DE102016200713A1 - Method for controlling intake manifold injection for an internal combustion engine with combined intake manifold injection system and direct injection system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Saugrohreinspritzung eines einem Brennkraftmotor zugehörigen Kraftstoffeinspritzungssystems mit einer Saugrohreinspritzungsanlage und einer Direkteinspritzungsanlage mit einem gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem (4), wobei ein Einspritzventil (13) der Saugrohreinspritzungsanlage während einer von einem elektronischen Steuergerät (20) ermittelten Ansteuerdauer des Einspritzventils zwecks Kraftstoff-Saugrohreinspritzung einer vorgegebenen Kraftstoffmenge angesteuert wird, und wobei während eines aktuellen Betriebspunktes des Brennkraftmotors und des Kraftstoffeinspritzungssystems durch das elektronische Steuergerät (20) die Ansteuerdauer (TE1, TE2) des Einspritzventils auf Grundlage eines zuvor im Motorbetrieb betriebspunktspezifisch gemessenen und dem aktuellen Betriebspunkt zugeordneten Kraftstoffdruckverlaufs ermittelt wird.The invention relates to a method for controlling a port injection of an internal combustion engine associated fuel injection system with a port injection system and a direct injection system with a common low-pressure fuel system (4), wherein an injection valve (13) of the port injection system during a determined by an electronic control unit (20) driving the During a current operating point of the internal combustion engine and the fuel injection system by the electronic control unit (20), the drive duration (TE1, TE2) of the injection valve based on a previously operating point specifically measured in the engine operation and the current operating point associated fuel pressure curve is determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Gattung des unabhängigen Anspruchs 1. Gegenstand der Erfindung sind auch ein elektronisches Steuergerät, ein Computerprogramm und ein Speichermedium. The invention relates to a method according to the preamble of independent claim 1. The invention also relates to an electronic control unit, a computer program and a storage medium.
Stand der TechnikState of the art
In heutigen Brennkraftmotoren finden Kraftstoffeinspritzungssysteme mit einer kombinierten Saugrohreinspritzungsanlage und Direkteinspritzungsanlage Verwendung. Diese werden auch als PDI-Systeme bezeichnet. In einem PDI-System wird die als Niederdruck-Einspritzungssystem ausgebildete Saugrohreinspritzungsanlage direkt vom Kraftstoff-Niederdrucksystem bzw. Niederdruckkreis mit Kraftstoff, insbesondere Benzin, versorgt. Die Direkteinspritzungsanlage ist hingegen als Hochdruck-Einspritzungssystem mit einer Hochdruckpumpe ausgebildet, deren Zulauf und Ablauf mit dem für beide Einspritzungsanlagen gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem gekoppelt ist.In today's internal combustion engines find fuel injection systems with a combined intake manifold injection system and direct injection system use. These are also referred to as PDI systems. In a PDI system, the intake manifold injection system constructed as a low-pressure injection system is supplied with fuel, in particular gasoline, directly from the low-pressure fuel system or low-pressure circuit. By contrast, the direct injection system is designed as a high-pressure injection system with a high-pressure pump whose inlet and outlet are coupled to the low-pressure fuel system common to both injection systems.
