point of the internal combustion engine and the injection end of an injector with stored values of these variables and to change values of the injection start and / or the injection duration so that a deviation resulting from the comparison is minimized. However, this type of drift correction has the disadvantage that the precise detection of the start of injection and the end of the injection is not possible in all engine load points.

Weiterhin ist bekannt, die genannte Mengendrift mit den an sich bekannten Verfahren der Nullmengenkalibrierung und der Klopfzahlkorrektur des Kraftstoffgemisches zu kompensieren. Eine entsprechende Einrichtung zur Nullmengenkalibrierung eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine geht beispielsweise aus der DE 33 43 481 A1 hervor. Dabei wird in einem bestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge auf den Sollwert Null hin geprüft und abhängig vom Ergebnis dieser Prüfung ein Regelkreis des Kraftstoffzumesssystems gegebenenfalls nachjustiert.Furthermore, it is known to compensate for the mentioned mass drift with the known methods of zero-quantity calibration and the knock number correction of the fuel mixture. A corresponding device for zero-quantity calibration of a fuel metering system of an internal combustion engine is based, for example, on DE 33 43 481 A1 out. In this case, in a specific operating state of the internal combustion engine, the actual injected fuel quantity is checked for the setpoint zero and, depending on the result of this test, a control loop of the fuel metering system is readjusted if necessary.

Darüber hinaus ist eine Kraftstoffmengenkorrektur auch durch einen Abgleich über das Lambda-Signal oder durch einen Abgleich über ein Zylinderdrucksignal möglich. Diese Verfahren haben den Nachteil, dass zusätzliche Sensoren notwendig sind, beispielsweise ein Klopfsensor.About that In addition, a fuel quantity correction is also over by a comparison the lambda signal or by a comparison via a cylinder pressure signal possible. These methods have the disadvantage that additional Sensors are necessary, for example, a knock sensor.

Darüber hinaus weisen einige der genannten Verfahren den Nachteil auf, dass entweder relativ lange Betriebszeiten der Brennkraftmaschine zur genannten Kraftstoffmengenkorrektur erforderlich sind oder die zur Mengenkorrektur erforderlichen Mengenmessungen insbesondere zur Vermeidung von Übertragungsfehlern ausschließlich bei Voreinspritzungen durchgeführt werden. Zudem wird die Mengenkorrektur mittels der genannten Methode der Nullmengenkalibrierung aus Sicherheitsgründen nur bei Voreinspritzungen durchgeführt, da die dort ermittelten Messergebnisse naturgemäß fehlerbehaftet sind und deshalb die Mengenkorrektur nur für diejenigen Messpunkte erfolgen kann, die mittels der Nullmengenkalibrierung auch tatsächlich gemessen wurden. Insbesondere findet keine Extrapolation außerhalb des gemessenen Mengenbereichs statt.About that In addition, some of the mentioned methods have the disadvantage that either relatively long operating times of the internal combustion engine for fuel quantity correction or are required for Quantity correction required quantity measurements in particular for Avoidance of transmission errors exclusively be carried out at pilot injections. In addition, the Quantity correction by means of the mentioned method of zero-quantity calibration for safety reasons only with pre-injections, since the measurement results determined there are naturally flawed and therefore the quantity correction only for those measuring points can be done by means of the zero quantity calibration actually were measured. In particular, no extrapolation takes place outside of the measured quantity range.

Des Weiteren erfolgt die Mengenkorrektur in den meisten Fällen ausschließlich im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, in dem normalerweise keine Einspritzungen erfolgen. Während der Kalibrierung wird dann an einem Zylinder eine Menge eingespritzt und die Reaktion der Motordrehzahl beobachtet. Die dabei eingespritzte Menge liegt in der Größenordnung einer typischen Voreinspritzmenge, da eine größere Menge vom Fahrer wahrgenommen und den Fahrkomfort beeinträchtigen würde. Die Korrektur etwaiger Mengendriften erfolgt dann auch nur an diesen Messpunkten. Auch dort wird von einer Extrapolation hin zu größeren Einspritzmengen abgesehen.Furthermore, in most cases the quantity correction takes place only in overrun mode the internal combustion engine in which normally no injections take place. During calibration, a quantity is then injected on a cylinder and the engine speed response is observed. The amount injected in this case is of the order of magnitude of a typical pre-injection quantity, since a larger amount would be perceived by the driver and would impair the driving comfort. The correction of any quantity drift then takes place only at these measuring points. There is also no extrapolation towards larger injection quantities.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Injektordrift an beliebigen Motorlastpunkten zu erkennen und die Gleichstellung der Injektoren zu prüfen. Dabei soll auf zusätzliche Sensorik weitestgehend verzichtet werden. Auch soll es möglich sein, eine Drifterkennung und -korrektur im Fahrbetrieb mit einer vorgebbaren Einspritzmenge vorzunehmen.Of the Invention is therefore based on the object, an injector drift to recognize any engine load points and the equality of To test injectors. It should be additional Sensors are largely dispensed with. It should also be possible be a drift detection and correction while driving with a make predetermined injection quantity.

