DE10357158B4 - Method for correcting the injection duration of an injector for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Korrigieren der Einspritzdauer eines Injektors für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckspeicher, aus dem Kraftstoff dem Injektor zugeführt wird, und die Einspritzdauer des Injektors abhängig von einem Wert für eine geforderte Einspritzmenge an Kraftstoff und abhängig von dem Druck im Hochdruckspeicher ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Differenz (D) eines Ist-Differenzdruckwertes (ID) und eines vorgturfaktor (KF) zum Korrigieren der Einspritzdauer (TE) und/oder eines Einspritzzeitpunktes gebildet wird, wobei der Ist-Differenzdruckwert (ID) aus einer Differenz aus einem ersten Druck (pHDSa') im Hochdruckspeicher unmittelbar vor dem Einspritzen des Injektors (I3) und aus einem zweiten Druck (pHDSb') im Hochdruckspeicher während des Einspritzens des Injektors (I3) gebildet wird und wobei zwischen der Ermittlung des ersten Drucks (pHDSa') und zweiten Drucks (PHDSb') ein vorgegebenes Zeitintervall (DT) liegt.Method for correcting the injection duration of an injector for an internal combustion engine with a high-pressure accumulator, from which fuel is supplied to the injector, and the injection duration of the injector is determined as a function of a value for a required injection quantity of fuel and depending on the pressure in the high-pressure accumulator, characterized in that, depending on the difference (D), an actual differential pressure value (ID) and a preference factor (KF) are formed for correcting the injection duration (TE) and / or an injection time, the actual differential pressure value (ID) being a difference between a first Pressure (pHDSa ') is formed in the high-pressure accumulator immediately before injection of the injector (I3) and a second pressure (pHDSb') in the high-pressure accumulator during injection of the injector (I3) and wherein between the determination of the first pressure (pHDSa ') and second pressure (PHDSb ') is a predetermined time interval (DT).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Korrigieren der Einspritzdauer eines Injektors für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for correcting the injection duration of an injector for an internal combustion engine according to the preamble of
Elektrisch angesteuerte Injektoren zur Einspritzung von Kraftstoff werden meist im Rahmen von Common-Rail- bzw. Hochdruckspeicher-Systemen verwendet. Dabei sind die Druckerzeugung und die Einspritzung entkoppelt. Der Einspritzdruck wird unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt und steht im Hochdruckspeicher für die Einspritzung bereit.Electrically controlled injectors for injecting fuel are usually used in the context of common rail or high-pressure storage systems. The pressure generation and the injection are decoupled. The injection pressure is generated independently of the engine speed and the injection quantity and is ready for injection in the high-pressure accumulator.
Aus der
Aus der
Aus der
Weiter offenbart die
Schließlich offenbart die
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren anzugeben, welches die aufgrund des Verschleißes der Injektoren während der Laufzeit auftretenden Einspritzmengen-Abweichungen kompensiert.The object of the invention is to provide a method which compensates for the occurring due to wear of the injectors during runtime injection quantity deviations.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method according to
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Korrigieren der Einspritzdauer eines Injektors für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckspeicher, aus dem Kraftstoff dem Injektor zugeführt wird, und die Einspritzdauer des Injektors abhängig von einem Wert für eine geforderte Einspritzmenge an Kraftstoff und abhängig von dem Druck im Hochdruckspeicher ermittelt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass abhängig von der Differenz eines Ist-Differenzdruckwertes und eines vorgegebenen Soll-Differenzdruckwertes ein Korrekturfaktor zum Korrigieren der Einspritzdauer und/oder eines Einspritzzeitpunktes gebildet wird, wobei der Ist-Differenzdruckwert aus einer Differenz aus einem ersten Druck im Hochdruckspeicher unmittelbar vor dem Einspritzen des Injektors und aus einem zweiten Druck im Hochdruckspeicher während des Einspritzens des Injektors gebildet wird.The inventive method for correcting the injection duration of an injector for an internal combustion engine with a high-pressure accumulator from which fuel is supplied to the injector, and the injection duration of the injector is determined depending on a value for a required injection amount of fuel and depending on the pressure in the high-pressure accumulator draws characterized in that depending on the difference of an actual differential pressure value and a predetermined desired differential pressure value, a correction factor for correcting the injection duration and / or an injection time is formed, wherein the actual differential pressure value of a difference from a first pressure in the high pressure accumulator immediately before Injecting the injector and is formed from a second pressure in the high-pressure accumulator during injection of the injector.