Die Einspritzmenge eines Einspritzventils der Saugrohreinspritzungsanlage berechnet sich allgemein aus einem am Niederdruck-Kraftstoffverteiler bzw. Niederdruck-Rail anliegenden Kraftstoffdruck und der Öffnungsdauer bzw. Ansteuerdauer des Einspritzventils. Im Kraftstoff-Niederdrucksystem auftretende Kraftstoffdruckschwankungen, die beispielsweise durch das Öffnen und Schließen der zylinderindividuellen Einspritzventile der Saugrohreinspritzungsanlage verursacht werden, führen daher zu Abweichungen zwischen der vorgegebenen und der tatsächlich abgegebenen Saugrohr-Einspritzmenge. In PDI-Systemen mit gemeinsamem Kraftstoff-Niederdrucksystem kommt erschwerend hinzu, dass die von einer Motornockenwelle angetriebene Hochdruckpumpe Druckschwankungen im Kraftstoff-Niederdrucksystem erzeugt. Insbesondere bei bedarfsgeregelten Kraftstoffversorgungssystemen ist eine Hochdruckpumpe mit einem Mengensteuerventil zur Einstellung der Kraftstofffördermenge bzw. des erforderlichen Kraftstoffhochdrucks vorgesehen. Das Mengensteuerventil ermöglicht, dass von dem Hochdruck-Einspritzungssystem nicht benötigter Kraftstoff von der Hochdruckpumpe zurück in das Kraftstoff-Niederdrucksystem gefördert wird. Dieses Zurückpumpen, das außer bei einer Vollförderung der Hochdruckpumpe immer pro Pumpenkolbenhub auftritt, als auch das Füllen des Pumpraums der Hochdruckpumpe mit Kraftstoff sowie ein schnelles Öffnen und Schließen des Mengensteuerventils verursachen Druckschwankungen im Kraftstoff-Niederdrucksystem. Auch bei deaktivierter Hochdruckpumpe, also bei reiner Saugrohreinspritzung, und bei Schubbetriebsphasen des Brennkraftmotors ohne Einspritzung treten die durch das Zurückpumpen der in Nullförderung betriebenen Hochdruckpumpe verursachten Druckschwankungen auf.The injection quantity of an injection valve of the intake manifold injection system is generally calculated from a fuel pressure applied to the low-pressure fuel distributor or low-pressure rail and the opening duration or activation duration of the injection valve. In the low-pressure fuel system occurring fuel pressure fluctuations, which are caused for example by the opening and closing of the cylinder-specific injection valves of the intake manifold injection system, therefore, lead to deviations between the predetermined and the actually delivered intake manifold injection quantity. In PDI systems with a common low-pressure fuel system, the aggravating factor is that the high-pressure pump driven by an engine camshaft generates pressure fluctuations in the low-pressure fuel system. In particular, in demand-controlled fuel supply systems, a high-pressure pump is provided with a quantity control valve for adjusting the fuel delivery rate or the required high-pressure fuel. The mass control valve allows unused fuel from the high pressure injection system to be delivered from the high pressure pump back to the low pressure fuel system. This back-pumping, which always occurs per Pumpenkolbenhub except for a full promotion of the high-pressure pump, as well as the filling of the pump chamber of the high-pressure pump with fuel and a fast opening and closing of the quantity control valve cause pressure fluctuations in the low-pressure fuel system. Even when the high-pressure pump is deactivated, that is to say with pure intake manifold injection, and during overrun operating phases of the internal combustion engine without injection, the pressure fluctuations caused by the pumping back of the high-pressure pump operated in zero delivery occur.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und ein elektronisches Steuergerät mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a method and an electronic control unit with the features of the independent claims are presented. Further embodiments will be apparent from the dependent claims and the description.
Bei dem vorgestellten Verfahren wird zum Steuern einer Saugrohreinspritzung eines Kraftstoffeinspritzungssystems eines Brennkraftmotors mit einer Saugrohreinspritzungsanlage und einer Direkteinspritzungsanlage mit einem gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem vorgesehen, dass während eines aktuellen Betriebspunktes des Brennkraftmotors und des Kraftstoffeinspritzungssystems, insbesondere durch ein elektronisches Steuergerät, eine Ansteuerdauer eines Einspritzventils der Saugrohreinspritzungsanlage auf Grundlage eines zuvor im Motorbetrieb betriebspunktspezifisch gemessenen und dem aktuellen Betriebspunkt zugeordneten Kraftstoffdruckverlaufs ermittelt wird. Der Kraftstoffdruckverlauf wird, insbesondere in Form einer Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe, während des Betriebs des mit dem Kraftstoffeinspritzungssystem versehenen Motors und somit nicht offline nur für einen auf einem Motorprüfstand betriebenen Referenzmotor ermittelt. Eine jeweilige Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe beschreibt einen über ein Zeitintervall durch mehrere Kraftstoffdruckmessungen ermittelten Verlauf des Kraftstoffdrucks, wobei der Kraftstoffdruck pro Einspritztakt eines Zylinders mehrfach gemessen bzw. ermittelt wird. In the presented method is provided for controlling a port injection of a fuel injection system of an internal combustion engine with a port injection system and a direct injection system with a common low-pressure fuel system that during a current operating point of the internal combustion engine and the fuel injection system, in particular by an electronic control unit, a driving duration of an injection valve of the port injection is determined on the basis of a previously measured in the engine operating point specific measured and the current operating point associated fuel pressure curve. During the operation of the engine provided with the fuel injection system, the fuel pressure profile is determined, in particular in the form of a fuel pressure curve value series, and thus not offline only for a reference engine operated on an engine test bench. A respective fuel pressure curve value series describes a course of the fuel pressure determined by a plurality of fuel pressure measurements over a time interval, wherein the fuel pressure per injection cycle of a cylinder is repeatedly measured or determined.
