DE102012211818A1 - Method for operating internal combustion engine, invovles releasing injection of fuel from injector in cavity when pressure of fuel exceeds threshold pressure of injector, where threshold pressure is determined during operation of engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for operating an internal combustion engine and a computing unit for its implementation.
Stand der TechnikState of the art
In Brennkraftmaschinen werden Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, z.B. Piezo- oder Solenoidinjektoren, verwendet, um eingangsseitig unter Druck anstehenden Kraftstoff ausgangsseitig in einen Hohlraum auszugeben, bspw. in den Brennraum eines Zylinders oder in ein Saugrohr einzuspritzen. Für eine zuverlässige Einspritzung kann ein gewisser Mindestkraftstoffdruck eingangsseitig notwendig sein, welcher auch als Einspritzfreigabedruck bezeichnet wird. Dieser liegt bei Injektoren der Anmelderin beispielsweise bei etwa 100–300 bar. Dieser Wert wird als unterer Schwellwert im Motorsteuergerät hinterlegt, welches dementsprechend einen Injektor nur ansteuert, wenn der aktuelle Kraftstoffdruck ausreichend ist. Der Wert selbst wird vom Hersteller des Injektors z.B. für einen Injektortyp festgelegt und beruht auf sog. Worst-Case-Abschätzungen, so dass unter Berücksichtigung von Exemplarstreuungen, Alterung usw. eine zuverlässige Einspritzung möglich ist. Das Ausmessen jedes Injektors nach der Herstellung wäre zwar vorteilhaft, jedoch auch sehr zeit- und kostenintensiv.In internal combustion engines, fuel injectors, e.g. Piezo or Solenoidinjektoren, used to issue on the input side under pressure pending fuel output side in a cavity, for example. In the combustion chamber of a cylinder or inject in a suction pipe. For a reliable injection, a certain minimum fuel pressure on the input side may be necessary, which is also referred to as injection release pressure. This is for injectors of the Applicant for example at about 100-300 bar. This value is stored as a lower threshold value in the engine control unit, which accordingly controls an injector only if the current fuel pressure is sufficient. The value itself is determined by the manufacturer of the injector, e.g. for a type of injector and based on so-called. Worst-case estimates, so that taking into account specimen scattering, aging, etc. reliable injection is possible. The measurement of each injector after production would be advantageous, but also very time consuming and costly.
Davon ausgehend ist es wünschenswert, den Betrieb von Injektoren in Brennkraftmaschinen zu verbessern. On this basis, it is desirable to improve the operation of injectors in internal combustion engines.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for operating an internal combustion engine having the features of patent claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Erfindungsgemäß wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine der Einspritzfreigabedruck injektorindividuell bestimmt und im Steuergerät hinterlegt. Dieser Druck kann dann während des Betriebs der Brennkraftmaschine sehr vorteilhaft genutzt werden. Beispielsweise kann als gemeinsamer Einspritzfreigabedruck für alle Injektoren der Brennkraftmaschine der höchste individuelle Einspritzfreigabedruck, ggf. plus eines Sicherheitsaufschlags, verwendet werden. Damit kann die Brennkraftmaschine insbesondere auch in Situationen noch betrieben werden, in denen der ansonsten verwendete allgemeine Einspritzfreigabedruck aufgrund von Defekten und/oder Leckagen nicht mehr erreicht wird. Auch kann eine Einspritzfreigabe beim Starten bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen.According to the invention, the injection release pressure is determined injector-individually during operation of the internal combustion engine and stored in the control unit. This pressure can then be used very advantageously during operation of the internal combustion engine. For example, the highest individual injection release pressure, possibly plus a safety surcharge, can be used as common injection release pressure for all injectors of the internal combustion engine. Thus, the internal combustion engine can be operated in particular even in situations in which the otherwise used general injection release pressure due to defects and / or leaks is no longer achieved. Also, an injection enable at startup can already be done earlier.