Grundsätzlich ergibt sich die Einspritzdauer bzw. der Einspritzzeitpunkt für eine gewisse Einspritzmenge aus dem Druck, der im Hochdruckspeicher anliegt. Je höher der Druck im Hochdruckspeichersystem ist, desto mehr Kraftstoff wird bei gleicher Einspritzdauer in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt. Der Zusammenhang zwischen Druck im Hochdruckspeicher, Einspritzmenge und Einspritzdauer ist meist in einem Kennfeld abgelegt. Aufgrund der Fertigungstoleranzen der Injektoren können den unterschiedlichen Injektoren der Brennkraftmaschine unterschiedliche Kennfelder zugeordnet sein. Es können auch für die einzelnen Injektoren bereits Korrektur-Kennfelder abgelegt werden, wie sie aus der oben genannten Schrift bekannt sind.In principle, the injection duration or the injection time for a certain injection quantity results from the pressure applied in the high-pressure accumulator. The higher the pressure in the high pressure accumulator system, the more fuel is injected at the same injection duration in the cylinder of the internal combustion engine. The relationship between pressure in the high pressure accumulator, injection quantity and injection duration is usually stored in a map. Due to the manufacturing tolerances of the injectors different maps can be assigned to the different injectors of the internal combustion engine. Correction maps can also be filed for the individual injectors, as they are known from the above-mentioned document.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Druck im Hochdruckspeicher unmittelbar vor dem Einspritzen des Injektors – also bei gerade noch geschlossenem Injektor –, und der Druck während des Einspritzens des Injektors – also bei geöffnetem Injektor – ermittelt. Der sich aus der Differenz der beiden Drücke ergebende Ist-Differenzdruckwert wird mit dem vorgegebenen, abgespeicherten Soll-Differenzdruckwert verglichen. Der Ist-Differenzdruckwert und der vorgegebene Soll-Differenzdruckwert können voneinander abweichen, wenn sich das Mengenverhalten des Injektors bspw. durch Verschleiß geändert hat. Ist die Differenz aus den beiden Differenzdruckwerten nahezu null, kann davon ausgegangen werden, dass der Injektor einwandfrei arbeitet bzw. dass bereits eine Korrektur vorgenommen wurde, welche den Ist-Differenzdruckwert ausgleicht. Je mehr die beiden Differenzdruckwerte voneinander abweichen, desto größer ist die Mengenabweichung des Injektors. Die Einspritzdauer muss in der Weise verlängert bzw. verkürzt werden, dass trotz geänderter Einspritzdauer wieder die erforderliche Menge an Kraftstoff in den Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.In the method according to the invention, the pressure in the high-pressure accumulator is determined immediately before injecting the injector-that is, when the injector is just closed-and the pressure during injecting the injector-that is, when the injector is open. The resulting from the difference of the two pressures actual differential pressure value is compared with the predetermined, stored desired differential pressure value. The actual differential pressure value and the predetermined target differential pressure value can deviate from one another if the quantity behavior of the injector has changed, for example due to wear. If the difference between the two differential pressure values is almost zero, it can be assumed that the injector is working properly or that a correction has already been made which compensates for the actual differential pressure value. The more the two differential pressure values deviate from each other, the greater the quantity deviation of the injector. The duration of injection must be lengthened or shortened in such a way that, despite the changed duration of injection, the required amount of fuel is again injected into the cylinder of the internal combustion engine.