Offenbarung der Erfindung Vorteile der ErfindungDisclosure of the invention Advantages of the invention

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Drifterkennung und Driftkompensation von Injektoren zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine gelöst durch die Schritte:

  • – Abtasten eines den Raildruck charakterisierenden Signals;
  • – Transformation des zeitdiskreten Signals in den Frequenzraum;
  • – Durchführung einer Merkmalsextraktion aus dem Frequenz-Spektrum und Festlegung wenigstens eines Merkmalsvektors;
  • – Vergleich des wenigstens einen Merkmalsvektors mit wenigstens einem korrespondierenden, zuvor ermittelten und einen ordnungsgemäß funktionierenden Injektor charakterisierenden und in einem Speicher gespeicherten Merkmalsvektor;
  • – bei Feststellung einer Abweichung des wenigstens einen Merkmalsvektors von dem gespeicherten Merkmalsvektor um eine vorgebbare Größe: Schließen auf eine Abweichung der eingespritzten Menge aufgrund einer Drift.
This object is achieved by the method for drift detection and drift compensation of injectors for injecting fuel into combustion chambers of an internal combustion engine by the steps:
  • - Sampling a signal characterizing the rail pressure;
  • - transformation of the discrete-time signal into the frequency domain;
  • Performing a feature extraction from the frequency spectrum and establishing at least one feature vector;
  • - Comparison of the at least one feature vector with at least one corresponding, previously determined and a properly functioning injector characterizing and stored in a memory feature vector;
  • Upon detection of a deviation of the at least one feature vector from the stored feature vector by a predeterminable quantity: closing on a deviation of the injected quantity due to a drift.

Grundidee der Erfindung ist es, aus dem Raildrucksignal, das bei Common-Rail-Systemen ohnehin verfügbar ist, mit einem Verfahren, welches mit einer wesentlich reduzierten Datenmenge auskommt, auf die Erkennung einer Mengendrift von Injektoren einer Brennkraftmaschine zu schließen.The basic idea The invention is, from the rail pressure signal that in common rail systems is anyway available, with a method which with a significantly reduced amount of data, on the detection of a To conclude mass drift of injectors of an internal combustion engine.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in dem unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.By those listed in the dependent claims Measures are advantageous developments and improvements of the method specified in the independent claim 1 possible.

So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens beispielsweise vor, im Falle des Bestehens einer Abweichung des wenigstens einen Merkmalsvektors von dem wenigstens einen gespeicherten Merkmalsvektor um eine vorgegebene Größe die Ansteuerdauer des Injektors so zu variieren, dass die Abweichung des wenigstens einen Merkmalsvektors von dem wenigstens einen hinterlegten Merkmalsvektor verschwindet. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Driftkompensation.So sees an advantageous embodiment of the method, for example before, in the case of existence of a deviation of the at least one Feature vector of the at least one stored feature vector by a predetermined size the driving time of Injector to vary so that the deviation of at least one Feature vector of the at least one stored feature vector disappears. This embodiment allows drift compensation.

Was die Transformation des zeitdiskreten Signals in den Frequenzraum betrifft, so sind rein prinzipiell unterschiedliche Transformationsverfahren denkbar. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht die Verwendung einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) vor, die eine sehr schnelle Transformation ermöglicht.What the transformation of the time-discrete signal into the frequency domain is concerned, in principle, different transformation methods are conceivable. A particularly advantageous embodiment provides the use of a Fast Fourier Transform (FFT), which allows a very fast transformation.

