DE3426799C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der einer Brennkraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 29 42 010 ist es bekannt, einer Brennkraftmaschine mit Hilfe einer Kraftstoffeinspritzpumpe Kraftstoff zuzuführen. Bei der bekannten Einrichtung wird mittels einer elektrisch betätigten Steu­ ervorrichtung der Spritzbeginn und das Spritzende der Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine bestimmt. Unter der Voraus­ setzung, daß die elektrisch betätigte Steuervorrichtung ein bestimm­ tes bekanntes Betriebsverhalten aufweist, ist es möglich, ausgehend von einer gewünschten, einzuspritzenden Kraftstoffmenge den Spritz­ beginn und/oder das Spritzende so zu wählen, daß gerade die gewün­ schte Kraftstoffmenge in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

In der Praxis der Serienfertigung von Kraftstoffeinspritzpumpen mit entsprechenden elektrisch betätigten Steuervorrichtungen ist es nun nicht der Fall, daß sämtliche Steuervorrichtungen das gleiche Be­ triebsverhalten aufweisen. Im Gegenteil, durch Toleranzen in der Fertigung der elektrisch betätigten Steuervorrichtungen unterschei­ det sich das Betriebsverhalten insbesondere die Schaltzeiten der­ selben derart stark voneinander, daß es nicht möglich ist, mit Hilfe der bekannten Einrichtungen exakt die gewünschte Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine zuzuführen.

Des weiteren ist aus der DE-OS 33 38 297 eine Einrichtung zur Rege­ lung der einer Brennkraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge bekannt. Diese Einrichtung umfaßt ebenfalls eine den für die Ein­ spritzung erforderlichen Druck erzeugende Pumpvorrichtung, sowie eine die Größen Spritzbeginn, Spritzende und Spritzdauer bestimmen­ de, elektrisch betätigte Steuervorrichtung. Bei dieser Einrichtung wird der genaue Zeitpunkt des Öffnens und des Schließens mittels eines weiteren Sensors im Magnetventil erfaßt. Hierzu ist ein Wand­ ler vorgesehen, der eine zusätzliche Spule umfaßt, die im Magnetven­ til angeordnet ist. Durch Auswertung des durch die Spule fließenden Stroms wird der genaue Zeitpunkt des Öffnens oder des Schließens des Magnetventils ermittelt. Eine Auswertung des Erregerstroms ist in der Anmeldung nicht beschrieben.

Ferner ist aus der DE-OS 33 12 282 eine Kraftstoffeinspritzvorrich­ tung für eine Brennkraftmaschine bekannt. Bei dieser wird durch ent­ sprechendes Ansteuern eines Magnetventils der Förderbeginn und das Förderende festgelegt. Mittels eines Drucksensors im Pumpenarbeits­ raum läßt sich der Beginn der Einspritzung erfassen. Mit dieser Ein­ richtung lassen sich die Schaltzeiten des Magnetventils berücksich­ tigen. Diese Einrichtung benötigt aber einen zusätzlichen Drucksen­ sor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaf­ fen, bei der die Schaltzeiten sowohl für den Beginn als auch das Ende der Einspritzung berücksichtigt werden können, ohne daß ein weiterer Sensor erforderlich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Regelung der einer Brennkraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber dem genannten Stand der Technik den Vorteil, daß genau die gewünschte Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß abhängig vom Betriebsverhalten der elektrisch betätigten Steuervor­ richtung wenigstens eine der Größen Spritzbeginn, Spritz­ ende und Spritzdauer verändert wird.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, nicht nur das stati­ sche Betriebsverhalten der elektrisch betätigten Steuer­ vorrichtung zu berücksichtigen, sondern auch das dynami­ sche Betriebsverhalten derselben. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteran­ sprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung der Aus­ führungsbeispiele, sowie der Zeichnung.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt Diagramme zur statischen Kraft­ stoffeinspritzmenge, Fig. 2 eine erste Realisierung, Fig. 3 Diagramme zur dynamischen Kraftstoffeinspritz­ menge, Fig. 4 eine zweite Realisierung und Fig. 5 eine dritte Realisierung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt Diagramme zur statischen Kraftstoffein­ spritzmenge. Dabei hat das oberste Diagramm den Magnet­ ventilhub h_MV zum Inhalt, wie er unter der Voraussetzung eines statischen Betriebsverhaltens eines Magnetventils auftritt. Das mittlere der Diagramme der Fig. 1 zeigt den Magnetventilstrom i_MV, während das unterste Diagramm der Fig. 1 den Schaltimpuls S_MV darstellt, mit dem das Magnetventil angesteuert wird. Alle drei Diagramme der Fig. 1 sind über der Zeit aufgetragen.

