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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur individuellen Korrektur von
Einspritzmengen bzw. Einspritzdauern insbesondere für einen
ballistischen Betriebsbereich eines Kraftstoffinjektors. Ferner
betrifft die Erfindung eine Steuerung, insbesondere eine Motorsteuerung,
welche ein erfindungsgemäßes Verfahren
durchführt.
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Immer
strenger werdende, gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von
Verbrennungsmotoren für
Kraftfahrzeuge machen es erforderlich, Maßnahmen zu treffen, durch welche
die Schadstoffemissionen gesenkt werden können. Ein Ansatzpunkt hierbei
ist es, eine verbesserte Gemischaufbereitung in den Zylindern des
Verbrennungsmotors zu erzielen. Eine entsprechend verbesserte Gemischaufbereitung
kann erreicht werden, wenn Kraftstoff unter einem bestimmten Druck mittels
Kraftstoffinjektoren zugemessen wird. Im Falle eines Diesel-Verbrennungsmotors
betragen solche Kraftstoffdrücke
bis über
2.000 bar.
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Bei
einem Kraftstoffinjektor erfolgt eine Steuerung einer Einspritzung
von Kraftstoff üblicherweise mittels
einer Düsennadel,
die in einer Düsenbaugruppe
des Kraftstoffinjektors verschiebbar gelagert ist und ein oder eine
Mehrzahl von Spritzlöchern
eines Düsenkörpers der
Düsenbaugruppe
in Abhängigkeit von
ihrer Stellung für
den einzuspritzenden Kraftstoff freigibt oder verschließt. Eine
mechanische Ansteuerung der Düsennadel
erfolgt üblicherweise
durch einen Aktor, bevorzugt einen Piezoaktor, der entweder mechanisch
mit der Düsennadel,
oder über
ein Servoventil und einen Steuerraum auf ein Übertragungsglied (Kolben) wirkt,
welches mit der Düsennadel
mechanisch zusammenwirkt oder mit dieser integral ausgebildet ist.
Die Düsennadel
und das Übertragungsglied
sind hierbei üblicherweise
in einer Gleitführung
mit einem geringen Spiel gleitgelagert, wobei eine Schmierung dieser
Lagerung in der Regel durch den einzuspritzenden Kraftstoff erfolgt.
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Um
die Schadstoffemissionen zu senken und auch einen Verbrauch des
Verbrennungsmotors so gering wie möglich zu halten, ist es wünschenswert, eine
möglichst
optimale Verbrennung innerhalb der Zylinder des Verbrennungsmotors
zu erzielen. Für eine
gute Prozessführung
bzw. Steuerung/Regelung einer Verbrennung in den Zylindern des Verbrennungsmotors
ist es notwendig, den einzuspritzenden Kraftstoff möglichst
genau dosieren zu können,
um zu jedem Zeitpunkt eine möglichst
optimale Verbrennung und/oder eine möglichst vollständige Regenerierung
eines Partikelfilters zu erreichen.
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Drehmomentanforderungen
des Verbrennungsmotors werden in Einspritzmengen umgerechnet. Jede
Einspritzmenge korreliert mit einer Einspritzdauer in Abhängigkeit
eines Einspritzdrucks. Die daraus resultierenden Einspritz-Kennlinien
werden als ein nominales Einspritz-Kennfeld (siehe auch 1)
in einer Software einer Steuerung für den Verbrennungsmotor abgelegt.
Diese Korrelationen werden für
alle Kraftstoffinjektoren verwendet, wobei individuelle Unterschiede
der Kraftstoffinjektoren, verursacht z. B. durch Fertigungsabweichungen
oder Alterung und Verschleiß der
Bauteile, während
der gesamten Lebensdauer der Kraftstoffinjektoren nicht berücksichtigt
werden.
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Abweichungen
der Ist-Einspritzmengen von den Soll-Einspritzmengen (siehe auch 2),
letztere werden im Folgenden als nominale Einspritzmengen bezeichnet,
haben immer negative Auswirkungen auf eine Verbrennung bzw. die
dadurch entstehenden Schadstoffemissionen. Sind die Einspritzmengen
zu klein und somit die Ansteuerdauern der Kraftstoffinjektoren zu
kurz, so kann es darüber
hinaus zu einem Ausbleiben von Einspritzungen und somit zu einer
Laufunruhe des betreffenden Verbrennungsmotors kommen. Sind die
Einspritzmengen der Kraftstoffinjektoren zu groß bzw. deren Ansteuerdauern
zu lang, so kann eine Überhitzung
des Verbrennungsmotors die Folge sein.
