DE102019102166A1 - Method for checking nominal value flow deviations - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von insbesondere produktionsbedingten Nominalwert-Durchfluss-Abweichungen zwischen einer Soll-Einspritzmenge und einer Ist-Einspritzmenge bei Kraftstoff-Injektoren (11, 12) für Brennkraftmaschinen (10).Produktionsbedingte Toleranzen bei Kraftstoff-Injektoren (11, 12) lassen sich auf einfache Weise prüfen, wenn die Brennkraftmaschine (10) stationär betrieben wird, wobei in zumindest einem stationären Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (10) eine Soll-Einspritzmenge für einen definierten Soll-Lambdawert (λ, λ, λ) vorgegeben wird und über zumindest einen Kraftstoff-Injektor (11, 12) Kraftstoff entsprechend der Soll-Einspritzmenge eingespritzt wird, wobei die Einhaltung des definierten Soll-Lambdawertes (λ, λ, λ) über zumindest eine Lambdasonde (15) im Abgasstrang (16) überwacht wird und mittels des Messwertes der Lambdasonde ein Lambda-Anpassungswert ermittelt wird, und dass aufgrund des Lambda-Anpassungswertes (λ, λ, λ) eine Aussage über die Nominalwert-Durchfluss-Abweichung des Kraftstoff-Injektors getroffen wird.The invention relates to a method for testing nominal production flow deviations, in particular production-related deviations between a desired injection quantity and an actual injection quantity in fuel injectors (11, 12) for internal combustion engines (10). Production-related tolerances in fuel injectors (11, 12 ) can be tested in a simple manner when the internal combustion engine (10) is operated stationary, wherein in at least one stationary operating point of the internal combustion engine (10) a desired injection quantity for a defined desired lambda value (λ, λ, λ) is given and over at least one fuel injector (11, 12) fuel is injected according to the desired injection quantity, wherein the compliance of the defined target lambda value (λ, λ, λ) via at least one lambda probe (15) in the exhaust line (16) is monitored and by a lambda adaptation value is determined from the measured value of the lambda probe and that, on the basis of the lambda adaptation value (λ, λ, λ), e A statement about the nominal value flow deviation of the fuel injector is made.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von insbesondere produktionsbedingten Nominalwert-Durchfluss-Abweichungen zwischen einer Soll-Einspritzmenge und einer Ist-Einspritzmenge bei Kraftstoff-Injektoren für Brennkraftmaschinen.The invention relates to a method for testing in particular production-related nominal value flow deviations between a desired injection quantity and an actual injection quantity in fuel injectors for internal combustion engines.
Bei Kraftstoff-Injektoren für Brennkraftmaschinen können produktionsbedingt Abweichungen zwischen einer Soll-Einspritzmenge und einer tatsächlichen Ist-Einspritzmenge auftreten. Eine möglichst genaue Kenntnis dieser Abweichungen ist Vorrausetzung für eine Kalibrierung der Kraftstoff-Injektoren.In the case of fuel injectors for internal combustion engines, deviations between a desired injection quantity and an actual actual injection quantity can occur due to production. The most accurate knowledge possible of these deviations is a precondition for a calibration of the fuel injectors.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem produktionsbedingte Toleranzen bei Kraftstoff-Injektoren auf einfache Weise geprüft werden können.The object of the invention is to provide a method with which production-related tolerances can be tested in fuel injectors in a simple manner.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch erreicht, dass die Brennkraftmaschine stationär betrieben wird, wobei in zumindest einem stationären Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine Soll-Einspritzmenge für einen definierten Soll-Lambdawert vorgegeben wird und über zumindest einen Kraftstoff-Injektor Kraftstoff entsprechend der Soll-Einspritzmenge eingespritzt wird, wobei die Einhaltung des definierten Soll-Lambdawertes über zumindest eine Lambdasonde im Abgasstrang überwacht wird und mittels des Messwertes der Lambdasonde ein Lambda-Anpassungswert ermittelt wird, und dass aufgrund des Lambda-Anpassungswertes eine Aussage über die Nominalwert-Durchfluss-Abweichung des Kraftstoff-Injektors getroffen wird.According to the invention this object is achieved in that the internal combustion engine is operated stationary, wherein in at least one stationary operating point of the internal combustion engine, a desired injection quantity for a defined desired lambda value is predetermined and injected via at least one fuel injector fuel according to the desired injection quantity, wherein compliance with the defined desired lambda value is monitored via at least one lambda probe in the exhaust system and by means of the measured value of the lambda probe, a lambda adaptation value is determined, and that based on the lambda adaptation value made a statement about the nominal value flow deviation of the fuel injector becomes.