Geht man bei den Diagrammen der Fig. 1 vom Schaltimpuls S_MV aus, so ist zu erkennen, daß mit Beginn des Schalt­ impulses S_MV der Strom durch das Magnetventil i_MV zu fließen beginnt, während der eigentliche Magnetven­ tilhub h_MV erst kurze Zeit später beginnt. Da in den Diagrammen der Fig. 1 beispielhaft durch den Schalt­ impuls S_MV das Magnetventil geschlossen wird, ist die Verzögerung von Schaltimpulsbeginn bis Magnetventil­ hubbeginn als Schließverzögerung t_zs bezeichnet. Die eigentliche Anzugszeit des Magnetventils von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand ist dem ober­ sten Diagramm der Fig. 1 zu entnehmen. Diese Zeit ist die Schließzeit t_rs. Analoge Verhältnisse ergeben sich beim Öffnen des Magnetventiles. Die Verzögerung vom Schaltimpulsende bis zum Abfallen des Magnetventils ist mit t_zo, der Öffnungsverzögerung bezeichnet. Die eigent­ liche Abfallzeit des Magnetventils heißt Öffnungszeit t_ro. Aus diesen genannten Zeiten ergibt sich nun einer­ seits die gesamte Schließzeit t_Gs zu t_Gs = t_zs + t_rs, sowie andererseits die gesamte Öffnungszeit t_Go zu t_Go = t_zo + t_ro. Mit der Bezeichnung t₁ ist der Einschaltzeitpunkt des Schaltimpulses S_MV, also seine Anstiegsflanke bezeichnet, während t₂ den Ausschaltzeitpunkt des Schaltimpulses S_MV, also seine Abfallflanke kennzeichnet. Die tatsächliche Gesamtschließdauer des Magnetventils, also die Zeitdauer, während der das Magnetventil in seinem geschlossenen Zu­ stand sich befindet, ist in den Diagrammen der Fig. 1 mit t_H ausgezeichnet.

Die Zeitverzögerung vom Einschaltzeitpunkt t₁ bis zum Be­ ginn der Magnetventilhubbewegung, also die Schließverzöge­ rung t_zs ergibt sich durch den auf die Ventilnadel des Magnetventils wirkenden Staudruck, der zuerst von der durch den Magnetventilstrom aufgebauten Magnetkraft über­ wunden werden muß. Erreicht das Magnetventil nach der Gesamtschließzeit t_Gs seinen geschlossenen Zustand, so bewirkt dies im Verlauf des Magnetventilstroms i_Mv auf­ grund der jetzt nicht mehr vorhandenen Gegeninduktion einen Knick, oder, mathematisch ausgedrückt, eine Un­ stetigkeitsstelle. Die Zeitverzögerung vom eigentlichen Ausschaltzeitpunkt t₂ des Schaltimpulses S_MV bis zum Beginn des Abfallvorganges des Magnetventils ergibt sich analog durch mechanische Gegebenheiten im Zusammenhang mit dem Einsatz des Magnetventils. Hat das Magnetventil seinen Endzustand, also seinen geöffneten Zustand er­ reicht, so bewirkt auch dies aufgrund der jetzt fehlenden Gegeninduktivität einen Knick bzw. eine Unstetigkeits­ stelle im Verlauf des Magnetventilstroms i_MV.

Insgesamt entspricht also der Magnetventilhub h_MV, also die Bewegung der Ventilnadel im Magnetventil nicht exakt dem Schaltimpuls S_MV, sondern es treten Verzögerungs­ zeiten und Anzugs- bzw. Abfallzeiten auf. Das Erreichen eines definierten Endzustands der Ventilnadel im Magnet­ ventil ist jedoch mit Hilfe des Magnetventilstroms i_MV genau meßbar.