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Aus
diesen Gründen
ist eine individuelle Anpassung der Einspritzmengen bzw. -dauern
der betreffenden Kraftstoffinjektoren wünschenswert. D. h. die Einspritzmengen
bzw. -dauern eines jeden Kraftstoffinjektors sollen an das nominale
Einspritzdauer- bzw. Einspritzmengen-Kennfeld angepasst werden. Dies
ist insbesondere aufgrund ständig
sinkender gesetzlicher Emissionsgrenzwerte erforderlich.
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Im
Stand der Technik (siehe auch unten) existieren zwei Verfahren,
durch welche eine injektorindividuelle Anpassung an das nominale
Einspritz-Kennfeld teilweise realisiert wird. Dies ist die so genannte
IIC (Injector Individual Correction) und die MFMA (Minimum Fuel
Mass Adaption), wobei die MFMA nur für einen unteren ballistischen
Bereich einer Düsennadelbewegung
für Einspritzmengen
bis ca. 3 mg geeignet ist, und die IIC im ballistischen Bereich
zu ungenau arbeitet.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren
zur individuellen Korrektur von Einspritzmengen bzw. Einspritzdauern
insbesondere für
einen ballistischen Betriebsbereich eines Kraftstoffinjektors anzugeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren
soll dabei während
eines bestimmungsgemäßen Betriebs
des Kraftstoffinjektors durchführbar
sein, um Alters- bzw. Verschleißerscheinungen des
Kraftstoffinjektors kompensieren zu können. Ferner soll das erfindungemäße Verfahren
kostengünstig
implementierbar und schnell durchführbar sein.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur individuellen
Korrektur von Einspritzmengen bzw. Einspritzdauern insbesondere
für einen ballistischen
Betriebsbereich eines Kraftstoffinjektors, nach Anspruch 1 gelöst. Ferner
wird die Aufgabe der Erfindung mittels einer Steuerung, insbesondere
einer Motorsteuerung, nach Anspruch 17 gelöst, welche ein er findungsgemäßes Verfahren
durchführen
kann. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den abhängigen
Ansprüchen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur individuellen Korrektur von Einspritzmengen und/oder Einspritzdauern
wird in einem Betrieb des Kraftstoffinjektors eine Mengen-Abweichung
einer tatsächlichen
Einspritzmenge von einer nominalen Einspritzmenge und/oder eine
Zeitdauer-Abweichung einer tatsächlichen
Einspritzdauer von einer nominalen Einspritzdauer des Kraftstoffinjektors
ermittelt. Durch diese Mengen- und/oder Zeitdauer-Abweichung wird
dann im Anschluss daran eine für
den Kraftstoffinjektor typische Einspritz-Kennlinie an eine nominale
Einspritz-Kennlinie adaptiert bzw. angepasst. Hierdurch kann eine
für den
Kraftstoffinjektor korrigierte, also individuelle Einspritz-Kennlinie
erhalten werden.
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Hierbei
kann die jeweilige Einspritz-Kennlinie eine Einspritzdauer- oder
eine Einspritzmengen-Kennlinie aus einem entsprechenden Einspritz-Kennfeld
sein. Bevorzugt wird eine Einspritzdauer-Kennlinie aus einem Einspritzdauer-Kennfeld ausgewählt. Es
kann gemäß der Erfindung
aus der ermittelten Mengen-Abweichung eine Zeitdauer-Abweichung
einer tatsächlichen
Einspritzdauer von einer nominalen Einspritzdauer berechnet werden.
Gemäß der Erfindung
wird dann durch die Zeitdauer-Abweichung die typische Einspritz-Kennlinie
des Kraftstoffinjektors an die nominale Einspritz-Kennlinie adaptiert
bzw. angepasst.