Das Verfahren wird bevorzugt in einem PDI-System mit bedarfsgeregeltem Kraftstoffversorgungssystem eingesetzt, bei dem eine der Direkteinspritzungsanlage zugeordnete Hochdruckpumpe mit einem Mengensteuerventil zur Einstellung der Kraftstofffördermenge bzw. des erforderlichen Kraftstoffhochdrucks vorgesehen ist. Das Verfahren findet insbesondere für Benzineinspritzungssysteme Verwendung.The method is preferably used in a PDI system with a demand-controlled fuel supply system, in which a high-pressure pump assigned to the direct injection system is provided with a volume control valve for adjusting the fuel delivery rate or the required high-pressure fuel. The method is used in particular for gasoline injection systems.
Mit dem vorgestellten Verfahren kann die Abweichung zwischen den von der Saugrohreinspritzungsanlage einzuspritzenden und eingespritzten Kraftstoffmengen reduziert werden. Die Genauigkeit der Einspritzung mit aktiver Saugrohreinspritzung und möglicherweise zeitgleich aktiver Direkteinspritzung wird somit verbessert. Dadurch werden auch das Abgasverhalten, die Laufruhe und der Kraftstoffverbrauch des Brennkraftmotors mit aktiver Saugrohreinspritzung verbessert.With the presented method, the deviation between the fuel quantities to be injected and injected by the intake manifold injection system can be reduced. Accuracy of injection port injection and possibly simultaneous direct injection injection is thus improved. As a result, the exhaust behavior, smoothness and fuel consumption of the internal combustion engine with active intake manifold injection are improved.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Ermitteln der Ansteuerdauer auf Grundlage einer zuvor während des Motorbetriebs betriebspunktspezifisch ermittelten Zuordnung zwischen einer Mehrzahl von im Kraftstoff-Niederdrucksystem gemessenen Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihen und einer Mehrzahl von betriebspunktspezifizierenden Datensätzen erfolgt. In a refinement of the method, it is provided that determination of the activation duration takes place on the basis of an assignment, determined in advance specifically during engine operation, between a plurality of fuel pressure profile value series measured in the low-pressure fuel system and a plurality of operating point-specifying data records.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist zudem vorgesehen, dass eine jeweilige Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe mittels hochfrequenter Messung von durch ein Betreiben der Saugrohreinspritzungsanlage und/oder der Direkteinspritzungsanlage verursachten Kraftstoffdruckschwankungen mit einem im Kraftstoff-Niederdrucksystem angeordneten Drucksensor ermittelt worden ist. Hochfrequent bedeutet für diese Weiterbildung, dass der Kraftstoffdruckverlauf pro Einspritztakt eines dem Einspritzventil zugeordneten Zylinders des Brennkraftmotors ausreichend oft erfasst wird, um pro Einspritztakt die erfassten Druckschwankungen als zeitabhängige Druckwelle bzw. Druckpulsation erfassen zu können. In dieser Weiterbildung kann der in konventionellen bedarfsgeregelten Kraftstoffversorgungssystemen bereits vorgesehene Drucksensor effizient für die Ermittlung der Zuordnung verwendet werden.In a further development of the method, it is additionally provided that a respective fuel pressure profile value series has been determined by means of high-frequency measurement of fuel pressure fluctuations caused by operation of the intake manifold injection system and / or the direct injection system with a pressure sensor arranged in the low-pressure fuel system. High-frequency means for this development that the fuel pressure curve per injection stroke of the injection valve associated cylinder of the internal combustion engine is detected sufficiently often to detect per injection stroke the detected pressure fluctuations as time-dependent pressure wave or pressure pulsation can. In this development, the pressure sensor already provided in conventional demand-controlled fuel supply systems can be used efficiently for determining the allocation.
