DE102008060928A1 - Method for calibrating fuel injector system of internal combustion engine, involves recording cylinder pressure in cylinder before piston reaches top point of cylinder during injection period of operating cycle of cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung eines Verbrennungsmotors, wobei eine während einer Einspritzdauer in einen Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge ermittelt wirdThe The invention relates to a method for calibrating a fuel injection device an internal combustion engine, one during an injection period in a cylinder of the internal combustion engine injected fuel injection amount is determined
Bei Verbrennungsmotoren moderner Kraftfahrzeuge wird Kraftstoff mittels Einspritzdüsen in die Zylinder eingespritzt. Dabei führen eine fortschreitende Nutzungsdauer und/oder Umwelteinflüsse häufig zu einer Änderung des Zusammenhangs zwischen der Ansteuerungsdauer der Einspritzdüse und der Kraftstoffeinspritzmenge, die während der Ansteuerungsdauer von der Einspritzdüse in einen Zylinder eingespritzt wird.at Internal combustion engines of modern motor vehicles fuel by means of Injectors injected into the cylinders. Lead a progressive service life and / or environmental influences often to a change in the relationship between the Activation duration of the injection nozzle and the fuel injection quantity, during the activation period of the injection nozzle injected into a cylinder.
Um den aktuellen Zusammenhang zwischen der Ansteuerungsdauer und der Kraftstoffeinspritzmenge einer Einspritzdüse möglichst genau zu ermitteln, wird regelmäßig, in der Regel im Schubbetrieb des Verbrennungsmotors, eine so genannte Nullmengenkalibrierung der Kraftstoffeinspritzung vorgenommen. Dabei wird die Ansteuerdauer variiert und dabei die jeweils eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge erfasst.Around the current relationship between the activation period and the Fuel injection amount of an injection nozzle as possible accurately determining is going to be regular, usually in overrun operation of the internal combustion engine, a so-called zero-quantity calibration the fuel injection made. This is the driving time varies while the injected fuel injection amount detected.
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, insbesondere vereinfachtes, Verfahren zu einer Kalibrierung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung eines Verbrennungsmotors anzugeben.Of the Invention is based on the object, an improved, in particular simplified method of calibrating a fuel injector specify an internal combustion engine.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.The The object is achieved by a method solved with the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kalibrierung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung eines Verbrennungsmotors wird eine während einer Einspritzdauer in einen Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzte Kraftstoffeinspritzmenge ermittelt. Dabei werden während eines die Einspritzdauer einschließenden Arbeitszyklus des Zylinders wenigstens ein erster Zylinderinnendruck in dem Zylinder erfasst, bevor ein Kolben in dem Zylinder einen oberen Totpunkt erreicht, und wenigstens ein zweiter Zylinderinnendruck in dem Zylinder erfasst, nachdem der Kolben in dem Zylinder den oberen Totpunkt durchlaufen hat. Durch Subtraktion eines ersten Zylinderinnendrucks von einem zweiten Zylinderinnendruck wird wenigstens eine Druckdifferenz gebildet und aus der wenigstens einen Druckdifferenz wird die Kraftstoffeinspritzmenge ermittelt.at the inventive method for calibration a fuel injection device of an internal combustion engine one during an injection period into a cylinder of the Internal combustion engine injected fuel injection quantity determined. there be included during a duration of injection Cycle of the cylinder at least a first cylinder internal pressure detected in the cylinder before a piston in the cylinder one reaches top dead center, and at least a second in-cylinder pressure detected in the cylinder after the piston in the cylinder has passed through top dead center. By subtracting a first In-cylinder pressure of a second in-cylinder pressure becomes at least formed a pressure difference and from the at least one pressure difference the fuel injection quantity is determined.
Dabei wird vorteilhaft ausgenutzt, dass die wenigstens eine Druckdifferenz ein Maß für die dem Zylinder zugeführte Kraftstoffeinspritzmenge ist. Je höher eine dem Zylinder zugeführte Kraftstoffeinspritzmenge ist, umso höher ist auch die entsprechende Druckdifferenz. Daher kann aus der Druckdifferenz die dem Zylinder zugeführte Kraftstoffeinspritzmenge ermittelt werden.In this case, it is advantageously utilized that the at least one pressure difference is a measure of the fuel injection quantity supplied to the cylinder. The higher a fuel injection amount supplied to the cylinder, the higher the corresponding pressure difference. Therefore, from the Druckdif be determined the fuel injection quantity supplied to the cylinder.
