DE102008043166A1

DE102008043166A1 - Method for controlling injection system of internal-combustion engine, involves dividing fuel-delivery control phase into two partial injections, where internal-combustion engine is provided, particularly with low-pressure stage

Info

Publication number: DE102008043166A1
Application number: DE102008043166A
Authority: DE
Inventors: Matthias Burger; Hans-Christoph Magel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2028-10-25
Also published as: CN101725429B; DE102008043166B4; CN101725429A

Abstract

The method involves dividing a fuel-delivery control phase into two partial injections (PI,MI). An internal-combustion engine is provided, particularly with a low-pressure stage, where an injection system has an electrically controlled injector. The correction of a control signal is carried by shortening the control duration (ET). Independent claims are included for the following: (1) a computer program for controlling an injection system of an internal-combustion engine; and (2) a computer program product with a program code.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines wenigstens einen insbesondere mit einer Niederdruckstufe ausgestatteten, elektrisch ansteuerbaren Injektor aufweisenden Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for controlling an at least one equipped in particular with a low-pressure stage, electric controllable injector having injection system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens.object The present invention also relates to a computer program a computer program product with a program code written on a machine-readable carrier is stored to carry of the procedure.

Stand der TechnikState of the art

Die Einhaltung von Schadstoffgrenzwerten ist eines der vorrangigen Ziele bei der Entwicklung von Verbrennungsmotoren. Fortschritte wurden hier mit Common-Rail-Einspritzsystemen erzielt, durch die ein entscheidender Beitrag zur Reduzierung von Schadstoffen erzielbar ist. Der Vorteil derartiger Common-Rail-Systeme liegt darin, dass sie unabhängig vom Einspritzdruck, von der Drehzahl und von der Last betrieben werden können. Um auch zukünftige Abgasgrenzwerte zu erreichen, ist bei Dieselmotoren eine Verbesserung der Gemischbildung erforderlich. Dies wird zum einen durch den Einsatz von sogenannten Abgasrückführungen (AGR) erreicht, mit denen erfolgreich einer Stickoxidbildung entgegengewirkt wird. Eine hohe Abgasrückführrate begünstigt jedoch andererseits die Bildung von Ruß. Um dies zu verhindern, muss eine schnelle Durchmischung des Kraftstoff-Luftgemisches erfolgen, was bei aktuellen Common-Rail-Systemen unter anderem durch eine Erhöhung der Einspritzdrücke realisiert wird.The Compliance with emission limits is one of the priority objectives in the development of internal combustion engines. Progress has been made achieved here with common-rail injection systems, through which a decisive Contribution to the reduction of pollutants is achievable. The advantage such common rail systems is that they are independent operated by the injection pressure, the speed and the load can be. To include future emission limits To achieve, in diesel engines is an improvement of the mixture formation required. This is partly due to the use of so-called Exhaust gas recirculation (EGR) achieved with which successfully a nitrogen oxide is counteracted. A high exhaust gas recirculation rate On the other hand, it encourages the formation of soot. Around To prevent this, must be a quick mixing of the fuel-air mixture What is happening in current common rail systems, among others an increase in the injection pressures is realized.

Hohe Einspritzdrücke erfordern andererseits eine Ratenformung, die heute üblicherweise über mehrere Einspritzungen realisiert wird. Dabei sind variable Gestaltungen verschiedener Einspritzungen vorgesehen, wobei diese Einspritzungen bis auf einen hydraulischen Abstand von null aufeinanderfolgen.Height On the other hand, injection pressures require rate shaping, today usually over several injections is realized. There are variable designs of different Injections provided, these injections except for one zero hydraulic distance.