In einer Fortbildung der zuletzt erwähnten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine jeweilige Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe die gemessenen Kraftstoffdruckschwankungen als eine Kraftstoffdruckwelle spezifiziert, wobei die Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe durch eine Frequenz, eine Phase und eine Amplitude oder Dämpfung der Kraftstoffdruckwelle wertmäßig spezifiziert ist. Die Phase wird dabei auf einen Kurbelwellenwinkel und/oder einen Öffnungszeitpunkt oder Schließzeitpunkt eines Einspritzventils des Kraftstoffeinspritzungssystems bezogen. Dies gewährleistet zugleich eine exakte und implementierungsgünstige Bestimmung der Ansteuerdauer.In a further development of the last-mentioned further development, it is provided that a respective fuel pressure curve value series specifies the measured fuel pressure fluctuations as a fuel pressure wave, wherein the fuel pressure profile value series is specified in terms of value by a frequency, a phase and an amplitude or damping of the fuel pressure wave. The phase is related to a crankshaft angle and / or an opening or closing time of an injection valve of the fuel injection system. At the same time, this ensures an exact and implementation-favorable determination of the activation duration.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass jeder für das Ermitteln der Ansteuerdauer verwendete Betriebspunkt des Brennkraftmotors und des Kraftstoffeinspritzungssystems, dem ein jeweiliger eindeutiger betriebspunktspezifizierenden Datensatz zugeordnet ist, durch eine Drehzahl und ein Drehmoment des Brennkraftmotors und mindestens einen ermittelten Betriebsparameterwert des Kraftstoffeinspritzungssystems aus der Gruppe von einer Temperatur des Kraftstoffs in dem Kraftstoff-Niederdrucksystem, einer Viskosität des Kraftstoffs, einem Kompressionsmodul des Kraftstoffs und einer Verbrennungseigenschaft des Kraftstoffs spezifiziert ist. Die Temperatur des Kraftstoffs in dem Kraftstoff-Niederdrucksystem kann direkt als Temperatursensorwert erfasst werden oder kann mittels eines thermischen Modells aus anderen Sensorwerten und/oder Betriebsparametern abgeleitet werden. Die Verbrennungseigenschaft des Kraftstoffs kann mittels eines Kraftstoffqualitätssensors erfasst werden oder kann mittels bekannter Verfahren, wie einer Oktanzahl-Bestimmung im Rahmen einer Anti-Klopfregelung, oder einer Bestimmung geänderter Druckwellenlaufzeiten oder Veränderungen eines Brennraum-Druckverlaufs ermittelt werden oder in einem Steuergerät hinterlegt sein. Auf Grundlage des Betriebspunktes des Brennkraftmotors wird die Einspritzmenge vorgegeben, die in PDI-Systemen in einen Saugrohreinspritzanteil und/oder einen Direkteinspritzanteil aufgeteilt sein kann.In one development of the method, it is provided that each operating point of the internal combustion engine and of the fuel injection system used for determining the activation duration, to which a respective unique operating point specifying data record is assigned, by a rotational speed and a torque of the internal combustion engine and at least one determined operating parameter value of the fuel injection system from the group is specified by a temperature of the fuel in the low-pressure fuel system, a viscosity of the fuel, a compression modulus of the fuel, and a combustion property of the fuel. The temperature of the fuel in the low pressure fuel system may be directly sensed as a temperature sensor value or may be derived from other sensor values and / or operating parameters by a thermal model. The combustion characteristic of the fuel may be detected by means of a fuel quality sensor or may be determined by known methods, such as octane determination in the context of anti-knock control, determination of changed pressure wave propagation times or changes in combustion chamber pressure history or stored in a controller. Based on the operating point of the internal combustion engine, the injection quantity is predetermined, which can be divided into a port injection proportion and / or a direct injection rate in PDI systems.
In einer allgemeinen Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Zuordnung während des Betriebs des mit der Kraftstoffeinspritzungsanlage versehenen Brennkraftmotors mit einem Lernverfahren ermittelt bzw. erlernt wird. Das Erlernen wird bevorzugt mit einem zeitlichen Abstand wiederholt. Dadurch können durch Driften, Alterung und Toleranzen der Komponenten des Kraftstoffversorgungs- und Einspritzungssystems bewirkte Veränderungen hinsichtlich der zuvor ermittelten Kraftstoffdruckverläufe ausgeglichen werden, so dass auch über einen langen Betriebszeitraum exakte Einspritzmengen gewährleistet sind.In a general development of the method, it is provided that the assignment during operation of the internal combustion engine provided with the fuel injection system is determined or learned using a learning method. The learning is preferably repeated with a time interval. As a result, changes caused by drifting, aging and tolerances of the components of the fuel supply and injection system can be compensated with regard to the previously determined fuel pressure profiles, so that exact injection quantities are ensured even over a long period of operation.
