DE4004110A1

DE4004110A1 - Magnetic valve controlled fuel pump for diesel engine - uses detected shaft rotation markings to provide control signals for magnetic valve

Info

Publication number: DE4004110A1
Application number: DE4004110A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Siebert; Herbert Dipl Ing Graf; Nestor Dipl In Rodriguez-Amaya; Alfred Dr Ing Dr Schmitt; Joachim Dipl Ing Tauscher; Werner Dr Ing Dr Zimmermann; Anton Dipl Ing Karle; Pierre Lauvin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-02-10
Filing date: 1990-02-10
Publication date: 1991-08-14
Anticipated expiration: 2010-02-11
Also published as: KR0185589B1; GB2241354B; JP3224553B2; KR910015786A; FR2658246B1; JPH04214942A; GB9102186D0; DE4004110C2; GB2241354A; FR2658246A1

Abstract

The magnetic valve controlled fuel pump (10) for a diesel engine has a pump piston (15) driven by the engine camshaft (60) for feeding the fuel under pressure, with a magnetic valve (20) receiving control signals for defining the beginning and end of the fuel feed. The control signals are supplied by counting markings carried by a shaft, with interpolation between the markings for a momentary engine revs determined immediately prior to the interpolation. Pref. the control signals for the magnetic valve (20) are dependent on the momentary engine revs (n), the fuel feed angle and the beginning of the fuel feed.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steu erung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffpumpe gemäß dem Ober begriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a method and a device for control a solenoid valve-controlled fuel pump according to the Ober concept of independent claims.

Ein solches Verfahren und eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 35 40 811 bekannt. Dort wird ein System zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffpumpe für eine Dieselbrennkraftma schine beschrieben. Das dort beschriebene System enthält einen, sich in einem Pumpenarbeitsraum bewegenden, Pumpenkolben, der von der Nockenwelle angetrieben wird. Dieser Pumpenkolben setzt den Kraft stoff im Pumpenarbeitsraum unter Druck. Der Kraftstoff gelangt dann über eine Kraftstoffleitung in die einzelnen Zylinder der Brenn kraftmaschine. Zwischen einem Kraftstoffvorratsbehälter und dem Pum penarbeitsraum ist ein Magnetventil angeordnet. Ein elektronisches Steuergerät gibt Steuerimpulse an das Magnetventil ab. Abhängig von diesen Steuerimpulsen schließt und öffnet das Magnetventil. Such a method and such a device is from the DE-OS 35 40 811 known. There is a system for controlling a solenoid valve controlled fuel pump for a diesel internal combustion engine described. The system described there contains one, itself in a pump working room, pump piston moving from the Camshaft is driven. This pump piston sets the force substance in the pump workspace under pressure. The fuel then arrives via a fuel line into the individual cylinders of the Brenn engine. Between a fuel tank and the pump A magnetic valve is arranged in the working area. An electronic one The control unit sends control pulses to the solenoid valve. Depending on This control pulse closes and opens the solenoid valve.

Abhängig vom Schaltzustand des Magnetventils fördert der Pumpenkol ben Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Die Ansteu erimpulse bestimmen den genauen Einspritzbeginn und über das Ein spritzende auch die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Eine mechani sche Mengenbestimmung über Steuernuten ist nicht mehr notwendig. Zur Festlegung der Ansteuerimpulse ist auf der Nockenwelle ein Inkre mentrad angeordnet. Nach Auftreten eines Synchronimpulses startet ein Zähler, der die Impulse auf dem Inkrementrad der Nockenwelle zählt. Bei einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen gibt die Steuer einrichtung einen Ansteuerimpuls an das Magnetventil, der den Ein spritzbeginn definiert. Durch weiteres Zählen der Inkrementimpulse wird das Förderende festgelegt.Depending on the switching state of the solenoid valve, the pump piston delivers ben fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine. The control erimpulse determine the exact start of injection and the on injecting also the amount of fuel to be injected. A mechani cal quantity determination via tax slots is no longer necessary. To Determination of the control impulses is an increment on the camshaft mentrad arranged. After a sync pulse occurs a counter that holds the pulses on the camshaft's increment wheel counts. With a given number of impulses the tax gives device a drive pulse to the solenoid valve, the on defined start of injection. By further counting the increment pulses the end of funding is determined.

Diese Einrichtung besitzt den Nachteil, daß die Zumessung sehr unge nau ist. Da die Ansteuerimpulse durch Auszählen der Impulse des In krementrades festgelegt werden, hängt die Zumeßgenauigkeit von der Feinheit des Inkrementrades ab. Sowohl der Förderbeginn als auch das Förderende können nur sehr ungenau festgelegt werden. Bedingt durch fertigungstechnische Toleranzen können nur eine endliche Zahl von Zähnen auf dem Inkrementrad angeordnet werden. Die Impulse auf dem Inkrementrad der Nockenwelle besitzen daher einen relativ großen Ab stand. Diese Art der Zumessung ist daher sehr ungenau.This device has the disadvantage that the metering is very unsophisticated is nau. Since the control pulses by counting the pulses of the In Krementrades are determined, the metering accuracy depends on the Fineness of the increment wheel. Both the start of funding and that Funding can only be determined very imprecisely. Due Manufacturing tolerances can only be a finite number of Teeth are arranged on the increment wheel. The impulses on the The camshaft increment wheel therefore has a relatively large amount was standing. This type of metering is therefore very imprecise.