Solche nah angelagerten Mehrfacheinspritzungen, beispielsweise eine oder mehrere Voreinspritzungen, eine Haupteinspritzung und eine oder mehrere Nacheinspritzungen erfordern zum einen sehr schnelle Ventilschaltzeiten, die mit heutigen druckausgeglichenen Magnetventilen oder aber mit Piezoventilen realisiert werden können. Zum anderen ist eine „harte” Injektormechanik erforderlich, die ein schnelles Zurückstellen ermöglicht. Eine solche Injektormechanik weisen nun allerdings gerade insbesondere mit einer Niederdruckstufe ausgestattete, elektrisch ansteuerbare Injektoren mit Magnetventilen nicht auf. Vielmehr wird durch die Niederdruckstufe die Düsennadel bei hohen Raildrücken stark vorgespannt. Diese Vorspannung bewirkt gewisse Zeitverzögerungen sowohl beim Öffnen als auch beim Zurückstellen nach dem Spritzende. Wenn in diesem Falle eine zweite Einspritzung zeitlich so nah auf die vorhergehende Einspritzung folgt, dass der Injektor noch nicht zurückgestellt wurde, hat dies eine ungewollte und für das Emissionsverhalten des Motors nachteilige Mehrmenge zur Folge. Ein derartiger Magnetventilinjektor geht beispielsweise aus der Buchveröffentlichung BOSCH Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 25. Auflage, Oktober 2003, Friedrich Viehweg & Sohn Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Seite 706 , hervor.Such close accumulated multiple injections, for example, one or more pilot injections, a main injection and one or more post-injections require on the one hand very fast valve switching times, which can be realized with today's pressure-balanced solenoid valves or with piezo valves. On the other hand, a "hard" injector mechanism is required, which allows a quick reset. Such injector mechanics, however, are not equipped with electrically operated injectors with solenoid valves, especially with a low-pressure stage. Rather, the nozzle needle is strongly biased at high Raildrücken by the low pressure stage. This bias causes some time delays both when opening and when returning to the end of the injection. If, in this case, a second injection follows in time so close to the previous injection that the injector has not yet been reset, this results in an undesired additional quantity that is disadvantageous for the emission behavior of the engine. Such a solenoid valve injector is for example from the Book publication BOSCH Kraftfahrisches Taschenbuch, 25th edition, October 2003, Friedrich Viehweg & Sohn Verlag / GWV Fachverlage GmbH, page 706 , forth.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass auch ein solcher, insbesondere mit einer Niederdruckstufe ausgestatteter Injektor für sehr nah angelagerte Mehrfacheinspritzungen verwendet werden kann.The inventive method with the features of Claim 1 has the advantage that even such, in particular equipped with a low pressure stage injector for very close accumulated multiple injections can be used.

Grundidee der Erfindung ist es, die durch die Stauchung der Düsennadel hervorgerufenen negativen Effekte durch eine Veränderung im Sinne einer Korrektur des Ansteuersignals zu kompensieren. Die Erfindung basiert dabei auf dem Grundgedanken und der Erkenntnis, dass eine mechanische oder hydraulische Rückstellung einer gewissen Gesetzmäßigkeit folgt, die mathematisch einfach beschrieben werden kann. Dies deshalb, weil bei den dabei dominierenden Effekten, zum Beispiel der Stauchung der Dü sennadel, eine weitestgehende Linearität zu beobachten ist. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei denen die Einspritzmenge als Funktion von Ansteuerzeit und Druck in einem Kennfeld hinterlegt ist, wird bei der vorliegenden Erfindung ein die Menge einer nachfolgenden Einspritzung bestimmendes Steuersignal als Funktion des elektrischen Spritzabstandes und des Raildrucks so korrigiert, dass die Korrektur des Steuersignals eine Verkürzung der Ansteuerdauer ist.The basic idea The invention is characterized by the compression of the nozzle needle caused by a change negative effects to compensate in the sense of a correction of the drive signal. The invention is based on the basic idea and the knowledge that a mechanical or hydraulic return of a certain Lawfulness follows, which is mathematically simple can be described. This is because in the case of the dominant Effects, for example the compression of the nozzle needle, one Largest linearity is observed. In contrast to methods known from the prior art in which the Injection quantity as a function of activation time and pressure in one Map is deposited in the present invention the amount of a subsequent injection determining control signal as a function of the electrical spray distance and the rail pressure so corrects that the correction of the control signal is a reduction the driving time is.

Diese Korrektur geht über die aus dem Stand der Technik bereits bekannte und beispielsweise aus der DE 10 2006 043 326.2 hervorgehende Druckwellenkorrektur hinaus. Mit der Druckwellenkorrektur wird eine durch Druckwellen bedingte Mehrmenge bei Mehrfacheinspritzungen korrigiert. Diese Methode ist jedoch für einen nichtperiodischen, linearen Anstieg ungeeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren vermittelt im Gegensatz zur Druckwellenkorrektur, eine Korrekturfunktion, die nur von wenigen Eingangsgrößen abhängig ist und ein nahezu lineares Verhalten aufweist. Dabei ist es ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung, dass hier nicht eine Druckwelle korrigiert wird, die von der Temperatur und dem Raildruck abhängt, sondern eine durch die druckbedingte Kompression der Bauteile, insbesondere der Düsennadel und des Düsensitzes bedingte Rückstellung. Eine unvollständige Rückstellung hat eine Mengenzunahme bei einer Mehrfacheinspritzung zur Folge. Dabei nutzt die Erfindung die Erkenntnis aus, dass die durch die mechanische Rückstellzeit begründete Mehrmenge nicht von der Voreinspritzmenge abhängt, sie ist vielmehr nur vom elektrischen Spritzabstand und dem Raildruck abhängig. Hierdurch wird die Bestimmung der Korrektur wesentlich vereinfacht. Dadurch, dass die mechanische Rückstellzeit durch typische Injektorgrößen, wie Axialsteifigkeit der Düsennadel, Größe der Zulaufdrossel, Steifigkeit des Düsensitzes, bestimmt wird, muss die Korrektur darüber hinaus nicht für jedes Injektorexemplar durchgeführt werden, sondern kann für eine gesamte Baureihe einmal, also injektorspezifisch bestimmt werden. Wesentlich ist hierbei auch, dass dieser Effekt temperaturunabhängig ist und sich näherungsweise linear verhält. Die Rückstellzeit ist eine Funktion des Raildrucks. Innerhalb der Bauteiltoleranzen ist damit die Korrekturfunktion auf sehr vorteilhafte Weise für alle Injektoren eines Typs anwendbar.This correction goes beyond those known from the prior art and for example from the DE 10 2006 043 326.2 resulting pressure wave correction addition. With the pressure wave correction, a surplus caused by pressure waves is corrected for multiple injections. However, this method is unsuitable for a non-periodic, linear increase. In contrast to the pressure wave correction, the method according to the invention provides a correction function which depends only on a few input variables and has a nearly linear behavior. It is an essential point of the present invention that here not a pressure wave is corrected, which depends on the temperature and the rail pressure, but a through the pressure-related compression of the components, in particular the nozzle needle and the nozzle seat conditional provision. An incomplete provision results in an increase in quantity in a multiple injection. In this case, the invention exploits the knowledge that the additional amount caused by the mechanical reset time does not depend on the pilot injection quantity, but rather depends only on the electrical spray distance and the rail pressure. This considerably simplifies the determination of the correction. The fact that the mechanical reset time is determined by typical injector sizes, such as axial stiffness of the nozzle needle, size of the inlet throttle, stiffness of the nozzle seat, the correction does not have to be performed for each Injektorexemplar, but can be determined for an entire series once, so injector specific , It is also essential that this effect is temperature-independent and behaves approximately linearly. The reset time is a function of the rail pressure. Within the component tolerances, the correction function can thus be used in a very advantageous manner for all injectors of one type.