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Gemäß der Erfindung
kann aus der Abweichung der tatsächlichen
Einspritzmenge und/oder -dauer von der nominalen Einspritzmenge
bzw. -dauer, die korrigierte Einspritz-Kennlinie aufgestellt werden,
durch welche der Kraftstoffinjektor erfindungsgemäß angesteuert
wird. Hierbei kann die typische Einspritz-Kennlinie unter Berücksichtigung
ihrer ursprünglichen
Lage bzw. Position gegenüber
der nominalen Einspritz-Kennlinie an die nominale Einspritz-Kennlinie
adaptiert werden. Dies erfolgt bevorzugt unter Berücksichtigung
eines ab schnittsweisen Parallel-, Aufspreiz-, Polynom- oder Exponentialverhaltens
der typischen Einspritz-Kennlinie gegenüber der nominalen Einspritz-Kennlinie.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung wird anhand der Mengen- und/oder Zeitdauer-Abweichung
die für
den Kraftstoffinjektor typische Einspritz-Kennlinie in die nominale
Einspritz-Kennlinie verschoben und/oder gedreht. Hierbei ist es
bevorzugt, dass die für
den Kraftstoffinjektor typische Einspritz-Kennlinie um die Abweichung
wenigstens parallel verschoben wird. Dies erfolgt wenigstens für einen
Teilabschnitt der für
den Kraftstoffinjektor typischen Einspritz-Kennlinie, an einen Teilabschnitt der nominalen
Einspritz-Kennlinie.
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D.
h. die typische Einspritz-Kennlinie wird um die ermittelte Mengen-
und/oder Zeitdauer-Abweichung innerhalb ihres Einspritz-Kennfelds
zunächst parallel
verschoben. Zeitlich daran anschließend oder dem zeitlich vorausgehend,
kann ein wie auch immer geartetes, sich bei einer Mehrzahl von Kraftstoffinjektoren
wiederholendes, Kennlinien-Verhalten gegenüber der nominalen Einspritz-Kennlinie,
auf die typische Einspritz-Kennlinie angewendet werden. Die typische
Einspritz-Kennlinie
kann dabei neben einem Verschieben im Einspritz-Kennfeld, in ihrer Lage gedreht oder
in ihrer Form angepasst werden. Die typische Einspritz-Kennlinie
erhält
dann in ihrer neuen Lage im Einspritz-Kennfeld eine Form und/oder
Lage, die der nominalen Einspritz-Kennlinie nahe kommt.
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In
Ausführungsformen
der Erfindung wird anhand der Mengen- und/oder Zeitdauer-Abweichung wenigstens
ein Teilabschnitt der für
den Kraftstoffinjektor typischen Einspritz-Kennlinie an einen korrespondierenden
Teilabschnitt der nominalen Einspritz-Kennlinie adaptiert. Bevorzugt
wird das Verfahren über
im Wesentlichen den gesamten ballistischen Betriebsbereich des Kraftstoffinjektors
durchgeführt. Ferner
ist es möglich,
das erfindungsgemäße Verfahren
auch in einem Nadelanschlag-Betriebsbereich des
Kraftstoffinjektors durchzuführen,
wobei es bevorzugt ist, das Verfahren in einem Übergangsbereich zwischen dem
ballistischen Betriebsbereich und dem Nadelanschlag-Betriebsbereich
durchzuführen.
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In
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann eine Mengen-Abweichung einer tatsächlichen Einspritzmenge von
der nominalen Einspritzmenge des Kraftstoffinjektors bezüglich einer
ersten nominalen Einspritz-Kennlinie ermittelt werden, wobei im
Anschluss daran durch diese Mengen-Abweichung eine für den Kraftstoffinjektor
typische zweite Einspritz-Kennlinie an eine zweite nominale Einspritz-Kennlinie
adaptiert wird. Dies erfolgt dann wie oben beschrieben und kann
natürlich
auch wieder über
die Zeitdauer-Abweichung erfolgen. Hierbei repräsentiert die zweite Kennlinie
einen anderen Einspritzdruck als die Erste. Bei der Adaption der
typischen zweiten Einspritz-Kennlinie an die zweite nominale Einspritz-Kennlinie
kann eine Korrekturfunktion oder ein Korrekturwert berücksichtigt werden,
der z. B. empirisch ermittelt wurde.
