DE19945375A1

DE19945375A1 - Method for controlling the fuel injection in a direct injection diesel engine

Info

Publication number: DE19945375A1
Application number: DE19945375A
Authority: DE
Inventors: Axel Braun
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2001-03-29
Also published as: EP1087121B1; EP1087121A2; EP1087121A3; DE50008580D1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei einer mehrzylindrigen schnell laufenden direkt einspritzenden Dieselbrennkraftmaschine mit zumindest einer von Magnetventilen Zylinder selektiv gesteuerten nockengetriebenen Einspritzpumpe. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, den Abfall des Kraftstoffeinspritzdruckes unter einen vorgegebenen noch tolerierbaren Wert bei geringer Drehzahl und Last zu vermeiden. DOLLAR A Dazu wird von einer Brennkraftmaschine ausgegangen, bei der die Ansteuerzeit des jeweiligen Magnetventils die Kraftstoffzumessung bestimmt, wobei eine Abschaltung wenigstens eines Zylinders derart erfolgt, dass die entsprechende Ansteuerzeit bei einer vorgegebenen Schwelle auf Null gesetzt wird. Damit das abgegebene Drehmoment konstant bleibt, wird die Ansteuerzeit der übrigen Zylinder erhöht. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Schwelle für die Zylinderabschaltung bestimmt von einem mit der aktuellen Kraftstoffeinspritzmenge pro Zylinder noch erzielbaren zulässigen minimalen Kraftstoffeinspritzdruck. Damit kann auch im Teillastbereich und bei Leerlauf eine saubere Verbrennung mit gutem thermischen Wirkungsgrad und günstigen Abgaswerten erzielt werden.The invention relates to a method for controlling the fuel injection in a multi-cylinder, high-speed, direct-injection diesel internal combustion engine with at least one cam-driven injection pump controlled selectively by solenoid valves and cylinders. DOLLAR A object of the invention is to prevent the fuel injection pressure from dropping below a predetermined, still tolerable value at low speed and load. DOLLAR A For this purpose, an internal combustion engine is assumed in which the activation time of the respective solenoid valve determines the fuel metering, with at least one cylinder being switched off in such a way that the corresponding activation time is set to zero at a predetermined threshold. The control time of the other cylinders is increased so that the delivered torque remains constant. DOLLAR A According to the invention, the threshold for cylinder deactivation is determined by an allowable minimum fuel injection pressure that can still be achieved with the current fuel injection quantity per cylinder. This means that clean combustion with good thermal efficiency and favorable exhaust gas values can also be achieved in the partial load range and when idling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steue rung der Kraftstoffeinspritzung bei einer schnell laufen den direkt einspritzenden Dieselbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for taxation fuel injection when running fast according to the direct injection diesel engine the preamble of claim 1.

Ein solches Verfahren ist mit DE 41 26 204 A1 beschrieben. Dieses bekannte Verfahren hat zum Ziel, das Fahrverhalten der Brennkraftmaschine dann zu verbessern, wenn die Kraftstoffzufuhr zumindestens zu einem von meh reren Zylindern unterdrückt wird. Eine solche Unterdrü ckung der Kraftstoffzufuhr wird nach DE 35 36 207 C2 zu dem Zweck vorgeschlagen, um die in die verbleibenden Ver brennungsräume einzuspritzende Kraftstoffmenge nicht zu klein werden zu lassen, da deren Zumessung mit kleiner werdender Menge zunehmend schwierig wird.Such a method is described in DE 41 26 204 A1 described. The aim of this known method is that Then improve driving behavior of the internal combustion engine, if the fuel supply is at least one of meh other cylinders is suppressed. Such an oppression The fuel supply is covered according to DE 35 36 207 C2 proposed the purpose to include in the remaining Ver amount of fuel to be injected into combustion chambers to be small, since their metering is smaller increasing amount becomes increasingly difficult.