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

So wird die Verkürzung der Ansteuerdauer bevorzugt so gewählt, dass eine durch eine zeitverzögerte Rückstellung der Injektornadel des Injektors hervorgerufene Mehrmenge der wenigstens einen zweiten Einspritzung kompensiert wird.So the shortening of the activation period is preferably chosen as that one by a time-delayed provision the injector needle of the injector caused more amount of at least a second injection is compensated.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht dabei vor, die Abhängigkeiten der Verkürzung der Ansteuerdauer von dem den elektrischen Spritzabstand charakterisierenden Signal und von dem den Raildruck charakterisierenden Signal in einem injektorspezifischen Kennfeld zu speichern. „Injektorspezifisch” bedeutet dabei wiederum, einer Baureihe eines Injektors zugeordnet, die innerhalb der Toleranzen für jeden Injektor gleiches Verhalten zeigt.A advantageous embodiment provides, the dependencies the shortening of the driving time of the electric Spray distance characterizing signal and of which the rail pressure characterizing signal in an injector-specific map save. "Injector-specific" means in turn, assigned to a series of an injector that is inside the tolerance for each injector shows the same behavior.

Das Kennfeld wird bevorzugt durch Applikation an einem Prüfstand der Brennkraftmaschine oder an der Brennkraftmaschine selbst ermittelt.The Characteristic map is preferred by application to a test stand the internal combustion engine or determined on the internal combustion engine itself.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematisch einen Magnetventil-Injektor, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt zum Einsatz kommt; 1 schematically a solenoid valve injector, in which the inventive method is preferably used;

2 schematisch den Einspritzverlauf einer Vor- und einer Haupteinspritzung bei einem solchen Magnetventil-Injektor; 2 schematically the injection curve of a pre-injection and a main injection in such a solenoid valve injector;

3a die Einspritzmenge über der Differenz der zeitlichen Ansteuerdauer zweier aufeinanderfolgender Einspritzungen und eine Korrektur der Ansteuerdauer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren; 3a the injection quantity over the difference of the time control duration of two successive injections and a correction of the activation duration according to the method according to the invention;

3b schematisch ein Kennfeld zur Bestimmung der korrigierten Einspritzzeit der Haupteinspritzung; 3b schematically a map for determining the corrected injection time of the main injection;

4 schematisch den Einspritzverlauf anhand des Ansteuersignals und der Nadelöffnung nach einer Korrektur mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und 4 schematically the injection curve based on the drive signal and the needle opening after a correction using the method according to the invention and

5 die eingespritzte Menge über der Differenz der zeitlichen Einspritzdauern zweier aufeinanderfolgender Einspritzungen nach erfolgter Korrektur mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 the injected amount over the difference of the time periods of injection of two successive injections after correction by means of the method according to the invention.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In 1 ist schematisch ein Magnetventil-Injektor dargestellt, der elektrisch ansteuerbar ist. Der Injektor weist einen Kraftstoffrücklauf 101, eine Magnetspule 102, einen Magnetanker 103, eine Ventilkugel 104, einen Ventilsteuerraum 105, eine Druckschulter der Düsennadel 106, ein Spritzloch 107, eine Ablaufdrossel 108 sowie einen Hochdruckanschluss 109, eine Zulaufdrossel 110 und einen Ventilkolben 111 auf. Der Ventilkolben 111 liegt auf der eigentlichen Düsennadel 112 auf. Die Funktionsweise eines solchen Magnetventil-Injektors wird nachfolgend beschrieben.In 1 schematically a solenoid valve injector is shown, which is electrically controlled. The injector has a fuel return 101 , a magnetic coil 102 , a magnet armature 103 , a valve ball 104 , a valve control room 105 , a pressure shoulder of the nozzle needle 106 , a spray hole 107 , an outlet throttle 108 as well as a high pressure connection 109 , an inlet throttle 110 and a valve piston 111 on. The valve piston 111 lies on the actual nozzle needle 112 on. The operation of such a solenoid valve injector will be described below.