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Gemäß der Erfindung
ist es ausreichend, dass die Mengen- und/oder Zeitdauer-Abweichung für das Aufstellen
einer oder einer Mehrzahl von korrigierten Einspritz-Kennlinien
nur an einem einzigen Betriebspunkt des Kraftstoffinjektors ermittelt
wird. Dies erfolgt bevorzugt in einem Kleinstmengen-Einspritzbereich
des Kraftstoffinjektors. Ferner ist es bevorzugt, dass die Mengen-
und/oder Zeitdauer-Abweichung der tatsächlichen Einspritzmenge/-dauer von
der nominalen Einspritzmenge/-dauer in einem Schubbetrieb eines
betreffenden Verbrennungsmotors ermittelt wird, wobei eine Drehzahländerung
aufgrund einer oder einer Mehrzahl von Einspritzungen ermittelt
wird. Bevorzugt erfolgt dies im Rahmen einer Anpassung einer minimalen
Einspritzmenge des Kraftstoffinjektors (MFMA).
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Gemäß der Erfindung
ist eine injektorindividuelle Korrektur von Abweichungen der Einspritzmengen
durch eine Extrapolation von Messabweichungen durch Bereitstellung
einer geeigneten Funktion möglich.
Hierdurch ist es möglich,
eine wesentliche Verringerung der injektorindividuellen Abweichungen
der Einspritzmengen zu erzielen. Dies ist gemäß der Erfindung vor Allem im
gesamten ballistischen Betriebsbereich eines Kraftstoffinjektors
möglich.
Ferner kann das erfindungemäße Verfahren kostengünstig umgesetzt
werden, da nur eine Anpassung von Ansteuerzeiten des Kraftstoffinjektors
erfolgt, und keine baulichen Veränderungen
vorgenommen werden müssen.
Darüber
hinaus werden Alterungs- und Verschleißprozesse des Kraftstoffinjektors
berücksichtigt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügte
schematische Zeichnung näher
erläutert. In
den Diagrammen der Zeichnung zeigen:
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1 ein
nominales Einspritz-Kennfeld für einen
Kraftstoffinjektor, mit drei Einspritz-Kennlinien, die jeweils einen
Einspritzdruck repräsentieren;
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2 individuelle
Einspritz-Kennlinien zweier Kraftstoffinjektoren, deren Einspritzmengen
von den nominalen Einspritzmengen bei zugehörigen Einspritzdauern abweichen;
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3 zwei
zeitliche Verläufe
einer Drehzahl eines Verbrennungsmotors in einer Schubphase mit und
ohne MFMA (Minimum Mass Fuel Adaption);
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4 eine
allgemeine Form einer gesamten Einspritz-Kennlinie eines Kraftstoffinjektors
in einem ballistischen Betriebsbereich und einen Nadelanschlags-Betriebsbereich des
Kraftstoffinjektors;
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5 eine
individuelle Abweichung einer Einspritzmenge eines Kraftstoffinjektors
im ballistischen Betriebsbereich von einer nominalen Einspritzmenge;
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6 eine
erfindungsgemäße Verlagerung einer
typischen Einspritz-Kennlinie eines Kraftstoffinjektors an die nominale
Einspritz-Kennlinie;
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7 eine
erfindungsgemäße Adaption
von typischen Einspritz-Kennlinien zweier Kraftstoffinjektoren an
die nominale Einspritz-Kennlinie; und
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8 eine
erfindungemäße Übertragung
einer bezüglich
einer ersten nominalen Einspritz-Kennlinie ermittelten Abweichung
einer Einspritzmenge, auf eine zweite typische Einspritz-Kennlinie
gegenüber
einer zweiten nominalen Einspritz-Kennlinie.