Mit der Annahme, daß die der Brennkraftmaschine einzu­ spritzende Kraftstoffmenge abhängig ist von der Zeit­ dauer, in der das Magnetventil geschlossen ist, ergibt sich theoretisch aufgrund der Diagramme der Fig. 1 ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Schaltimpuls S_MV über den Magnetventilhub h_MV zur einzuspritzenden Kraftstoffmenge. Durch Toleranzen bei der Fertigung der Magnetventile, durch Alterungserscheinungen eines ein­ zelnen Magnetventils, usw. ergeben sich jedoch Änderungen im Betriebsverhalten des einzelnen Magnetventils. Bei derartigen Änderungen kann es sich z. B. um zeitliche Änderungen der Anzugszeit bzw. der Abfallzeit des Magnet­ ventils handeln, was im obersten Diagramm der Fig. 1 mit Hilfe der beiden Bezeichnungen Δt_Hs und Δt_Ho dargestellt sein soll. Aufgrund dieser Abweichungen des tatsächlichen Betriebsverhaltens eines Magnetventiles zu einem ange­ nommenen, theoretischen Betriebsverhalten ist es nun nicht mehr möglich, einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Schaltimpuls S_MV und der einzuspritzenden Kraftstoff­ menge herzustellen. In der Praxis ist es also nicht mög­ lich, nur durch die Steuerung des Einschaltzeitpunkts t₁ und des Ausschaltzeitpunkts t₂ die gewünschte, ein­ zuspritzende Kraftstoffmenge exakt der Brennkraftmaschine zuzuführen.

Fig. 2 zeigt eine erste Realisierung einer Einrichtung zur Regelung der einer Brennkraftmaschine einzuspritzenden Kraftstoffmenge. Mit der Bezugsziffer 10 ist in der Fig. 2 ein Motorkennfeld bezeichnet, die Zeichen 11 und 12 tragen jeweils eine Verknüpfungseinrichtung, 13 und 14 bezeichnet jeweils einen Verstärker, sowie 15 und 16 jeweils eine Verknüpfungsstelle. Eine Endstufe ist mit der Bezugs­ ziffer 17 ausgezeichnet. Die Bezugszeichen 18 und 19 kennzeichnen jeweils eine Verknüpfungseinrichtung, während jeweils eine Identifikationseinrichtung die Bezugszif­ fern 20 und 21 tragen. Zuletzt ist mit 22 ein Magnet­ ventil und mit 23 eine Strommeßeinrichtung gekennzeich­ net. Als Eingangssignale sind dem Motorkennfeld 10 der Kurbelwellenwinkel ϕ, die Fahrpedalstellung α, sowie die Motordrehzahl n zugeführt. Davon abhängig bildet das Motorkennfeld 10 vier Ausgangssignale, nämlich zum einen den Einschaltzeitpunkt t₁ und den Ausschaltzeit­ punkt t2 des Schaltimpulses S_MV, und zum anderen zwei Sollwerte, und zwar den Sollwert für die Gesamtschließ­ zeit t_GsSoll und für die Gesamtöffnungszeit t_GoSoll. Das Signal t1 ist der Verknüpfungseinrichtung 11, das Signal t2 der Verknüpfungseinrichtung 12, das Signal t_GsSoll der Verknüpfungsstelle 15 und das Signal t_GoSoll der Verknüpfungsstelle 16 zugeleitet. Das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 15 ist an den Verstärker 13 und das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 16 an den Ver­ stärker 14 angeschlossen. Der Verstärker 13 erzeugt ab­ hängig von seinem Eingangssignal ein Ausgangssignal, das mit K₁ bezeichnet ist, während der Verstärker 14 ebenfalls abhängig von seinem Eingangssignal ein Aus­ gangssignal K₂ bildet. Das Signal K₁ ist dabei der Verknüpfungseinrichtung 11 und das Signal K₂ der Ver­ knüpfungseinrichtung 12 zugeführt. Abhängig von ihren Ein­ gangssignalen K₁ und t₁ bzw. K₂ und t₂ erzeugen die Verknüpfungseinrichtungen 11 bzw. 12 jeweils ein Aus­ gangssignal, das mit der Endstufe 17 verbunden ist. Das Ausgangssignal dieser Endstufe 17 ist nun an die Verknüpfungseinrichtungen 18 und 19, an die Identifi­ kationseinrichtungen 20 und 21, sowie an das Magnet­ ventil 22 angeschlossen. Das Magnetventil 22 bildet eine Serienschaltung mit der Strommeßeinrichtung 23, wobei das Magnetventil 22 des weiteren an eine positive Versorgungsspannung und die Strommeßeinrichtung an Masse angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der Strommeßein­ richtung 23, also der Magnetventilstrom i_MV, ist mit den beiden Identifikationseinrichtungen 20 und 21 verbunden. Das Ausgangssignal dieser beiden Einrichtungen 20 und 21 ist an die Verknüpfungseinrichtungen 18 und 19 ange­ schlossen. Diese Verknüpfungseinrichtungen 18 und 19 bilden abhängig von ihren Eingangssignalen jeweils ein Ausgangssignal, das den Verknüpfungsstellen 15 und 16 zugeführt ist. Dabei bildet die Verknüpfungseinrichtung 18 das Istsignal der Gesamtschließzeit t_GsIst, und die Verknüpfungseinrichtung 19 das Istsignal der Gesamt­ öffnungszeit t_GoIst. Bei dem Ausgangssignal der End­ stufe 17 handelt es sich um den Schaltimpuls S_MV zur Ansteuerung des Magnetventils 22, der das Magnetventil entweder ein- oder ausschaltet. Die Anstiegsflanke dieses Schaltimpulses wird dabei von der Identifikationsein­ richtung 20 erkannt, während die Identifikationsein­ richtung 21 auf die Abfallflanke dieses Schaltimpulses reagiert. Bei den Verknüpfungseinrichtungen 11 und 12 kann es sich z. B. um Differenzverstärker handeln, während die Verknüpfungseinrichtungen 18 und 19 z. B. mittels Integratoren oder Zähler realisiert werden können.