Der Kraftstoff wird vom Hochdruckanschluss 109 über einen Zulaufkanal zur Düsennadel 106 sowie über die Zulaufdrossel 110 in den Ventilsteuerraum 105 geführt. Der Ventilsteuerraum 105 ist über die Ablaufdrossel 108, die durch ein Magnetventil, gebildet aus Magnetspule 102, Magnetanker 103 und Ventilkugel 104, geöffnet werden kann, mit dem Kraftstoffrücklauf 101 verbunden.The fuel is from the high pressure port 109 via an inlet channel to the nozzle needle 106 as well as via the inlet throttle 110 in the valve control room 105 guided. The valve control room 105 is about the outlet throttle 108 passing through a solenoid valve, formed from magnetic coil 102 , Magnet armature 103 and valve ball 104 , can be opened, with the fuel return 101 connected.

Im geschlossenen Zustand der Ablaufdrossel 108 überwiegt die hydraulische Kraft auf den Ventilkolben 111 gegenüber der Kraft auf die Druckschulter 106 der Düsennadel 112. Infolgedessen wird die Düsennadel 112 in ihren Sitz gepresst und schließt den Hochdruckkanal dicht zum Motorraum ab. Bei nichtlaufendem Motor und fehlendem Druck im Rail (nicht dargestellt) schließt die Düsenfeder den Injektor. Beim Ansteuern des Magnetventils wird die Ablaufdrossel 108 geöffnet. Die Zulaufdrossel 110 verhindert einen vollständigen Druckausgleich, so dass der Druck im Ventilsteuerraum 105 und damit die hydraulische Kraft auf den Ventilsteuerkolben 111 sinkt. Sobald die hydraulische Kraft jene auf die Druckschulter 106 der Düsennadel 112 unterschreitet, öffnet die Düsennadel 112. Der Kraftstoff gelangt nun durch die Spritzlöcher 107 in den Brennraum des Verbrennungsmotors (nicht dargestellt).In the closed state of the outlet throttle 108 the hydraulic force predominates on the valve piston 111 against the force on the pressure shoulder 106 the nozzle needle 112 , As a result, the nozzle needle becomes 112 pressed into its seat and closes the high pressure passage close to the engine compartment. When the engine is not running and there is no pressure in the rail (not shown), the nozzle spring closes the injector. When driving the solenoid valve, the outlet throttle 108 open. The inlet throttle 110 ver prevents complete pressure equalization, so that the pressure in the valve control room 105 and thus the hydraulic force on the valve spool 111 sinks. Once the hydraulic force those on the pressure shoulder 106 the nozzle needle 112 falls below, opens the nozzle needle 112 , The fuel now passes through the spray holes 107 in the combustion chamber of the internal combustion engine (not shown).

Bei nicht mehr angesteuertem Magnetventil wird der Anker 103 durch die Kraft der Ventilfeder nach unten gedrückt. Die Ventilkugel 104 verschließt die Ablaufdrossel 108. Dadurch baut sich im Ventilsteuerraum über den Zufluss der Zulaufdrossel 110 wieder ein Druck wie im Rail auf. Dieser erhöhte Druck übt eine erhöhte Kraft auf den Steuerkolben 111 aus, so dass die Düsennadel 112 wieder schließt. Der Durchfluss der Zulaufdrossel 110 bestimmt die Schließgeschwindigkeit der Düsennadel 112.When the solenoid valve is no longer actuated, the armature becomes 103 pressed down by the force of the valve spring. The valve ball 104 closes the outlet throttle 108 , This builds up in the valve control chamber via the inflow of the inlet throttle 110 again a pressure as in the rail. This increased pressure exerts an increased force on the control piston 111 out, leaving the nozzle needle 112 closes again. The flow of the inlet throttle 110 determines the closing speed of the nozzle needle 112 ,

Diese indirekte Ansteuerung der Düsennadel 112 über ein hydraulisches Kraftverstärkersystem wird eingesetzt, weil die zu einem schnellen Öffnen der Düsennadel 112 benötigten Kräfte mit dem Magnetventil nicht erzeugt werden können. Die dabei zusätzlich zur eingespritzten Kraftstoffmenge benötigte Steuermenge gelangt über die Drosseln des Steuerraums 105 in den Kraftstoffrücklauf.This indirect control of the nozzle needle 112 A hydraulic booster system is used because of the rapid opening of the nozzle needle 112 required forces can not be generated with the solenoid valve. The time required in addition to the injected amount of fuel control passes through the throttles of the control room 105 in the fuel return.