Des weiteren ist aus der DE-OS 35 40 313 ein Verfahren bekannt, bei dem der genaue Förderbeginn über ein Magnetventil zwischen Pumpenar beitsraum und Kraftstoffversorgung festgelegt werden kann. Das Ein spritzende und damit die einzuspritzende Kraftstoffmenge wird durch mechanische Komponenten festgelegt. Die Berechnung des genauen An steuerimpulses für den Einspritzbeginn erfolgt in ähnlicher Weise, wie in der DE-OS 35 40 811 beschrieben. Ausgehend von einem Syn chronimpuls werden ebenfalls die Zähne auf einem Inkrementrad abge zählt. Liegt der Einspritzbeginn zwischen zwei Impulsen des Inkre mentrades, so wird der verbleibende Rest interpoliert. Die Interpo lation erfolgt dabei abhängig von einem über mehrere Arbeitszyklen gemittelten Drehzahlwert. Furthermore, a method is known from DE-OS 35 40 313, in the exact start of delivery via a solenoid valve between the pump beitsraum and fuel supply can be determined. The one injecting and thus the amount of fuel to be injected is by mechanical components set. The calculation of the exact type control pulse for the start of injection occurs in a similar manner, as described in DE-OS 35 40 811. Starting from a syn chronimpuls the teeth are also abge on an increment wheel counts. The start of injection is between two pulses of the Incre mentrades, the remaining remainder is interpolated. The Interpo lation takes place depending on one over several working cycles averaged speed value.

Dabei ergibt sich das Problem, daß die Drehzahl über einen Arbeits zyklus der Brennkraftmaschine und von Arbeitszyklus zu Arbeitszyklus schwanken kann. Wird, wie in der DE-OS 35 40 313, ein gemittelter Drehzahlwert verwendet, so wird die Interpolation sehr ungenau, wenn sich die Drehzahl während der Zumessung ändert. Diese auftretenden Schwierigkeiten versucht die DE-OS 35 40 313 durch einen kennfeldab hängigen Korrekturfaktor auszugleichen.The problem arises that the speed over a work cycle of the internal combustion engine and from work cycle to work cycle can fluctuate. As in DE-OS 35 40 313, is an averaged Speed value is used, the interpolation becomes very imprecise if the speed changes during metering. This occurring DE-OS 35 40 313 tries difficulties with a map compensate for the correction factor.

Auch diese kennfeldabhängige Korrektur liefert keine ausreichend ge nauen Werte für den Einspritzbeginn. Da das Einspritzende durch me chanische Komponenten festgelegt wird, bewirkt ein Fehler beim För derbeginn auch noch einen zusätzlichen Mengenfehler.This map-dependent correction also does not provide sufficient ge exact values for the start of injection. Since the injection end by me chanic components is set, causes an error in the För an additional quantity error at the beginning.

Object of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Einrichtung zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraft stoffpumpe für eine Dieselbrennkraftmaschine, der eingangs genannten Art, die Ansteuerzeitpunkte für den Einspritzbeginn und das Ein spritzende des Magnetventils möglichst exakt vorzugeben. Diese Auf gabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.The invention has for its object in a method and a device for controlling a solenoid-controlled force fuel pump for a diesel internal combustion engine, the aforementioned Type, the activation times for the start of injection and the on to specify the splashing end of the solenoid valve as precisely as possible. This on Gift is solved by the features characterized in claim 1.

Advantages of the invention

Durch die Interpolation zwischen den einzelnen Impulsen des Inkre mentrades kann die Genauigkeit sowohl des Einspritzbeginns als auch des Einspritzendes sehr exakt berechnet werden. Durch die Verwendung der momentanen Drehzahl unmittelbar vor der Interpolation kann die Genauigkeit des interpolierten Werts wesentlich gesteigert werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet.The interpolation between the individual pulses of the Incre mentrades can determine the accuracy of both the start of injection as well of the injection end can be calculated very precisely. By using it the current speed immediately before the interpolation can Accuracy of the interpolated value can be significantly increased. Further advantageous embodiments of the invention are in the Un marked claims.

drawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen darge stellten Ausführungsformen erläutert. In Fig. 1 ist schematisch ei ne Steuereinrichtung aufgezeigt. Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwi schen Nockenhub, Ansteuersignal des Magnetventils, Magnetventilhub und einem Synchronisationsimpuls. Fig. 3 dient zur Verdeutlichung der Mengenstreuung bei unterschiedlichem Förderbeginn. Fig. 4 zeigt schematisch die Umsetzung eines Mengenwunschsignals in ein Ansteuer signal. Fig. 5 zeigt das Ansteuersignal in Beziehung zur Nockenwel lendrehzahl und Impulsen auf dem Winkelinkrementrad. Fig. 6 ver deutlicht die Abfolge verschiedener Signale, die zur Regelung des Einspritzbeginns dienen.The invention is explained below with reference to the embodiments presented in the drawings Darge. In Fig. 1 egg ne control device is shown schematically. Fig. 2 shows the relationship between rule's cam stroke, control signal of the solenoid valve, solenoid valve stroke and a synchronization pulse. Fig. 3 serves to illustrate the spread of quantities at different start of funding. Fig. 4 shows schematically the implementation of a quantity request signal in a control signal. Fig. 5 shows the drive signal in relation to the camshaft speed and pulses on the angular increment wheel. Fig. 6 illustrates the sequence of various signals that are used to control the start of injection.

Description of an embodiment

Fig. 1 zeigt eine Steuereinrichtung für eine magnetventilgesteuerte Kraftstoffpumpe für Dieselmotoren. Den einzelnen Zylindern einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine wird über eine Kraftstoffpum pe 10, die einen Pumpenkolben 15 enthält, Kraftstoff zugeführt. Die Kraftstoffpumpe 10 steht mit einem elektromagnetischen Ventil 20 in Verbindung. Das Ventil 20 wird über eine Leistungsendstufe 40 von einer elektronischen Steuereinheit 30 mit Schaltimpulsen beauf schlagt. Die elektronische Steuereinheit 30 umfaßt unter anderem ei nen Regler 32. Ein Geber 70, der am elektromagnetischen Ventil 20 oder an einer nicht dargestellten Einspritzdüse angeordnet ist, lie fert Signale an die elektronische Steuereinheit 30. Fig. 1 shows a control device for a solenoid-controlled fuel pump for diesel engines. The individual cylinders of an internal combustion engine, not shown, is supplied with fuel via a fuel pump 10 , which contains a pump piston 15 . The fuel pump 10 is connected to an electromagnetic valve 20 . The valve 20 is struck by an electronic control unit 30 with switching pulses via a power output stage 40 . The electronic control unit 30 includes, among other things, a controller 32 . An encoder 70 , which is arranged on the electromagnetic valve 20 or on an injection nozzle, not shown, delivers signals to the electronic control unit 30 .

