DE102019132633A1

DE102019132633A1 - Schnelles erlernen der dieselkraftstoffmengeneinstellung

Info

Publication number: DE102019132633A1
Application number: DE102019132633.8A
Authority: DE
Inventors: Eric M. Sisco; Douglas A. Kopp; Neil Anderson
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-07-09
Also published as: US20200217266A1; CN111412076A

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors beinhaltet das Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts für einen Kraftstoffinjektor bei einem ersten Kraftstoffverteilerdruck, das Berechnen eines extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts durch Ausführen einer mathematischen Berechnung an dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert und das Steuern des Betriebs des Kraftstoffinjektors basierend auf dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert und dem extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwert.

Description

EINFÜHRUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Erlernen und Anwenden von Einstellwerten für Diesel-Injektoren.
Verbrennungsmotoren können mit Kraftstoffinjektoren ausgestattet sein, die dazu dienen, die Zylinder des Motors unter Steuerung eines elektronischen Steuergeräts (Englisch: Electronic Control Unit, ECU) mit Kraftstoff zu versorgen. In der Praxis bestimmt das ECU die Kraftstoffmenge, die von dem Injektor eingespritzt werden soll, und aktiviert den Injektor für eine Einschaltdauer, um die gewünschte Menge zu liefern. Das Verhältnis zwischen Einschaltdauer und eingespritzter Kraftstoffmenge kann von Injektor zu Injektor aufgrund von Fertigungstoleranzen und Alterungseffekten im Betrieb variieren. Mit Hilfe von Lernmethoden können Einstellungen in der Einschaltdauer für einen bestimmten Injektor vorgenommen werden, um die gewünschte Kraftstoffmenge präzise zu liefern. Die Zeit, die benötigt wird, um die erforderlichen Einstellwerte für alle Injektoren in einem Motor über einen Bereich von Kraftstoffdrücken zu erlernen, kann beträchtlich sein.
Während die derzeitigen Lernmethoden ihren Zweck erfüllen, bedarf es also eines neuen und verbesserten Systems und Verfahrens zum Erlernen der erforderlichen Einstellwerte von Injektoren in einem Motor.
BESCHREIBUNG
Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors eines Verbrennungsmotors das Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts für einen Kraftstoffinjektor bei einem ersten Kraftstoffverteilerdruck, das Berechnen eines ersten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts durch Ausführen einer ersten mathematischen Berechnung an dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert und das Steuern des Betriebs des Kraftstoffinjektors basierend auf dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert und dem ersten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwert.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Schritt zum Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts das Einstellen eines ersten Kraftstoffverteilerdrucks eines Kraftstoffverteilers, der konfiguriert ist, um dem Kraftstoffinjektor Kraftstoff zuzuführen, das Durchführen einer Testeinspritzung durch Einschalten des Kraftstoffinjektors für eine erste Einschaltdauer beim ersten Kraftstoffverteilerdruck und das Bestimmen einer momentanen Kraftstoffmenge, die von dem Kraftstoffinjektor während der Testeinspritzung eingespritzt wird. Der Schritt zum Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts beinhaltet ferner das Bestimmen der Differenz zwischen der ersten Einschaltdauer und einer nominalen Einschaltdauer, die der momentanen Menge an Kraftstoff entspricht, die während der Testeinspritzung eingespritzt wird.
In einem zusätzlichen Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Offenbarung ist der Motor ein Mehrzylindermotor mit einem Kraftstoffinjektor für jeden Zylinder, und der Schritt des Bestimmens eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts wird einmal für jeden der Vielzahl von Kraftstoffinjektoren im Motor durchgeführt.
In einem weiteren Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner das Berechnen eines zweiten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts durch Ausführen einer zweiten mathematischen Berechnung an dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert.
In noch einem weiteren Aspekt der Methode der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Lernzyklus ferner das Berechnen eines dritten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts durch Ausführen einer dritten mathematischen Berechnung an dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert.
In einem weiteren Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Offenbarung umfasst die erste mathematische Berechnung das Multiplizieren des momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts mit einer vorbestimmten Konstante.
In einem weiteren Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Offenbarung umfasst die erste mathematische Berechnung das Addieren des momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts zu einer vorbestimmten Konstante.
In einem weiteren Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Offenbarung umfasst die erste mathematische Berechnung das Multiplizieren des momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts mit einer ersten vorbestimmten Konstante und das Addieren des Produkts der Multiplikation zu einer zweiten vorbestimmten Konstante.
In einem weiteren Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Offenbarung wird der Schritt zum Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts während eines DFCO-Ereignisses durchgeführt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Automobilsystem eine elektronische Steuereinheit, die konfiguriert ist, um das Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinj ektors wie vorstehend beschrieben durchzuführen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein nichtflüchtiges, computerlesbares Medium Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, das Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors wie vorstehend beschrieben ausführen.
Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet eine Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors eines Verbrennungsmotors eine elektronische Steuereinheit, die konfiguriert ist, um einen momentanen Einschaltdauerkorrekturwert für einen Kraftstoffinj ektor bei einem ersten Kraftstoffverteilerdruck zu bestimmen, einen ersten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwert zu berechnen, indem eine erste mathematische Berechnung des momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts durchgeführt wird; und den Betrieb des Kraftstoffinjektors basierend auf dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert und dem ersten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwert zu steuern.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Vorrichtung ferner ein nichtflüchtiges, computerlesbares Medium, das der elektronischen Steuereinheit zugeordnet ist, und ein Computerprogramm mit Programmieranweisungen beinhaltet.
Weitere Anwendungsbereiche ergeben sich aus der hierin enthaltenen Beschreibung. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die konkreten Beispiele nur zur Veranschaulichung dienen und nicht dazu dienen, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.