Als das den Raildruck charakterisierende Signal wird vorteilhafterweise das Ausgangssignal eines Raildrucksensors, der bei derartigen Common-Rail-Systemen ohnehin vorhanden ist und beispielsweise im Rail verbaut ist, verwendet.When the signal characterizing the rail pressure advantageously becomes the output signal of a rail pressure sensor, in such common rail systems is present anyway and is installed, for example, in the rail used.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematisch ein Blockdiagramm eines Kraftstoffeinspritzsystems, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommt und 1 schematically a block diagram of a fuel injection system, in which the inventive method is used and

2 schematisch den Ablauf des Verfahrens zur Drifterkennung und Driftkompensation gemäß der Erfindung. 2 schematically the process of the method for drift detection and drift compensation according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Ein Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine, dargestellt in 1, wird üblicherweise als Common-Rail-System bezeichnet. Mit 100 ist in 1 ein Kraftstoffvorratsbehälter bezeichnet. Dieser steht über einen ersten Filter 105 und eine Vorförderpumpe 110 mit einem zweiten Filter 115 in Verbindung. Vom zweiten Filter 115 gelangt der Kraftstoff über eine Leitung zu einer Hochdruckpumpe 125. Die Hochdruckpumpe 125 steht mit einem Rail 130 in Verbindung.A fuel supply system of an internal combustion engine, shown in FIG 1 , is commonly referred to as a common rail system. With 100 is in 1 denotes a fuel tank. This is about a first filter 105 and a prefeed pump 110 with a second filter 115 in connection. From the second filter 115 the fuel passes via a line to a high-pressure pump 125 , The high pressure pump 125 stands with a rail 130 in connection.

Das Rail 130, das auch als Speicher bezeichnet werden kann, ist mittels Kraftstoffleitungen mit verschiedenen Injektoren 131 verbunden. Über ein Druckregelventil 135 ist das Rail 130 mit dem Kraftstoffvorratsbehälter 100 verbunden. Das Druckregelventil 135 ist mittels beispielsweise einer Spule 136 ansteuerbar.The rail 130 , which can also be referred to as storage, is by means of fuel lines with different injectors 131 connected. Via a pressure control valve 135 is the rail 130 with the fuel tank 100 connected. The pressure control valve 135 is by means of, for example, a coil 136 controllable.

Der Bereich zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe 125 und dem Eingang des Druckregelventils 135 wird als Hochdruckbereich bezeichnet. In diesem Hochdruckbereich steht der Kraftstoff unter sehr hohem Druck. Der Kraftstoffdruck im Hochdruckbereich wird mittels eines Sensors 145 erfasst.The area between the outlet of the high-pressure pump 125 and the inlet of the pressure regulating valve 135 is referred to as the high pressure area. In this high-pressure area, the fuel is under very high pressure. The fuel pressure in the high-pressure region is determined by means of a sensor 145 detected.

Das Ausgangssignal des Sensors 145 gelangt zu einer Steuereinheit 150. Die Steuereinheit 150, beispielsweise ein Motorsteuergerät, beaufschlagt die Spule 136 des Druckregelventils 135 mit einem Ansteuersignal. Des Weiteren werden Steuereinheiten 160 mit Ansteuersignalen beaufschlagt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Steller zur Beeinflussung der Abgasrückführrate, des Ladedrucks der eingespritzten Kraftstoffmenge und/oder des Einspritzbeginns. Die Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff erfolgt durch die Ansteuerung der Injektoren 131.The output signal of the sensor 145 arrives at a control unit 150 , The control unit 150 For example, an engine control unit, acts on the coil 136 of the pressure control valve 135 with a drive signal. Furthermore, control units 160 acted upon by control signals. These are, for example, actuators for influencing the exhaust gas recirculation rate, the boost pressure of the injected fuel quantity and / or the start of injection. The control of the injection of fuel is carried out by the control of the injectors 131 ,

Die Steuereinheit 150 verarbeitet die Signale verschiedener Sensoren 170 und 175. So liefert beispielsweise der Sensor 170 ein Signal PWG, das der Fahrpedalstellung entspricht. Der Sensor 175 liefert ein Drehzahlsignal N. Ferner können noch weitere Sensoren 178 vorgesehen sein, die weitere Signale beispielsweise die Stellung der Kupplung oder des Getriebes charakterisierende Signale usw. liefern.The control unit 150 processes the signals of different sensors 170 and 175 , For example, the sensor provides 170 a signal PWG corresponding to the accelerator pedal position. The sensor 175 provides a speed signal N. Furthermore, other sensors can 178 be provided, the other signals, for example, the position of the clutch or the transmission characterizing signals, etc. supply.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt. Der Kraftstoff, der sich im Vorratsbehälter 100 befindet, wird von der Vorförderpumpe 110 durch die Filter 105 und 115 gefördert. Ausgangsseitig der Vorförderpumpe 110 weist der Kraftstoff einen Druck zwischen 1 und 3 bar auf.The facility works as follows. The fuel, which is in the reservoir 100 is located by the pre-feed pump 110 through the filters 105 and 115 promoted. On the output side of the pre-feed pump 110 the fuel has a pressure between 1 and 3 bar.