Ausgehend von der zuletzt erwähnten allgemeinen Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass die Zuordnung in vorbestimmten Zeitabständen mittels eines gewichteten und/oder gefilterten Lernens aktualisiert wird, und dass ein Fehler im Kraftstoff-Niederdrucksystem festgestellt wird, falls ein Ausmaß einer Aktualisierung der Zuordnung eine vorgegebene Schwelle überschreitet. Dadurch kann die Einhaltung der vorgegebenen Einspritzmenge noch besser gewährleistet werden.On the basis of the last-mentioned general development, it is further provided that the assignment is updated at predetermined time intervals by means of a weighted and / or filtered learning, and that a fault in the low-pressure fuel system is detected if an extent of an update of the assignment exceeds a predetermined threshold , As a result, compliance with the specified injection quantity can be ensured even better.
In einer Weiterbildung der erwähnten allgemeinen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Erlernen der Zuordnung in einem ersten Betriebsphasentyp des Brennkraftmotors mit inaktiver Saugrohreinspritzung und aktiver Direkteinspritzung erfolgt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Hochdruckpumpe maßgeblich die die Einspritzmenge beeinflussenden Druckschwankungen verursacht, und die durch die Saugrohreinspritzungen verursachten Druckschwankungen sich nur geringfügig auf die Einspritzmenge auswirken, oder der Einfluss der durch die Saugrohreinspritzungen ausgelösten Druckschwankungen separat erlernt wird, wie es in der als nächstes beschriebenen Weiterbildung vorgesehen ist. In der vorliegenden Weiterbildung ist die Druckschwankung bzw. die Druckwelle abhängig vom Öffnungs- und Schließzeitpunkt (bzw. dem jeweils zugehörigen Kurbelwellenwinkel) des Mengensteuerventils der Hochdruckpumpe. Mit Kenntnis des zeitlichen Abstands des Öffnungs- und/oder Schließzeitpunktes des Mengensteuerventils der Hochdruckpumpe (bzw. des Kurbelwellenwinkels des Brennkraftmotors bzw. eines Fördernockenwellenwinkels der Hochdruckpumpe) zum nachfolgenden Einspritzbeginn eines jeweiligen Saugrohreinspritzungsventils kann der Amplitudenverlauf der Druckwelle während der Einspritzung vorhergesehen bzw. prädiziert werden und es kann die Ansteuerdauer des Saugrohreinspritzungsventils im Voraus entsprechend korrigiert werden, um die vorgegebene Einspritzmenge zu erzielen. Eine Korrektur der Einspritzmenge über eine Korrektur einer offline mit einem Referenzmotor ermittelten Ansteuerdauer des Saugrohreinspritzungsventils erfolgt somit nur hinsichtlich der durch die Hochdruckpumpe verursachten Druckschwankungen im gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem.In a further development of the mentioned general development, it is provided that the learning of the assignment takes place in a first operating phase type of the internal combustion engine with inactive intake manifold injection and active direct injection. This is particularly advantageous if the high-pressure pump significantly causes the pressure fluctuations influencing the injection quantity, and the pressure fluctuations caused by the intake manifold injections have only a small effect on the injection quantity, or the influence of the pressure fluctuations triggered by the intake manifold injections is learned separately, as in the next described training is provided. In the present development, the pressure fluctuation or the pressure wave is dependent on the opening and closing time (or the respectively associated crankshaft angle) of the quantity control valve of the high-pressure pump. With knowledge of the time interval of the opening and / or closing time of the quantity control valve of the high-pressure pump (or the Crankshaft angle of the internal combustion engine or a Förderternockenwellenwinkels the high pressure pump) for the subsequent injection start of each intake manifold injection valve, the amplitude profile of the pressure wave during the injection can be predicted or predicted and the driving time of the port injection valve to be corrected in advance to achieve the predetermined injection quantity. A correction of the injection quantity by means of a correction of an activation duration of the intake manifold injection valve determined offline with a reference engine thus takes place only with regard to the pressure fluctuations in the common low-pressure fuel system caused by the high-pressure pump.