1 ist ein Automobilsystem nach einer exemplarischen Ausführungsform;
2 ist ein Querschnitt eines Verbrennungsmotors, der gemäß einer exemplarischen Ausführungsform Teil des Fahrzeugsystems von 1 ist;
3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erlernen von Injektoreinschaltdauereinstellwerten gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
4 ist ein Diagramm, das Beispiele für erlernte Injektoreinschaltdauereinstellwerte gemäß einer exemplarischen Ausführungsform enthält.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und soll die vorliegende Offenbarung sowie die Anwendung oder Verwendung der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
Einige Ausführungsformen können ein Automobilsystem 100 beinhalten, wie in den 1 und 2 dargestellt, das einen Verbrennungsmotor (Englisch: Internal Combustion Engine, ICE) 110 mit einem Zylinderblock 120 beinhaltet, der mindestens einen Zylinder 125 mit einem Kolben 140 definiert, der zum Drehen einer Kurbelwelle 145 gekoppelt ist. Der in den 1 und 2 dargestellte, nicht einschränkende Beispielmotor zeigt vier Zylinder, aber es ist zu beachten, dass ein Motor mit mehr als vier Zylindern oder weniger als vier Zylindern im Rahmen der vorliegenden Offenbarung liegt. Ein Zylinderkopf 130 wirkt mit dem Kolben 140 zusammen, um eine Brennkammer 150 zu definieren.
Ein Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in die Brennkammer 150 eingespritzt und gezündet, was dazu führt, dass heiße, expandierende Abgase eine Hin- und Her-Bewegung des Kolbens 140 bewirken. Der Kraftstoff wird von mindestens einem Kraftstoffinjektor 160 und die Luft über mindestens eine Einlassöffnung 210 zugeführt. Der Kraftstoff wird dem Kraftstoffinjektor 160 unter hohem Druck von einem Kraftstoffverteiler 170, der in Fluidverbindung mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 180 steht, zugeführt, die den Druck des von einer Kraftstoffquelle 190 aufgenommenen Kraftstoffs erhöht.
Jeder der Zylinder 125 weist mindestens zwei Ventile 215 auf, die von einer Nockenwelle 135 betätigt werden, die sich im Takt mit der Kurbelwelle 145 dreht. Die Ventile 215 lassen selektiv Luft aus der Einlassöffnung 210 in die Brennkammer 150 eindringen und lassen abwechselnd die Abgase durch eine Auslassöffnung 220 austreten. In einigen Beispielen kann ein Nockenversteller 155 das Timing zwischen der Nockenwelle 135 und der Kurbelwelle 145 selektiv variieren.
Die Luft kann über einen Ansaugkrümmer 200 an die Luftansaugöffnung(en) 210 verteilt werden. Ein Lufteinlasskanal 205 kann Luft aus der Umgebung zum Ansaugkrümmer 200 führen. In weiteren Ausführungsformen kann eine Drosselklappe 330 vorgesehen sein, um den Luftstrom in den Ansaugkrümmer 200 zu regulieren. In noch weiteren Ausführungsformen kann ein Zwangsluftsystem, wie beispielsweise ein Turbolader 230, mit einem Verdichter 240, der drehbar mit einer Turbine 250 gekoppelt ist, vorgesehen sein. Die Drehung des Kompressors 240 erhöht den Druck und die Temperatur der Luft im Lufteinlasskanal 205 und im Ansaugkrümmer 200. Ein im Lufteinlasskanal 205 angeordneter Ladeluftkühler 260 kann die Temperatur der Luft senken.
Die Turbine 250 dreht sich, indem sie Abgase von einem Abgaskrümmer 225 aufnimmt, der die Abgase aus den Auslassöffnungen 220 und durch eine Reihe von Lamellen leitet, bevor sie durch die Turbine 250 expandieren. Die Abgase verlassen die Turbine 250 und werden in ein Abgasnachbehandlungssystem 270 geleitet. Dieses Beispiel zeigt eine Turbine mit variabler Geometrie (Englisch: Variable Geometry Turbine, VGT) 250 mit einem VGT-Stellglied 290, das angeordnet ist, um die Lamellen zu bewegen, um den Durchfluss der Abgase durch die Turbine 250 zu verändern.
Das Abgasnachbehandlungssystem 270 kann ein Abgasrohr 275 mit einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 280 beinhalten. Die Nachbehandlungsvorrichtung 280 kann jede Vorrichtung sein, die konfiguriert ist, um die Zusammensetzung der Abgase zu ändern. Einige Beispiele für Nachbehandlungsvorrichtungen 280 beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Katalysatoren (zwei- und dreifach), Oxidationskatalysatoren, magere NOx-Fallen, Kohlenwasserstoffabsorber, selektive katalytische Reduktionssysteme (Englisch: Selective Catalytic Reduction, SCR) und Partikelfilter. Andere Ausführungsformen können ein Abgasrückführungssystem (Englisch: Exhaust Gas Recirculation, EGR) 300 beinhalten, das zwischen dem Abgaskrümmer 225 und dem Ansaugkrümmer 200 gekoppelt ist. Das EGR-System 300 kann einen EGR-Kühler 310 beinhalten, um die Temperatur der Abgase im EGR-System 300 zu senken. Ein EGR-Ventil 320 regelt einen Abgasstrom im EGR-System 300.
Das Fahrzeugsystem 100 kann ferner eine elektronische Steuereinheit (ECU) 450 in Verbindung mit einem oder mehreren Sensoren und/oder Vorrichtungen des ICE 110 beinhalten. Das ECU 450 kann Eingangssignale von verschiedenen Sensoren empfangen, die konfiguriert sind, um die Signale proportional zu verschiedenen dem ICE 110 zugehörigen physikalischen Parametern zu erzeugen. Die Sensoren beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, einen Luftmassenstrom-, Druck-, Temperatursensor 340, einen Krümmerdruck- und Temperatursensor 350, einen Verbrennungsdrucksensor 360, Temperatur- und Füllstandsensoren für Kühlmittel und Öl 380, einen Kraftstoffverteilerdrucksensor 400, einen Nockenpositionssensor 410, einen Kurbelpositionssensor 420, einen Abgastemperatursensor 425, einen EGR-Temperatursensor 440 und einen Gaspedalpositionssensor 445. Die Sensoren können auch einen Abgasdrucksensor 430, der sich im Abgasrohr 275 zum Messen eines Drucks darin befindet, und einen Sauerstoffsensor 435, beispielsweise einen Universal-Abgas-Sauerstoffsensor (Englisch: Universal Exhaus Gas Oxygen Sensor, UEGO-Sensor) oder eine Lambdasonde oder eine Stickoxidsonde, zum Messen einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas in dem Abgasnachbehandlungssystem 270 beinhalten.