Heutige Common-Rail-Systeme werden mit einem Druck von bis zu 2500 bar betrieben. Dabei werden zur Erzielung optimaler Abgasemissionswerte eine Mehrzahl von Voreinspritzungen, eine Haupteinspritzung und gegebenenfalls eine Mehrzahl von Nacheinspritzungen abgesetzt. Dabei ist es erforderlich, auch sehr nah angelagerte Mehrfacheinspritzungen vorzunehmen, die wiederum schnelle Ventilschaltzeiten erfordern, die allerdings mit dem vorbeschriebenen druckausgeglichenen Magnetventil oder auch mit Piezoventilen nicht ohne Weiteres realisiert werden können. Die mechanische Rückstellzeit derartiger Ventile ist durch injektorspezifische Größen, wie Axialsteifigkeit der Düsennadel 112, Größe der Zulaufdrossel 110, Steifigkeit des Düsensitzes und dergleichen bestimmt. Diese Rückstellzeit ist mit anderen Worten injektorspezifisch und muss daher nicht für jeden Injektor ermittelt werden. Vielmehr verhalten sich Injektoren eines Typs innerhalb vorgegebener Toleranzen gleich. Ein solcher Injektor weist nun den entscheidenden Nachteil auf, dass die Düsennadel 112 bei hohen Raildrücken stark vorgespannt ist. Diese Vorspannung bewirkt eine gewisse Zeitverzögerung sowohl beim Öffnen als auch beim Zurückstellen nach dem Spritzende. Wenn nun eine Einspritzung zeitlich so nah auf eine vorhergehende Einspritzung folgt, dass der Injektor noch nicht zurückgestellt wurde, hat dies eine ungewollte Mehrmenge zur Folge. Dies wird nachfolgend in Verbindung mit 2 erläutert.Today's common-rail systems are operated with a pressure of up to 2500 bar. In this case, a plurality of pilot injections, a main injection and optionally a plurality of post-injections are sold in order to achieve optimum exhaust emission values. It is necessary to make even very close accumulated multiple injections, which in turn require fast valve switching times, which, however, can not be readily realized with the above-described pressure balanced solenoid valve or with piezo valves. The mechanical return time of such valves is by injector-specific variables, such as axial stiffness of the nozzle needle 112 , Size of the inlet throttle 110 , Stiffness of the nozzle seat and the like determined. In other words, this reset time is injector-specific and therefore does not have to be determined for each injector. Rather, injectors of one type behave the same within predetermined tolerances. Such an injector now has the decisive disadvantage that the nozzle needle 112 is strongly biased at high rail pressures. This bias causes a certain time delay both when opening and when returning to the end of the injection. If an injection follows in time so close to a previous injection that the injector has not yet been reset, this results in an undesired additional quantity. This will be described below in connection with 2 explained.

Im oberen Schaubild der 2 ist die Ansteuerung „energizing” eines solchen Injektors über der Zeit „time” zur Erzielung einer Voreinspritzung PI anhand der Kurve 210 und zur Erzielung einer Haupteinspritzung MI anhand der Kurve 220 dargestellt. In der unteren Hälfte der 2 ist die Nadelöffnung „needle lift” über der Ansteuerdauer „ET” dargestellt anhand einer Kurve 211 für die Voreinspritzung PI und anhand einer Kurve 221 für die Haupteinspritzung MI. Wenn der zeitliche Spritzabstand TDIFF* der Haupteinspritzung MI von der Voreinspritzung PI so groß gewählt ist, wie in 2 dargestellt, treten Zeitverzögerungen beim Öffnen oder Zurückstellen der Ventilnadel 112 nicht in Erscheinung. Wie der 2 zu entnehmen ist, ist eine Rückstellung des Injektors in dem Zeitintervall erfolgt, das in 2 mit 212 bezeichnet ist. Sodann folgt die Haupteinspritzung. Wenn jedoch auf die Voreinspritzung innerhalb einer wesentlich kürzeren zeitlichen Differenz TDIFF vor der Haupteinspritzung MI erfolgt, wie dies anhand der Kurven 230 und 231 in 2 dargestellt ist, erfolgt eine Nadelöffnung bereits dann, wenn eine Rückstellung der Düsennadel 112 noch nicht erfolgt ist. Eine frühere Öffnung bewirkt, dass die Düsennadel 112 weiter öffnet, und damit länger öffnet, sodass eine größere Einspritzmenge eingespritzt wird, wie es anhand der Kurve 231 in 2 deutlich wird.In the upper graph of the 2 is the "energizing" of such an injector over the time "time" to achieve a pilot injection PI based on the curve 210 and to obtain a main injection MI from the curve 220 shown. In the lower half of the 2 is the needle opening "needle lift" over the control period "ET" shown by a curve 211 for the pilot injection PI and based on a curve 221 for the main injection MI. When the temporal injection distance TDIFF * of the main injection MI from the pilot injection PI is made as large as in 2 shown, time delays occur when opening or resetting the valve needle 112 not in appearance. Again 2 it can be seen, a reset of the injector is carried out in the time interval that in 2 With 212 is designated. Then follows the main injection. However, if the pre-injection occurs within a much shorter time difference TDIFF before the main injection MI, as shown by the curves 230 and 231 in 2 is shown, a needle opening already takes place when a provision of the nozzle needle 112 not yet done. An earlier opening causes the nozzle needle 112 opens wider, and thus opens longer, so that a larger injection quantity is injected, as it is based on the curve 231 in 2 becomes clear.

In 3 ist schematisch eine „TDIFF-Mengenwelle” dargestellt. Die Kurve 310 beschreibt die Gesamteinspritzmenge eines Vor-/Haupteinspritzmusters bei einem vorgegebenen Raildruck. Variiert wird hier der elektrische Spritzabstand tdiff, während die Ansteuerzeit für die Voreinspritzung PI und die Haupteinspritzung MI jeweils konstant sind. Diese Funktion zeigt im Wesentlichen drei Bereiche. In einem ersten Bereich I sind die Einspritzungen hydraulisch zu einer einzigen Einspritzung „zusammengewachsen”. Der hydraulische Spritzabstand von null wurde unterschritten.In 3 schematically a "TDIFF quantity wave" is shown. The curve 310 describes the total injection quantity of a pre / main injection pattern at a given rail pressure. The electric injection distance tdiff is varied here, while the activation time for the pilot injection PI and the main injection MI are each constant. This feature basically shows three areas. In a first region I, the injections are hydraulically "grown together" into a single injection. The hydraulic spraying distance of zero was undercut.

In einem Bereich III ist der Injektor mechanisch zurückgestellt. Eine Mehr- oder Mindermenge wird durch hydraulische Druckschwingungen ausgelöst. Die Niederfrequenzschwingungen können dabei mit der an sich bekannten und eingangs erwähnten Druckwellenkorrektur korrigiert werden.In an area III, the injector is mechanically reset. An increase or decrease is due to hydraulic pressure oscillations triggered. The low-frequency vibrations can with the known per se and initially mentioned pressure wave correction Getting corrected.

In einem Bereich II ist der Injektor mechanisch noch nicht vollständig zurückgestellt. Dadurch entsteht bei der der Voreinspritzung PI folgenden Haupteinspritzung MI eine Mehrmenge auf die oben beschriebene Weise. Die Korrektur wird nun bei einer speziellen auf einer linearen Approximation beruhenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, auf das dieses jedoch nicht beschränkt ist, dadurch vorgenommen, dass eine Mengenkorrektur durch Verkürzung der Einspritzzeit auf folgende Weise erzielt wird: QMI,korr = ΔQ/ΔTDIFF·MIN(TDIFF) – TDIFF_0. In an area II, the injector is mechanically not fully restored. As a result, in the case of the main injection MI following the pilot injection PI, an additional amount is produced in the manner described above. The correction is now carried out in a special, based on a linear approximation embodiment of the inventive method, to which this is not limited, however, characterized in that a quantity correction by shortening the injection time is achieved in the following manner: Q MI, corr = ΔQ / ΔTDIFF * MIN (TDIFF) - TDIFF_0.

Die Einspritzzeitkorrektur der Haupteinspritzung berechnet sich dann gemäß einer linearen Approximation wie folgt: ETMI,korr = ΔET/ΔQ·QMI,korr. The injection timing of the main injection is then calculated according to a linear approximation as follows: ET MI, corr = ΔET / ΔQ · Q MI, corr ,

Es ist aber hier darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf eine lineare Approximation beschränkt ist, sondern dass rein prinzipiell auch zur Approximation ein Polynom höherer Ordnung verwendet werden kann.It But it should be noted here that the invention is not limited to a linear approximation is limited, but that is pure in principle also for approximation a polynomial higher Order can be used.

Die Korrektur der Haupteinspritzung ist: ETMI = ET0,MI + ETMI,korr. The correction of the main injection is: ET MI = ET 0, MI + ET MI, corr ,