Die Ermittelung der Kraftstoffeinspritzmenge aus der Druckdifferenz hat den Vorteil, dass sie einen nur geringen Rechenaufwand erfordert, da die Druckdifferenz durch einfache Differenzbildung zweier Zylinderinnendrücke gebildet wird. Ferner ist vorteilhaft, dass zur Bestimmung der Druckdifferenz nur eine kurze Signalkette und ein geringer Filterungsaufwand bei der Signalverarbeitung benötigt wird, wodurch die Verarbeitungszeit reduziert werden. Ferner erfordert das Verfahren vorteilhaft einen geringen Hardwareaufwand. Insbesondere werden keine zusätzlichen Sensoren benötigt, sofern der Zylinder bereits einen Drucksensor aufweist.The Determining the fuel injection amount from the pressure difference has the advantage that it requires only a small amount of computation, because the pressure difference by simple difference formation of two internal cylinder pressures is formed. Furthermore, it is advantageous that for determining the pressure difference only a short signal chain and a low filtering effort the signal processing is needed, reducing the processing time be reduced. Furthermore, the method advantageously requires a low hardware costs. In particular, no additional Sensors required, if the cylinder already has a pressure sensor having.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention will be described in more detail below with reference to drawings explained.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.
Der Zylinder Z weist einen Drucksensor S auf. Mittels des Drucksensors S werden während eines die Einspritzdauer t einschließenden Arbeitszyklus des Zylinders Z in einem ersten Verfahrensschritt S1 ein erster Zylinderinnendruck p1 und ein zweiter Zylinderinnendruck p2 des Zylinders Z erfasst. Der erste Zylinderinnendruck p1 wird erfasst, bevor ein Kolben in dem Zylinder Z einen oberen Totpunkt erreicht, und der zweite Zylinderinnendruck p2 wird erfasst, nachdem der Kolben in dem Zylinder Z den oberen Totpunkt durchlaufen hat.Of the Cylinder Z has a pressure sensor S. By means of the pressure sensor S are included for a duration of injection t Working cycle of the cylinder Z in a first method step S1 a first in-cylinder pressure p1 and a second in-cylinder pressure p2 of the cylinder Z detected. The first cylinder internal pressure p1 becomes detected before a piston in the cylinder Z is a top dead center reached, and the second in-cylinder pressure p2 is detected after the piston in the cylinder Z has passed through top dead center.
Bevorzugt werden dabei der erste Zylinderinnendruck p1 und der zweite Zylinderinnendruck p2 bei Stellungen einer mit dem Kolben des Zylinders Z verbundenen Kurbelwelle erfasst, die, bezogen auf den oberen Totpunkt, zueinander symmetrisch liegen, so dass Kurbelwellenwinkel dieser Stellungen um einen gleichen Kurbelwellenwinkelbetrag, beispielsweise 80 Grad, von einem Kurbelwellenwinkel abweichen, der dem oberen Totpunkt entspricht.Prefers are the first in-cylinder pressure p1 and the second in-cylinder pressure p2 at positions of one connected to the piston of the cylinder Z. Crankshaft detected, which, based on the top dead center to each other lie symmetrically, so that crankshaft angle of these positions to a same crankshaft angle amount, for example 80 degrees, deviate from a crankshaft angle, the top dead center equivalent.
Durch
Subtraktion des ersten Zylinderinnendrucks p1 von dem zweiten Zylinderinnendruck
p2 wird in einem zweiten Verfahrensschritt S2 eine Druckdifferenz Δp
gebildet gemäß
In
einem dritten Verfahrensschritt S3 wird aus der Druckdifferenz Δp
eine korrigierte Druckdifferenz Δpc gebildet,
indem zu der Druckdifferenz Δp ein von einer momentanen
Motordrehzahl D des Verbrennungsmotors V abhängiger Korrekturwert
pc addiert wird, der einer gespeicherten
Korrekturwertkennlinie für den Korrekturwert pc in
Abhängigkeit von der Motordrehzahl D entnommen wird. Die
korrigierte Druckdifferenz Δpc ergibt
sich somit aus der Druckdifferenz Δp und dem Korrekturwert
pc gemäß
Durch die Addition des Korrekturwertes pc zu der Druckdifferenz Δp wird berücksichtigt, dass der Zusammenhang zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge M und der Druckdifferenz Δp von der Motordrehzahl D abhängt. Dadurch wird vorteilhaft die Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge M über die Druckdifferenz Δp verbessert.By adding the correction value p c to the pressure difference Δp, it is taken into account that the relationship between the fuel injection quantity M and the pressure difference Δp depends on the engine speed D. This advantageously improves the determination of the fuel injection quantity M via the pressure difference Δp.