Darüber hinaus kann das ECU 450 Ausgangssignale für verschiedene Steuervorrichtungen erzeugen, die zum Steuern des Betriebs des ICE 110 angeordnet sind, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, den Kraftstoffinjektor 160, die Drosselklappe 330, das EGR-Ventil 320, das VGT-Stellglied 255 und den Nockenversteller 155. Es ist zu beachten, dass gestrichelte Linien verwendet werden, um die Kommunikation zwischen dem ECU 450 und den verschiedenen Sensoren und Vorrichtungen anzuzeigen, aber einige sind aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
Was nun das ECU 450 betrifft, so kann diese Vorrichtung eine digitale Zentralrecheneinheit (Englisch: Central Processing Unit, CPU 460) in Verbindung mit einem Speichersystem und einem Schnittstellenbus beinhalten. Die CPU ist konfiguriert, um als Programm im Speichersystem gespeicherte Anweisungen auszuführen und Signale zu/von dem Interface-Bus zu senden und zu empfangen. Das Speichersystem kann verschiedene Speichertypen beinhalten, einschließlich optischer Speicher, magnetischer Speicher, Festkörperspeicher und anderer nichtflüchtiger Speicher. Der Schnittstellenbus kann konfiguriert sein, um analoge und/oder digitale Signale zu/von den verschiedenen Sensoren und Steuergeräten zu senden, zu empfangen und zu modulieren. Das Programm kann die hierin offenbarten Methoden verkörpern, so dass die CPU die Schritte dieser Methoden durchführen und den ICE 110 steuern kann.
Das im Speichersystem gespeicherte Programm wird von außen über ein Kabel oder drahtlos übertragen. Außerhalb des Automobilsystems 100 ist es in der Regel als Computerprogrammprodukt sichtbar, das im Fachjargon auch als computerlesbares Medium oder maschinenlesbares Medium bezeichnet wird und als Computerprogrammcode auf einem Träger zu verstehen ist, wobei der Träger der Natur nach flüchtig oder nicht-flüchtig ist, mit der Folge, dass das Computerprogrammprodukt als der Natur nach flüchtig oder nicht flüchtig angesehen werden kann.
Ein Beispiel für ein flüchtiges Computerprogrammprodukt ist ein Signal, z.B. ein elektromagnetisches Signal, wie ein optisches Signal, das ein flüchtiger Träger für den Computerprogrammcode ist. Das Tragen eines solchen Computerprogrammcodes kann durch Modulation des Signals mit einer herkömmlichen Moduliertechnik wie QPSK für digitale Daten erreicht werden, so dass binäre Daten, die den Computerprogrammcode darstellen, auf das flüchtige elektromagnetische Signal aufgebracht werden. Solche Signale werden z.B. genutzt, wenn Computerprogrammcode drahtlos über eine Wi-Fi-Verbindung an einen Laptop übertragen wird.
Im Falle eines nicht flüchtigen Computerprogrammprodukts ist der Computerprogrammcode in einem greifbaren, computerlesbaren Speichermedium verankert. Das Speichermedium ist dann der oben genannte nichtflüchtige Träger, so dass der Computerprogrammcode dauerhaft oder nicht dauerhaft auf abrufbare Weise in oder auf diesem Speichermedium gespeichert ist. Das Speichermedium kann von in der Computertechnik üblichem Typ sein, wie beispielsweise ein Flash-Speicher, ein ASIC, eine CD oder dergleichen.
Anstelle eines ECU 450 kann das Fahrzeugsystem 100 einen anderen Prozessortyp zur Bereitstellung der elektronischen Logik haben, z.B. einen Embedded Controller, einen Bordcomputer oder ein beliebiges Verarbeitungsmodul, das im Fahrzeug eingesetzt sein kann.
Der Verbrennungsprozess in einem Verbrennungsmotor führt zur Bildung unerwünschter gasförmiger Nebenprodukte, einschließlich Kohlenwasserstoffe und Stickoxide. Die zulässigen Emissionswerte von unerwünschten Verbrennungsnebenprodukten am Auspuffendrohr eines Kraftfahrzeugs sind durch verschiedene staatliche Vorschriften begrenzt. Nachbehandlungsvorrichtungen werden häufig zwischen dem Motorabgaskrümmer und dem Auspuffendrohr eingesetzt, um die Bestandteile der Verbrennungsnebenprodukte chemisch zu verändern, um die staatlichen Vorschriften zu erfüllen. Die Nachbehandlungsvorrichtungen, die zur Behandlung von Abgasen aus einem Dieselmotor verwendet werden, können oxidierende Katalysatoren, selektive katalytische Reduktionskonverter (Englisch: Selective Catalytic Reduction, SCR) und Dieselpartikelfilter beinhalten.
Eine der Aufgaben des ECU 450 kann die Steuerung und Korrektur der Kraftstoffmenge sein, die der Injektor 160 einspritzt. Die Emissionen des Motors können durch eine präzise Steuerung des Motorbetriebs, einschließlich der Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge, reduziert werden. Eine Soll-Kennlinie, die sich auf die Einspritzmenge bezieht, die auf die Einschaltdauer des Injektors 160 bezogen ist, kann durch Messen der Eigenschaften einer Population von Kraftstoffinjektoren ermittelt werden. In der Praxis weisen einzelne Kraftstoffinjektoren 160 zugeordnete Toleranzen auf, die durch Herstellungsschwankungen und/oder Verschleiß im Betrieb verursacht werden können, so dass der von einem bestimmten Injektor 160 tatsächlich abgegebene Kraftstoff von der Kraftstoffzufuhr abweicht, die durch die Soll-Kennlinie vorhergesagt würde. Um den Effekt der Kraftstoffinjektorvariationen zu minimieren, können Algorithmen verwendet werden, um die Eigenschaften jedes einzelnen Injektors 160 in einem Motor zu erlernen und einen Korrekturfaktor basierend auf den erlernten Eigenschaften anzuwenden, wobei der Korrekturfaktor verwendet wird, um die vorgegebene Einschaltdauer für den einzelnen Injektor 160 zu ändern. Die Kraftstoffmenge, die von einem Kraftstoffinjektor 160 abgegeben wird, hängt auch vom Kraftstoffdruck ab, der über den Kraftstoffverteiler 170 an einen Kraftstoffeinlass des Injektors abgegeben wird. Daher muss der erlernte Korrekturfaktor weiter angepasst werden, um den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler 170 zu berücksichtigen.