Um genau Aussagen über Abweichungen vom Nominalwert der Einspritzmengen des Kraftstoff-Injektors machen zu können ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest drei verschiedene Lastbereiche der Brennkraftmaschine mit unterschiedlichen Einspritzmodi gefahren werden, wobei einem ersten Lastbereich ein erster Einspritzmodus, einem zweiten Lastbereich ein zweiter Einspritzmodus und einem dritten Lastbereich ein dritter Einspritzmodus zugeordnet wird.In order to make accurate statements about deviations from the nominal value of the injection quantities of the fuel injector, it is particularly advantageous if at least three different load ranges of the internal combustion engine are driven with different injection modes, wherein a first load range, a first injection mode, a second load range, a second injection mode and a third load range is assigned to a third injection mode.
Das Verfahren wird bevorzugt an einer Brennkraftmaschine durchgeführt, welche zwei Einspritzsysteme, nämlich ein Saugrohreinspritzsystem mit zumindest einem Saugrohr-Kraftstoffinjektor und ein Direkteinspritzsystem mit zumindest einem Direkt-Kraftstoffinjektor, aufweist.The method is preferably carried out on an internal combustion engine having two injection systems, namely a port fuel injection system with at least one intake manifold fuel injector and a direct injection system with at least one direct fuel injector.
Bei jedem Wechsel des Einspritzmodus kann es zu leichten Ungenauigkeiten in der Kraftstoffzumessung und dadurch zu erhöhten Partikelemissionen kommen. Each time the injection mode is changed, there may be slight inaccuracies in fuel metering and thus increased particulate emissions.
Bei einer Verwendung sowohl eines Direkteinspritzsystems und eines Saugrohreinspritzsystems sind daher neben der Vorberechnung der Luft- und Kraftstoffmengen auch die Toleranzen (Nominalwert-Durchfluss-Abweichungen) der Kraftstoff-Injektoren bei Serienerzeugung von größter Bedeutung.When using both a direct injection system and a port fuel injection system, therefore, in addition to the pre-calculation of the air and fuel quantities, the tolerances (nominal value flow deviations) of the fuel injectors in series production are of utmost importance.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass in einem ersten Einspritzmodus Kraftstoff über zumindest einen Direkt-Kraftstoffinjektor direkt in zumindest einen Zylinder eingespritzt wird und in einem zweiten Einspritzmodus Kraftstoff über zumindest einen Saugrohr-Kraftstoffinjektor in zumindest ein Saugrohr der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Vorzugsweise wird in einem dritten Einspritzmodus Kraftstoff einerseits über zumindest einen Direkt-Kraftstoffinjektor direkt in zumindest einen Zylinder und andererseits über zumindest einen Saugrohr-Kraftstoffinjektor in zumindest ein Saugrohr der Brennkraftmaschine eingespritzt.In one embodiment variant of the invention, it is provided that in a first injection mode fuel is injected directly into at least one cylinder via at least one direct fuel injector and in a second injection mode fuel is injected via at least one intake manifold fuel injector into at least one intake manifold of the internal combustion engine. Preferably, in a third injection mode, fuel is injected, on the one hand, directly into at least one cylinder via at least one direct fuel injector and, on the other hand, via at least one intake manifold fuel injector into at least one intake manifold of the internal combustion engine.
Im ersten Einspritzmodus wird überprüft, ob der Durchfluss der Direkt-Kraftstoffinjektoren dem Mittelwert entspricht oder ob der Injektordurchfluss korrigiert werden muss. Im zweiten Einspritzmodus wird überprüft, ob der Durchfluss der Saugrohr-Kraftstoffinjektoren dem Mittelwert entspricht oder ob der Injektordurchfluss korrigiert werden muss.In the first injection mode, it is checked whether the flow of the direct fuel injectors corresponds to the mean value or whether the injector flow must be corrected. In the second injection mode, it is checked whether the flow rate of the intake manifold fuel injectors corresponds to the mean value or whether the injector flow must be corrected.
Um die Toleranzen der Kraftstoff-Injektoren in Serie auszugleichen, wird bevorzugt die Anpassung jedes Einspritzmodus in einem Lastbereich, besonders vorzugsweise im dritten Einspritzmodus durchgeführt. Im dritten Einspritzmodus können alle Funktionen gleichzeitig abgestimmt werden. Insbesondere kann die reguläre Lambda-Vorsteuerung überprüft werden.In order to compensate for the tolerances of the fuel injectors in series, the adjustment of each injection mode is preferably carried out in a load range, particularly preferably in the third injection mode. In the third injection mode, all functions can be tuned simultaneously. In particular, the regular lambda feedforward control can be checked.