Bei einer Dieselbrennkraftmaschine, deren Ein spritzpumpe nockengetrieben ist, wobei die Nocken wie derum direkt von der Brennkraftmaschine angetrieben wer den, steigt der Einspritzdruck bei einem gegebenen kon kreten Querschnitt der Einspritzdüse nur über die Last, das heißt über die zugemessene Kraftstoffeinspritzmenge und über die Drehzahl, das heißt über die Zeit, die zur Einspritzung zur Verfügung steht, an. Um auch bei kleiner Last, das heißt einer kleinen Einspritzmenge, und bei niedriger Drehzahl, das heißt bei einer, relativ langen Einspritzdauer, einen ausreichend hohen Einspritzdruck erreichen zu können, wird der Querschnitt der Einspritz düse möglichst klein ausgelegt. Einer solchen bekannten Vorgehensweise sind jedoch Grenzen gesetzt, da die mini male Einspritzdüsengröße durch die maximal mögliche Spritzdauer für die angestrebten maximalen Leistungswerte der Brennkraftmaschine begrenzt ist. Die Auslegung der Einspritzdüsengröße erfolgt bei nockengetriebender Ein spritzung daher als Kompromiss zwischen Leistung und Emission, wobei für keine der beiden Zielwerte ein Opti mum zu realisieren ist.In a diesel internal combustion engine, the one injection pump is cam-driven, the cams like therefore directly driven by the internal combustion engine the injection pressure increases at a given con cross section of the injector only over the load, that is, via the metered fuel injection quantity and the speed, that is, the time it takes Injection is available. To even small ones Load, i.e. a small injection quantity, and at low speed, i.e. at a relatively long one Injection duration, a sufficiently high injection pressure To be able to achieve the cross-section of the injection nozzle designed as small as possible. Such a known one There are limits to the procedure, however, since the mini male injector size by the maximum possible Spray duration for the desired maximum performance values the internal combustion engine is limited. The interpretation of the Injector size is when the cam is on therefore, as a compromise between performance and Emission, with no opti mum is to be realized.

Dieser Nachteil ist zwar bei den bekannten Common-Rail-Einspritzsystemen vermeidbar, jedoch ist der Wirkungsgrad der Common-Rail-Einspritzung per se einer Verteilereinspritzpumpe unterlegen, da deren Pumpe stän dig gegen den relativ hohen Druck im System arbeiten muss.This disadvantage is in the known Common rail injection systems can be avoided, however Efficiency of common rail injection per se Underlay the distributor injection pump because its pump is running dig against the relatively high pressure in the system got to.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffein spritzung bei mehrzylindrigen schnell laufenden direkt einspritzenden Dieselbrennkraftmaschinen mit von Magnet ventilen zylinderselektiv gesteuerten Nocken getriebenen Einspritzpumpen, wie z. B. einer Verteilereinspritzpumpe, zu schaffen, bei der ein Abfall des Kraftstoffeinspritz druckes unter einen vorgegebenen tolerierbaren Wert auch bei geringer Drehzahl und Last vermieden wird und so auch in diesem Betriebsbereich durch gute Kraftstoffaufberei tung im Verbrennungsraum ein guter Wirkungsgrad und güns tige Abgaswerte erzielt werden. The object of the present invention is to achieve this based on a method of controlling fuel injection in multi-cylinder high-speed direct injecting diesel engines with magnet valve-driven cam-driven cam Injection pumps, such as B. a distributor injection pump, to create a drop in fuel injection pressure below a predetermined tolerable value too is avoided at low speed and load and so too in this operating area through good fuel conditioning tion in the combustion chamber a good efficiency and cheap exhaust emissions can be achieved.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merk malen des Anspruches 1. Die Unteransprüche haben vorteil hafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.The invention solves this problem with the Merk paint the claim 1. The subclaims have advantage sticky developments of the invention to the subject.

Gemäß der Erfindung wird bei Erkennen eines Kraftstoffeinspritzdruckes unterhalb einer vorgegebenen Schwelle infolge geringer werdender Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine die Ansteuerzeit des Ein spritzventils zumindest eines Zylinders auf Null gesetzt. Gleichzeitig wird in an sich bekannter Weise die Ansteu erzeit der anderen Einspritzventile so angehoben, dass deren Kraftstoffeinspritzmenge um ein Maß anwächst, wel ches ein gleichbleibendes Drehmoment der Brennkraftma schine sichert. Diese an den arbeitenden Zylindern einzu spritzende Kraftstoffeinspritzmenge ist nun ausreichend, einen für die Kraftstoffaufbereitung im Verbrennungsraum ausreichend hohen Einspritzdruck aufzubauen.According to the invention, when a Fuel injection pressure below a predetermined Threshold due to decreasing speed and / or Load of the internal combustion engine the activation time of the on spray valve of at least one cylinder set to zero. At the same time, the control is in a manner known per se the other injectors so raised that whose fuel injection quantity increases by an amount, wel ches a constant torque of the internal combustion engine backs up. To insert these on the working cylinders splashing fuel injection amount is now sufficient one for fuel processing in the combustion chamber build up sufficiently high injection pressure.

Somit kann bei Teillast der Brennkraftmaschine die Einspritzmasse pro arbeitenden Zylinder angehoben werden, womit sich nicht nur der Einspritzdruck gravie rend erhöht, sondern auch der innere Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine in diesem Betriebsbereich verbessert wird.Thus, at partial load of the internal combustion engine the injection mass per working cylinder increased not only the gravity of the injection pressure rend increases, but also the internal efficiency of the Internal combustion engine improved in this operating area becomes.