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Wenn
im Folgenden von einer „Kennlinie” die Rede
ist, so sollen damit auch die Begriffe „Kennfeld” oder „Kennbereich” umfasst
sein. D. h. eine Kennlinie kann selbst auch wiederum ein Kennfeld
bzw. ein Kennbereich sein. Wenn ferner im Folgenden von einer typischen
Kennlinie die Rede ist, so soll damit eine allgemeine, eine Mehrzahl
von Kraftstoffinjektoren betreffende Kennlinie gemeint sein. D.
h. eine solche Kennlinie ist eine für eine Mehrzahl von Kraftstoffinjektoren
Bemittelte Kennlinie. Hieraus ergibt sich dann gemäß der Erfindung
eine korrigierte bzw. individuelle Kennlinie eines Kraftstoffinjektors
unter der Voraussetzung, dass eine Abweichung der typischen Kennlinie
zu einer nominalen bzw. idealen Kennlinie in wenigstens einem Punkt
bekannt ist und so die typische Kennlinie gegenüber der nominalen Kennlinie
positionierbar ist.
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Die 1 zeigt
ein nominales Einspritzmengen-Kennfeld mit drei nominalen Einspritz-Kennlinien fupnom,I, fupnom,II,
fupnom,III, welche jeweils einen bestimmten
Einspritzdruck repräsentieren.
Diese nominalen Einspritz-Kennlinien fupnom,I,
fupnom,II, fupnom,III stellen
ein gewünschtes
ideales Verhalten aller Kraftstoffinjektoren für eine bestimmte Anwendung
dar, die alle bei einer bestimmten Einspritzdauer ti eine bestimmte
Einspritzmenge mf abgeben sollen.
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Die 2 zeigt
nun ein reales Verhalten zweier Kraftstoffinjektoren 1, 2 gegenüber dem
idealen nominalen Verhalten. Über
den gesamten Betriebsbereich hinweg differieren die Einspritzmengen von
den idealen Einspritzmengen, was in der 2 bei der
Zeitdauer t dargestellt ist. Hierbei ist die eingespritzte Kraftstoffmenge
mf1(t) des Kraftstoffinjektors 1 größer als
die nominal einzuspritzende Kraftstoffmenge mfnom(t),
welche wiederum größer als
die vom Kraftstoffinjektor 2 eingespritzte Kraftstoffmenge mf2(t) ist. Dies gilt auch für die in
der 2 nicht dargestellten anderen Einspritz-Kennlinien
fup.
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Derzeit
gibt es zwei Verfahren, die eine injektorindividuelle Anpassung
von Einspritzmengen-Kennfeldern zumindest teilweise ermöglichen. Dies
ist die oben schon erwähnte
IIC (Injector Indiviudal Correction) und die ebenfalls schon genannte MFMA
(Minimum Fuel Mass Adaption).
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Die
IIC wurde ursprünglich
entwickelt, um eine auszubringende Anzahl von Kraftstoffinjektoren aus
der Fertigung zu erhöhen.
Hierbei werden bei einer großen
Anzahl an Kraftstoffinjektoren die Einspritzmengen-Kennfelder mittels
einer Mengen-Messtechnik vermessen und ein mittleres Einspritzmengen-Kennfeld
errechnet. Die Abweichungen des Einspritzmengen-Kennfelds aller
anschließend
vermessenen Kraftstoffinjektoren zum mittleren Einspritzmengen-Kennfeld
werden bei bestimmten Messpunkten gemessen, anhand statistischer
Methoden für
das gesamte Einspritzmengen-Kennfeld extrapoliert und für einen
Fahrzeugbetrieb in entsprechenden Einspritzmengen-Kennfeldern abgelegt.
Die Vermessung muss wegen der benötigten Messmittel an einem
Prüfstand
durchgeführt
werden, wodurch eine Wiederholung im Fahrbetrieb nicht möglich ist. D.
h. es kann keine Korrektor während
der Lebensdauer der Kraftstoffinjektoren vorgenommen werden. Ferner
ergibt sich insbesondere im ballistischen Betriebsbereich der Kraftstoffinjektoren
nur eine geringe Genauigkeit.