In einem vierten Verfahrensschritt S4 wird aus der korrigierten Druckdifferenz Δpc mittels einer Kraftstoffeinspritzmengenkennlinie für die Kraftstoffeinspritzmenge M in Abhängigkeit von der korrigierten Druckdifferenz Δpc eine Kraftstoffeinspritzmenge M ermittelt.In a fourth method step S4, a fuel injection quantity M is determined from the corrected pressure difference Δp c by means of a fuel injection quantity characteristic curve for the fuel injection quantity M as a function of the corrected pressure difference Δp c .
Dabei können der dritte Verfahrensschritt S3 und der vierte Verfahrensschritt S4 auch zu einem gemeinsamen Verfahrensschritt zusammengefasst werden, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge M aus der Druckdifferenz Δp und der Motordrehzahl D mittels eines Kennfeldes für die Kraftstoffeinspritzmenge M in Abhängigkeit von der Druckdifferenz Δp und der Motordrehzahl D ermittelt wird.there For example, the third method step S3 and the fourth method step S4 can also be combined into a common procedural step, wherein the fuel injection amount M from the pressure difference .DELTA.p and the engine speed D by means of a map for the Fuel injection amount M depending on the pressure difference .DELTA.p and the engine speed D is determined.
Die beschriebene Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge M wird bevorzugt wiederholt durchgeführt. Dadurch werden vorteilhaft Messungenauigkeiten der Druckerfassung, Mengeneinspritzfehler und/oder statistische Schwankungen ausgeglichen. Insbesondere wird die Kraftstoffeinspritzmenge M vorzugsweise für verschiedene Einspritzdauern t bestimmt. Dadurch kann vorteilhaft eine Abhängigkeit der Kraftstoffeinspritzmenge M von der Einspritzdauer t ermittelt und zur Einstellung der Kraftstoffeinspritzmenge M verwendet werden.The the determination of the fuel injection amount M described is preferred repeatedly performed. As a result, measurement inaccuracies become advantageous the pressure detection, quantity injection error and / or statistical Fluctuations compensated. In particular, the fuel injection amount becomes M is preferably determined for different injection durations t. This can advantageously be a function of the fuel injection quantity M determined by the injection period t and to set the fuel injection amount M be used.
Bevorzugt erfolgt die Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge M insbesondere in einem Schubbetrieb des Verbrennungsmotors. Dadurch kann eine so genannte Nullmenge der Kraftstoffeinspritzmenge M ermittelt werden, die gerade ausreicht, Reibungsverluste zu kompensieren, so dass der zugehörige mittlere indizierte Druck des angesteuerten Zylinders näherungsweise gleich Null ist.The determination of the fuel injection quantity M is preferably carried out in a coasting operation of the internal combustion engine. As a result, a so-called zero amount of the fuel injection amount M are determined, which is just sufficient to compensate for friction losses, so that the associated average indicated pressure of the driven cylinder is approximately equal to zero.
Die korrigierte Druckdifferenz Δpc ergibt sich aus der Druckdifferenz Δp durch Addition des von der Motordrehzahl D abhängigen Korrekturwertes pc gemäß Gleichung [2], wobei der Korrekturwert pc einer gespeicherten Korrekturwertkennlinie für den Korrekturwert pc in Abhängigkeit von der Motordrehzahl D entnommen wird.The corrected pressure difference Δp c results from the pressure difference Δp by addition of the dependent on the engine speed D correction value p c according to equation [2], wherein the correction value p c a stored correction value characteristic for the correction value p c is taken as a function of the engine speed D.
Eine Weitergestaltung des beschriebenen Ausführungsbeispiels sieht vor, in dem Zylinder Z während eines Arbeitszyklus mehrere erste Zylinderinnendrücke p1 bei jeweils verschiedenen Stellungen der Kurbelwelle zu erfassen, bevor ein Kolben in dem Zylinder Z einen oberen Totpunkt erreicht, und/oder mehrere zweite Zylinderinnendrücke p2, nachdem der Kolben in dem Zylinder Z den oberen Totpunkt durchlaufen hat.A Further embodiment of the described embodiment provides in the cylinder Z during a work cycle several first internal cylinder pressures p1 at each different Detecting positions of the crankshaft before a piston in the Cylinder Z reaches a top dead center, and / or several second In-cylinder pressures p2 after the piston in the cylinder Z has passed through top dead center.
Als alternative Größe für die Druckdifferenz ist der mittlere indizierte Druck eines Zylinders des Verbrennungsmotors einsetzbar, welcher aus einer festlegbaren Anzahl der gemessenen Zylinderdruckwerte und dem zugehörigen bekannten inkrementalen Hubvolumen des Brennraums berechnet wird und der ebenfalls über die vorgenannten Korrekturen eine ausreichende Kraftstoffmengenproportionalität darstellt.When alternative size for the pressure difference is the mean indicated pressure of a cylinder of the internal combustion engine can be used, which consists of a definable number of measured Cylinder pressure values and the associated known incremental Stroke volume of the combustion chamber is calculated and the likewise over the above corrections represent sufficient fuel quantity proportionality.