Durch den erhöhten Einspritzdruck und der damit verbundenen Verkürzung des Zündverzuges wird die Abgas emission deutlich verbessert. Die Einspritzdüsengröße kann nahezu optimal ausgewählt werden, wobei der Kompro miss zwischen optimaler Leistung und geringer Emission entschärft ist.Due to the increased injection pressure and thus The shortening of the ignition delay becomes the exhaust gas emission significantly improved. The injector size can be selected almost optimally, the Kompro measure between optimal performance and low emissions is defused.

Die Erfindung ist relativ einfach allein durch Veränderung der Software der Motorsteuerung realisierbar. Durch die Erfassung von Motordrehzahl bzw. Einspritzpum pendrehzahl, Kraftstofftemperatur, Kühlmitteltemperatur bzw. Öltemperatur und Luftmasse sowie über die Stellung des Fahrpedals (z. B. bei einem Kraftfahrzeugantrieb), ak tuellem Motormoment und Fahrdynamik (das heißt Pedalweg in Abhängigkeit von der Zeit) können insbesondere bei ge ring dynamischen bzw. bei stationären Betriebszuständen der Brennkraftmaschine kennfeldabhängig die Anzahl der erforderlichen Einspritzungen pro Zylinder appliziert werden.The invention is relatively simple by itself Modification of the engine control software can be implemented. By detecting engine speed or injection pump engine speed, fuel temperature, coolant temperature or oil temperature and air mass as well as the position of the accelerator pedal (e.g. in a motor vehicle drive), ak actual engine torque and driving dynamics (i.e. pedal travel depending on the time) can be especially with ge ring dynamic or in steady operating conditions the number of the internal combustion engine depending on the map required injections per cylinder applied become.

Die möglichen Applizierungsarten für Motoren mit vier oder mehr Zylindern auch hinsichtlich einer gleichmäßigen Auslastung aller Zylinder geht aus dem an geführten Stand der Technik hervor.The possible application types for motors with four or more cylinders also with regard to one uniform utilization of all cylinders comes from the state of the art.

Zur Aufrechterhaltung des aktuellen Motor-Last- Drehzahlzustandes wird die durch das Aussetzen einer Ein spritzung benötigte erhöhte Einspritzmasse der darauffol genden Einspritzung mittels Kennfeldern appliziert, auf welche die Motorsteuerung zurückgreift.To maintain the current engine load Speed state is the by suspending an on injection required increased injection mass of the following applied injection by means of maps which the engine control system uses.

Es hat sich herausgestellt, dass bei Erreichen eines Kraftstoff-Einspritzdruckes von 500 bar an den ar beitenden Zylindern eine Zylinderabschaltung und damit ein Anheben des Einspritzdruckes für die weiterhin arbei tenden Zylinder vorteilhaft ist.It turned out that when reached a fuel injection pressure of 500 bar to the ar working cylinders a cylinder deactivation and thus an increase in injection pressure for the continued work tendency cylinder is advantageous.

Es entspricht der Erfindung, wenn zur Minimie rung der Ladungswechselverluste die Ein- und Auslassven tile der nicht eingespritzten Zylinder im Zünd-OT durch die elektronische Motorsteuerung abgeschaltet werden.It corresponds to the invention if minimie the charge and exchange losses tile of the non-injected cylinders in the ignition TDC the electronic engine control can be switched off.

Claims

1.Procedure for controlling the fuel injection in a multi-cylinder, high-speed, direct-injection diesel internal combustion engine with at least one injection pump driven by at least one solenoid valve-controlled cam, in which the activation time of the respective solenoid valve determines the fuel metering, with at least one cylinder being switched off in such a way that the corresponding triggering time is set to zero at a predetermined threshold, and that after zeroing the triggering time for at least one cylinder, the triggering time for the other cylinders is increased in such a way that the torque emitted by the diesel engine remains constant, as characterized in that the The predetermined threshold is determined by a permissible minimum fuel injection pressure that can still be achieved with the current fuel injection quantity per cylinder.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the still achievable minimum force fuel injection pressure is determined by speed and Load of the diesel engine and that itself adjusting exhaust gas emission, with decrease with the speed and / or load and the thereby returned fuel injection quantity and thereby simultaneously decreasing injection pressure as well the associated imperfect fuel preparation in the combustion chamber and the result deteriorating exhaust emissions cause the shutdown device is triggered at least one cylinder.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized records that a cylinder deactivation before sinking the fuel injection pressure at the working Cylinders below a permissible value of 500 bar he follows.