Ein Algorithmus zum Erlernen der Eigenschaften der Kraftstoffinjektoren in einem Motor kann das Betätigen eines Kraftstoffinjektors 160 für eine bekannte Einschaltdauer beinhalten, um eine Kraftstoffmenge mit einem vorbestimmten Kraftstoffverteilerdruck während eines Zeitintervalls, wenn der Kraftstoff normalerweise nicht eingespritzt wird, wie beispielsweise während einer Verzögerungskraftstoffabschaltung (Englisch: Deceleration Fuel CutOff, DFCO), in einen Zylinder 125 des Motors einzuspritzen. Da es nicht möglich ist, die Menge des in einen laufenden Motor eingespritzten Kraftstoffs während des normalen Betriebs des Fahrzeugs direkt zu messen, werden indirekte Verfahren verwendet, um die tatsächliche Einspritzmenge zu schätzen, indem die tatsächliche Einspritzmenge mit einem messbaren Signal korreliert wird. Beispiele für messbare Signale beinhalten, sind aber nicht darauf limitiert, die Kurbelwellenbeschleunigung, die Sauerstoffkonzentration und den Zylinderinnendruck. Die nachfolgende Diskussion geht davon aus, dass die Kurbelwellenbeschleunigung zur Schätzung der tatsächlichen Einspritzmenge verwendet wird, wobei zu beachten ist, dass ein anderes messbares Signal verwendet werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Durch das Messen eines Signals, wie beispielsweise einer Winkelbeschleunigung der Motorkurbelwelle 145, die sich aus der eingespritzten Kraftstoffmenge ergibt, kann das durch die eingespritzte Kraftstoffmenge erzeugte Drehmoment bestimmt werden. Durch Vergleichen des erzeugten Drehmoments mit einem erwarteten Drehmomentwert für die gegebene Einschaltdauer und den Kraftstoffdruck kann ein Korrekturwert für den konkreten Kraftstoffinj ektor 160 bei dem konkreten Kraftstoffdruck erlernt werden. Eine Karte der Korrekturwerte für alle Kraftstoffinjektoren über einen Bereich von Kraftstoffdrücken kann erstellt werden, indem dieser Prozess für jeden der Injektoren bei jedem der Kraftstoffdrücke von Interesse wiederholt wird.
Staatliche Anforderungen an Onboard-Diagnosesysteme (OBD II-Systeme) legen Normen für die Überwachung von Emissionssystemen im Betrieb und die Erkennung von Fehlfunktionen der überwachten Systeme fest. Diese Anforderungen schränken die Anzahl der Vorkonditionierungszyklen ein, die das System zur Bestimmung der Kompensationswerte vor der Emissionsprüfung verwendet. Die Anzahl der DFCO-Situationen während dem Vorkonditionieren erlaubt möglicherweise nicht die Erstellung der gesamten Karte der Korrekturwerte vor der Emissionsprüfung.
Das hierin offenbarte Verfahren zum Erlernen von Kraftstoffeinstellwerten ermöglicht es, Kraftstoffmengeneinstellwerte für eine zunächst begrenzte Anzahl von Kraftstoffdruckwerten direkt zu bestimmen und berechnet prognostizierte Kraftstoffmengeneinstellwerte bei anderen Druckwerten, die sich von den Druckwerten unterscheiden, bei denen die Einstellwerte direkt bestimmt wurden. Die prognostizierten Kraftstoffmengeneinstellwerte werden dann zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung verwendet, bis genügend DFCO-Ereignisse aufgetreten sind, um eine direkte Bestimmung der Kraftstoffmengenanpassung bei Kraftstoffdruckwerten zusätzlich zu der zunächst begrenzten Anzahl von Kraftstoffdruckwerten zu ermöglichen.
In der folgenden Beschreibung werden die Begriffe WPA (schlechteste akzeptable Performance, Englisch: worst performing acceptable) und BPU (beste inakzeptable Performance, Englisch: best performing unacceptable) verwendet. Wie hierin verwendet, beziehen sich die WPA-Eigenschaften auf einen Injektor mit einer Kraftstoffmengendrift, positiv oder negativ, die einer Nutzung von 150.000 Meilen (FUL - volle Lebensdauer, Englisch: Full Useful Life) entspricht, ohne die OBD II-Emissionsgrenzwerte gemäß OBD II-Verordnung zu überschreiten. Wie hierin verwendet, beziehen sich die BPU-Kennlinien auf einen Injektor, der eine positive oder negative Kraftstoffmengendrift aufweist, die zu Emissionen führt, die den OBD II-Emissionsgrenzwert überschreiten. Der Emissionsgrenzwert wird durch die OBD II-Verordnung als das 1,5-fache der Basisemissionsnorm definiert.
In einem exemplarischen diagnostischen Kleinmengenanpassungsverfahren (Englisch: diagnostic small quantity adjustment, diagnostic SQA) wird der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler 170 auf einen vorgegebenen Wert geregelt. Während eines DFCO-Zustands wird ein Kraftstoffinjektor 160 für eine bestimmte Zeit eingeschaltet, um eine bestimmte Kraftstoffmenge in einen Zylinder des Motors einzuspritzen. Die durch die Verbrennung der eingespritzten Kraftstoffmenge erzeugte Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle 145 wird mit der Winkelbeschleunigung verglichen, die durch die Verbrennung einer Kraftstoffnennmenge erzeugt würde. Das diagnostische SQA-Verfahren ist in der Lage, den Unterschied der Kraftstoffmengen in Bezug auf einen Wert der Änderung der Einschaltdauer (Delta Einschaltdauer) für den gegebenen Injektor 160 zu berechnen.
Das exemplarische SQA-Diagnoseverfahren kann eine verdächtige SQA (SSQA, Englisch: suspicious SQA)-Phase beinhalten, in der der jeweilige Injektor 160 als verdächtig oder nicht verdächtig eingestuft wird. Während dieser SSQA-Phase werden mehrere Injektionen am gegebenen Injektor 160 während mehreren DFCO-Bedingungen durchgeführt, um die Drift in der Delta-Einschaltzeit des Injektors über die mehreren Injektionen zu berechnen. Die Änderung der Einschaltdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Injektionen wird genutzt, um dem jeweiligen Injektor ein Konfidenzniveau zuzuordnen. Ein Injektor gilt als verdächtig, wenn das Konfidenzniveau unter einem kalibrierbaren Schwellenwert liegt. Die SSQA-Phase kann nur ein bestandenes Diagnoseergebnis für nicht verdächtige Injektoren melden.