Es wird demnach in dem Bereich II durch lineare Approximation bestimmt, wie die Einspritzmenge „injection quantity” in Abhängigkeit von einer Verkürzung des Spritzabstands TDIFF zunimmt. Die gefundene Größe Q_MI,korr wird verwendet, um in einem Kennfeld, in dem der Zusammenhang zwischen der Ansteuermenge „injection quantity” über der Ansteuerdauer „ET” gespeichert ist, die Korrektur der Ansteuerdauer ET_MI,korr zu ermitteln. Dieses Kennfeld ist schematisch in 3b dargestellt. Dieser Korrekturterm wird verwendet zur Bestimmung der Einspritzdauer „ET” der Haupteinspritzung, indem von einem Spritzabstand TDIFF_0 ausgegangen wird, welche der Spritzabstand darstellt, ab dem die Rückstellung des Injektors vollzogen ist und eine Korrektur nicht mehr erforderlich ist.It is therefore determined in the region II by linear approximation, as the injection quantity "injection quantity" in response to a shortening of the spray gap TDIFF increases. The found quantity Q _{MI, corr} is used to determine the correction of the drive duration ET _{MI, corr} in a map in which the relationship between the drive quantity "injection quantity" is stored over the drive duration "ET". This map is schematic in 3b shown. This correction term is used to determine the injection duration "ET" of the main injection by starting from a spray distance TDIFF_0, which represents the spray distance from which the return of the injector is completed and a correction is no longer required.

Es erfolgt also eine Korrektur des die Einspritzmenge bestimmenden Steuersignals in Abhängigkeit wenigstens von einem den elektrischen Spritzabstand charakterisierenden Signal und von einem den Raildruck charakterisierenden Signal, denn die Korrektur findet bei einem speziellen vorgegebenen und herrschenden Raildruck statt.It So there is a correction of the injection quantity determining Control signal in response to at least one of electrical spray distance characterizing signal and of a the signal characterizing the rail pressure, because the correction finds at a special predetermined and prevailing rail pressure instead.

Das Ergebnis einer auf diese Weise korrigierten Einspritzfolge ist in 4 schematisch dargestellt, bei der in der oberen Hälfte die Ansteuerung „energizing” des Magnetventil-Injektors über der Zeit und in der unteren Hälfte die Nadelöffnung „needle lift” über der elektrischen Ansteuerzeit dargestellt sind. Auf eine Voreinspritzung PI, die durch die Kurve 410 repräsentiert ist, folgt in einem zeitlichen Abstand TDIFF* eine Haupteinspritzung MI*, die durch die Kurve 420 oder alternativ bei einem verringerten zeitlichen Abstand TDIFF eine andere Einspritzung MI, die durch die Kurve 430 repräsentiert ist. Dabei entsprechen die Kurven 410, 420, 411, 421 den Kurven 210, 220, 211, 221 in 2. Anders als bei dem in 2 dargestellten Beispiel entsteht jedoch durch das vorbeschriebene Korrekturverfahren keine Mehreinspritzmenge, denn aufgrund der Korrektur des Steuersignals erfolgt eine Verkürzung der Einspritzzeit der Haupteinspritzung MI, wie es anhand der Kurve 430 dargestellt ist. In diesem Fall wird daher trotz des Umstands, dass die Ventilnadel 112 noch nicht gänzlich zurückgestellt ist, während die Haupteinspritzung MI bereits erfolgt, keine Mehreinspritzmenge vorgenommen, wie dies anhand der Kurve 431 deutlich zu erkennen ist.The result of an injection sequence corrected in this way is in 4 shown schematically, in the upper half of the control "energizing" of the solenoid valve injector over time and in the lower half of the needle opening "needle lift" over the electrical drive time are shown. On a pilot injection PI, passing through the curve 410 is represented at a time interval TDIFF * a main injection MI *, through the curve 420 or alternatively at a reduced time interval TDIFF another injection MI passing through the curve 430 is represented. The curves correspond 410 . 420 . 411 . 421 the curves 210 . 220 . 211 . 221 in 2 , Unlike the one in 2 However, due to the correction of the control signal, a shortening of the injection time of the main injection MI occurs, as shown by the curve 430 is shown. In this case, therefore, despite the fact that the valve needle 112 not yet fully reset, while the main injection MI is already done, no Mehrehrspritzmenge made, as shown by the curve 431 is clearly visible.

In 5 ist schematisch die Einspritzmenge „injection quantity” über den zeitlichen Spritzabstand der beiden Einspritzungen „TDIFF” dargestellt, wobei die Kurve 530 die Einspritzmenge über der zeitlichen Differenz ohne die vorbeschriebene Korrektur und die Kurve 520 die Einspritzmenge über der zeitlichen Differenz der elektrischen Signale der Einspritzzeiten mit der vorbeschriebenen Korrektur repräsentieren. Wie diesen beiden Kurven zu entnehmen ist, ist in dem mit II bezeichneten Bereich eine deutliche Reduzierung der eingespritzten Menge durch Verkürzung der elektrischen Ansteuerzeit realisierbar, wobei der Bereich II – wie bereits oben erwähnt – der Bereich ist, in dem der Injektor mechanisch noch nicht vollständig zurückgestellt ist, also der Bereich, in dem eine Mehrmenge durch diese noch nicht vollständige Zurückstellung des Injektors auftritt.In 5 schematically shows the injection quantity "injection quantity" on the temporal spray distance of the two injections "TDIFF" shown, wherein the curve 530 the injection amount over the time difference without the above-described correction and the curve 520 represent the injection quantity over the time difference of the electrical signals of the injection times with the above-described correction. As can be seen from these two curves, a marked reduction of the injected quantity by shortening the electrical activation time can be realized in the region designated II, the region II - as already mentioned above - being the region in which the injector is not mechanically complete yet is reset, so the area in which an extra amount occurs through this not yet complete reset of the injector.