Erfindungsgemäß liegt zwischen der Ermittlung des ersten und zweiten Drucks ein vorgegebenes festes Zeitintervall. Der Beginn des Zeitintervalls bzw. das Ermitteln des ersten Drucks sollte unmittelbar vor dem Einspritzen bzw. genau zu Beginn des Einspritzens des Injektors erfolgen, also wenn der Injektor gerade noch geschlossen ist und der Druck im Hochdruckspeicher am größten ist. Das Zeitintervall kann maximal so groß sein, wie die Einspritzdauer des Injektors ist und der Injektor gerade noch offen ist. Der zweite Druck muss spätestens dann ermittelt werden, wenn der Einspritzvorgang beendet ist. Voraussetzung für eine genaue Druckermittlung ist, dass während des Zeitintervalls keine Nachförderung der Hochdruckpumpe in den Hochdruckspeicher stattfindet, d. h. dass der Förderhub Hochdruckpumpe drehzahlsynchron zwischen zwei Einspritzungen liegt. Das Zeitintervall muss für die Ermittlung des Ist-Differenzdruckwertes an den Injektoren stets gleich groß sein, um eine mögliche Abweichung des Ist-Differenzdruckwertes vom Soll-Differenzdruckwert genau bestimmen zu können.According to the invention lies between the determination of the first and second pressure, a predetermined fixed time interval. The beginning of the time interval or the determination of the first pressure should take place immediately before the injection or at the very beginning of injection of the injector, ie when the injector is just closed and the pressure in the high pressure accumulator is greatest. The time interval can be at most as long as the injection duration of the injector is and the injector is just open. The second pressure must be determined at the latest when the injection process has ended. Precondition for an accurate pressure determination is that during the time interval no Nachförderung the high-pressure pump takes place in the high-pressure accumulator, d. H. that the delivery stroke high-pressure pump is rotationally synchronous between two injections. The time interval must always be the same for the determination of the actual differential pressure value at the injectors in order to be able to accurately determine a possible deviation of the actual differential pressure value from the desired differential pressure value.
Vorteilhafterweise wird der vorgegebene Soll-Differenzdruckwert bei erstmaliger Inbetriebnahme des Injektors ermittelt. Zu diesem Zeitpunkt kann davon ausgegangen werden, dass der Injektor noch keinen Verschleiß aufweist. Der Soll-Differenzdruck kann in einem separaten Speicher oder im Motorsteuergerät bzw. im Steuergerät, das die Injektoren ansteuert, gespeichert werden.Advantageously, the predetermined desired differential pressure value is determined when the injector is first put into operation. At this time, it can be assumed that the injector still has no wear. The desired differential pressure can be stored in a separate memory or in the engine control unit or in the control unit that controls the injectors.
Vorteilhafterweise wird der Soll-Differenzdruckwert abhängig vom Druck im Hochdruckspeicher unmittelbar vor dem Einspritzen des Injektors ermittelt, da sich bei unterschiedlichen Druckausgangsniveaus auch unterschiedliche Ist-Druckdifferenzwerte ergeben. Ist der Druck im Hochdruckspeicher unmittelbar vor dem Einspritzen des Injektors bspw. 300 bar, wird der Ist-Druckdifferenzwert geringer sein, als wenn der Druck im Hochdruckspeicher unmittelbar vor dem Einspritzen des Injektors 1000 bar beträgt.Advantageously, the desired differential pressure value is determined as a function of the pressure in the high-pressure accumulator immediately before the injection of the injector, since different actual pressure difference values result at different pressure output levels. If the pressure in the high-pressure accumulator immediately before injection of the injector, for example, 300 bar, the actual pressure difference value will be less than if the pressure in the high-pressure accumulator immediately before injecting the injector is 1000 bar.