Die Hochdruckpumpe 125 fördert den Kraftstoff vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich. Die Hochdruckpumpe 125 baut im Rail 130 einen sehr hohen Druck auf. Üblicherweise werden bei Systemen für fremdgezündete Brennkraftmaschinen Druckwerte von ca. 30 bis 100 bar und bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen, also Dieselbrennkraftmaschinen, Druckwerte von ca. 1000 bis 2000 bar erzielt. Über die Injektoren 131 kann der Kraftstoff unter hohem Druck den einzelnen Zylindern der (nicht dargestellten) Brennkraftmaschine zugemessen werden.The high pressure pump 125 conveys the fuel from the low pressure area to the high pressure area. The high pressure pump 125 builds in the rail 130 a very high pressure. Normally, in systems for spark-ignition internal combustion engines, pressure values of approximately 30 to 100 bar are achieved, and in the case of self-igniting internal combustion engines, that is to say diesel internal combustion engines, pressure values of approximately 1000 to 2000 bar. About the injectors 131 For example, the fuel can be metered under high pressure to the individual cylinders of the internal combustion engine (not shown).

Mittels des Sensors 145 wird der gemessene Kraftstoffdruck P_Rail im gesamten Hochdruckbereich erfasst. Mittels des Druckregelventils 135, das durch die Spule 136 ansteuerbar ist, kann der Druck im Hochdruckbereich geregelt werden. Abhängig von der an der Spule 136 anliegenden Spannung bzw. dem durch die Spule 136 fließenden Strom öffnet das Druckregelventil 136 bei unterschiedlichen Druckwerten. Alternativ kann auch vorgesehen sein, die Druckregelung mittels einer steuerbaren Hochdruckpumpe vorzunehmen.By means of the sensor 145 the measured fuel pressure P_Rail is detected in the entire high-pressure range. By means of the pressure regulating valve 135 that through the coil 136 can be controlled, the pressure in the high pressure range can be controlled. Depending on the coil 136 voltage applied or by the coil 136 flowing stream opens the pressure control valve 136 at different pressure values. Alternatively, it may also be provided to perform the pressure control by means of a controllable high-pressure pump.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzsystemen beeinflussen der Einspritzbeginn wie auch die eingespritzte Menge das Raildrucksignal. Bei konstanten Betriebspunkten ergibt sich auf diese Weise ein charakteristisches Raildrucksignal. Um nun Mengendriften festzustellen und zu kompensieren, sieht das erfindungsgemäße Verfahren, das anhand der 2 nachfolgend erläutert wird, folgende Vorgehensweise vor.In such fuel injection systems, the start of injection as well as the amount injected affect the rail pressure signal. At constant operating points results in this way a characteristic rail pressure signal. In order to determine and compensate for crowd drift, the method according to the invention, which is based on the 2 explained below, the following procedure.

Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass das in 2 schematisch dargestellte Verfahren beispielsweise als Computerprogramm in dem Steuergerät 150 der Brennkraftmaschine implementiert sein und dort ablaufen kann. Der Programmcode kann auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein, den das Steuergerät 150 lesen kann. Alternativ ist es aber auch möglich, den in 2 dargestellten Ablauf als Schaltungsteil des Steuergeräts 150 auszubilden, wobei dann die nachfolgend beschriebenen einzelnen Blöcke des als Blockschaltbild dargestellten Ablaufdiagramms entsprechende Schaltungsteile darstellen, die Teil einer Schaltungseinheit des Steuergeräts 150 sind.It should be noted at this point that the in 2 schematically illustrated method, for example as a computer program in the control unit 150 The internal combustion engine can be implemented and run there. The program code may be stored on a machine-readable medium that the controller 150 can read. Alternatively, it is also possible to use the in 2 shown sequence as a circuit part of the controller 150 form, in which case the individual blocks described below of the flowchart shown as a block diagram represent corresponding circuit parts which are part of a circuit unit of the control unit 150 are.