In einer Weiterbildung der erwähnten allgemeinen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Erlernen der Zuordnung in einem zweiten Betriebsphasentyp des Brennkraftmotors mit aktiver Saugrohreinspritzung und inaktiver Direkteinspritzung erfolgt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Saugrohreinspritzung maßgeblich die die Einspritzmenge beeinflussenden Druckschwankungen verursacht. Die Druckschwankung bzw. die Druckwelle ist dabei abhängig vom Öffnungs- und Schließzeitpunkt (bzw. dem jeweils zugehörigen Kurbelwellenwinkel) der jeweils anderen Einspritzventile der Saugrohreinspritzungsanlage am gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem. Die von der Hochdruckpumpe verursachte Druckschwankung bzw. Druckwelle ist dabei nur vom Pumpvolumen der Hochdruckpumpe abhängig, die bei inaktiver Direkteinspritzung in der Nullförderung betrieben wird. Dabei wird die von der Hochdruckpumpe angesaugte Menge komplett in das Kraftstoff-Niederdrucksystem zurückgefördert. Eine Relativposition des Pumpkolbens und damit auch der Verlauf der Druckschwankung ist direkt vom Fördernocken und damit von dem Kurbelwellenwinkel und der Drehzahl des Brennkraftmotors abhängig. Mit dieser Weiterbildung werden vorteilhaft Änderungen des Druckschwankungsverhaltens gegenüber einer offline mit einem Referenzmotor ermittelten Ansteuerdauer des Saugrohreinspritzungsventils adaptiert, die durch Driften, Alterung und Toleranzen der im und am Niederdrucksystem angeordneten Komponenten des Kraftstoffversorgungs- und Einspritzungssystems bedingt sind. Eine Korrektur einer offline mit einem Referenzmotor ermittelten Ansteuerdauer des Saugrohreinspritzungsventils erfolgt somit später im Motorbetrieb hinsichtlich der durch die in der Nullförderung betriebenen Hochdruckpumpe verursachten Druckschwankungen und der durch die Saugrohreinspritzung verursachten Druckschwankungen im gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem.In a further development of the mentioned general development, it is provided that the learning of the assignment takes place in a second operating phase type of the internal combustion engine with active intake manifold injection and inactive direct injection. This is particularly advantageous if the intake manifold injection significantly causes the pressure fluctuations influencing the injection quantity. The pressure fluctuation or the pressure wave is dependent on the opening and closing time (or the respectively associated crankshaft angle) of the other injection valves of the intake manifold injection system on the common low-pressure fuel system. The pressure fluctuation or pressure wave caused by the high-pressure pump is dependent only on the pumping volume of the high-pressure pump, which is operated in the case of inactive direct injection in zero delivery. The amount sucked in by the high-pressure pump is completely returned to the low-pressure fuel system. A relative position of the pump piston and thus also the course of the pressure fluctuation is directly dependent on the conveyor cam and thus on the crankshaft angle and the speed of the internal combustion engine. With this development, changes in the pressure fluctuation behavior are advantageously adapted to an activation duration of the intake manifold injection valve determined offline by drifting, aging and tolerances of the components of the fuel supply and injection system arranged in and on the low pressure system. Correction of an actuation duration of the intake manifold injection valve determined offline with a reference engine thus takes place later in engine operation with regard to the pressure fluctuations caused by the high pressure pump operated in zero delivery and the pressure fluctuations in the common low pressure fuel system caused by the intake manifold injection.
In einer Weiterbildung der erwähnten allgemeinen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Erlernen der Zuordnung in einem dritten Betriebsphasentyp des Brennkraftmotors mit aktiver Saugrohreinspritzung und aktiver Direkteinspritzung erfolgt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sowohl die Hochdruckpumpe als auch die Saugrohreinspritzungen maßgeblich die die Einspritzmenge beeinflussenden Druckschwankungen verursachen. Dabei sind die verursachten Druckschwankungen eine Überlagerung der Druckschwankungen abhängig vom Öffnungs- und Schließzeitpunkt (bzw. dem zugehörigen Kurbelwellenwinkel) der Saugrohreinspritzung und abhängig vom Öffnungs- und Schließzeitpunkt (bzw. dem zugehörigen Kurbelwellenwinkel) des Mengensteuerventils der Hochdruckpumpe am gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem. Eine Korrektur einer offline mit einem Referenzmotor ermittelten Ansteuerdauer des Saugrohreinspritzungsventils erfolgt somit später im Motorbetrieb hinsichtlich der durch die Hochdruckpumpe verursachten Druckschwankungen und der durch die Saugrohreinspritzung verursachten Druckschwankungen im gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem.In a further development of the mentioned general development, it is provided that the learning of the assignment takes place in a third operating phase type of the internal combustion engine with active intake manifold injection and active direct injection. This is particularly advantageous if both the high-pressure pump and the intake manifold injections significantly cause the pressure fluctuations influencing the injection quantity. The pressure fluctuations caused are a superposition of the pressure fluctuations depending on the opening and closing time (or the associated crankshaft angle) of the intake manifold injection and depending on the opening and closing time (or the associated crankshaft angle) of the quantity control valve of the high-pressure pump on the common low-pressure fuel system. Correction of an activation duration of the intake manifold injection valve determined offline with a reference engine thus takes place later in engine operation with regard to the pressure fluctuations caused by the high-pressure pump and the pressure fluctuations in the common low-pressure fuel system caused by the intake manifold injection.