Das Magnetventil 22 wird von dem Schaltimpuls S_MV ange­ steuert. Dies bedeutet, daß ein Strom von der positiven Versorgungsspannung über das Magnetventil 22 und die Strommeßeinrichtung 23 während der Einschaltdauer des Schaltimpulses S_MV fließt. Gleichzeitig steuert der Schaltimpuls S_MV auch die beiden Identifikationsein­ richtungen 20 und 21 an, und zwar derart, daß durch die Anstiegsflanke des Schaltimpulses die Identi­ fikationseinrichtung 20, sowie durch die Abfall­ flanke des Schaltimpulses die Identifikationseinrich­ tung 21 aktiv wird. Die Aktivierung der jeweiligen Identifikationseinrichtung 20 oder 21 hat zur Folge, daß die jeweilige Identifikationseinrichtung den Knick bzw. die Unstetigkeitsstelle im Stromverlauf i_MV identifiziert und ein entsprechendes Ausgangssignal an die nachfolgende Verknüpfungseinrichtung 18 oder 19 liefert. Da nun auch die beiden Verknüpfungseinrichtungen 18 und 19 mit dem Schaltimpuls S_MV beaufschlagt sind, ist es möglich, daß diese beiden Verknüpfungseinrichtungen abhängig von ihren Eingangssignalen ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugen. Die Verknüpfungseinrichtung 18 erhält als Eingangssignal z. B. einerseits die Anstiegsflanke des Schaltimpulses S_MV, sowie andererseits von der Iden­ tifikationseinrichtung 20 den Zeitpunkt des ersten Knicks bzw. der ersten Unstetigkeitsstelle des Strom­ verlaufs i_MV, gemäß des mittleren Diagramms der Fig. 1. Abhängig von diesen beiden Signalen bildet nun die Ver­ knüpfungseinrichtung 18 ein Ausgangssignal, das der tatsächlichen Gesamtschließzeit t_Gs entspricht. Diese tatsächliche Gesamtschließzeit t_GsIst wird an der Ver­ knüpfungsstelle 15 mit der gewünschten Gesamtschließzeit t_GsSoll verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird mittels des Verstärkers 13 bewertet, und das Ausgangs­ signal des Verstärkers 13, das Signal K₁, wird dann der Verknüpfungseinrichtung 11 zugeleitet. Dabei ist es für eine kontinuierliche Regelung besonders vorteilhaft, den Wert des Ausgangssignals des Verstärkers 13, also den Wert des Signals K1, z. B. im Verstärker 13 selbst zwi­ schenzuspeichern. Die gewünschte Gesamtschließzeit t_GsSoll, sowie auch das zweite Eingangssignal der Verknüpfungs­ einrichtung 11, der Einschaltzeitpunkt t₁, wird vom Motorkennfeld 10 in Abhängigkeit von wenigstens einer der Größen Kurbelwellenwinkel ϕ, Fahrpedalstellung α sowie Motordrehzahl n gebildet. Die Verknüpfungsein­ richtung 11 erzeugt schließlich abhängig von ihren beiden Eingangssignalen ein Ausgangssignal, mit dem die Endstufe 17 angesteuert wird, und das den tatsächlichen Einschaltzeitpunkt, also die tatsächliche Anstiegsflanke des Schaltimpulses S_MV definiert. Insgesamt ist also vom Magnetventil 22 ausgehend, über die Strommeßeinrichtung 23, die Identifikationseinrichtung 20, die Verknüpfungsein­ richtung 18, die Verknüpfungsstelle 15, den Verstärker 13, die Verknüpfungseinrichtung 11 und die Endstufe 17 ein Regelkreis aufgebaut, mit dessen Hilfe das Magnetventil 22 vom Schaltimpuls S_MV gerade so angesteuert wird, daß das tatsächliche Schließverhalten des Magnetventils, einem gewünschten, vorgegebenen Verhalten entspricht. Analog dazu ist für das Öffnungsverhalten des Magnetventils 22 mit Hilfe der Einrichtungen 22, 23, 21, 19, 16, 14, 12 und 17 ein entsprechender, zweiter Regelkreis aufgebaut.