Auf einem an der Nockenwelle 60 angebrachten Inkrementrad 55 sind Winkelmarken angeordnet. Das Inkrementrad besitzt wenigstens eine Inkrementlücke IL. Eine Inkrementlücke läst sich durch einen fehlen den Zahn realisieren. Statt des fehlenden Zahnes kann auch ein sich von den übrigen Zähnen unterscheidender Zahn eine Inkrementlücke definieren. Angle marks are arranged on an increment wheel 55 attached to the camshaft 60 . The increment wheel has at least one increment gap IL. An increment gap can be realized by a missing tooth. Instead of the missing tooth, a tooth that differs from the other teeth can also define an increment gap.

Eine Meßeinrichtung 50 erfaßt die von den Winkelmarken ausgelösten Impulse, und damit die Drehbewegung des Inkrementrades 55. Die Meß einrichtung 50 liefert entsprechende Signale (Impulse) an die elek tronische Steuereinheit 30.A measuring device 50 detects the pulses triggered by the angle marks, and thus the rotational movement of the increment wheel 55 . The measuring device 50 delivers corresponding signals (pulses) to the electronic control unit 30 .

Eine Meßeinrichtung 90 erkennt Marken 92 auf einem, an der Kurbel welle angebrachten, Geberrad 95 und liefert entsprechende Signale an die elektronische Steuereinheit 30. Über weitere Eingänge 80 gelan gen Informationen über zusätzliche Größen, wie Drehzahl n, Tempera tur T oder die Last FP (Fahrpedalstellung) an die elektronische Steuereinheit 30.A measuring device 90 recognizes marks 92 on a shaft mounted on the crank shaft 95 and delivers corresponding signals to the electronic control unit 30 . Information about additional variables, such as speed n, temperature T or the load FP (accelerator pedal position), reaches the electronic control unit 30 via further inputs 80 .

Die Steuereinheit 30 bestimmt abhängig von den über die Eingänge 80 erfaßten Größen und der über die Meßeinrichtung 50 erfaßten Drehbe wegungen der Pumpennockenwelle 60 den Förderbeginn WB und die För derwinkel WD der Kraftstoffpumpe 10. Ausgehend von diesen Werten für den Förderbeginn WB und die Förderwinkel WD, berechnet sie dann den Beginn und das Ende des Ansteuersignals AS für die Leistungsendstu fe 40. Die Berechnung erfolgt in der Art, daß das elektromagnetische Ventil 20 zum Zeitpunkt WB eine erste Stellung annimmt, in der die Pumpe fördert und einspritzt, und zum Zeitpunkt WE eine zweite Stel lung annimmt, in der die Kraftstoffpumpe nicht mehr einspritzt. Als Betriebskenngrößen können u. a. eine oder mehrere der Größen Dreh zahl n, Temperaturwerte T, oder ein Signal FP, das die Stellung des Fahrpedals bzw. die gewünschte Fahrgeschwindigkeit charakterisiert, eingehen.The control unit 30 determines the start of delivery WB and the delivery angle WD of the fuel pump 10 depending on the quantities detected via the inputs 80 and the rotary movements of the pump camshaft 60 detected via the measuring device 50 . Based on these values for the start of delivery WB and the delivery angle WD, it then calculates the start and end of the control signal AS for the power output stage 40 . The calculation is carried out in such a way that the electromagnetic valve 20 assumes a first position at time WB in which the pump delivers and injects, and assumes a second position at time WE in which the fuel pump no longer injects. One or more of the variables speed n, temperature values T, or a signal FP, which characterizes the position of the accelerator pedal or the desired driving speed, may be received as operating parameters.

Die Nockenwelle 60 treibt den Pumpenkolben 15 derart an, daß der Kraftstoff in der Kraftstoffpumpe 10 unter Druck gesetzt wird. Dabei steuert das elektromagnetische Ventil 20 den Druckaufbau. Das Mag netventil 20 kann zum einen so an der Pumpe 10 angeordnet sein, daß durch Schließen des Magnetventils die Kraftstofförderung eingelei tet wird. Oder es ist so angebracht, daß durch Öffnen des Magnetven tils die Kraftstofförderung beginnt. The camshaft 60 drives the pump piston 15 in such a way that the fuel in the fuel pump 10 is pressurized. The electromagnetic valve 20 controls the pressure build-up. The Mag netventil 20 can be arranged on the one hand on the pump 10 that the fuel delivery is einelei tet by closing the solenoid valve. Or it is appropriate that the fuel delivery begins by opening the Magnetven valve.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann für beide Varianten der Anord nungen des Magnetventils verwendet werden.The method according to the invention can be used for both variants of the arrangement the solenoid valve.

Ist das elektromagnetische Ventil so angeordnet, daß bei geöffnetem Ventil kein Druckaufbau stattfindet, so baut sich erst bei geschlos senem elektromagnetischem Ventil 20 ein Druck in der Kraftstoffpumpe 10 auf. Bei entsprechendem Druck in der Kraftstoffpumpe öffnet sich ein nicht dargestelltes Ventil, und der Kraftstoff gelangt über die nicht dargestellte Einspritzdüse in den Brennraum der Brennkraftma schine.If the electromagnetic valve is arranged so that no pressure build-up takes place when the valve is open, a pressure in the fuel pump 10 builds up only when the electromagnetic valve 20 is closed. At a corresponding pressure in the fuel pump, a valve, not shown, opens, and the fuel reaches the combustion chamber of the internal combustion engine via the injection nozzle, not shown.

Zur Kontrolle, zu welchem Zeitpunkt das Magnetventil öffnet bzw. schließt, dient der Geber 70. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Geber 70 an der Einspritzdüse angebracht ist, dann erzeugt er ein Signal, das den tatsächlichen Beginn SB bzw. Ende der Kraftstoffein spritzung in den Brennraum kennzeichnet. Der Regler 32 vergleicht das Ausgangssignal des Gebers 70 und das Signal der Meßeinrichtung 90 mit einem vorgebenen Sollwert. Bei einer Abweichung verändert der Regler den Wert des Förderbeginns WB entsprechend. Es kann an Stelle des Ausgangsignals des Gebers 70 auch ein Signal verwendet werden, das anzeigt, in welcher Position sich das Magnetventil befindet. Ein solches Signal wird durch Auswertung, der durch das Magnetventil fließenden Ströme oder der anliegeden Spannungen, gewonnen.The transmitter 70 is used to control the time at which the solenoid valve opens or closes. It when the transmitter 70 is attached to the injection nozzle is particularly advantageous, then it generates a signal which characterizes the actual start SB or end of the injection of fuel into the combustion chamber. The controller 32 compares the output signal of the encoder 70 and the signal of the measuring device 90 with a predetermined target value. In the event of a deviation, the controller changes the value of the start of delivery WB accordingly. Instead of the output signal of the transmitter 70 , a signal can also be used which indicates the position of the solenoid valve. Such a signal is obtained by evaluating the currents flowing through the solenoid valve or the voltages applied.

Es zeigt Fig. 2a den Nockenhub NH über etwas mehr als einen Ver brennungszyklus, Fig. 2b das Ansteuersignal AS für das Magnetventil 10, Fig. 2c den Magnetventilhub MH und Fig. 2d den Synchronisa tionsimpuls S. Ausgehend von diesem Synchronisationsimpuls S ist der Förderbeginn WB und das Förderende WE definiert. Die elektronische Steuereinrichtung gibt bei einem Winkel WB nach dem Synchronisa tionsimpuls S ein Ansteuersignal AS an das Magnetventil 20 ab. Nach einer kurzen Verzögerungszeit VT geht das Magnetventil in seinen zweiten Schaltzustand über. Von diesem Zeitpunkt FB fördert die Kraftstoffpumpe. It shows Fig. 2a the cam lift NH over slightly more than one Ver brennungszyklus, Fig. 2b, the control signal AS for the solenoid valve 10, Fig. 2c the Magnetventilhub MH and Fig. 2d the synchronizers tion pulse S. Starting from this synchronization pulse S is the start of delivery WB and the end of funding defined WE. The electronic control device outputs an actuation signal AS to the solenoid valve 20 at an angle WB after the synchronization pulse S. After a short delay time VT, the solenoid valve changes to its second switching state. From this point in time FB the fuel pump delivers.

Nach Verstreichen des Winkels WD, der die Förderdauer D festlegt, wird das Ansteuersignal AS für das Magnetventil wieder zurückgenom men. Nach einer weiteren Verzögerungszeit öffnet das Magnetventil und die Förderung endet FE. Zwischen dem Schließen FB und dem Öffnen FE des Magnetventils bewegt sich der Nocken um die Strecke H, den sogenannten Nockenhub. Dieser Nockenhub H bestimmt die eingespritzte Kraftstoffmenge. Die eingespritzte Kraftstoffmenge ist direkt pro portional zum Nockenhub H.After the elapse of the angle WD, which defines the delivery period D, the control signal AS for the solenoid valve is withdrawn again men. After a further delay, the solenoid valve opens and funding ends FE. Between closing FB and opening FE of the solenoid valve moves the cam by the distance H so-called cam lift. This cam stroke H determines the injected Amount of fuel. The amount of fuel injected is directly per proportional to cam stroke H.

Ist die Nockengeschwindigkeit c konstant, so hängt die eingespritzte Kraftstoffmenge nicht vom Förderbeginn WB ab. Als Nockengeschwindig keit c wird das Verhältnis von Nockenhub zu verstrichener Zeit be zeichnet. Ist die Nockengeschwindigkeit c nicht konstant, ergibt sich, bei gleicher Dauer D des Ansteuersignals für das Magnetventil 20, bei Änderung des Förderbeginns eine Mengenänderung, die entspre chend vorgehalten werden muß. Die nicht konstante Nockengeschwindig keit kann z. B. auf einer sich im Lauf der Einspritzung ändernden Drehzahl beruhen.If the cam speed c is constant, the amount of fuel injected does not depend on the start of delivery WB. The ratio of cam lift to elapsed time is referred to as cam speed c. If the cam speed c is not constant, there is, with the same duration D of the control signal for the solenoid valve 20 , a change in the amount of the start of delivery, a change in quantity that must be kept accordingly. The non-constant Nockengeschwindig speed z. B. based on a changing speed in the course of injection.

In Fig. 3a ist der Nockenhub NH über der Zeit aufgetragen. Die Nockengeschwindigkeit c, ist in Fig. 3b aufgetragen, sie steigt über der Zeit an. In Fig. 3c ist die am Magnetventil liegende Span nung UM für zwei Zumessungen Z1 und Z2 (Z1 durchgezogene Linie und Z2 gestrichelte Linie) über der Zeit aufgetragen. Dabei unterschei det sich der Beginn WB der beiden Zumessungen nur um eine kleine Differenz DFB. Der Förderwinkel WD ist bei beiden Zumessungen gleich. Steigt die Nockengeschwindigkeit mit der Zeit an, so ergibt sich für die erste Zumessung ein Nockenhub H1 und für die zweite Zumessung ein Nockenhub H2. Der Nocken bewegt sich während der er sten Zumessung um einen kleineren Hub H1 als bei der zweiten Zumes sung H2. Daher ergibt sich für die zweite Zumessung eine größere eingespritzte Kraftstoffmenge, als für die erste Zumessung. In Fig. 3a, the cam lift NH is plotted against time. The cam speed c is plotted in Fig. 3b, it increases over time. In Fig. 3c, the voltage UM lying on the solenoid valve for two meterings Z 1 and Z 2 (Z 1 solid line and Z 2 dashed line) is plotted over time. The start WB of the two meterings differs only by a small difference DFB. The delivery angle WD is the same for both meterings. If the cam speed increases over time, a cam stroke H 1 results for the first metering and a cam stroke H 2 for the second metering. The cam moves during the first metering by a smaller stroke H 1 than in the second metering solution H 2 . This results in a larger quantity of fuel injected for the second metering than for the first metering.

Aufgrund unterschiedlicher Drehzahlverläufe während der Einspritzung ist eine reine Zeitsteuerung nicht möglich. Die Drehzahländerungen sind z. B. durch die Elastizität der Antriebsverbindung zwischen Kurbel- und Nockenwelle bedingt.Due to different speed profiles during injection pure time control is not possible. The speed changes are z. B. by the elasticity of the drive connection between Crankshaft and camshaft conditional.

Die in die Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge Q hängt also nicht nur von der Schließzeit des Magnetventils, sondern auch von der momentanen Drehzahl N ab. Hierbei gilt die Beziehung Q = Förderrate× WD, wobei die Förderrate die pro Winkeleinheit ein gespritzte Kraftstoffmenge kennzeichnet. Für den Förderwinkel gilt: WD = 6×N×D, wobei D für die Förderdauer steht. Um die Abhängig keit der Einspritzmenge von unsystematischen Drehzahländerungen zu reduzieren, wird folgendes Zumeßprinzip vorgeschlagen.The quantity of fuel Q injected into the internal combustion engine depends not only from the closing time of the solenoid valve, but also from the current speed N. The relationship applies here Q = delivery rate × WD, where the delivery rate is per angular unit quantity of fuel injected. The following applies to the delivery angle: WD = 6 × N × D, where D stands for the funding period. To the dependent speed of the injection quantity of unsystematic speed changes reduce, the following metering principle is proposed.

In Fig. 4 ist schematisch eine Einrichtung zur Ansteuerung der Mag netventilendstufe 40 dargestellt. Die Magnetventilendstufe 40 erhält Signale von einer elektronischen Steuereinheit 30. Die elektronische Steuereinheit 30 besteht aus einem Zumeßrechner 120, Kennfeldern K1, K2 und einem Rechner 110. Zum Zumeßrechner 120 gelangt ein Signal eines Drehzahlsensors 125, der die Momentandrehzahl N der Nockenwel le erfaßt. Des weiteren werden dem Zumeßrechner 120 Signale, die den gewünschten Förderwinkel WD und Förderbeginn WB angeben, zugeleitet. Diese Signale entstammen je einem Kennfeld K1, K2. Als Eingangs größen für die Kennfelder K1, K2 dienen die mittlere Drehzahl nM und die gewünschte Kraftstoffmenge Q. Das Signal Q entstammt einem Rech ner 110, der die gewünschte Kraftstoffmenge Q abhängig von verschie denen Eingangsgrößen berechnet.In Fig. 4, a device for controlling the magnetic valve stage 40 is shown schematically. The solenoid valve output stage 40 receives signals from an electronic control unit 30 . The electronic control unit 30 consists of a metering computer 120 , characteristic maps K 1 , K 2 and a computer 110 . The metering computer 120 receives a signal from a speed sensor 125 which detects the instantaneous speed N of the Nockenwel le. Furthermore, the metering computer 120 is supplied with signals which indicate the desired delivery angle WD and start of delivery WB. These signals each come from a map K 1 , K 2 . The mean speed nM and the desired fuel quantity Q serve as input variables for the characteristic diagrams K 1 , K 2. The signal Q originates from a computer 110 which calculates the desired fuel quantity Q as a function of various input variables.

Ausgehend von mittels Sensoren 80 erfaßten Größen, wie mittlere Drehzahl nM, Temperatur T, Fahrpedalstellung FP oder weiterer Be triebskenngrößen berechnet der Rechner 110 die gewünschte Einspritz menge Q. Abhängig von dieser Einspritzmenge Q und der mittleren Drehzahl nM wird aus dem Kennfeld K1 der Förderwinkel WD ausgelesen. Der Förderwinkel WD bestimmt die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Dies ist der Winkel, der von der Nockenwelle durchlaufen wird, wäh rend die Kraftstoffpumpe fördert.Starting operating parameters from detected by sensors 80 variables, such as average speed nM, temperature T, gas pedal position FP or further loading the computer calculates 110 the required injection amount Q. Depending on this injection quantity Q and the average speed n M from the map K 1 of the conveying angle WD read out. The delivery angle WD determines the amount of fuel to be injected. This is the angle that the camshaft traverses while the fuel pump is pumping.

Die mittlere Drehzahl nM kann von unterschiedlichen Sensoren abge leitet werden. In der Regel ist dies ein Sensor, der Impulse eines Impulsrades auf der Kurbelwelle bzw. auf der Nockenwelle erfaßt. Da bei wird die Drehzahl über einen größeren Winkelbereich bzw. über mehrere Umdrehungen der Nockenwelle gemittelt. Dieses Signal kann auch von einem Ersatzdrehzahlsensor, wie z. B. einem Spritzbeginn sensor, herrühren.The average speed nM can depend on different sensors be directed. As a rule, this is a sensor that pulses one Pulse wheel detected on the crankshaft or on the camshaft. There at is the speed over a larger angular range or over averaged several revolutions of the camshaft. This signal can also from a replacement speed sensor, such as. B. start of injection sensor, come from.

Aus dem zweiten Kennfeld K2 wird abhängig von der Einspritzmenge Q und der mittleren Drehzahl nM der Förderbeginn WB ausgelesen. Dies ist der Winkel, bei dem die Einspritzung beginnen soll. Der Zumeß rechner 120 setzt diese Winkelsignale WD, WB mit Hilfe der momenta nen Drehzahl N in Zeitgrößen um. Diese Zeitgrößen bestimmen das An steuersignal für das Magnetventil. Der Zumeßrechner legt also die Zeitpunkte fest, bei denen sich die am Magnetventil anliegende Span nung, siehe Fig. 2b, ändert. Diese Werte gelangen zur Magnetventil endstufe 40, die sie in ein Ansteuersignal AS umsetzt.The start of delivery WB is read from the second map K 2 as a function of the injection quantity Q and the average speed nM. This is the angle at which the injection should start. The metering computer 120 converts these angle signals WD, WB into time variables with the aid of the instantaneous speed N. These time variables determine the control signal for the solenoid valve. The metering computer thus defines the times at which the voltage applied to the solenoid valve changes, see FIG. 2b. These values reach the solenoid valve output stage 40 , which converts them into a control signal AS.

In Fig. 5 wird nun die Umsetzung der Winkelgrößen in die Zeitgrößen beschrieben. Fig. 5a zeigt einen üblichen Drehzahlverlauf während der Zumessung. Die Drehzahl nimmt im Verlauf der Zumessung linear über der Zeit ab. In Fig. 5b sind die Impulse, die die Meßeinrich tung 50 vom Inkrementrad 55 abnimmt, aufgetragen. Jede Winkelmarke am Inkrementrad erzeugt ein Impuls in der Meßeinrichtung 50. Beson ders vorteilhaft ist, wenn der Abstand zwischen zwei Winkelmarken der sogenannte Meßwinkel MW kleiner als der kleinste Förderwinkel WD ist. Besonders vorteilhaft ist ein Meßwinkel von drei Grad. Auf dem Inkrementrad der Nockenwelle 60 sind dann 120 Winkelmarken im Ab stand von 3 Grad angebracht. Ein solches Inkrementrad ist besonders gut für Motoren mit vier, fünf, sechs und acht Zylindern geeignet. Zur Synchronisation ist auf dem Inkrementrad mindestens eine Inkre mentlücke IL, die einen Synchronisationsimpuls S erzeugt, vorhanden. Ausgehend von diesem Synchronisationsimpuls werden die Winkel für den Förderbeginn WB, und der Förderendewinkel WE angegeben.In Fig. 5 the conversion of the angle quantities into the time quantities is now described. Fig. 5a shows a conventional speed profile during the metering. The speed decreases linearly over time in the course of the metering. In Fig. 5b, the pulses that the Meßeinrich device 50 decreases from the increment wheel 55 are plotted. Each angle mark on the increment wheel generates a pulse in the measuring device 50 . It is particularly advantageous if the distance between two angle marks the so-called measuring angle MW is smaller than the smallest conveying angle WD. A measuring angle of three degrees is particularly advantageous. On the incremental wheel of the camshaft 60 120 angle marks are then attached from 3 degrees. Such an increment wheel is particularly well suited for engines with four, five, six and eight cylinders. For synchronization, there is at least one incremental gap IL, which generates a synchronization pulse S, on the increment wheel. Based on this synchronization pulse, the angles for the start of delivery WB and the end of delivery angle WE are specified.

Die Kraftstoffzumessung erfolgt über den Förderwinkel WD, der zwi schen dem Förderbeginn WB und dem Förderende WE liegt. Es wird eine Aufteilung der Winkel WB in die ganzzahligen Winkelanteile für den Förderbeginn WBG sowie den Restwinkel RWB für den Förderbeginn bzw. die entsprechende Restzeit TB vorgenommen. Des weiteren wird eine Aufteilung des Winkels WE in den ganzzahligen Winkelanteil WEG sowie den Restwinkel RWE bzw. die entsprechende Restzeit TE vorgenommen. Die Umrechnung der Restwinkel RWB, RWE in die Restzeiten TB, TE er folgt mittels der momentanen Drehzahl N. Dabei ergibt sich die je weilige Restzeit T aus dem Restwinkel RW und der momentanen Drehzahl N gemäß der Formel T = RW / (6×N).The fuel is metered via the delivery angle WD, which is between between the start of funding WB and the end of funding WE. It will be one Division of the angles WB into the integer angle parts for the Funding start WBG and the residual angle RWB for funding start or the corresponding remaining time TB made. Furthermore, one Division of the angle WE into the integer angle portion WEG and the remaining angle RWE or the corresponding remaining time TE. The conversion of the remaining angles RWB, RWE into the remaining times TB, TE follows by means of the current speed N. This results in each residual time T from the residual angle RW and the current speed N according to the formula T = RW / (6 × N).

Die Drehzahlbasis für die Interpolation der Zeiten TB und TE wird dabei von einem Meßwinkel MW, der möglichst nahe an der jeweiligen Interpolationsstrecke liegt, gewonnen. Durch die Verwendung eines möglichst aktuellen Drehzahlwertes können Fehlereinflüsse klein gehalten werden.The speed base for the interpolation of the times TB and TE is thereby from a measuring angle MW that is as close as possible to the respective Interpolation distance lies, won. By using a Error values that are as current as possible can have a small influence on errors being held.

In Fig. 5b ist mit B1 eine erste Berechnung gekennzeichnet. Die Nockenwelle durchläuft in der Meßzeit MT den Meßwinkel MW. In der Rechenzeit TR wird ein erster Wert für die momentane Drehzahl N be rechnet und die Interpolation durchgeführt. Nach der Rechenzeit TR steht die aktuelle Restzeit TB zur Verfügung. Die Rechenzeit TR muß auf jeden Fall vor der Zumessung zu Ende sein. Ist der Förderbeginn WB noch nicht erreicht, so erfolgt eine erneute Interpolation. Über einen weiteren Meßwinkel wird die momentane Drehzahl N erfaßt und die Interpolation in der Rechenzeit TR durchgeführt (2. Berechnung B2). Durch wiederholte Neuberechnung des momentanen Drehzahlwerts kann der Interpolationsfehler, durch eine sich ändernde Nockenwel lendrehzahl, klein gehalten werden. Die Erfassung der momentanen Nockenwellendrehzahl N und die Interpolation muß spätestens um die Meßzeit MT und die Rechenzeit TR vor dem Förderbeginn WB starten. Die Erfassung der Nockenwellendrehzahl und die Interpolation erfolgt besonders vorteilhaft in einem Zeitintervall, das sich aus der Summe aus Meßzeit MT und Rechenzeit TR zusammensetzt, vor dem gewünschten Förderbeginn WB.In Fig. 5b, a first calculation is indicated by B1. The camshaft passes through the measuring angle MW during the measuring time MT. In the computing time TR, a first value for the current speed N is calculated and the interpolation is carried out. After the computing time TR, the current remaining time TB is available. The computing time TR must in any case end before the metering. If the WB start of funding has not yet been reached, a new interpolation takes place. The instantaneous speed N is detected via a further measuring angle and the interpolation is carried out in the computing time TR (2nd calculation B 2 ). By repeatedly recalculating the current speed value, the interpolation error can be kept small by changing the camshaft speed. The detection of the current camshaft speed N and the interpolation must start at the latest by the measuring time MT and the computing time TR before the start of delivery WB. The detection of the camshaft speed and the interpolation takes place particularly advantageously in a time interval, which is composed of the sum of measuring time MT and computing time TR, before the desired start of delivery WB.

Für das Förderende wiederholt sich der Vorgang. In einer weiteren Rechenzeit wird erneut ein erster Wert für die momentane Drehzahl berechnet und die Interpolation durchgeführt. Nach der Rechenzeit steht die aktuelle Restzeit TE zur Verfügung. Die Rechenzeit muß auf jeden Fall vor dem Zumeßende zu Ende sein. Ist der Förderendewinkel WE noch nicht erreicht, so erfolgt eine erneute Interpolation. Über einen weiteren Meßwinkel wird die momentane Drehzahl N erfaßt und die Interpolation durchgeführt. Durch wiederholte Neuberechnung des momentanen Drehzahlwerts, kann der Interpolationsfehler durch eine sich ändernde Nockenwellendrehzahl klein gehalten werden. Die Erfas sung der momentanen Nockenwellendrehzahl N und die Interpolation muß spätestens um die Meßzeit MT und die Rechenzeit TR vor dem Förderen de WE starten. Die Erfassung der Nockenwellendrehzahl und die Inter polation erfolgt besonders vorteilhaft in einem Zeitintervall, das sich aus der Summe aus Meßzeit MT und Rechenzeit TR zusammensetzt, vor dem gewünschten Förderende WE.The process is repeated for the end of funding. In another Computing time again becomes a first value for the current speed calculated and the interpolation performed. After the computing time the current remaining time TE is available. The computing time must be on be finished before the end of the measurement. Is the end of delivery angle WE has not yet been reached, then another interpolation takes place. over Another measuring angle, the current speed N is detected and performed the interpolation. By repeated recalculation of the current speed value, the interpolation error can be caused by a changing camshaft speed can be kept low. The Erfas solution of the current camshaft speed N and the interpolation must at the latest by the measuring time MT and the computing time TR before conveying start WE. The detection of the camshaft speed and the inter polation takes place particularly advantageously in a time interval that is made up of the sum of measuring time MT and computing time TR, before the desired end of funding WE.

Bei der Berechnung des Förderendes wird der tatsächliche Förderbe ginn herangezogen. Fehler bei der Berechnung der Restzeit des För derbeginns können dadurch bei der Berechnung des Förderendes korri giert werden. When calculating the end of funding, the actual funding will be used started. Error in calculating the remaining time for At the beginning, this can corri be greeded.

Bei Systemen mit Voreinspritzung erfolgt die Berechnung des Förder beginns und Förderendes für die Vor- und die Haupteinspritzung nach dem beschriebenen Verfahren. Da die Winkel für Förderbeginn und För derende durch Abzählen ganzzahliger Winkelmarken und anschließender Zeitinterpolation gebildet werden, kann von einem Inkrementalwinkel zeitsystem als Zumeßprinzip gesprochen werden.In systems with pre-injection, the delivery is calculated beginning and end of promotion for the pre and main injection after the procedure described. Since the angles for the start of funding and För the end by counting integer angle marks and then Time interpolation can be formed from an incremental angle time system can be spoken as a metering principle.

Zwecks Zylindersynchronisation ist auf dem Inkrementrad, wie bereits beschrieben, mindestens eine Inkrementlücke IL notwendig. Alternativ können auch Z-Lücken angeordnet sein, wobei dann zusätzlich eine Zy lindererkennung notwendig ist. Die Synchronlücke kann auch durch ei ne entsprechende Synchronmarke, die sich von den übrigen Marken un terscheidet, ersetzt werden.For cylinder synchronization is on the increment wheel, as already described, at least one increment gap IL necessary. Alternatively Z gaps can also be arranged, in which case an additional Zy child detection is necessary. The sync gap can also by ei ne corresponding synchronous mark, which is different from the other brands decides to be replaced.

Um eine optimale Verbrennung zu erzielen, muß die Einspritzung bei der richtigen Stellung des Kolbens der Brennkraftmaschine erfolgen. Der Förderbeginn und damit auch der Einspritzbeginn wird daher auf den oberen Totpunkt des Motors und damit auf die Kurbelwelle bezo gen. Die optimale Einstellung des Förderbeginns ergibt sich, wenn der Förderbeginn auf Signale eines Sensors an der Kurbelwelle bezo gen wird.In order to achieve optimal combustion, the injection must the correct position of the piston of the internal combustion engine. The start of delivery and thus the start of injection is therefore open the top dead center of the engine and thus on the crankshaft The optimal setting for the start of funding is obtained if the start of funding based on signals from a sensor on the crankshaft will.