Injektoren, die den SSQA-Test nicht bestehen, können in einer Validierungs-SQA (VSQA)-Phase getestet werden, um zu validieren, ob der Injektor 160 einen Fehlerzustand aufweist. Die VSQA-Phase führt unter zusätzlichen DFCO-Bedingungen, zusätzliche Injektionen, die im Allgemeinen höher sind als die Anzahl der während der SSQA durchgeführten Injektionen, am verdächtigen Injektor durch, um einen genaueren Driftwert für den getesteten Injektor 160 zu bestimmen. Wenn die während der VSQA-Phase berechnete Delta-Einschaltzeit größer als ein kalibrierbarer Schwellenwert ist, wird ein Diagnosefehlercode (Englisch: Diagnostic Trouble Code, DTC) eingestellt. Der VSQA-Diagnose sind zwei separate DTCs für jeden Zylinder zugeordnet: eine für eine übermäßige negative Abweichung der Einspritzmenge und eine für eine übermäßige positive Abweichung der Einspritzmenge.
Das vorstehend beschriebene diagnostische SQA-Verfahren wird für jeden der Injektoren 160 in einem Mehrzylindermotor durchgeführt, wobei ein einzelner Wert des Kraftstoffverteilerdrucks für die Charakterisierung aller Injektoren verwendet wird. Das diagnostische SSQA/VSQA-Verfahren wird zu Beginn jedes Fahrzeug-Fahrzyklus, d.h. einmal pro Fahrt, durchgeführt, kann aber auf den nächsten Fahrzyklus übertragen werden, wenn das SSQA/VSQA-Verfahren den Test nicht an allen Zylindern vor Ende eines Fahrzyklus durchgeführt hat.
Da jeder Wert der Delta-Einschaltdauer für jeden Injektor 160 erlernt wird, werden die erlernten Werte im Speicher gespeichert, um als Korrektur einer nominalen Einschaltdauer für nachfolgende Einspritzungen verwendet zu werden. In einer exemplarischen Ausführungsform wird der erlernte Korrekturwert zur nominalen Einschaltdauer addiert, um eine Summe zu bilden, und der Injektor wird für die durch die Summe repräsentierte Zeit eingeschaltet, um eine gewünschte Kraftstoffmenge in den Zylinder einzuspritzen.
Es ist wünschenswert, jeden der Injektoren in einem Mehrzylindermotor bei einer Vielzahl von Kraftstoffverteilerdrücken zu charakterisieren. Die Zeit, die die SQA-Logik benötigt, um Kompensationswerte für alle Zylinder bei allen Prüfdrücken zu erlernen, kann unerwünscht lang sein. Um die Emissionen und die Diagnoseleistung des Fahrzeugs zu verbessern, extrapoliert das vorliegend offenbarte Verfahren und die Vorrichtung die im diagnostischen SQA-Verfahren für jeden Injektor 160 erlernten Korrekturwerte auf Werte bei anderen Kraftstoffdrücken. Diese extrapolierten Werte können dann verwendet werden, um die tatsächlichen Eigenschaften des Injektors bei anderen Prüfdrücken zu kompensieren, bis das Fahrzeug für eine ausreichende Zeit im Fahrzyklus betrieben wurde, um direkt Kompensationswerte bei den anderen Kraftstoffdrücken zu erlernen.
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zum Erlernen von Kraftstoffmengeneinstellwerten, wie in der vorstehenden Diskussion beschrieben, vorgestellt. Das Verfahren 500 wird bei Schritt 510 während eines DFCO-Ereignisses gestartet. Das Verfahren fährt mit Schritt 515 fort, wobei der Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler 170 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird. In Schritt 520 wählt das Verfahren einen bestimmten zu charakterisierenden Injektor 160 aus der Vielzahl der Injektoren in einem Mehrzylindermotor aus. Das Verfahren fährt dann mit Schritt 525 fort, wo der ausgewählte Injektor 160 für eine vorbestimmte Einschaltdauer mit Strom versorgt wird.
Nach dem Einschalten des Injektors fährt das Verfahren mit Schritt 530 fort, wo die eingespritzte Kraftstoffmenge gemessen wird. Diese Bestimmung erfolgt auf der Grundlage eines messbaren Signals (z.B. Kurbelwellenbeschleunigung), das mit der eingespritzten Kraftstoffmenge korreliert werden kann. In Schritt 535 wird ein Einschaltdauerkorrekturwert bestimmt, der einer Differenz zwischen der gemessenen eingespritzten Kraftstoffmenge und der nominalen Kraftstoffmenge, die aufgrund der nominalen Kennlinie zu der in Schritt 525 verwendeten Einschaltdauer erwartet würde, entspricht..
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 3 wird in Schritt 540 der in Schritt 535 für den ausgewählten Injektor bestimmte Einschaltdauerkorrekturwert bei dem gewählten Kraftstoffverteilerdruck in einer Tabelle gespeichert. In Schritt 545 werden extrapolierte Werte des Einschaltdauerkorrekturwerte für den ausgewählten Injektor 160 bei anderen Verteilerdrücken basierend auf dem Einschaltdauerkorrekturwert berechnet, der in Schritt 535 bei dem in Schritt 515 eingestellten Verteilerdruck bestimmt wurde. Diese extrapolierten Werte werden in Tabellenzellen gespeichert, die den ausgewählten Injektoren bei den anderen Drücken entsprechen. Das Verfahren 500 endet dann bei Schritt 550.