Wird nun mittels des Magnetventils 22 die einer Brenn­ kraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge beeinflußt, so ist es durch die erste Realisierung der Fig. 2 mög­ lich, das verschiedenartige Betriebsverhalten verschie­ dener Magnetventile so zu verändern, daß der direkte Zusammenhang zwischen dem das Magnetventil ansteuernden Impuls und der dadurch einzuspritzenden Kraftstoffmenge für die exakte Zumessung von Kraftstoff in die Brenn­ kraftmaschine ausgenutzt werden kann. Dabei kann z. B. für die im Motorkennfeld 10 abgespeicherten Werte, sowie für die Abhängigkeit der Signale K₁ und K₂ von den Ein­ gangssignalen der Verstärker 13 und 14 ein bestimmtes, bekanntes Magnetventil als Vorlage dienen. Es ist aber auch möglich, ein theoretisches, durchschnittliches Verhalten des benutzten Magnetventils der Bildung der genannten Werte und Signale zugrundezulegen.

Mit Hilfe der bisher beschriebenen Einrichtung ist es also möglich, Einspritzmengenänderungen aufgrund von Verzöge­ rungen im Schaltverhalten eines Magnetventils zu korrigieren. Dabei wurde bisher angenommen, daß die Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit des Magnetventils konstant ist, die genannten Verzögerungen also nur durch unter­ schiedliche Schließ- und Öffnungsverzögerungen t_zs und t_zo zustande kommen. Es ist nun auch möglich, daß zu­ sätzlich dazu auch die Schließ- und Öffnungszeit t_rs und t_ro sich ändern, oder daß nur die beiden zuletzt genann­ ten Zeiten variieren. Es ist also auch möglich, daß die Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit des Magnetventils variabel ist. Dies bedeutet jedoch, daß in diesem Fall die Einspritzmenge auch von der Geschwindigkeit des Magnetventils abhängt und eine entsprechende Korrektur erfordert.

Die Fig. 3 zeigt Diagramme zur dynamischen Kraftstoff­ einspritzmenge. Die drei dargestellten Diagramme der Fig. 3 entsprechen dabei den entsprechenden Diagrammen der Fig. 1. In der Fig. 3 ist jedoch die Öffnungs- und Schließzeit des Magnetventils nicht konstant, son­ dern variabel. Die Diagramme der Fig. 3 berücksichtigen daher die dynamischen Eigenschaften des Magnetventils, also die variable Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit des Magnetventils, und die dadurch entstehenden dynami­ schen Veränderungen in der einzuspritzenden Kraftstoff­ menge.