Weiter vorzugsweise kann beim Starten der Brennkraftmaschine beispielsweise die Einspritzung in den ersten Zylinder bereits erfolgen, wenn ein Kraftstoffdruck erreicht ist, der dem Einspritzfreigabedruck für diesen Injektor entspricht. Damit kann ein Starten einer Brennkraftmaschine beschleunigt werden, was insbesondere bei Start-/Stopp-Automatiken besonders vorteilhaft ist. Bei einer solchen Start/Stopp-Automatik ist vorgesehen, dass abhängig von bestimmten Bedingungen die Brennkraftmaschine automatisch abgeschaltet wird. Üblicherweise erfolgt dies, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt. Sobald der Fahrer weiterfahren will und dies durch die Betätigung eines Bedienelements, wie beispielweise des Gas- oder Kupplungspedals, anzeigt, startet die Brennkraftmaschine selbständig. Dies wird im Rahmen dieser Erfindung als Wiederanlassen bezeichnet. Je nach Ausgestaltung der Brennkraftmaschine kann eine Aufrechterhaltung eines Kraftstoffdrucks (z.B. Raildrucks) nicht vorgesehen sein, so dass vor einem Wiederanlassen erst ein Druckaufbau erfolgen muss. Vorteilhafterweise muss der Druck nun jedoch nur bis zu einem injektorindividuellen Einspritzfreigabedruck aufgebaut werden, beispielsweise bis zu einem Einspritzfreigabedruck desjenigen Injektors, der als erster einspritzen muss, oder höchstens nur bis zu dem oben erläuterten Einspritzfreigabedruck für die Brennkraftmaschine.Further preferably, when starting the internal combustion engine, for example, the injection into the first cylinder already take place when a fuel pressure is reached, which corresponds to the injection release pressure for this injector. Thus, starting of an internal combustion engine can be accelerated, which is particularly advantageous in start / stop systems. In such an automatic start / stop system, it is provided that, depending on certain conditions, the internal combustion engine is automatically switched off. This usually happens when the vehicle comes to a standstill. As soon as the driver wants to continue and this by the operation of a control element, such as the gas or clutch pedal indicates, the internal combustion engine starts automatically. This is referred to as restarting in the context of this invention. Depending on the configuration of the internal combustion engine, a maintenance of a fuel pressure (for example rail pressure) may not be provided, so that a pressure build-up must first take place before restarting. Advantageously, however, the pressure must now only be built up to an injector-specific injection release pressure, for example, up to an injection release pressure of that injector, which must inject first, or at most only up to the above-explained injection release pressure for the internal combustion engine.
Zur Ermittlung des injektorindividuellen Einspritzfreigabedrucks während des Betriebs der Brennkraftmaschine eignen sich vorteilhafterweise mehrere Verfahren, insbesondere auch solche, die in modernen Brennkraftmaschinen ohnehin implementiert sind oder auch leicht implementiert werden können. To determine the injector-individual injection release pressure during operation of the internal combustion engine advantageously several methods are suitable, in particular also those which are already implemented in modern internal combustion engines or can also be easily implemented.
Vorteilhafterweise wird der Kraftstoffdruck variiert und geprüft, ob eine Einspritzung stattgefunden hat oder nicht. Der Kraftstoffdruck kann z.B. ausgehend von einem hohen Druck, bspw. dem einleitend genannten Einspritzfreigabedruck für den Injektortyp, reduziert werden. Der Einspritzfreigabedruck für einen bestimmten Injektor kann insbesondere als derjenige Kraftstoffdruck identifiziert werden, bei dem zuletzt eine Einspritzung stattgefunden hat. Alternativ kann der Kraftstoffdruck auch z.B. ausgehend von einem niedrigen Druck, bspw. einem Bruchteil des einleitend genannten Einspritzfreigabedrucks für den Injektortyp, erhöht werden. Der Einspritzfreigabedruck für einen bestimmten Injektor kann insbesondere als derjenige Kraftstoffdruck identifiziert werden, bei dem die erste Einspritzung stattfindet.Advantageously, the fuel pressure is varied and checked whether an injection has taken place or not. The fuel pressure may e.g. starting from a high pressure, for example the initially mentioned injection release pressure for the injector type, can be reduced. The injection release pressure for a particular injector may be identified, in particular, as the fuel pressure at which injection last occurred. Alternatively, the fuel pressure may also be e.g. starting from a low pressure, for example a fraction of the initially mentioned injection release pressure for the injector type. In particular, the injection release pressure for a particular injector may be identified as the fuel pressure at which the first injection occurs.