Die Weiterbildungen mit dem Erlernen der Zuordnung in dem ersten, zweiten und dritten Betriebsphasentyp können allein, beispielsweise hinsichtlich des dritten Betriebsphasentyps, als auch in zeitlich aufeinander folgender Kombination, beispielsweise hinsichtlich der ersten und zweiten Betriebsphasentypen, verwendet werden.The developments with the learning of the assignment in the first, second and third operating phase types can be used alone, for example with respect to the third operating phase type, as well as in temporally successive combination, for example with regard to the first and second operating phase types.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Zuordnung als eine Tabelle in einem Speicher oder durch Trainieren eines numerischen Modells gespeichert wird. Dabei kann die Zuordnung nach der Messung der Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihen einer numerischen Interpolation unterzogen werden, um die Kraftstoffverlauf-Wertreihen und/oder die betriebspunktspezifizierenden Datensätze der Betriebsparameter engmaschiger oder gleichmäßiger aufzugliedern. Dadurch kann die Genauigkeit der abgegebenen Einspritzmenge implementierungsgünstig verbessert werden.In a development of the method, it is provided that the assignment is stored as a table in a memory or by training a numerical model. In this case, the assignment after the measurement of the fuel pressure profile value series can be subjected to a numerical interpolation in order to break down the fuel flow value series and / or the operating point specifying data records of the operating parameters more closely or more uniformly. As a result, the accuracy of the delivered injection quantity can be improved in terms of implementation.
In einer Weiterbildung des die Zuordnung verwendenden Verfahrens ist zudem vorgesehen, dass auf Grundlage der Zuordnung ein Zeitintervall für die Ansteuerung des Einspritzventils ermittelt wird, für das auf Grundlage der Zuordnung ein erhöhter Kraftstoffdruck bzw. Kraftstoffdruckwellenberg im gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem prädiziert wird. Bevorzugt liegt in diesem Zeitintervall ein auf Grundlage der Zuordnung vorhergesagtes Maximum des Kraftstoffdrucks. Dadurch können Kraftstoffdruckerhöhungen bzw. Kraftstoffdruckwellenberge der Kraftstoffdruckschwankungen vorteilhaft genutzt werden, um eine Kraftstoffvorförderpumpe zu entlasten, und um eine zum Antreiben der Kraftstoffvorförderpumpe benötigte elektrische Leistung zu reduzieren.In a further development of the method using the assignment, it is additionally provided that a time interval for triggering the injection valve is determined on the basis of the assignment, for which an increased fuel pressure or fuel pressure wave peak in the common low-pressure fuel system is predicted on the basis of the assignment. Preferably, a maximum of the fuel pressure predicted on the basis of the assignment lies in this time interval. Thereby, fuel pressure increases or fuel pressure wave peaks of the fuel pressure fluctuations can be advantageously used to relieve a Kraftstoffvorförderpumpe, and to reduce an electric power required for driving the Kraftstoffvorförderpumpe.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ansteuerdauer des Einspritzventils durch einen vorgegebenen Referenzwert und einen Korrekturwert zur Berücksichtigung von Kraftstoffdruckschwankungen im gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem ermittelt wird, wobei der Korrekturwert auf Grundlage des zuvor im Motorbetrieb betriebspunktspezifisch gemessenen und dem aktuellen Betriebspunkt zugeordneten Kraftstoffdruckverlaufs oder der Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe ermittelt wird. Der Kraftstoffdruckverlauf bzw. die Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe bzw. die Zuordnung ermöglicht es besonders vorteilhaft, einen Korrekturwert für durch die Saugrohreinspritzung und/oder die Direkteinspritzung zukünftig verursachte Druckschwankungen bzw. Druckwellen zu ermitteln bzw. zu berechnen. Dieser Korrekturwert kann dann für eine Korrektur einer offline mit einem Referenzmotor ermittelten Ansteuerdauer des Saugrohreinspritzungsventils, die in dem elektronischen Steuergerät als Referenzmodell oder Grundapplikation hinterlegt ist, zu einer zukünftig zu verwendenden, korrigierten Ansteuerdauer des Einspritzventils genutzt werden. Dadurch können die Auswirkungen der Kraftstoffdruckschwankungen effizient kompensiert werden, und die vorgegebene