Fig. 4 zeigt eine zweite Realisierung, Fig. 5 eine dritte Realisierung im Zusammenhang mit der dynamischen Korrektur der Einspritzmenge. Mit dem Bezugszeichen 30 ist in den Fig. 4 und 5 ein Motorkennfeld bezeichnet, die Bezugsziffer 31 trägt eine Endstufe, das Magnetventil trägt das Zeichen 32, eine Strommeßeinrichtung ist mit der Bezugsziffer 33 ausgezeichnet, das Bezugszeichen 34 definiert eine Identifikationseinrichtung, 35 eine Ver­ knüpfungseinrichtung, sowie 36 eine Verknüpfungsstelle. Das Motorkennfeld 30 der Fig. 4 und 5 wird von wenig­ stens einer der drei Eingangsgrößen beaufschlagt, und zwar der Kurbelwellenwinkel ϕ, der Fahrpedalstellung α, sowie der Motordrehzahl n. Als weiteres Eingangssignal ist dem Motorkennfeld 30 noch das Ausgangssignal der Verknüpfungsstelle 36 zugeleitet. Abhängig von diesen Eingangssignalen erzeugt das Motorkennfeld 30 insge­ samt vier Ausgangssignale, und zwar den Einschaltzeit­ punkt t₁ und den Ausschaltzeitpunkt t₂ des Schaltim­ pulses S_MV, die gewünschte Gesamtschließzeit t_GsSoll, sowie eine gewünschte Ventilnadelgeschwindigkeit v_eSoll. Das Signal t₁ ist dabei in den Fig. 4 und 5 an die Endstufe 31 angeschlossen, die ihrerseits als Ausgangs­ signal den Schaltimpuls S_MV bildet, der wiederum dem Magnetventil 32 und der Verknüpfungseinrichtung 35 zugeführt ist. Das Magnetventil 32 bildet mit der Strommeßeinrich­ tung 33 eine Serienschaltung, wobei das freie Ende des Magnetventils an eine positive Batteriespannung und das freie Ende der Strommeßeinrichtung an Masse angeschlossen ist. Vom Verbindungspunkt des Magnetventils 32 und der Strommeßeinrichtung 33 ist eine Leitung zur Identifika­ tionseinrichtung 34 geführt, von der ein Signal bezüglich des Magnetventilstroms i_MV abgenommen werden kann. Das Ausgangssignal der Identifikationseinrichtung 34 ist als zweites Eingangssignal der Verknüpfungseinrichtung 35 zugeleitet. An die Verknüpfungsstelle 36 ist nun zum einen das Ausgangssignal dieser Verknüpfungseinrichtung 35 angeschlossen, sowie zum anderen das vom Motorkenn­ feld 30 gebildete Signal t_GsSoll. Wie schon ausgeführt wurde, ist der Ausgang der Verknüpfungsstelle 36 mit dem Motorkennfeld 30 verbunden. Die bis hierher gemachten Ausführungen sind in beiden Realisierungen der Fig. 4 und der Fig. 5 gleich. Ihre Funktionsweise entspricht dabei im Grunde genommen der Funktionsweise der ersten Realisierung der Fig. 2. In den beiden Realisierungen der Fig. 4 und der Fig. 5 wurde jedoch im Unterschied zur Realisierung der Fig. 2 die Verknüpfungseinrichtung 11 und der Verstärker 13 in das Motorkennfeld 30 mit aufgenommen, also die Korrektur des Einschaltzeitpunkts t₁ direkt in das Motorkennfeld verlagert.

In der Fig. 4, also in der zweiten Realisierung, ist ein Speicher mit der Bezugsziffer 40 bezeichnet, ein Inverter mit der Ziffer 41, ein Differenzierer mit 42, und ein Multiplizierer mit der Bezugsziffer 43. Eine Verknüpfungseinrichtung trägt das Bezugszeichen 44, eine Verknüpfungsstelle das Zeichen 45. Der Ver­ knüpfungseinrichtung 44 ist einerseits vom Motorkenn­ feld 30 der Ausschaltzeitpunkt t₂ zugeleitet, sowie andererseits von der Verknüpfungsstelle 45 deren Aus­ gangssignal, ein Signal K₂. Das Ausgangssignal der Ver­ knüpfungseinrichtung 44 ist an die Endstufe 31 angeschlos­ sen. Der Verknüpfungsstelle 45 ist nun zum einen vom Motorkennfeld 30 die gewünschte Ventilnadelgeschwindig­ keit v_eSoll zugeführt, sowie zum anderen vom Multipli­ zierer 43 dessen Ausgangssignal, die tatsächliche Ven­ tilnadelgeschwindigkeit v_eist. Der Speicher 40 ist mit dem Verbindungspunkt des Magnetventils 32 und der Strom­ meßeinrichtung 33 verbunden, also mit einem Signal be­ züglich des Magnetventilstroms i_MV. Getriggert wird der Speicher 40 vom Ausgangssignal der Identifikationsein­ richtung 34, also vom Zeitpunkt des Eintretens der Knick­ stelle bzw. der Unstetigkeitsstelle im Stromverlauf des Magnetventilstroms i_MV gemäß der Fig. 3. An den Speicher 40 ist nun zum einen der Inverter 41, sowie zum anderen der Differenzierer 42 angeschlossen. Die Ausgangssignale des Inverters 41 und des Differenzierers 42 sind dem Multiplizierer 43 zugeführt. Als weiteres Eingangssignal ist dem Multiplizierer 43 ein Signal h_MVO zugeleitet.

Im Gegensatz zur ersten Realisierung der Fig. 2, bei der der Ausschaltzeitpunkt t₂ abhängig von der Soll-Ist-Diffe­ renz der Gesamtöffnungszeit beeinflußt wird, wird nun bei der vorliegenden zweiten Realisierung der Ausschaltzeit­ punkt t₂ mit Hilfe der Soll-Ist-Differenz der Ventilnadel­ geschwindigkeit verändert. Diese Veränderung geschieht dabei mit Hilfe der Verknüpfungseinrichtung 44, die den Ausschaltzeitpunkt t₂ und den Korrekturwert K₂ mitein­ ander verknüpft und dann das Verknüpfungsergebnis der Endstufe 31 zuführt. Die tatsächliche Ventilnadelge­ schwindigkeit v_eIst wird mit Hilfe des Multipli­ zierers 43 erzeugt. Es hat sich durch Versuche und Tests herausgestellt, daß für diese tatsächliche Ven­ tilnadelgeschwindigkeit näherungsweise der folgende Zusammenhang gilt:
v_eIst=h_MV(t)·1/i_MV·di_MV/dt.

Da in der zweiten Realisierung der Fig. 4 der Magnetven­ tilhub h_MV(t) nicht bekannt ist, muß diese Größe ersetzt werden. Da nun der Speicher 40 vom Ausgangssignal der Identifikationseinrichtung 34 getriggert wird, also immer genau dann ein neuer Wert des Magnetventilstroms i_MV in den Speicher übernommen wird, wenn das Magnetventil gerade geschlossen ist, so kann der Magnetventilhub h_MV(t) ersetzt werden durch einen konstanten Wert. Dies ist des­ halb möglich, da im Schließzeitpunkt des Magnetventils im­ mer derselbe Magnetventilhub auftritt, der empirisch er­ mittelt werden kann. In der zweiten Realisierung der Fig. 4 ist dieser konstante Magnetventilhub mit h_MVO bezeichnet. Insgesamt wird also mit Hilfe der Blöcke 40 bis 43 der Fig. 4 die genannte Gleichung realisiert und damit die tatsächliche Ventilnadelgeschwindigkeit v_eIst erzeugt.

In der Fig. 5, also in der dritten Realisierung ist ein Differenzierer mit der Bezugsziffer 50, sowie eine Ver­ knüpfungsstelle mit der Bezugsziffer 51 bezeichnet. Bei der dritten Realisierung der Fig. 5 ist es möglich, den Magnetventilhub h_MV direkt am Magnetventil 32 zu messen. Dieser Magnetventilhub ist dem Differenzierer 50 zugeleitet. Abhängig davon bildet nun der Diffe­ renzierer 50 ein Ausgangssignal, nämlich die tatsäch­ liche Ventilnadelgeschwindigkeit v_eIst, die dann an die Verknüpfungsstelle 51 angeschlossen ist. Des wei­ teren ist die Verknüpfungsstelle 51 mit dem Motorkenn­ feld 30 verbunden. Das Ausgangssignal der Verknüpfungs­ stelle 51 ist dann direkt der Endstufe 31 zugeleitet.

Der Magnetventilhub h_MV wird mit Hilfe des Differen­ zierers 50 abgeleitet, so daß sich am Ausgang des Diffe­ renzierers ein Signal bezüglich der tatsächlichen Ventil­ nadelgeschwindigkeit ergibt. Dieses Ausgangssignal wird mit der vom Motorkennfeld 30 gelieferten gewünschten Ventilnadelgeschwindigkeit v_eSoll verglichen, und davon abhängig der Korrekturfaktor K₂ gebildet. Mit Hilfe dieses Korrekturfaktors K₂ wird direkt in der Endstufe 31 der Ausschaltzeitpunkt t₂ des Schaltimpulses S_MV beein­ flußt. Im Vergleich zur Realisierung der Fig. 4 ist also bei der Realisierung der Fig. 5 die Verknüpfungs­ einrichtung 44 direkt in die Endstufe 31 aufgenommen.

Insgesamt wird also bei den beiden Realisierungen der Fig. 4 und 5 das dynamische Verhalten des Magnet­ ventils dadurch berücksichtigt, daß der Ausschaltzeit­ punkt in Abhängigkeit von der tatsächlichen Ventil­ nadelgeschwindigkeit verändert wird. Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei den beiden Realisierungen der Fig. 4 und 5 die Strommeßeinrichtung 33 z. B. mittels eines Widerstands ausgeführt sein kann, die Verknüpfungs­ einrichtung 35 z. B. mit Hilfe eines Integrators oder eines Zählers, und die Verknüpfungseinrichtung 44 z. B. durch einen Differenzverstärker realisiert sein kann.