Entsprechend werden für einen Arbeitszyklus mehrere Druckdifferenzen Δp durch Subtraktion eines ersten Zylinderinnendrucks p1 von einem zweiten Zylinderinnendruck p2 gebildet. Zu diesen Druckdifferenzen Δp wird jeweils ein von der Motordrehzahl D abhängiger Korrekturwert pc addiert. Dabei hängt der addierte Korrekturwert pc bevorzugt von den Stellungen der Kurbelwelle ab, bei denen jeweils der erste Zylinderinnendruck p1 und der zweite Zylinderinnendruck p2 ermittelt werden.Accordingly, a plurality of pressure differences .DELTA.p are formed for a working cycle by subtracting a first cylinder internal pressure p1 from a second cylinder internal pressure p2. For these pressure differences .DELTA.p in each case a dependent of the engine speed D correction value p c is added. In this case, the added correction value p c preferably depends on the positions of the crankshaft, in each of which the first internal cylinder pressure p 1 and the second cylinder internal pressure p 2 are determined.
Dadurch werden gemäß Gleichung [2] für den jeweiligen Arbeitszyklus mehrere korrigierte Druckdifferenzen Δpc gebildet. Aus diesen wird ein Mittelwert oder ein gewichteter Mittelwert gebildet, aus dem anschließend die Kraftstoffeinspritzmenge M ermittelt wird.As a result, according to equation [2], a plurality of corrected pressure differences Δp c are formed for the respective work cycle. From these an average value or a weighted mean value is formed, from which the fuel injection quantity M is subsequently determined.
Im Falle der Bildung eines gewichteten Mittelwertes kann die Wichtung dabei die Stellungen der Kurbelwelle berücksichtigen, bei denen jeweils der erste Zylinderinnendruck p1 und der zweite Zylinderinnendruck p2 ermittelt werden, aus denen die jeweilige Druckdifferenz Δp gebildet wird. Ferner kann bei der Wichtung eine korrigierte Druckdifferenz Δpc weniger stark gewichtet oder bei der Mittelwert völlig unberücksichtigt bleiben, wenn ihr Wert signifikant von zeitlich vorher ermittelten Werten und/oder den Werten der anderen ermittelten korrigierten Druckdifferenzen Δpc abweicht.In the case of the formation of a weighted mean value, the weighting can take into account the positions of the crankshaft, in which the first inner cylinder pressure p1 and the second inner cylinder pressure p2, respectively, from which the respective pressure difference .DELTA.p is formed, are determined. Furthermore, in the case of weighting, a corrected pressure difference Δp c may be less heavily weighted or completely ignored in the mean value if its value deviates significantly from previously determined values and / or the values of the other corrected corrected pressure differences Δp c .
Durch eine derartige Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge M aus jeweils mehreren Druckdifferenzen Δp können vorteilhaft Messungenauigkeiten und/oder statistische Schwankungen bei der Druckerfassung ausgeglichen werden und dadurch die Genauigkeit der ermittelten Kraftstoffeinspritzmenge M verbessert werden.By such determination of the fuel injection amount M from each several pressure differences Δp can be advantageous Measurement inaccuracies and / or statistical fluctuations in pressure detection balanced and thereby the accuracy of the determined Fuel injection amount M can be improved.
- 11
- Druckdifferenz in Abhängigkeit von einer Motordrehzahlpressure difference depending on an engine speed
- 22
- korrigierte Druckdifferenz in Abhängigkeit von einer Motordrehzahlcorrected Pressure difference as a function of an engine speed
- S1S1
- erster Verfahrensschrittfirst step
- S2S2
- zweiter Verfahrensschrittsecond step
- S3S3
- dritter Verfahrensschrittthird step
- S4S4
- vierter Verfahrensschrittfourth step
- MM
- KraftstoffeinspritzmengeFuel injection quantity
- ZZ
- Zylindercylinder
- SS
- Drucksensorpressure sensor
- p1p1
- erster Zylinderinnendruckfirst Cylinder pressure
- p2p2
- zweiter Zylinderinnendrucksecond Cylinder pressure
- ΔpAp
- Druckdifferenzpressure difference
- DD
- MotordrehzahlEngine speed
- pc p c
- Korrekturwertcorrection value
- Δpc Δp c
- korrigierte Druckdifferenzcorrected pressure difference
- tt
- EinspritzdauerInjection duration
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |