DE102007061225A1 - Internal combustion engine operating method, involves processing output signals of combustion chamber pressure sensor to heating process, and deriving parameter characterizing injected fuel amount from heating process - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
sind aus der
Mit dem dort beschriebenen Verfahren wird, ausgehend von einem Brennraumdrucksignal, dass von einem Brennraumdrucksensor bereitgestellt wird, eine Geräuschkenngröße gebildet und diese Geräuschkenngröße zur Regelung der Brennkraftmaschine verwendet.With The method described there, starting from a combustion chamber pressure signal, that is provided by a combustion chamber pressure sensor, a noise characteristic formed and this noise characteristic used to control the internal combustion engine.
Zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte über die gesamte Lebensdauer einer Brennkraftmaschine muss gewährleistet werden, dass die Toleranzen der emissionsrelevanten Sensoren und Aktoren der Brennkraftmaschine über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine innerhalb vorgegebener Grenzen bleiben.to Compliance with emission limits throughout the lifetime an internal combustion engine must be ensured that the tolerances of the emission relevant sensors and actuators of the Internal combustion engine over the entire life of the internal combustion engine stay within preset limits.
Von besonderer Bedeutung für die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte sind naturgemäß die Toleranzen von Sensoren im Ansaugtrakt und der Injektoren des Einspritzsystems. Mit Hilfe des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens ist es möglich, durch eine Regelung des Verbrennungsgeräusches sicherzustellen, dass das Verbrennungsgeräusch über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine innerhalb vorgegebener Grenzen bleibt.From particular importance for compliance with emission limit values are naturally the tolerances of sensors in the Intake tract and the injectors of the injection system. With the help of known from the prior art method it is possible to ensure by regulating the combustion noise that the combustion noise over the entire Life of the internal combustion engine remains within predetermined limits.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnelleres Ausregeln der während des Betriebs der Brennkraftmaschine auftretenden Sensor- oder Aktorfehler zu ermöglichen und außerdem den Bereich zu erweitern, innerhalb dessen die auftretenden Sensor- oder Aktorfehler beziehungsweise deren Drift kompensiert werden können.Of the Invention is based on the object, a faster Ausregel the occurring during operation of the internal combustion engine Allow sensor or actuator errors and also extend the range within which the occurring sensor or actuator errors or their drift be compensated can.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Brennraumdrucksensor, mit mindestens einem Injektor und mit einem Steuergerät, dadurch gelöst, dass die Ausgangssignale des Brennraumdrucksensors zu einem Heizverlauf, insbesondere einem integralen Heizverlauf, aufbereitet werden, und dass aus dem Heizverlauf HV mindestens eine die eingespritzte Kraftstoffmenge q charakterisierende Größe Q abgeleitet wird.These Object is according to the invention in a method for operating an internal combustion engine having at least one combustion chamber pressure sensor, with at least one injector and with a control unit, solved in that the output signals of the combustion chamber pressure sensor to a heating process, in particular an integral heating process, be recycled, and that from the heating HV at least one the injected fuel quantity q characterizing size Q is derived.
Dadurch ist es möglich, aus den Ausgangssignalen des Brennraumdrucksensors über den Heizverlauf HV auf die eingespritzte Kraftstoffmenge q zu schließen. Bei Abweichungen der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge qist von der vorgegebenen Kraftstoffmenge qsol können entsprechende Korrekturen bei der Ansteuerung der Injektoren vorgenommen werden und somit die eingespritzte Kraftstoffmenge qist auf den Sollwert qsol eingeregelt werden. Da die Regelung der eingespritzten Kraftstoffmenge letztendlich von einem Arbeitsspiel zum nächsten Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine erfolgen kann, ist diese Regelung sehr schnell und es kann eine sehr hohe Regelgüte erreicht werden. Gleichzeitig ist es auch möglich, über einen sehr weiten Bereich die eingespritzte Kraftstoffmenge auf den Sollwert einzuregeln und diese Regelung parallel zu der aus dem Stand der Technik bekannten Geräuschregelung vorgenommen werden.This makes it possible to deduce the injected fuel quantity q from the output signals of the combustion chamber pressure sensor via the heating curve HV. In case of deviations of the actually injected fuel quantity q is q from the predetermined amount of fuel sol can be made appropriate corrections in the control of injectors and thus the injected fuel quantity q is be controlled to the target value q sol. Since the regulation of the injected amount of fuel can ultimately be done from one cycle to the next cycle of the internal combustion engine, this scheme is very fast and it can be a very high control quality can be achieved. At the same time, it is also possible to regulate the injected fuel quantity over a very wide range to the desired value and to perform this control in parallel to the noise control known from the prior art.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die bei einem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel α umgesetzte Energie Q zur Charakterisierung der eingespritzten Kraftstoffmenge q dient.It has proven to be advantageous if the at a given Crankshaft angle α converted energy Q for characterization the injected fuel q serves.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass zum Beispiel durch eine empirische Wahl verschiedener Kurbelwellenwinkel α die bei einer ersten Voreinspritzung, bei einer zweiten Voreinspritzung beziehungsweise einer weiteren Voreinspritzung und bei der Haupteinspritzung umgesetzten Energiemengen einzeln erfasst und ausgewertet werden können. Infolgedessen ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die in den Voreinspritzungen und der Haupteinspritzung eingespritzten Kraftstoffmengen einzeln zu ermitteln und jeweils einer Regelung zuzuführen, so dass sowohl die Voreinspritzungen als auch die Haupteinspritzungen einzeln geregelt werden können. Dies führt im Ergebnis dazu, dass sowohl die Voreinspritzungen als auch die Haupteinspritzungen über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine innerhalb sehr enger Grenzen gehalten werden können, was eine Voraussetzung für die dauerhafte Einhaltung der Emissionsgrenzwerte ist.This Method has the advantage that, for example, by an empirical Choice of different crankshaft angles α at a first Pre-injection, at a second pilot injection or another pre-injection and implemented in the main injection Energy quantities can be recorded and evaluated individually. As a result, it is with the invention Procedures possible in the pilot injections and the main injection to determine individually injected fuel quantities and in each case to supply a control, so that both the pilot injections as well as the main injections can be regulated individually. As a result, both the pilot injections as well as the main injections over the entire service life the internal combustion engine are kept within very narrow limits can, what a condition for the permanent Compliance with emission limit values.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich nicht auf zwei Voreinspritzungen und eine Haupteinspritzung beschränkt, sondern kann grundsätzlich auch bei Einspritzungen mit mehr als drei Teileinspritzungen und/oder mindestens einer Nacheinspritzung eingesetzt werden.The inventive method is understood not limited to two pilot injections and one main injection, but in principle can also be used with injections more than three partial injections and / or at least one post-injection be used.
Um die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Information über die Einspritzmengen qist zur Steuerung der Brennkraftmaschine einsetzen zu können, ist weiter vorgesehen, dass die zur Charakterisierung der eingespritzten Kraftstoffmenge dienenden Größen einer Regelung der Einspritzmenge zugeführt wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn jeder Injektor der Brennkraftmaschine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geregelt wird, da die Injektoren einer Brennkraftmaschine unterschiedlichem Verschleiß unterliegen, so dass nur durch eine individuelle Regelung der Injektoren ein gleichmäßiges Betriebsverhalten aller Injektoren beziehungsweise aller Zylinder über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine realisierbar ist.To the information obtained by the inventive process on the injection amount q is be able to use for controlling the internal combustion engine is further provided that the serving for the characterization of the injected fuel quantity values of a control of the injection amount is supplied. It is particularly advantageous if each injector of the internal combustion engine is controlled by the method according to the invention, since the injectors of an internal combustion engine are subject to different wear, so that only by an individual control of the injectors a uniform operating behavior of all injectors or all cylinders over the entire life of the internal combustion engine can be realized.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zusätzlich zu der Regelung der Einspritzmengen das Verbrennungsgeräusch der Brennkraftmaschine geregelt wird, so dass auch das Verbrennungsgeräusch über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine dem Sollwert entspricht. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass Abweichungen der Frischluftmasse und/oder der Abgasrückführrate eine Änderung des Verbrennungsgeräusches verursachen, so dass durch die Regelung des Verbrennungsgeräusches auch Fehler der Frischluftmasse kompensiert werden.A further, particularly advantageous embodiment of the invention Procedure provides that in addition to the scheme of Injection quantities the combustion noise of the internal combustion engine is regulated, so that also the combustion noise over the entire life of the internal combustion engine corresponds to the desired value. The fact is exploited that deviations of the fresh air mass and / or the exhaust gas recirculation rate a change cause the combustion noise, so that through the Regulation of the combustion noise also compensates for errors in the fresh air mass become.
Vorteilhaft
an dieser Kombination mehrerer Regelungen ist, dass die erfindungsgemäße
Regelung der eingespritzten Kraftstoffmengen Verschließ beziehungsweise
Fehler der Injektoren ausgleicht, während die Regelung
des Verbrennungsgeräusches gemäß der
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subsequent drawing, the description and the claims removable. All in the drawing, the description and the claims disclosed features can be used both individually and in Any combination with each other essential to the invention.