Selbstverständlich ist es möglich, die drei Realisierungen der Fig. 2, 4 und 5 in beliebiger Art und Weise mitein­ ander zu kombinieren und/oder auszutauschen. Auch Verein­ fachungen und/oder Veränderungen der beschriebenen Aus­ führungsbeispiele sind selbstverständlich möglich. Wichtig ist nur der grundlegende Gedanke der Erfindung, nämlich daß wenigstens der Einschaltzeitpunkt und/oder der Aus­ schaltzeitpunkt des Magnetventils in Abhängigkeit vom Betriebsverhalten des Magnetventils beeinflußt wird.

Dabei ist es ebenfalls nicht ausschlaggebend, in welchem Zusammenhang die erfindungsgemäße Einrichtung benutzt wird, also ob dies im Zusammenhang mit Dieselbrennkraft­ maschinen, Benzinkraftmaschinen, oder anderen Brennkraft­ maschinen geschieht. Auch ist die erfindungsgemäße Ein­ richtung nicht nur auf Realisierungen beschränkt, wie sie in den Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, son­ dern es ist auch möglich, die Erfindung mit Hilfe eines entsprechend programmierten elektronischen Rechengeräts zu verwirklichen.

Claims (12)

1. Einrichtung zur Regelung der einer Brennkraftmaschine einzuspritzen­ den Kraftstoffmenge, mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die wenig­ stens eine den Druck für die Einspritzung erzeugende Pumpvorrich­ tung, sowie wenigstens eine die Größen Spritzbeginn, Spritzende und Spritzdauer bestimmende, elektrisch betätigte Steuervorrichtung um­ faßt, sowie mit Mitteln, die abhängig von dem Betriebsverhalten der Steuervorrichtung wenigstens eine der Größen Spritzbeginn, Spritz­ ende und Spritzdauer steuern oder regeln, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (22, 23; 32, 33) vorgesehen sind, zum Erfassen des Be­ triebsverhaltens der Steuervorrichtung (22) durch Auswertung des durch die Steuervorrichtung fließenden Stroms.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spritzbeginn und/oder das Spritzende und/oder die Spritzdauer abhängig von der gesamten Schließdauer der elektrisch betätigten Steuervorrichtung verändert werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spritzbeginn und/oder das Spritz­ ende und/oder die Spritzdauer abhängig von der gesamten Öffnungsdauer der elektrisch betätigten Steuervorrich­ tung verändert werden.

4. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeginn und/ oder das Spritzende und/oder die Spritzdauer abhängig von der Schließgeschwindigkeit der elektrisch betätigten Steuervorrichtung verändert werden.

5. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeginn und/ oder das Spritzende und/oder die Spritzdauer abhängig von der Öffnungsgeschwindigkeit der elektrisch betätigten Steuervorrichtung verändert werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spritzbeginn und/oder das Spritzende und/oder die Spritzdauer nur in einem bestimmten Zustand der elektrisch betätigten Steuervorrichtung verändert werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem bestimmten Zustand der elektrisch betätigten Steuervorrichtung um einen Endzustand der­ selben, also um den Zustand einer vollständig geschlos­ senen oder vollständig geöffneten elektrisch betätigten Steuervorrichtung handelt.

8. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spritzbeginn und/oder das Spritzende und/oder die Spritzdauer während der Bewegungsdauer der elektrisch betätigten Steuervorrichtung verändert werden.

9. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsverhalten einer speziellen elektrisch betätigten Steuervorrichtung zur Bildung von Sollwerten herangezogen wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Betriebsverhaltens der speziellen elek­ trisch betätigten Steuervorrichtung Sollwerte für die gesamte Schließdauer und/oder die gesamte Öffnungsdauer und/oder die Schließgeschwindigkeit und/oder die Öff­ nungsgeschwindigkeit gebildet werden.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte zeitliche Verlauf des Betriebsverhaltens der elektrisch betätigten Steuervorrichtung als Soll­ verhalten benutzt wird.

12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Betriebsverhaltens der speziellen elektrisch betätigten Steuervorrichtung ein theoretisches und/oder durchschnittliches Betriebsverhalten der elek­ trisch betätigten Steuervorrichtung verwendet wird.