Unter Bezugnahme auf 4 wird eine Tabelle mit Beispielen für erlernte Injektor-Einschaltdauereinstellwerte gemäß einer exemplarischen Ausführungsform dargestellt. Das in 4 dargestellte nicht einschränkende Beispiel geht davon aus, dass es sechs Kraftstoffinjektoren 160 gibt, d.h. einen Sechszylindermotor mit einem Injektor pro Zylinder. Das in 4 dargestellte nicht einschränkende Beispiel geht auch davon aus, dass für jeden Injektor 160 bei vier verschiedenen Kraftstoffverteilerdrücken Korrekturwerte für die Einschaltdauer bestimmt werden. Wird der Motor in der Praxis mit einem Kraftstoffverteilerdruck betrieben, der sich von den vier die Tabelle definierenden Verteilerdrücken unterscheidet, kann durch Interpolation oder Extrapolation ein Korrekturwert für den momentanen Kraftstoffverteilerdruck basierend auf den Werten in der Tabelle von 4 ermittelt werden. Es ist zu beachten, dass die Lehren aus der vorliegenden Offenbarung in Fällen von mehr oder weniger als sechs Injektoren und in Fällen von mehr oder weniger als vier verschiedenen Kraftstoffleitungsdrücken angewendet werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Es ist wünschenswert, für jede Injektor-Druck Kombination einen Einschaltdauerkorrekturwert zu erlernen. Die Anzahl der zu erlernenden Einschaltdauerkorrekturwerte ist das Produkt aus der Anzahl der Injektoren und der Anzahl der Drücke. Der in 4 dargestellte Fall mit sechs Injektoren und vier Kraftstoffverteilerdrücke erfordert die Bestimmung von vierundzwanzig verschiedenen Korrekturwerten. Das hierin beschriebene Verfahren erlaubt die anfängliche Bestimmung aller 24 Korrekturwerte innerhalb von sechs Zyklen des im Flussdiagramm von 3 dargestellten Verfahrens 500 und ermöglicht damit einen verbesserten Motorbetrieb früher, als es möglich wäre, wenn es erforderlich wäre, das Verfahren 500 von 3 24 mal auszuführen, um die Korrekturtabelle der Einschaltdauer vollständig zu füllen.
Unter Bezugnahme auf 4 ist eine Korrekturtabelle 600 mit 24 Zeilen dargestellt. Spalte 605 enthält Bezeichnungen für jedes von vier verschiedenen Verteilerdruckniveaus mit den Bezeichnungen P0, P1, P2 und P3. Spalte 601 enthält Bezeichnungen für die sechs verschiedenen Injektoren, die so wiederholt werden, dass jede der vierundzwanzig Reihen eine der vierundzwanzig verschiedenen Injektor-Druck Kombinationen darstellt. Die oberen sechs Reihen in der Tabelle, dargestellt als Bereich 615, stellen Zellen in der Tabelle für jeden der sechs Injektoren auf dem ersten Verteilerdruckniveau P0 dar. Die zweite Gruppe von sechs Reihen in der Tabelle, dargestellt als Bereich 620, stellt Zellen in der Tabelle für jeden der sechs Injektoren auf dem zweiten Verteilerdruckniveau P1 dar. Die dritte Gruppe von sechs Reihen in der Tabelle, dargestellt als Bereich 625, stellt Zellen in der Tabelle für jeden der sechs Injektoren auf dem dritten Verteilerdruckniveau P2 dar. Die vierte Gruppe von sechs Reihen in der Tabelle, dargestellt als Bereich 630, stellt Zellen in der Tabelle für jeden der sechs Injektoren auf dem vierten Verteilerdruckniveau P3 dar.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 4 stellt jede der Spalten 635, 640, 645, 650, 655 und 660 den Inhalt der 24 erlernten Einschaltdauereinstellwerte zu einem anderen Zeitpunkt dar. Zunächst, bevor das in 3 dargestellte Verfahren 500, wie zu Beginn eines Fahrzyklus, ausgeführt wurde, wurden keine Injektor-Einschaltdauereinstellwerte erlernt und jede Zelle in der Korrekturwerttabelle ist auf Null gesetzt. Zur Veranschaulichung wird davon ausgegangen, dass beim ersten Ausführen des in 3 dargestellten Verfahrens 500 der Kraftstoffverteilerdruck in Schritt 515 auf P1 eingestellt wird und der Injektor, der Kraftstoff an Zylinder 1 abgibt, wird in Schritt 520 als zu charakterisierender Injektor ausgewählt. Zur Veranschaulichung wird davon ausgegangen, dass der Einschaltdauerkorrekturwert in Schritt 535 auf 60 Mikrosekunden bestimmt wird. In Schritt 540 wird der bestimmte Korrekturwert von 60 Mikrosekunden in der Zelle entsprechend Zylinder 1 bei Druck P1 gespeichert.
In Schritt 545 werden extrapolierte Werte des Einschaltdauerkorrekturwerts für den ausgewählten Injektor bei anderen Verteilerdrücken basierend auf dem Einschaltdauerkorrekturwert berechnet, der in Schritt 535 bei dem in Schritt 515 eingestellten Verteilerdruck bestimmt wurde. Zur Veranschaulichung wird davon ausgegangen, dass der Korrekturwert für den Injektor bei Druck P0 durch Multiplizieren des für diesen Injektor bei Druck P1 bestimmten Korrekturwerts mit einem Faktor von 1,5 erhalten wird. Der resultierende extrapolierte Korrekturwert für Injektor 1 bei Druck P0 beträgt 90 Mikrosekunden (1,5 mal 60 Mikrosekunden). Der Wert von 90 Mikrosekunden wird dann in der Zelle gespeichert, die dem Injektor 1 bei dem Druck P0 entspricht.
Zur Veranschaulichung wird davon ausgegangen, dass der Korrekturwert für den Injektor bei Druck P2 durch Multiplizieren des für diesen Injektor bei Druck P1 bestimmten Korrekturwerts mit einem Faktor von 0,8 erhalten wird. Der resultierende extrapolierte Korrekturwert für Injektor 1 bei Druck P2 beträgt 48 Mikrosekunden (0,8 mal 60 Mikrosekunden). Der Wert von 48 Mikrosekunden wird dann in der Zelle gespeichert, die dem Injektor 1 bei Druck P2 entspricht.
Zur Veranschaulichung wird davon ausgegangen, dass der Korrekturwert für den Injektor bei Druck P3 durch Multiplizieren des für diesen Injektor bei Druck P1 bestimmten Korrekturwerts mit dem Faktor 0,65 erhalten wird. Der resultierende extrapolierte Korrekturwert für Injektor 1 bei Druck P0 beträgt 39 Mikrosekunden (0,65 mal 60 Mikrosekunden). Der Wert von 39 Mikrosekunden wird dann in der Zelle gespeichert, die dem Injektor 1 bei Druck P3 entspricht.