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Bei
der MFMA werden während
der Lebensdauer die Abweichungen der Ist- von den Soll-Einspritzmengen
von Kraftstoffinjektoren in einem Kleinstmengen-Einspritzbereich
mittels Drehzahländerungen
bestimmt und angepasst. Hierbei wird in Schubphasen des Verbrennungsmotors
(siehe auch 3), in welchen normalerweise
keine Einspritzungen stattfinden, in einem Zylinder Einspritzungen
mit sehr geringen Mengen vorgenommen und über eine dadurch erfolgende Änderung
einer Drehzahl n (gepunktete Linie in 3) eine
zugehörige
Einspritzmenge anhand von Modellen errechnet. Die sich dadurch ergebenden
Korrekturgrößen werden
injektorindividuell für
die geprüften
Kleinstmengen in Einspritzmengen-Kennfeldern abgelegt. Problematisch bei
der MFMA ist, dass diese nur in einem Kleinstmengen-Einspritzbereich
anwendbar ist, da ansonsten die Einspritzungen vom Fahrer akustisch
oder als eine Beschleunigung wahrgenommen werden.
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In
einem Nadelanschlag-Betriebsbereich des Kraftstoffinjektors 1, 2
kann zur Mengenkorrektur ICC, und in einem ballistischen Betriebsbereich
bis ca. 3 mg pro Einspritzung kann die MAFA angewendet werden; siehe
hierzu die 4. In dem Bereich von ca. 3
mg bis ca. 15–20
mg pro Einspritzung gibt es derzeit kein ausreichend genaues Korrekturverfahren.
Der Nadelanschlag-Betriebsbereich (Einspritzmengen von mehr als
ca. 15–20
mg pro Einspritzung) und der ballistische Betriebsbereich (Einspritzmengen
bis ca. 15–20
mg pro Einspritzung) des Kraftstoffinjektors 1, 2 sind durch eine
Gradientenänderung
(Knick) in der jeweiligen Einspritz-Kennlinie voneinander unterscheidbar.
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Eine
Korrektur für
ein vollständiges
Einspritz-Kennfeld während
einer gesamten Lebensdauer des Kraftstoffinjektors 1, 2 ist mit
den zur Verfügung
stehenden Verfahren nicht möglich.
Insbesondere steht kein Verfahren zur Verfügung, durch welches eine ausreichende
Korrektur für
den vollständigen
ballistischen Betriebsbereich möglich
wäre.
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Gemäß der Erfindung
kann eine injektorindividuelle Korrektur der Einspritzmengen-Abweichungen über den
gesamten ballistischen Betriebsbereich einer Düsennadel erfolgen. Darüber hinaus
ist es möglich,
das erfindungsgemäße Verfahren
auch in einem Übergangsbereich
vom ballistischen Betriebsbereich in den Nadelanschlags-Betriebsbereich
sowie im gesamten Nadelan schlags-Betriebsbereich des Kraftstoffinjektors
1, 2 anzuwenden.
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Eine
Vermessung von mehreren Kraftstoffinjektoren 1, 2, ... hat gezeigt,
dass die individuellen Abweichungen der jeweiligen Kraftstoffinjektoren
1, 2, ... insbesondere im ballistischen Betriebsbereich aber auch
im Nadelanschlags-Betriebsbereich vorhersagbaren Mustern entsprechen.
D. h. die Kraftstoffinjektoren 1, 2, ... besitzen im Wesentlichen
alle ein gemeinsames Verhalten; die jeweiligen individuellen Kennlinien
fup1, fup2, fup... (hier nur für einen Kraftstoffdruck dargestellt)
sind zueinander ähnlich,
befinden sich jedoch jeweils in einer anderen Lage im Einspritz-Kennfeld.
Dieses Muster ist abhängig
von einer konstruktiven, also mechanischen und hydraulischen, Auslegung
der Kraftstoffinjektoren 1, 2, ....
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So
nimmt bei bestimmten Kraftstoffinjektoren 1, 2, ... z. B. mit zunehmender
Einspritzmenge mf1, mf2,
mf... eine Abweichung zur nominalen Einspritzmenge
mfnom zu, d. h. die betreffende individuelle
Einspritz-Kennlinie fup1, fup2,
fup... klafft gegenüber der nominalen Einspritz-Kennlinie
fupnom auf, was in den 5 bis 8 dargestellt
ist. D. h. die Abweichungen sind als eine Spreizung zur nominalen
Einspritz-Kennlinie fupnom feststellbar.
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Darüber hinaus
sind andere einer Mehrzahl von Kraftstoffinjektoren 1, 2, ... gemeinsame
Verhalten möglich.