Es könnte auch jeder Einspritzmodus nur für sich in unterschiedlichen Lastbereiche überprüft werden. Allerdings ließen sich dabei Motoreinflüsse und Injektoreinflüsse nicht trennen, wodurch ein Transientenbetrieb der Brennkraftmaschine nicht optimiert werden könnte.It could also be checked each injection mode only for themselves in different load ranges. However, engine influences and injector influences could not be separated, as a result of which transient operation of the internal combustion engine could not be optimized.
Eine besonders einfache Feststellung von produktionsbedingten Nominalwert-Abweichungen lässt sich erreichen, wenn ein erster Lambda-Anpassungswert im ersten Einspritzmodus, ein zweiter Lambda-Anpassungswert im zweiten Einspritzmodus und ein dritter Lambda-Anpassungswert im dritten Einspritzmodus ermittelt wird.A particularly simple determination of production-related nominal value deviations can be achieved if a first lambda adaptation value in the first injection mode, a second lambda adaptation value in the second injection mode and a third lambda adaptation value in the third injection mode are determined.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird eine Nominalwert-Abweichung bei zumindest einem Direkt-Kraftstoffinjektor dann festgestellt, wenn der Lambda-Anpassungswert sowohl im ersten Einspritzmodus, als auch im dritten Einspritzmodus vom entsprechenden Soll-Lambdawert abweicht, wobei vorzugsweise die Lambda-Anpassungswerte im ersten Einspritzmodus und im dritten Einspritzmodus unterschiedlich sind und der Lambda-Anpassungswert im zweiten Einspritzmodus dem korrespondierenden Soll-Lambdawert entspricht.According to one embodiment of the invention, a nominal value deviation is determined in at least one direct fuel injector when the lambda adaptation value deviates from the corresponding desired lambda value both in the first injection mode and in the third injection mode, preferably the lambda adaptation values in the first Injection mode and in the third injection mode are different and the lambda adaptation value in the second injection mode corresponds to the corresponding desired lambda value.
Weiters kann in einer Ausführung der Erfindung eine Nominalwert-Abweichung bei zumindest einem Saugrohr-Kraftstoffinjektor festgestellt werden, wenn der Lambda-Anpassungswert sowohl im zweiten Einspritzmodus, als auch im dritten Einspritzmodus vom entsprechenden Soll-Lambdawert abweicht, wobei vorzugsweise die Lambda-Anpassungswerte im zweiten Einspritzmodus und im dritten Einspritzmodus unterschiedlich sind und der Lambda-Anpassungswert im ersten Einspritzmodus dem korrespondierenden Soll-Lambdawert entspricht.Furthermore, in one embodiment of the invention, a nominal value deviation in at least one intake manifold fuel injector can be ascertained if the lambda adaptation value deviates from the corresponding desired lambda value both in the second injection mode and in the third injection mode, preferably the lambda adaptation values in the second Injection mode and in the third injection mode are different and the lambda adaptation value in the first injection mode corresponds to the corresponding desired lambda value.
In Weiterführung der Erfindung können Nominalwert-Abweichungen bei allen Kraftstoffinjektoren ausgeschlossen werden können, wenn die Lambda-Anpassungswerte in allen Einspritzmodi gleich sind, wobei vorzugsweise die Lambda-Anpassungswerte den Soll-Lambdawerten entsprechen.In continuation of the invention, nominal value deviations in all fuel injectors can be excluded if the lambda adaptation values are the same in all injection modes, wherein preferably the lambda adaptation values correspond to the desired lambda values.
Die Erfindung wird im folgend anhand des in den nicht einschränkenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 ein Last-Drehzahl-Kennfeld einer Brennkraftmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 den Lambda-Anpassungswert für verschiedene Einspritzmodi für ein erstes Fallbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
3 den Lambda-Anpassungswert für verschiedene Einspritzmodi für ein zweites Fallbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
4 den Lambda-Anpassungswert für verschiedene Einspritzmodi für ein drittes Fallbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
5 den Lambda-Anpassungswert für verschiedene Einspritzmodi für ein viertes Fallbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
6 schematisch eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a load-speed characteristic diagram of an internal combustion engine for carrying out the method according to the invention; -
2 the lambda adaptation value for different injection modes for a first case example of the method according to the invention; -
3 the lambda adaptation value for different injection modes for a second case example of the method according to the invention; -
4 the lambda adaptation value for different injection modes for a third case example of the method according to the invention; -
5 the lambda adaptation value for different injection modes for a fourth case example of the method according to the invention; and -
6 schematically an internal combustion engine for carrying out the method according to the invention.
Um produktionsbedingte Toleranzen bei Kraftstoff-Injektoren
Es wird vorgeschlagen, für die Feststellung der Toleranzen eine Brennkraftmaschine
In
Im ersten Einspritzmodus
Im dritten Einspritzmodus
In den
Dabei werden dritter Einspritzmodus
In dem in
In dem in
In dem in
In dem in
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