Vorteilhafterweise kann beim Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdifferenzdruckwertes durch die Differenz aus dem Ist-Differenzdruckwert und dem Soll-Differenzdruckwert ein akustisches und/oder optisches Signal an den Fahrer ausgegeben werden und/oder ein Eintrag in einem Fehlerspeicher vorgenommen werden. Dadurch soff den Fahrer mitgeteilt werden, dass ein Injektor ausgetauscht werden sollte, da dieser z. B. aufgrund des Verschleißes nicht mehr optimal arbeitet. Bei weiterer Inbetriebnahme könnten irreparable Schäden an der Brennkraftmaschine auftreten. Der Grenzdifferenzwert kann wiederum abhängig vom Druck im Hochdruckspeicher unmittelbar vor dem Einspritzen des Injektors vorgegeben werden. Ein Eintrag in einem Fehlerspeicher ist ebenfalls denkbar.Advantageously, when a predetermined limit differential pressure value is exceeded by the difference between the actual differential pressure value and the desired differential pressure value, an audible and / or visual signal can be output to the driver and / or an entry made in a fault memory. As a result, the driver should be informed that an injector should be replaced because this z. B. no longer works optimally due to wear. Upon further commissioning irreparable damage to the internal combustion engine could occur. The limit difference value can, in turn, be specified as a function of the pressure in the high-pressure accumulator immediately before injecting the injector. An entry in a fault memory is also conceivable.
Vorteilhafterweise kann der erste und zweite Druck mittels eines Drucksensors ermittelt werden. Es können aber auch andere Sensoren verwendet werden, deren Signale in Verbindung mit mathematischen Modellen auf den Druck im Hochdruckspeicher schließen lassen.Advantageously, the first and second pressures can be determined by means of a pressure sensor. However, other sensors may be used whose signals, in conjunction with mathematical models, suggest the pressure in the high pressure accumulator.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigtReference to the drawing, the invention will be explained in more detail. It shows
In
Der Druck pHDS der Ausgangssignale S1 und S2 bewegt sich zwischen ca. 1500 und 1650 bar. Bei einer Nockenwellenstellung NWW von ca. 0°, 90°, 180° und 270° wird jeweils durch einen der vier Injektoren I1, I2, I3 oder I4 dem dazugehörigen Zylinder Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher eingespritzt. Dadurch kommt es an den jeweiligen Nockenwellenstellungen NWW (0°, 90°, 180°, 270°) bzw. kurz nach den jeweiligen Nockenwellenstellungen NWW zu einem Einbruch der Ausgangssignale S1 und S2. Wird kein Kraftstoff in den Hochdruckspeicher nachgefüllt, bleibt der Druck pHDS im Hochdruckspeicher solange konstant, bis der nächste Injektor Kraftstoff in den dazugehörigen Zylinder einspritzt (z. B. zwischen 25° und 90°). Wird Kraftstoff in den Hochdruckspeicher nachgefüllt, steigt der Druck pHDS im Hochdruckspeicher bis zu einem Sollwert. Mit DT ist ein vorgegebenes Zeitintervall gekennzeichnet, zu dessen Beginn und Ende der Druck pHDS im Hochdruckspeicher für das erfindungsgemäße Verfahren gemessen wird.The pressure pHDS of the output signals S1 and S2 moves between approximately 1500 and 1650 bar. With a camshaft position NWW of approximately 0 °, 90 °, 180 ° and 270 °, fuel is injected from the high-pressure accumulator through one of the four injectors I1, I2, I3 or I4 to the associated cylinder. This results in the respective camshaft positions NWW (0 °, 90 °, 180 °, 270 °) or shortly after the respective camshaft positions NWW to a collapse of the output signals S1 and S2. If no fuel is added to the high-pressure accumulator, the pHDS pressure in the high-pressure accumulator remains constant until the next injector injects fuel into the associated cylinder (eg between 25 ° and 90 °). If fuel is added to the high-pressure accumulator, the pressure in the high-pressure accumulator increases to a setpoint. DT indicates a predetermined time interval at the beginning and end of which the pressure pHDS in the high-pressure accumulator for the method according to the invention is measured.
In
In
Dieses Blockschaltbild gilt für genau einen Injektor, für mehrere Injektoren können verschiedene Soll-Differenzdruckwerte SD abgespeichert werden.This block diagram is valid for exactly one injector, for several injectors different target differential pressure values SD can be stored.
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