So kann sich die jeweilige individuelle Einspritz-Kennlinie fup1, fup2, fup... parallel zur nominalen Einspritz-Kennlinie
fupnom erstrecken. Auch ein Polynom- oder
Exponentialverhalten ist möglich. Hierbei
kann das jeweilige Parallel-, Aufspreiz-, Polynom- oder Exponentialverhalten
auch nur abschnittsweise gegenüber
der nominalen Einspritz-Kennlinie fupnom in
Erscheinung treten.
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Ist
nun eine jeweilige Abweichung ΔmfI,1, ΔmfI,2, ΔmfI,... einer Einspritzmenge mfI,1,
mfI,2, mfI,... an nur
einem einzigen Punkt, also für
nur eine einzige Einspritzdauer tiI,1, tiI,2, tiI,... be kannt,
so ist es gemäß der Erfindung
möglich,
die Abweichungen für
alle anderen Punkte der betreffenden individuellen Kennlinie fupI,1, fupI,2, fupI,... (siehe auch 5 bis 7) und
auch die anderen betreffenden individuellen Kennlinien fupII,1, fupII,2, fupII,...; fup...,1,
fup...,2, fup...,...;
... (siehe auch 8) des Einspritz-Kennfelds zu
berechnen und entsprechend zu korrigieren. D. h. es werden jeweils
korrigierte Einspritz-Kennlinien
fupI,1,korr, fupI,2,korr,
fupI,...,korr; fupII,1,korr,
fupII,2,korr, fupII,...,korr, fup...,1,korr, fup...,2,korr,
fup...,...,korr, aufgestellt. Der Index
I, II, ... repräsentiert
dabei unterschiedliche Einspritzdrücke.
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Die
in 5 dargestellte individuelle Einspritz-Kennlinie
fup1,I des Kraftstoffinjektors 1 weicht von
der ebenfalls in der 5 dargestellten nominalen Einspritz-Kennlinie
fupnom,I ab. Hierbei ist in 5 nur
der jeweilige ballistische Betriebsbereich des Kraftstoffinjektors
1 bzw. die entsprechenden Abschnitte der Einspritz-Kennlinien fup1,I, fupnom,I dargestellt.
Mit einer zunehmenden Ansteuerdauer ti des Kraftstoffinjektors 1
weicht die tatsächlich
eingespritzte Kraftstoffmenge mf1 immer
mehr von der nominal einzuspritzenden Kraftstoffmenge mfnom ab.
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D.
h. die individuelle Einspritz-Kennlinie fup1,I spreizt
sich gegenüber
der nominalen Einspritz-Kennlinie fupnom,I auf,
ist also nicht nur parallel verschoben, sondern auch um einen gewissen
Winkelbetrag gedreht gegenüber
der nominalen Einspritz-Kennlinie fupnom,I vorgesehen.
Diese individuelle Einspritz-Kennlinie fup1,I wird
dadurch erhalten, dass eine vielen Kraftstoffinjektoren 1, 2, ...
gemeinsame, mittlere Einspritz-Kennlinie fupI durch
eine Ermittlung einer real eingespritzten Kraftstoffmenge mf1 eines Kraftstoffinjektors 1 in ihrer Lage
im Einspritz-Kennfeld bekannt ist. Die individuelle Einspritz-Kennlinie
fup1,I unterscheidet sich von einer typischen
Einspritz-Kennlinie fupI dadurch, dass ihre Position
im Einspritz-Kennfeld genau bekannt ist, eine Form entspricht nach
wie vor der typischen Einspritz-Kennlinie fupI.
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Gemäß der Erfindung
wird nun bei einer bestimmten Ansteuerdauer t1 eine
durch den Kraftstoffinjektor 1 bei einem Einspritzdruck I real eingespritzte
Kraftstoffmenge mf1,I(t1)
bestimmt; siehe 5. Dies kann z. B. in einem
bestimmungsgemäßen Betrieb
des Kraftstoffinjektors 1 in einem Verbrennungsmotor während einer
Fahrt, z. B. mittels MFMA oder über
die Ermittlung eines generierten Drehmoments in einem jeweiligen
Zylinder des Verbrennungsmotors, erfolgen. Darüber hinaus ist aus der zugeordneten
nominalen Einspritz-Kennlinie fupnom,I für die Ansteuerdauer
t1 = tnom die eigentlich
einzuspritzende Kraftstoffmenge mfnom,I(t1) bekannt.