Unter Bezugnahme auf 4 zeigt Spalte 635 den Inhalt der Korrekturwert-Matrix nach der ersten Ausführung des Verfahrens 500 aus 3. Wie in Spalte 635 dargestellt, wurden nach einem Zyklus des Verfahrens 500 vier der Korrekturwerte bestimmt, d.h. die Werte für Injektor 1 bei jedem der vier Drücke. Die restlichen 21 Korrekturwerte wurden zu dem Zeitpunkt, der durch Spalte 635 repräsentiert, wird noch nicht ermittelt.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird in der exemplarischen Darstellung beim zweiten Ausführen des Verfahrens 500 von 3 der Korrekturwert für den Injektor, der Kraftstoff an Zylinder 2 bei Verteilerdruck P1 abgibt, in Schritt 535 auf 55 Mikrosekunden bestimmt. In Schritt 540 wird der bestimmte Korrekturwert von 55 Mikrosekunden in der Zelle gespeichert, die Zylinder 2 bei Druck P1 entspricht. In Schritt 545 werden die Korrekturwerte für Zylinder 2 bei P0, P2 und P3 bestimmt, indem der P1-Wert von 55 Mikrosekunden jeweils mit 1,5, 0,8 und 0,65 multipliziert wird, was Korrekturwerte von 82,5, 44 und 35,75 Mikrosekunden ergibt. Unter Bezugnahme auf 4 stellt Spalte 640 den Inhalt der Korrekturwert-Matrix nach der zweiten Ausführung des Verfahrens 500 von 3 dar. Die Matrix enthält nun acht Korrekturwerte: die zuvor bestimmten Korrekturwerte für Injektor 1 und die neu bestimmten Korrekturwerte für Injektor 2 bei allen vier Drücken. Sechzehn der Korrekturwerte sind zu dem Zeitpunkt, der durch Spalte 640 repräsentiert wird, noch unbestimmt.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird in der exemplarischen Darstellung beim dritten Ausführen des Verfahrens 500 von 3 der Korrekturwert für den Injektor, der Kraftstoff an Zylinder 3 bei Verteilerdruck P1 abgibt, in Schritt 535 auf 57 Mikrosekunden bestimmt. In Schritt 540 wird der bestimmte Korrekturwert von 57 Mikrosekunden in der Zelle gespeichert, die Zylinder 3 bei Druck P1 entspricht. In Schritt 545 werden die Korrekturwerte für Zylinder 3 bei P0, P2 und P3 bestimmt, indem der P1-Wert von 57 Mikrosekunden jeweils mit 1,5, 0,8 und 0,65 multipliziert wird, was Korrekturwerte von 85,5, 45,6 und 37,05 Mikrosekunden ergibt. Unter Bezugnahme auf 4 stellt Spalte 645 den Inhalt der Korrekturwert-Matrix nach der dritten Ausführung des Verfahrens 500 von 3 dar. Die Matrix enthält nun zwölf Korrekturwerte: die zuvor bestimmten Korrekturwerte für die Injektoren 1 und 2 und die neu bestimmten Korrekturwerte für den Injektor 3 bei allen vier Drücken. Zwölf der Korrekturwerte sind zu dem Zeitpunkt, der durch Spalte 645 repräsentiert wird, noch unbestimmt.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird in der exemplarischen Darstellung beim vierten Ausführen des Verfahrens 500 von 3 der Korrekturwert für den Injektor, der Kraftstoff an Zylinder 4 bei Verteilerdruck P1 abgibt, in Schritt 535 auf 62 Mikrosekunden bestimmt. In Schritt 540 wird der bestimmte Korrekturwert von 62 Mikrosekunden in der Zelle gespeichert, die Zylinder 4 bei Druck P1 entspricht. In Schritt 545 werden die Korrekturwerte für Zylinder 4 bei P0, P2 und P3 bestimmt, indem der P1-Wert von 62 Mikrosekunden jeweils mit 1,5, 0,8 und 0,65 multipliziert wird, was Korrekturwerte von 93, 49,6 und 40,3 Mikrosekunden ergibt. Unter Bezugnahme auf 4 stellt Spalte 650 den Inhalt der Korrekturwert-Matrix nach der vierten Ausführung des Verfahrens 500 aus 3 dar. Die Matrix enthält nun sechzehn Korrekturwerte: die zuvor bestimmten Korrekturwerte für die Injektoren 1, 2 und 3 und die neu bestimmten Korrekturwerte für den Injektor 4 bei allen vier Drücken. Acht der Korrekturwerte sind zu dem Zeitpunkt, der durch Spalte 650 repräsentiert wird, noch unbestimmt.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird in der exemplarischen Darstellung beim fünften Ausführen des Verfahrens 500 von 3 der Korrekturwert für den Injektor, der Kraftstoff zum Zylinder 5 bei Verteilerdruck P1 fördert, in Schritt 535 auf 66 Mikrosekunden bestimmt. In Schritt 540 wird der bestimmte Korrekturwert von 66 Mikrosekunden in der Zelle gespeichert, die Zylinder 5 bei Druck P1 entspricht. In Schritt 545 werden die Korrekturwerte für Zylinder 5 bei P0, P2 und P3 bestimmt, indem der P1-Wert von 66 Mikrosekunden jeweils mit 1,5, 0,8 und 0,65 multipliziert wird, was Korrekturwerte von 99, 52,8 und 42,9 Mikrosekunden ergibt. Unter Bezugnahme auf 4 stellt Spalte 655 den Inhalt der Korrekturwert-Matrix nach der fünften Ausführung des Verfahrens 500 von 3 dar. Die Matrix enthält nun zwanzig Korrekturwerte: die zuvor bestimmten Korrekturwerte für die Injektoren 1, 2, 3 und 4 und die neu bestimmten Korrekturwerte für den Injektor 5 bei allen vier Drücken. Sechzehn der Korrekturwerte sind zu dem Zeitpunkt, der durch Spalte 655 repräsentiert wird, noch unbestimmt.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird in der exemplarischen Darstellung beim sechsten Ausführen des Verfahrens 500 von 3. der Korrekturwert für den Injektor, der Kraftstoff zum Zylinder 6 bei Verteilerdruck P1 abgibt, in Schritt 535 auf 64 Mikrosekunden bestimmt. In Schritt 540 wird der bestimmte Korrekturwert von 64 Mikrosekunden in der Zelle gespeichert, die Zylinder 6 bei Druck P1 entspricht. In Schritt 545 werden die Korrekturwerte für Zylinder 6 bei P0, P2 und P3 bestimmt, indem der P1-Wert von 64 Mikrosekunden jeweils mit 1,5, 0,8 und 0,65 multipliziert wird, was Korrekturwerte von 96, 51,2 und 41,6 Mikrosekunden ergibt. Unter Bezugnahme auf 4 stellt Spalte 660 den Inhalt der Korrekturwert-Matrix nach der sechsten Ausführung des Verfahrens 500 aus 3 dar. Die Matrix enthält nun 24 Korrekturwerte: die zuvor bestimmten Korrekturwerte für die Injektoren 1, 2, 3, 4 und 5 und die neu bestimmten Korrekturwerte für das Injektor 6 bei allen vier Drücken. Keiner der Korrekturwerte ist zu dem durch Spalte 660 repräsentierten Zeitpunkt noch unbestimmt.