Eine bevorzugte Möglichkeit für die Prüfung, ob eine Einspritzung stattgefunden hat oder nicht, ist eine Überwachung eines Drehzahlsignals der Kurbelwelle. Vorzugsweise findet die Prüfung im Schubbetrieb oder im Nachlauf (d.h. nach einer Abschaltanforderung) statt, da hier Einspritzungen für andere Injektoren ohne weiteres unterbleiben können. A preferred way to check whether an injection has taken place or not is to monitor a speed signal of Crankshaft. Preferably, the test takes place in overrun or afterrun (ie after a shutdown request), since injections for other injectors can easily be omitted here.
Beispielsweise werden in der
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of the method in the form of software is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and therefore exists anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
Nicht dargestellte Kolben der Zylinder
Mit der Kurbelwelle ist ein elektrischer Starter
Die Komponenten der Brennkraftmaschine sowie weitere, nicht gezeigte oder nicht beschriebene Komponenten, wirken mit einem Motorsteuergerät
Nachfolgend wird nun eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, wobei während des Betriebs der Brennkraftmaschine der Einspritzfreigabedruck injektorindividuell bestimmt und im Steuergerät hinterlegt wird. Das Verfahren wird vorzugsweise im Schubbetrieb durchgeführt, wobei zu Beginn keine Einspritzung stattfindet.Hereinafter, a preferred embodiment of a method according to the invention will now be described, wherein during the operation of the internal combustion engine, the injection release pressure is determined injector-individually and stored in the control unit. The method is preferably carried out in the overrun mode, with no injection taking place at the beginning.
Das Verfahren wird zyklisch für alle Injektoren durchgeführt, so dass für jeden Injektor der zugehörige Einspritzfreigabedruck ermittelt wird. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird der Kraftstoffdruck im Kraftstoffspeicher
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann als gemeinsamer Einspritzfreigabedruck für alle Injektoren der Brennkraftmaschine der höchste individuelle Einspritzfreigabedruck, ggf. plus eines Sicherheitsaufschlags, verwendet werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird das Starten der Brennkraftmaschine, wie oben bereits erläutert, beschleunigt, indem die Einspritzung in den ersten Zylinder bereits freigegeben wird, wenn der Raildruck den Einspritzfreigabedruck für diesen Injektor erreicht.In an advantageous embodiment of the invention can be used as a common injection release pressure for all injectors of the internal combustion engine, the highest individual injection release pressure, possibly plus a safety surcharge. In a further advantageous embodiment, the starting of the internal combustion engine, as already explained above, is accelerated by the injection in the first cylinder is already released when the rail pressure reaches the injection release pressure for this injector.
Die Erfindung verbessert das Starten von Brennkraftmaschinen derart, dass eine Kraftstoffeinspritzung nur dann erfolgt, wenn auch mit einer Zündung und Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs gerechnet werden kann. The invention improves the starting of internal combustion engines such that a fuel injection takes place only if ignition and combustion of the injected fuel can also be expected.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19527218 A1 [0010] DE 19527218 A1 [0010]
- DE 2004010412 A1 [0010] DE 2004010412 A1 [0010]
- DE 19945618 A1 [0010] DE 19945618 A1 [0010]
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2012
- 2012-07-06 DE DE201210211818 patent/DE102012211818A1/en not_active Withdrawn
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