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Somit
kann die Mengen-Abweichung Δmf1,I(t1) = |mf1,I(t1) – mfnom,I(t1)| der real
eingespritzten Kraftstoffmenge mf1,I(t1) mit der nominal einzuspritzenden Kraftstoffmenge
mfnom,I bestimmt werden. Aus der Mengen-Abweichung Δmf1,I(t1) kann eine Zeitdauer-Abweichung Δti1,I(t1) bestimmt
werden, mit welcher dann eine tatsächliche Ansteuerdauer t2 des Kraftstoffinjektors 1 bestimmbar ist,
damit dieser die gewünschte
Kraftstoffmenge mfnom,I(t1)
einspritzt. Im vorliegenden Beispiel ist dies t2 =
t1 – Δti1,I(t1), wobei Δti1,I(t1) vorzeichenbehaftet
eingeht.
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Somit
ist es möglich,
die individuelle Einspritz-Kennlinie fup1,I und
auch die typische Einspritz-Kennlinie fupI an
die nominale Einspritz-Kennlinie fupnom,I zu
adaptieren bzw. anzupassen, was in der 6 dargestellt
ist. Hierbei wird die individuelle Einspritz-Kennlinie fup1,I oder die typische Einspritz-Kennlinie
fupI bei mfnom,I(t1) bei t1 mit der
nominalen Einspritz-Kennlinie fupnom,I zur
Deckung gebracht, d. h. hier schneiden sich die beiden Kennlinien
fup1,I/fupI, fupnom,I.
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Ferner
ist es möglich,
die individuelle Einspritz-Kennlinie fup1,I oder
die typische Einspritz-Kennlinie fupI zusätzlich an
die nominale Einspritz-Kennlinie fupnom,I anzupassen,
soweit ein gegenseitiges Verhalten bekannt ist. 6 zeigt
z. B. zusätzlich
die Möglichkeit,
die individuelle Einspritz-Kennlinie
fup1,I oder die typische Einspritz-Kennlinie
fupI gegenüber der nominalen Einspritz-Kennlinie
fupnom,I zu verdrehen; siehe auch unten.
Darüber
hinaus sind auch noch andere Anpassungsfunktionen (Polynom-, Exponential-Funktionen,
etc.) anwendbar.
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7 erläutert die
Erfindung an einem Beispiel. Bei einer Einspritzmenge von mf1 = mf2 = 2 mg Kraftstoff
beträgt
die jeweilige Zeitabweichung Δti1,I, Δti2,I für
den Kraftstoffinjektor 1 Δti1,I = 10 μs
und für den
Kraftstoffinjektor 2 Δti2,I = –15 μs. Durch
die Aufspreizung betragen diese Zeit-Abweichungen bei einer Einspritzmenge
von mf1 = mf2 =
15 mg Kraftstoff 20 μs
bzw. –15 μs. D. h.
erfindungsgemäß werden
die Zeitabweichungen bei mf1 = mf2 = 2 mg mit dem Faktor 2 multipliziert,
um die Zeitabweichungen bei mf1 = mf2 = 15 mg zu berechnen und zu korrigieren.
Zwischenwerte werden entsprechend interpoliert.
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8 zeigt
in den Schritten A, B, C eine Übertragung
eines adaptierten Werts von einer Einspritz-Kennlinie fupI(fup1,I, fupnom,I) auf eine zweite Einspritz-Kennlinie
fupII(fup1,II, fupnom,II) . Der bei der Einspritz-Kennlinie
fupI bei der Einspritzmenge mf = 2 mg adaptierte
Wert wird mittels einer Funktion auf die Einspritz-Kennlinie fupII übertragen.
Da der Verlauf der Einspritz-Kennlinie fupII ebenfalls
bekannt ist, ist es nun erfindungsgemäß möglich, bei der Einspritz-Kennlinie fupII bei der Einspritzmenge mf = 2 mg alle
anderen Einspritzmengen bei fupII zu bestimmen,
was in der 8 beispielhaft für die Einspritzmenge
mf = 12 mg dargestellt ist.