Das den Raildruck P_Rail charakterisierende Signal 210, das mittels des Sensors 145 erfasst wird, wird in einem Schritt/Schaltungsteil 220 laufend abgetastet, wobei die Ab tastfrequenz das Abtasttheorem erfüllt. In einem Schritt/Schaltungsteil 230 erfolgt die Transformation dieses zeitdiskreten Signals mittels einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) 230 in den Frequenzraum. Diese Transformation ergibt für vorgebbare konstante Betriebspunkte der Brennkraftmaschine ein jeweils charakteristisches Frequenz-Spektrum. Auf der Basis dieses Frequenz-Spektrums erfolgt nun in Schritt/Schaltungsteil 240 eine Merkmalsextraktion. Die wesentliche Bedeutung dieser Merkmalsextraktion liegt in der Datenreduktion. Es wird in diesem Schritt/Schaltungsteil 240 ein Merkmalsvektor ermittelt, wobei die Dimension des Vektors bestimmt werden kann und im Sinne einer Datenreduktion möglichst klein gehalten wird. Der so erfasste frequenzabhängige Merkmalsvektor P_Rail(f)Akt wird nun mit einem zuvor bestimmten, den gleichen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine charakterisierenden Merkmalsvektor P_Rail(f)NEU verglichen. Dieser Merkmalsvektor beschreibt ein ordnungsgemäß funktionierendes System. Er wurde zuvor bei vorgegebenen Umgebungsbedingungen, das heißt beispielsweise vorgegebener Drehzahl N, eingespritzter Menge, Umgebungstemperatur, Temperatur des Kraftstoffs, Batteriespannung, Betriebsart und dergleichen, die schematisch durch einen Pfeil 260 dargestellt sind, entweder in einem Schritt/in einer Schaltungseinheit 250 berechnet und in einem auch als Ablage bezeichneten Speicher, der Teil des Schaltungsteils 250 ist, gespeichert.The signal characterizing the rail pressure P_Rail 210 that by means of the sensor 145 is detected is in a step / circuit part 220 scanned continuously, wherein the sampling frequency from the sampling theorem. In a step / circuit part 230 the transformation of this discrete-time signal takes place by means of a Fast-Fourier-Transformation (FFT) 230 in the frequency domain. This transformation results for specifiable constant operating points of the internal combustion engine each have a characteristic frequency spectrum. On the basis of this frequency spectrum is now done in step / circuit part 240 a feature extraction. The essential meaning of this feature extraction lies in the data reduction. It will be in this step / circuit part 240 a feature vector is determined, wherein the dimension of the vector can be determined and is kept as small as possible in the sense of a data reduction. The thus detected frequency-dependent feature vector P_Rail (f) Akt is now compared with a previously determined, the same operating point of the internal combustion engine characterizing feature vector P_Rail (f) NEW . This feature vector describes a properly functioning system. It has previously been at predetermined ambient conditions, that is, for example, predetermined speed N, injected amount, ambient temperature, temperature of the fuel, battery voltage, mode of operation, and the like, indicated schematically by an arrow 260 are shown, either in a step / in a circuit unit 250 calculated and in a memory also referred to as storage, the part of the circuit part 250 is saved.

In Schritt/im Schaltungsteil 270 erfolgt eine Subtraktion des in Schritt/im Schaltungsteil 240 bestimmten Merkmalsvektors P_Rail(f)Akt und P_Rail(f)NEU. Das Ergebnis dieser Subtraktion wird in einem Schritt/Schaltungsteil 280 in einen Vektorabstand umgerechnet und hieraus zur Driftkorrektur eine Änderung der Ansteuerdauer ΔAD bzw. eine Änderung des Ansteuerbeginns ΔAB berechnet und diese Werte zur Ansteuerkorrektur des Injektors, in 2 schematisch durch einen Pfeil 290 dargestellt, verwendet.In step / in the circuit part 270 a subtraction of the in step / in the circuit part takes place 240 certain feature vector P_Rail (f) Akt and P_Rail (f) NEW . The result of this subtraction is in a step / circuit part 280 converted into a vector distance and calculated therefrom for drift correction a change in the control duration .DELTA.AD or a change in the control start .DELTA.AB and these values for the drive correction of the injector, in 2 schematically by an arrow 290 shown used.