Es zeigen:It demonstrate:
Anhand
der
Mit
An
der Brennkraftmaschine
Die
Ausgangssignale des Brennraumdrucksensors
In
der Merkmalsanalyse
Ein
erstes Ausgangssignal der Merkmalsaufbereitung
In
der ersten Verknüpfungsstelle
Über
diese Regelung, umfassend im Wesentlichen den Verbrennungsgeräuschregler
Zusätzlich zu der dadurch erzielten Korrektur einer Drift des Luftmassenmessers HFMI könnten aber auch die Ladedruckregelung und die Ansteuerung eines Ventils, mit welchem die Abgasrückführung erfolgt, korrigiert werden.additionally to the thus achieved correction of drift of the air mass meter But HFMI could also be the boost pressure control and the control a valve with which the exhaust gas recirculation done, be corrected.
Eine
zweite Ausgangsgröße der Merkmalsaufbereitung
Die
Ausgangsgröße des ersten Wärmemengenreglers
Eine ähnliche
Regelung findet auch für die zweite Voreinspritzung Pil2
statt. Das in der Merkmalsaufbereitung
Entsprechendes
gilt auch für die Heizwärme QMiist der
Haupteinspritzung MI. Die zu dieser Regelung gehörenden
Funktionsblöcke sind eine Additionsstelle
Durch
die erfindungsgemäße Merkmalsaufbereitung
Die
Regler
Da
die Regelung der eingespritzten Kraftstoffmengen q keine Trägheit
aufweist ist gewährleistet, dass erstens die eingespritzten
Kraftstoffmengen q stets weitestgehend dem gewünschten
Sollwert entsprechen und andererseits durch diese "Vorregelung"
auch die Güte der Regelung des Luftpfads beziehungsweise
des Ansaugtrakts
In
Auf
der Abszisse des in
Auf der Y-Achse ist der Heizverlauf HV in Joule aufgetragen. Der Heizverlauf HV ist als integraler Wert der während einer Einspritzung beziehungsweise eines Arbeitstakts erfolgten Energieumsetzung dargestellt.On the Y axis is the heating curve HV plotted in Joule. The heating process HV is an integral value during injection or a work cycle, the energy conversion was shown.
Des
Weiteren sind in
Wie
aus
Am
Ende dieses Plateaus QPil1 steigt ab einem
Winkel α größer 1° die erste
Linie
Das
erfindungsgemäße Verfahren macht sich also eine
Eigenschaft des Heizverlaufs Q zu Nutze, das bei geeignet ausgewählten
Winkeln αR,Pil1, αR,Pil2 und αR,Mi aus
den Linien
Wenn
die Brennkraftmaschine
Da
jedoch sich der Heizverlauf aufgrund des Verschleißes und
eventueller Fehlfunktionen der Injektoren verändert und
beispielsweise den durch die zweite Linie
Wenn
beispielsweise ein Zylinder der Brennkraftmaschine
Entsprechendes
gilt auch für die erste Voreinspritzung Pil1 und die Haupteinspritzung
Mi. Selbstverständlich können Abweichungen der Heizwärme
von der Ideallinie, die durch die erste Linie
Wichtig
ist jedoch, dass durch eine erfindungsgemäße Aufbereitung
des Ausgangssignals des Brennraumdrucksensors
Da
naturgemäß jeder Injektor einer Brennkraftmaschine
individuellen Verschleiß und Drift während der
Betriebsdauer der Brennkraftmaschine unterliegt, ist das erfindungsgemäße
Verfahren mit den Reglern
Die
Aktivierung der Regler
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102006001367 A1 [0001, 0013] - DE 102006001367 A1 [0001, 0013]
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---|---|---|---|
DE102007061225A DE102007061225A1 (en) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Internal combustion engine operating method, involves processing output signals of combustion chamber pressure sensor to heating process, and deriving parameter characterizing injected fuel amount from heating process |
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---|---|---|---|
DE102007061225A DE102007061225A1 (en) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Internal combustion engine operating method, involves processing output signals of combustion chamber pressure sensor to heating process, and deriving parameter characterizing injected fuel amount from heating process |
Publications (1)
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---|---|
DE102007061225A1 true DE102007061225A1 (en) | 2009-06-25 |
Family
ID=40689566
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---|---|---|---|
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---|---|
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-
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- 2007-12-19 DE DE102007061225A patent/DE102007061225A1/en not_active Withdrawn
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