DE3743770A1 - Method for controlling the power of a diesel engine - Google Patents

Method for controlling the power of a diesel engine

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Abstract

In a method for controlling the power of a diesel engine, a power control element of an injection pump being adjustable by a predetermined adjustment travel with the aid of an electromechanical adjustment element, for which purpose an internal adjustment variable is produced within a predetermined value range in a control device, the position of the power control element is determined as the diesel engine is regulated to an idling speed. The part of the adjustment travel between the determined setting and the full-load setting of the power control element is then assigned to the predetermined value range of the internal control variable. This assignment is stored in a memory. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Leistung eines Dieselmotors, wobei ein Leistungs­ stellelement einer Einspritzpumpe um einen vorgegebe­ nen Stellweg mit Hilfe eines elektro-mechanischen Stellgliedes verstellbar ist, wozu in einem Steuer­ gerät eine interne Stellgröße innerhalb eines vorge­ gebenen Wertebereichs erzeugt wird.The invention relates to a method for control the power of a diesel engine, being a power actuator of an injection pump around a given travel with the help of an electro-mechanical Actuator is adjustable, what for in a tax an internal manipulated variable within a pre given range of values is generated.

Zur Steuerung der Leistung eines Dieselmotors ist es bekannt, ein Leistungsstellelement, insbesondere den Einspritzpumpenhebel, zu verstellen. Dabei ist der gesamte, mechanisch mögliche Stellweg des Einspritz­ pumpenhebels größer als der für den Betrieb erforder­ liche Stellweg zwischen einer minimalen Leerlaufstel­ lung und einer Vollaststellung. It is used to control the performance of a diesel engine known a power control element, in particular the Injection pump lever to adjust. Here is the total, mechanically possible travel of the injection pump lever larger than that required for operation travel between a minimal idle position and a full load position.  

Zur elektronischen Steuerung der Leistung eines Dieselmotors sind ferner Steuergeräte bekannt, von denen über ein elektro-mechanisches Stellglied der Einspritzpumpenhebel gesteuert wird. Bei bekannten Steuergeräten wird eine Stellgröße erzeugt, deren Wertebereich sich beispielsweise von Leerlauf bis Vollast erstreckt. Da die Stellung des Einspritzpum­ penhebels für den Leerlauf von Exemplarstreuungen der Einspritzpumpe und des Motors abhängig ist, wird eine Justierung beim Einbau bei laufendem Motor vor­ genommen, was einen zusätzlichen Arbeitsaufwand und entsprechende Kosten bei der Herstellung des Fahr­ zeugs bewirkt.To electronically control the performance of a Diesel engine control units are also known from which via an electro-mechanical actuator Injection pump lever is controlled. At acquaintances Control units a control variable is generated, the Range of values, for example, from idle to Full load extends. Because the position of the injection pump pen levers for the idle of copy variations the injection pump and the engine is dependent an adjustment when installing with the engine running taken what extra work and corresponding costs in the manufacture of the driving stuff causes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bis­ her manuell durchgeführte Justierung zu vermeiden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß während der Regelung des Dieselmotors auf eine Leerlaufdrehzahl die Stellung des Leistungs­ stellelementes ermittelt wird, daß der Teil des Stellweges zwischen der ermittelten Stellung und der Vollaststellung des Leistungsstellelementes dem vor­ gegebenen Wertebereich der internen Stellgröße zuge­ ordnet wird und daß die Zuordnung in einem Speicher abgelegt wird.The object of the present invention is to to avoid manual adjustments. The method according to the invention is thereby characterized records that during the control of the diesel engine the position of the power at an idling speed Control element is determined that the part of Travel between the determined position and the Full load position of the power control element before given value range of the internal manipulated variable is arranged and that the assignment in a memory is filed.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine automa­ tische Justierung der Zuordnung zwischen dem Stell­ weg des Leistungsstellelementes der Einspritzpumpe und dem für die interne Stellgröße vorgegebenen Wertebereich möglich. Bei den üblicherweise mit Mikroprozessoren ausgerüsteten Steuergeräten wird praktisch kein zusätzlicher Aufwand zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt. The inventive method is an automa table adjustment of the assignment between the actu away from the power control element of the injection pump and the one specified for the internal manipulated variable Range of values possible. Usually with Microprocessor-equipped control units practically no additional effort for implementation of the inventive method required.  

Die Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Zuordnung des Teils des Stellweges zu dem vorge­ gebenen Wertebereich nur dann erfolgt, wenn sich die Leerlaufdrehzahl für eine vorgegebene Zeit innerhalb eines Toleranzbereichs um einen Sollwert befindet. Dadurch wird sichergestellt, daß die Stellung des Leistungsstellelementes nur dann zur Zuordnung zwi­ schen dem Stellweg und dem vorgegebenen Wertebereich herangezogen wird, wenn sich die Leerlaufregelung im eingeschwungenen Zustand befindet.The development of the invention is that the assignment of the part of the travel to the pre given range of values only takes place if the Idle speed for a predetermined time within a tolerance range around a setpoint. This will ensure that the position of the Power control element only for assignment between between the travel and the specified value range is used if the idle control in steady state.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Zuordnung des Teils des Stellweges zu dem vorgegebenen Wertebereich nur dann erfolgt, wenn die ermittelte Stellung des Leistungsstellelementes innerhalb vorgegebener Grenzen liegt. Durch diese Weiterbildung wird bewirkt, daß die Stellung des Leistungsstellelementes bei der unteren Grenze des vorgegebenen Wertebereichs sich in einem für die Leerlaufstellung zulässigen Bereich befindet. Es wird demnach sichergestellt, daß der Motor auch an der unteren Grenze des vorgegebenen Wertebereichs nicht ausgeht.Another development of the invention provides that the assignment of the part of the travel to the specified range of values only takes place if the determined position of the power control element is within predetermined limits. Through this Continuing education has the effect that the position of Power control element at the lower limit of specified range of values for the Idle range. It it is therefore ensured that the engine is also on the lower limit of the specified value range does not go out.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Zuordnung und die Speicherung der gegebenen­ falls geänderten Zuordnung während des normalen Betriebes des Dieselmotors erfolgt. Hierdurch wird eine laufende Justierung ermöglicht, welche auch eine Änderung der Betriebsbedingungen des Dieselmo­ tors (wie beispielsweise die Betriebstemperatur) und Langzeitänderungen berücksichtigt. According to another further development, that the assignment and storage of the given if assignment changed during normal Operation of the diesel engine takes place. This will continuous adjustment enables, which also a change in the operating conditions of the diesel engine tors (such as operating temperature) and Long-term changes are taken into account.  

Eine Justierung bei der Montage des Fahrzeugs sowie gegebenenfalls bei Wartungsarbeiten wird gemäß einer anderen Weiterbildung dadurch ermöglicht, daß die Zuordnung und die Speicherung der gegebenenfalls geänderten Zuordnung auf Anforderung über ein vorge­ gebenes Eingangssignal erfolgt und daß nach dem Ein­ gangssignal vom Steuergerät die Leerlaufdrehzahl auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird.An adjustment when mounting the vehicle as well if necessary during maintenance work according to a enables other training that the Allocation and storage of where appropriate changed assignment on request via a pre given input signal and that after the on signal from the control unit to the idle speed a predetermined value is regulated.

Schließlich ist bei einer anderen Weiterbildung vor­ gesehen, daß zur Steuerung der Leistung des Diesel­ motors die interne Stellgröße unter Verwendung der abgelegten Zuordnung in eine dem Stellglied zuzufüh­ rende Stellgröße umgewandelt wird. Hierdurch wird ein weiterer Vorteil der Erfindung ermöglicht, daß verschiedene Steuerungen, bei denen jeweils auf verschiedene Weise einzelne Stellgrößen ermittelt werden, nicht an die Eigenschaften der jeweiligen Einspritzpumpe und des jeweiligen Motors angepaßt werden müssen. Es wird dabei lediglich eine interne Stellgröße gebildet, die entsprechend der gespeicher­ ten Zuordnung jeweils für sämtliche Funktionen ein­ mal in die erforderliche Stellung des Leistungsstell­ elementes umgerechnet wird.Finally, further training is planned seen that to control the performance of the diesel motors using the internal manipulated variable stored assignment in a to the actuator The manipulated variable is converted. This will another advantage of the invention enables that different controls, each on individual manipulated variables are determined in different ways not to the characteristics of each Injection pump and the respective engine adapted Need to become. It just becomes an internal one Manipulated variable formed according to the stored assignment for all functions times in the required position of the power control element is converted.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be­ schrieben. Es zeigt:The invention allows numerous embodiments. One of them is shown schematically in the drawing shown several figures and below be wrote. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Steuerung der Leistung eines Diesel­ motors, Fig. 1 is a schematic representation of a system for controlling the power of a diesel engine,

Fig. 2 Kennlinien zwischen der Stellung des Leistungsstellelementes und der internen Stellgröße und Fig. 2 curves between the position of the power control element and the internal manipulated variable and

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens mit einem Mikrocom­ puter. Fig. 3 is a flow chart for performing the inven tion inventive method with a Mikrocom computer.

Das in Fig. 1 dargestellte System umfaßt einen Die­ selmotor 1 mit einer Einspritzpumpe 2, an welcher ein Einspritzpumpenhebel 3 zur Steuerung der Lei­ stung des Dieselmotors 1 vorgesehen ist. Ferner ist an dem Dieselmotor 1 ein Drehzahlgeber 4 angeordnet, dessen Ausgang mit einem Eingang des Steuergerätes 5 verbunden ist. Derartige Steuergeräte sind an sich bekannt und deshalb nicht näher beschrieben. Es ist lediglich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfin­ dung von Bedeutung, daß das Steuergerät 5 einen Mikrocomputer 6 sowie einen nichtflüchtigen Speicher (NV-RAM) 7 enthält. Für verschiedene Eingangsgrößen sind Eingänge vorgesehen, von denen lediglich zwei Eingänge 8, 9 beispielhaft dargestellt sind. Außer­ dem ist ein weiterer Eingang mit einer Taste 10 ver­ bunden, mit deren Hilfe das Steuergerät 5 in einen Justiermodus umgeschaltet werden kann. Ein Ausgang 11 des Steuergerätes ist mit dem Eingang eines elektro-mechanischen Stellgliedes 12 verbunden, das auf den Einspritzpumpenhebel 3 wirkt. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Bewegung des Stellglie­ des 12 einen vorgegebenen linearen Zusammenhang mit der am Ausgang 11 ausgegebenen Stellgröße aufweist. The system shown in Fig. 1 comprises a selmotor 1 with an injection pump 2 , on which an injection pump lever 3 is provided for controlling the performance of the diesel engine 1 . Furthermore, a speed sensor 4 is arranged on the diesel engine 1 , the output of which is connected to an input of the control device 5 . Such control devices are known per se and are therefore not described in detail. It is only important in connection with the present inven tion that the control unit 5 contains a microcomputer 6 and a non-volatile memory (NV-RAM) 7 . Inputs are provided for different input variables, of which only two inputs 8 , 9 are shown as examples. In addition, a further input with a key 10 is connected, with the help of which the control device 5 can be switched to an adjustment mode. An output 11 of the control unit is connected to the input of an electro-mechanical actuator 12 , which acts on the injection pump lever 3 . The arrangement is such that the movement of the actuator 12 has a predetermined linear relationship with the manipulated variable output at the output 11 .

In der gezeichneten Stellung befindet sich der Ein­ spritzpumpenhebel 3 am unteren Anschlag UA. Weitere Stellungen sind in Fig. 1 angedeutet. Der gesamte Stellweg des Einspritzpumpenhebels 3 reicht vom unte­ ren Anschlag UA bis zum oberen Anschlag OA. Inner­ halb dieses Weges befindet sich ein für die Leerlauf­ stellung zulässiger Bereich, der von LLmin bis LLmax reicht. Innerhalb dieses Bereichs befindet sich eine Sollstellung LLRS für den Leerlauf, welche von Motor zu Motor bzw. Einspritzpumpe verschieden ist.In the position shown, there is an injection pump lever 3 at the lower stop UA . Further positions are indicated in Fig. 1. The entire travel range of the injection pump lever 3 extends from the lower stop UA to the upper stop OA . Within this path there is a range permissible for the idle position, which ranges from LL min to LL max. Within this range there is a target position LLRS for idling, which differs from engine to engine or injection pump.

Fig. 2 stellt den Zusammenhang zwischen dem Stellweg des Einspritzpumpenhebels 3 (Fig. 1) und einer inter­ nen Stellgröße dar, welche im Steuergerät 5 erzeugt und in die am Ausgang 11 auszugebende Stellgröße umgerechnet wird. Bei der ersten Inbetriebnahme des Steuergerätes zusammen mit dem Motor 1 und der Ein­ spritzpumpe 2 ist die Kennlinie a in Betrieb. Dieses hat zur Folge, daß innerhalb des Wertebereichs der internen Stellgröße von 0 bis MAX der Stellweg des Einspritzpumpenhebels 3 zwischen der Leerlaufstel­ lung LLmin und dem oberen Anschlag OA durchfahren wird. Bei derjenigen Leerlaufdrehzahl LLRS, bei wel­ cher der Motor jedoch mit Sicherheit nicht ausgeht, beträgt die interne Stellgröße LLR. Dieses hat zur Folge, daß einerseits der Wertebereich der internen Stellgröße von 0 bis LLR nicht ausgenutzt wird und daß andererseits alle Signalverarbeitungsprozesse im Steuergerät 5 auf den Wertebereich zwischen LLR und MAX ausgerichtet werden müssen. Fig. 2 shows the relationship between the travel of the injection pump lever 3 ( Fig. 1) and an internal control variable, which is generated in the control unit 5 and converted into the control variable to be output at the output 11 . When commissioning the control unit together with the engine 1 and the injection pump 2 , the characteristic curve a is in operation. The result of this is that the travel of the injection pump lever 3 between the idle position LL min and the upper stop OA is traversed within the value range of the internal manipulated variable from 0 to MAX . At that idle speed LLRS at which the engine certainly does not stop , the internal manipulated variable is LLR . The result of this is that, on the one hand, the value range of the internal manipulated variable from 0 to LLR is not used and, on the other hand, all signal processing processes in control unit 5 must be aligned to the value range between LLR and MAX.

In einem Justierbetrieb, der entweder selbsttätig abläuft, wenn der Motor quasistationär im Leerlauf betrieben wird oder wenn dieses durch Betätigung der Taste 10 (Fig. 1) eingegeben wird, wird der Motor 1 auf einen vorgegebenen Sollwert LLRS der Leerlauf­ drehzahl gebracht. Damit ist der Justierbetrieb beendet und das Steuergerät 5 nimmt die normale Steuerfunktion auf. Dabei wird der Wertebereich der internen Stellgröße voll ausgeschöpft. Bei dem Wert 0 wird der Einspritzpumpenhebel 3 in die Stellung LLRS gebracht, so daß der Motor unter normalen Bedin­ gungen nicht ausgeht.In an adjustment mode, which either runs automatically when the engine is operated quasi-stationary in idle mode or when this is entered by pressing key 10 ( Fig. 1), the engine 1 is brought to a predetermined setpoint LLRS idle speed. The adjustment mode is thus ended and the control unit 5 takes on the normal control function. The value range of the internal manipulated variable is fully utilized. At a value of 0, the injection pump lever 3 is brought into the LLRS position so that the engine does not stop under normal conditions.

Das in Fig. 3 dargestellte Programm dient zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens und ist neben anderen Programmen, die für die übrigen Aufga­ ben des Steuergerätes 5 (Fig. 1) vorgesehen sind, in einem dem Mikrocomputer 6 zugeordneten Nur-Lese-Spei­ cher abgelegt. Nach dem Start des Programms bei 21 wird bei 22 entschieden, ob die Leerlaufregelung aktiv ist. Ist dieses nicht der Fall, so wird bei 23 das Programm wieder verlassen. Ist die Leerlaufrege­ lung jedoch aktiv, so wird bei 24 entschieden, ob die Leerlaufregelung eingeschwungen ist, das heißt, ob die Leerlaufdrehzahl annähernd konstant ist. Ist dieses nicht der Fall, so wird wiederum das Programm bei 23 verlassen. Ist die Leerlaufregelung jedoch eingeschwungen, so wird das Programm bei 25 in Abhängigkeit davon verzweigt, ob eine unkritische Bereichsaufteilung, das heißt eine Zuordnung gemäß der Kennlinie a, bereits eingestellt ist. Ist dieses nicht der Fall, so wird zur weiteren Regelung bei 26 die Kennlinie a verwendet und das Programm bei 22 wiederholt.The program shown in Fig. 3 is used to carry out the method according to the invention and is stored in a read-only memory associated with the microcomputer 6 in addition to other programs that are provided for the remaining tasks of the control unit 5 ( FIG. 1) . After starting the program at 21 , a decision is made at 22 whether the idle control is active. If this is not the case, the program is exited at 23 . If the idle control is active, however, a decision is made at 24 as to whether the idle control has settled, that is, whether the idle speed is approximately constant. If this is not the case, the program is exited again at 23 . However, if the idle control has settled, the program branches at 25 depending on whether an uncritical division of the area, that is, an assignment according to characteristic curve a , has already been set. If this is not the case, the characteristic curve a is used for further regulation at 26 and the program is repeated at 22 .

Ist jedoch bereits eine unkritische Bereichsauftei­ lung eingestellt, wird nach der Verzweigung 25 in einem Programmteil 27 der Wert LLRS gemessen und somit die Kennlinie b festgelegt, die dann im Pro­ grammteil 28 in geeigneter Weise im nichtflüchtigen Speicher 7 abgelegt wird. Bei 29 ist das Justierpro­ gramm beendet.However, if a non-critical area division has already been set, the value LLRS is measured after branching 25 in a program part 27 and thus the characteristic curve b is determined, which is then stored in the program part 28 in a suitable manner in the non-volatile memory 7 . At 29 , the adjustment program is ended.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung der Leistung eines Diesel­ motors, wobei ein Leistungsstellelement einer Ein­ spritzpumpe um einen vorgegebenen Stellweg mit Hilfe eines elektro-mechanischen Stellgliedes verstellbar ist, wozu in einem Steuergerät eine interne Stell­ größe innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Regelung des Dieselmotors auf eine Leerlaufdreh­ zahl die Stellung des Leistungsstellelementes ermit­ telt wird, daß der Teil des Stellweges zwischen der ermittelten Stellung und der Vollaststellung des Leistungsstellelementes dem vorgegebenen Wertebe­ reich der internen Stellgröße zugeordnet wird und daß die Zuordnung in einem Speicher abgelegt wird.1. A method for controlling the performance of a diesel engine, wherein a power control element of an injection pump is adjustable by a predetermined travel range with the aid of an electro-mechanical actuator, for which purpose an internal control variable is generated within a predetermined value range in a control device, characterized in that during the control of the diesel engine at an idle speed, the position of the power control element is determined that the part of the travel between the determined position and the full load position of the power control element is assigned to the predetermined value range of the internal control variable and that the assignment is stored in a memory. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zuordnung des Teils des Stellweges zu dem vorgegebenen Wertebereich nur dann erfolgt, wenn sich die Leerlaufdrehzahl für eine vorgegebene Zeit innerhalb eines Toleranzbereichs um einen Sollwert befindet.2. The method according to claim 1, characterized in net that the assignment of the part of the travel to the specified value range only occurs if the idle speed for a predetermined time within a tolerance range around a setpoint  located. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung des Teils des Stellweges zu dem vorgegebenen Wertebereich nur dann erfolgt, wenn die ermittelte Stellung des Lei­ stungsstellelementes innerhalb vorgegebener Grenzen liegt.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the assignment of the part of the travel range to the specified value range only then takes place when the determined position of the lei Stungsstelleses within specified limits lies. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung und die Speicherung der gegebenenfalls geänderten Zuord­ nung während des normalen Betriebes des Dieselmotors erfolgt.4. The method according to any one of the preceding claims che, characterized in that the assignment and the storage of the possibly changed assignment voltage during normal operation of the diesel engine he follows. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung und die Speicherung der gegebenenfalls geänderten Zuordnung auf Anforderung über ein vorgegebenes Eingangssignal erfolgt und daß nach dem Eingangssignal vom Steuer­ gerät die Leerlaufdrehzahl auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the assignment and the Storage of the possibly changed assignment on request via a given input signal takes place and that after the input signal from the control the idling speed gets to a predetermined one Value is regulated. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Leistung des Dieselmotors die interne Stellgröße unter Verwendung der abgelegten Zuordnung in eine dem Stellglied zuzuführende Stellgröße umgewandelt wird.6. The method according to any one of the preceding claims che, characterized in that for controlling the Performance of the diesel engine the internal manipulated variable using the filed assignment in a the manipulated variable to be supplied to the actuator becomes.
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