Während des Betriebs erfolgt laufend eine Merkmalsextraktion und ein anschließender Vergleich zwischen den beiden Merkmalsvektoren in einem Betriebspunkt auf vorbeschriebene Weise. Im Falle des Auftretens einer Abweichung erfolgt kontinuierlich die beschriebene Umrechnung in eine Ansteuerdauerkorrektur ΔAD bzw. in eine Ansteuerbeginnkorrektur ΔAB. Die Korrektur erfolgt so, dass der Abstand zwischen den beiden Vektoren minimiert wird und im Idealfalle so verändert wird, dass der Abstand verschwindet, dass also die beiden Merkmalsvektoren zusammenfallen und eine Drift so optimal korrigiert wird.While the operation is carried out continuously a feature extraction and a subsequent Comparison between the two feature vectors in one operating point in the manner described above. In case of occurrence of a deviation the described conversion into a drive duration correction ΔAD takes place continuously or in a Ansteuerbeginnkorrektur ΔAB. The correction is done so that the distance between the two vectors is minimized and ideally changed so that the distance disappears, that is, the two feature vectors coincide and one drift is optimally corrected.

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  • - DE 3343481 A1 [0008] - DE 3343481 A1 [0008]

Claims (6)

Verfahren zur Drifterkennung und Driftkompensation von Injektoren (131) zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Abtasten eines den Raildruck (P_RAIL) charakterisierenden Signals; – Transformation des zeitdiskreten Signals in den Frequenzraum; – Durchführung einer Merkmalsextraktion aus dem Frequenz-Spektrum und Festlegung wenigstens eines Merkmalsvektors (P_RAIL(f)Akt); – Vergleich des wenigstens einen Merkmalsvektors (P_RAIL(f)Akt) mit wenigstens einem korrespondierenden, zuvor ermittelten und einen ordnungsgemäß funktionierenden Injektor charakterisierenden und gespeicherten Merkmalsvektor (P_RAIL(f)NEU); – bei Feststellung einer Abweichung des wenigstens einen Merkmalsvektors (P_RAIL(f)Akt) von dem gespeicherten Merkmalsvektor (P_RAIL(f)NEU) um eine vorgegebene Größe: Schließen auf eine Abweichung der eingespritzten Menge aufgrund einer Drift.Method for drift detection and drift compensation of injectors ( 131 ) for injecting fuel into combustion chambers of an internal combustion engine, characterized by the following steps: - sensing a signal characterizing the rail pressure (P_RAIL); - transformation of the discrete-time signal into the frequency domain; - performing a feature extraction from the frequency spectrum and establishing at least one feature vector (P_RAIL (f) Akt ); Comparison of the at least one feature vector (P_RAIL (f) Akt ) with at least one corresponding feature vector (P_RAIL (f) NEW ) that has been previously characterized and stored and that has a properly functioning injector; Upon detection of a deviation of the at least one feature vector (P_RAIL (f) Akt ) from the stored feature vector (P_RAIL (f) NEW ) by a predetermined amount: closing on a deviation of the injected quantity due to a drift. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Abweichung des wenigstens einen Merkmalsvektors (P_RAIL(f)Akt) von dem wenigstens einen gespeicherten Merkmalsvektor (P_RAIL(f)NEU) um eine vorgegebene Größe die Ansteuerdauer des Injektors (131) derart variiert wird, dass die Abweichung verschwindet.Method according to Claim 1, characterized in that in the case of a deviation of the at least one feature vector (P_RAIL (f) Akt ) from the at least one stored feature vector (P_RAIL (f) NEW ) by a predefined variable, the activation duration of the injector ( 131 ) is varied so that the deviation disappears. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformation in den Frequenzraum durch eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that transformation into frequency space through a fast Fourier transform (FFT). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das den Raildruck charakterisierende Signal das Ausgangssignal eines Raildrucksensors (145) ist.A method according to claim 1, characterized in that the signal characterizing the rail pressure, the output signal of a rail pressure sensor ( 145 ). Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät, insbesondere dem Steuergerät einer Brennkraftmaschine abläuft.Computer program that shows all the steps of a procedure according to one of claims 1 to 4 executes when it on a computing device, in particular the control unit an internal combustion engine runs. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wenn das Programm auf einem Computer oder dem Steuergerät einer Brennkraftmaschine ausgeführt wird.Computer program product with program code based on a machine-readable carrier is stored for execution of the method according to one of claims 1 to 4, when the Program on a computer or the control unit of an internal combustion engine is performed.
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