Der entscheidende Erfindungsgedanke ist es, mit anderen Worten, in dem Bereich II eine Mehrmenge der Haupteinspritzung MI über eine elektrische Ansteuerzeitverkürzung zu korrigieren. Diese Korrektur ist deshalb einfach durchführbar, weil die Mehrmenge in dem Bereich II hauptsächlich mechanisch begründet ist. Hierdurch ergeben sich gegenüber beispielsweise Druckwellenkorrekturen folgende Vorteile:

1. Die Korrektur muss nur einmal für die entsprechende Baureihe durchgeführt werden und ist dann für sämtliche Exemplare gültig. Baureihe ist gleichzusetzen mit injektortyp. Die Korrektur erfolgt also injektorspezifisch.
2. Die Korrektur ist eine Funktion, die lediglich von dem elektrischen Spritzabstand und dem Raildruck abhängt.
3. Die Korrekturfunktion ist nicht von der Kraftstofftemperatur und der Voreinspritzmenge abhängig.
4. Der Mengenanstieg ist näherungsweise linear. Daher müssen nur wenige Prüfpunkte zur Erstellung der Korrekturfunktion bekannt sein.

In other words, the crucial idea of the invention is to correct an excess quantity of the main injection MI in the area II over an electrical activation time reduction. This correction is therefore easy to carry out, because the additional amount in the area II is mainly mechanically justified. This results in the following advantages over, for example, pressure wave corrections:

1. The correction must be made only once for the corresponding series and is then valid for all copies. Series is equivalent to injector type. The correction is thus injector-specific.
2. The correction is a function that depends only on the electrical spray distance and the rail pressure.
3. The correction function does not depend on the fuel temperature and the pilot injection quantity.
4. The increase in volume is approximately linear. Therefore, only a few checkpoints for creating the correction function need to be known.

Das vorstehend beschriebene Verfahren kann vorteilhafterweise beispielsweise als Computerprogramm auf einem Rechengerät, insbesondere dem Steuergerät der Brennkraftmaschine implementiert sein und dort ablaufen. Der Programmcode kann auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein, den das Steuergerät lesen kann. Auf diese Weise sind auch Updates und geringfügige Veränderungen des Verfahrens später „einspielbar”.The The method described above may advantageously be, for example as a computer program on a computing device, in particular the Be implemented control unit of the internal combustion engine and to expire there. The program code may be on a machine-readable Carrier be read, read the controller can. That way, too, are updates and minor ones Changes of the procedure later "playable".

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102006043326 [0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Book publication BOSCH Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 25th edition, October 2003, Friedrich Viehweg & Sohn Verlag / GWV Fachverlage GmbH, page 706 [0005]

Claims

Method for controlling an injection system of an internal combustion engine having at least one, in particular equipped with a low-pressure stage, electrically controllable injector, wherein a fuel metering in a first partial injection (PI) and at least a second partial injection (MI) is divided, one to be injected by means of at least one injector Fuel quantity determining control signal in response to at least one of the electrical spray distance characterizing signal and a signal characterizing the rail pressure signal is corrected, characterized in that the correction of the control signal is a shortening of the driving time.

Method according to claim 1, characterized in that that the shortening of the driving time chosen so is that one by a time-delayed provision an injector needle of the injector caused more amount of at least a second injection (MI) is compensated.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the dependencies of the shortening of the driving time of the signal characterizing the electrical spray distance signal and the signal characterizing the rail pressure in an injector-specific characteristic map ( 350 ) are stored.

Method according to claim 3, characterized by the following steps: - in a predeterminable range of the time difference of the injection times (TDIFF), an increase of the injected quantity over the time difference of the injection times of the first partial injection (PI) and the second partial injection (MI) characterizing quantity approximates - depending on the increase of the injected quantity is determined by means of the map ( 350 ), a correction term of the injection timing of the main injection (ET _{MI, corr} ) is determined - the injection timing of the main injection is corrected by the correction timing of the injection timing of the main injection (ET _{MI, corr} ).

Method according to claim 4, characterized in that that the functional connection between the injected Amount characterizing size above the Difference of the injection times by linear approximation or by determines an approximation using a polynomial of higher order becomes.

Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the map by application to a test stand of the internal combustion engine or on the internal combustion engine itself is determined.

Computer program that all steps of a procedure according to one of claims 1 to 6 executes when it on a computing device, in particular the control unit an internal combustion engine, expires.

Computer program product with program code based on a machine-readable carrier is stored for execution of the method according to any one of claims 1 to 6, when the Program executed on a computer or a control unit becomes.