Kraftstoffeinspritzungsmenge kann präziser eingehalten werden. In one development of the method, it is provided that the actuation duration of the injection valve is determined by a predetermined reference value and a correction value for the consideration of fuel pressure fluctuations in the common low-pressure fuel system, the correction value being based on the fuel pressure profile previously assigned to the operating point specifically in engine operation and assigned to the current operating point the fuel pressure history value series is determined. The fuel pressure curve or the fuel pressure profile-value series or the assignment makes it possible with particular advantage to determine or calculate a correction value for future pressure fluctuations or pressure waves caused by the intake manifold injection and / or the direct injection. This correction value can then be used for a correction of an activation duration of the intake manifold injection valve determined offline with a reference engine, which is stored in the electronic control unit as a reference model or basic application, to be used in the future for a corrected activation duration of the injection valve. Thereby, the effects of the fuel pressure fluctuations can be compensated efficiently, and the predetermined amount of fuel injection can be more precisely maintained.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass für mehrere Einspritzventile der Saugrohreinspritzungsanlage deren jeweilige Ansteuerdauern für einen identischen Betriebspunkt des Brennkraftmotors und des Kraftstoffeinspritzungssystems auf Grundlage des zuvor im Motorbetrieb betriebspunktspezifisch gemessenen und dem identischen Betriebspunkt zugeordneten Kraftstoffdruckverlaufs oder der Kraftstoffdruckverlauf-Wertreihe individuell ermittelt werden. Dadurch wird die Genauigkeit der Saugrohreinspritzung für alle Zylinder des Brennkraftmotors verbessert.In a further development of the method, it is provided that, for a plurality of injection valves of the intake manifold injection system, their respective activation periods are determined individually for an identical operating point of the internal combustion engine and the fuel injection system on the basis of the fuel pressure curve or the fuel pressure profile value series previously assigned to the identical operating point specifically during engine operation and specifically measured during engine operation. Thereby, the accuracy of the intake manifold injection is improved for all cylinders of the internal combustion engine.
Die vorgestellten Weiterbildungen des Verfahrens können miteinander kombiniert werden, um weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zu erhalten.The presented developments of the method can be combined with each other to obtain further advantageous development of the method.
Es ist ferner ein elektronisches Steuergerät vorgesehen, das zur Ausführung eines der oben vorgestellten Verfahren eingerichtet ist. Das Verfahren kann in diesem Steuergerät als Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware implementiert sein.There is further provided an electronic control device adapted to carry out one of the methods presented above. The method may be implemented in this controller as software or hardware or in a hybrid of software and hardware.
Außerdem sind ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens auf einem Computer und ein maschinenlesbares Speichermedium mit dem darauf aufgezeichneten Computerprogramm vorgesehen.In addition, a computer program for executing the method on a computer and a machine-readable storage medium with the computer program recorded thereon are provided.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Zur Verdeutlichung des oben geschilderten Verfahrens wird nun eine Ausgestaltung mit Verweis auf beispielhafte Figuren vorgestellt.To clarify the above-described method, an embodiment with reference to exemplary figures will now be presented.
Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention
In
Ein Öffnen und Schließen des Einspritzventils
Damit der im gemeinsamen Kraftstoff-Niederdrucksystem vorliegende Kraftstoffdruck gemessen werden kann, ist das Niederdruck-Rail
In
Im Abschnitt B von
Im Abschnitt C und im Abschnitt D von
In
Wenn in dem Kraftstoff-Niederdrucksystem gemessenen Druckschwankungen eine Charakteristik einer insbesondere sinusartigen Druckwelle aufweisen, wie beispielhaft in
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