In dem in 4 dargestellten Beispiel wird davon ausgegangen, dass die Korrekturwerte für jeden Zylinder bei den Verteilerdrücken P0, P2 und P3 durch Multiplizieren des Korrekturwerts für diesen Zylinder bei Verteilerdruck P1 mit 1,5, 0,8 bzw. 0,65 bestimmt werden. Es ist zu beachten, dass die tatsächlichen Korrekturwerte abhängig von den tatsächlichen Verteilerdruckwerten P0, P1, P2, P3 von den im Beispiel verwendeten abweichen können. Es ist auch zu beachten, dass die Extrapolation eines Korrekturwertes auf einen anderen Verteilerdruck nicht auf eine einfache Multiplikation mit einer vorgegebenen Konstante beschränkt ist. Eine Extrapolation, bei der ein vorgegebener Offsetwert, eine Kombination aus einem vorgegebenen Multiplikator und einem vorgegebenen Offset und andere mathematische Funktionen können auf einen Messwert angewendet werden, um einen extrapolierten Wert zu erhalten, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Es ist auch zu beachten, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf insgesamt vier Verteilerdruckwerte beschränkt ist, sondern auf beliebig viele Verteilerdruckwerte ausgedehnt werden kann.
Das hierin offenbarte Verfahren ermöglicht es, eine Matrix von Korrekturwerten durch eine Kombination aus direkter Messung und Extrapolation in kürzerer Zeit zu bestimmen, als erforderlich wäre, um die Matrix vollständig mit direkten Messwerten zu füllen. In einem Aspekt der Offenbarung wird das Verfahren 500 (unter Wegfall des Extrapolationsschrittes 545) mit einem Verteilerdruckwert und einer Injektorauswahl ausgeführt, für die nur ein extrapolierter Wert verfügbar ist, sobald die Matrix der Korrekturwerte durch eine Kombination aus direkter Messung und Extrapolation vollständig gefüllt ist. Der so ermittelte Korrekturwert wird in der Korrekturwertmatrix gespeichert und ersetzt den zuvor durch Extrapolation erhaltenen Wert. Dies wird so lange fortgesetzt, bis die Matrix vollständig mit direkt bestimmten Korrekturfaktoren gefüllt ist oder bis das Fahrzeug abgeschaltet wird, je nachdem, was zuerst eintritt.
Eine Methode der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Dazu gehört auch das schnelle Erlernen von Injektor-Einschaltdauerkorrekturfaktoren in kürzerer Zeit, als das direkte Erlernen erfordern würde. Dadurch werden die Emissionsleistung und die Diagnosefähigkeit früher in einem Fahrzeugbetriebszyklus verbessert.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich exemplarischer Natur und Abweichungen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sollen im Rahmen der vorliegenden Offenbarung liegen. Solche Abweichungen sind nicht als Abweichung von Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.

Claims

Ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors eines Verbrennungsmotors, umfassend die Schritte von: Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts für einen Kraftstoffinjektor bei einem ersten Kraftstoffverteilerdruck; Berechnen eines ersten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts durch Ausführen einer ersten mathematischen Berechnung an dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert; und Steuern des Betriebs des Kraftstoffinjektors basierend auf dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert und dem ersten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwert.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts die folgenden Schritte umfasst: Einstellen des Kraftstoffverteilerdrucks eines Kraftstoffverteilers auf den ersten Kraftstoffverteilerdruck, wobei der Kraftstoffverteiler konfiguriert ist, um dem Kraftstoffinj ektor Kraftstoff zuzuführen; Durchführen einer Prüfeinspritzung durch Einschalten des Kraftstoffinjektors für eine erste Einschaltdauer beim ersten Kraftstoffverteilerdruck; Bestimmen einer momentanen Kraftstoffmenge, die von dem Kraftstoffinjektor während der Prüfeinspritzung eingespritzt wird; und Bestimmen eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts als die Differenz zwischen der ersten Einschaltdauer und einer nominalen Einschaltdauer, die der tatsächlichen Kraftstoffmenge entspricht, die während der Prüfeinspritzung eingespritzt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor ein Mehrzylindermotor ist, der einen Kraftstoffinjektor pro Zylinder umfasst, und wobei die Schritte des Bestimmens eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts und des Berechnens eines ersten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts einmal für jeden der Vielzahl von Kraftstoffinjektoren in dem Motor durchgeführt werden.
Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Berechnens eines zweiten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts durch Ausführen einer zweiten mathematischen Berechnung an dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert.
Das Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend den Schritt des Berechnens eines dritten extrapolierten Einschaltdauerkorrekturwerts durch Ausführen einer dritten mathematischen Berechnung an dem momentanen Einschaltdauerkorrekturwert.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste mathematische Berechnung das Multiplizieren des momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts mit einer vorbestimmten Konstante umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste mathematische Berechnung das Addieren des momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts zu einer vorbestimmten Konstante umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste mathematische Berechnung das Multiplizieren des momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts mit einer ersten vorbestimmten Konstanten und das Addieren des Produkts der Multiplikation zu einer zweiten vorbestimmten Konstanten umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens eines momentanen Einschaltdauerkorrekturwerts während eines DFCO-Ereignisses durchgeführt wird.
Ein Automobilsystem, umfassend eine elektronische Steuereinheit, die konfiguriert ist, um das Verfahren nach Anspruch 1 durchzuführen.