Erfolgt die Auslösung des Förderbeginns ausgehend von Signalen der Nockenwelle, so ergeben sich hieraus Abweichungen des tatsächlichen Förderbeginns vom vorgegebenen optimalen Förderbeginn. Diese Abwei chungen beruhen auf verschiedene Einflußparameter, z. B. Elastizi täten zwischen Nocken und Kurbelwellenantrieb. Solche systematischen Abweichungen können mittels eines Regelkreises eliminiert werden.If the start of funding is triggered based on signals from Camshaft, this results in deviations from the actual Start of funding from the specified optimal start of funding. This deviation Chungen are based on various influencing parameters, e.g. B. Elastizi between cam and crankshaft drive. Such systematic Deviations can be eliminated using a control loop.

Fig. 6 dient zur Erläuterung eines solchen Regelkreises. In Fig. 6a ist das Auftreten des Synchronisationsimpulses S über der Zeit aufgetragen. Fig. 6b zeigt das Ansteuersignal AS. In Fig. 6c ist das Signal SB, das den tatsächliche Einspritzbeginn charakeri siert, über der Zeit aufgetragen. Dieses Signal SB entstammt dem Ge ber 70. In Fig. 6d ist das Signal OT der Meßeinrichtung 90 einge zeichnet. Dieses Signal ist eng mit dem oberen Totpunkt des Kolbens korreliert. Der Abstand SBI zwischen den Signal SB, das den tatsäch lichen Einspritzbeginn kennzeichnet, und dem Signal OT der Meßein richtung 90, gelangt wie in Fig. 6e gezeigt, zu dem Regler 32. Der Abstand SBI kann sowohl in Winkelgrößen als auch in Zeiteinheiten angegeben werden. Dieser Regler besitzt mindestens P-Verhalten. Be sonders vorteilhaft ist es, wenn er auch noch einen Integralanteil enthält. Der Regler 32 vergleicht das Signal SBI, das den tatsächli chen Einspritzbeginn angibt, mit einem vorgebenen Sollwert SBS. Ab hängig von diesem Vergleich erfolgt eine Korrektur des Förderbe ginns. Bei der nächsten Zumessung wird das Ansteuersignal nicht zum Förderbeginn WB, sondern zum korrigierten Förderbeginn WBK ausge löst. Fig. 6 is for explanation of such a control loop. The occurrence of the synchronization pulse S is plotted over time in FIG. 6a. Fig. 6b shows the control signal AS. In Fig. 6c, the signal SB, which characterizes the actual start of injection, is plotted against time. This signal SB originates from sensor 70 . In Fig. 6d the signal OT of the measuring device 90 is drawn. This signal is closely correlated with the top dead center of the piston. The distance SBI between the signal SB, which characterizes the actual start of injection, and the signal OT of the measuring device 90 reaches the controller 32 , as shown in FIG. 6e. The distance SBI can be specified both in angular sizes and in time units. This controller has at least P behavior. It is particularly advantageous if it also contains an integral part. The controller 32 compares the signal SBI, which indicates the actual start of injection, with a predetermined target value SBS. Depending on this comparison, the start of funding is corrected. During the next metering, the control signal is not triggered at the start of the WB funding, but at the corrected start of the WBK funding.

Die Auslösung des Ansteuersignals wird auf eine Synchronisationsmar ke S, die auf der Nockenwelle angebracht ist, bezogen. Die Lage des tatsächlichen Einspritzbeginns SBI wird gegenüber einer Meßmarke OT auf der Kurbelwelle erfaßt. Die Meßmarke ist dabei vorzugsweise im Bereich des oberen Totpunktes angeordnet. Dadurch wird ermöglicht, daß der Einspritzbeginn in bezug auf die Kurbelwelle zum optimalen Zeitpunkt erfolgt. Die Signalverarbeitung erfolgt entweder in Win kel- oder in Zeitgrößen oder in einer Mischung von beiden.The triggering of the control signal is based on a synchronization ke S, which is attached to the camshaft related. The location of the actual injection start SBI is compared to a measurement mark OT recorded on the crankshaft. The measuring mark is preferably in Area of top dead center arranged. This enables that the start of injection with respect to the crankshaft to the optimum Time. The signal processing takes place either in Win kel or in time quantities or in a mixture of both.

Mit einem solchen System läßt sich eine sehr genaue Kraftstoffzumes sung erzielen, da der Förderbeginn auf ein Signal eines Kurbelwel lensignals geregelt wird und Mengenberechnung abhängig von der Nockenwellenbewegung erfolgt.With such a system, a very accurate fuel addition can be made achieve solution because the start of funding is based on a signal from a crankshaft lensignals is regulated and quantity calculation depending on the Camshaft movement takes place.

Um Störeinflüsse zu eliminieren, kann alternativ das Inkrementrad an der Kurbelwelle angeordnet werden. Zwecks Synchronisation der Zylin der ist dann auf der Nockenwelle ein Segmentrad angeordnet. Beson ders vorteilhaft wäre ein System bei dem je ein Inkrementrad auf der Nockenwelle und auf der Kurbelwelle angeordnet ist.To eliminate interference, the increment wheel can alternatively be activated the crankshaft are arranged. To synchronize the Zylin then a segment wheel is arranged on the camshaft. Especially Another advantage would be a system with one increment wheel on each Camshaft and is arranged on the crankshaft.

Claims

1. A method for controlling a diesel internal combustion engine with a solenoid valve-controlled fuel pump, with a pump piston driven by the camshaft, which pressurizes the fuel and thus conveys it into the cylinders, with at least one solenoid valve determining the start and end of delivery and depending on one Markings arranged on the shaft drive signals for the solenoid valve are determined, characterized in that for calculating the drive signals the markings on the shaft are counted and interpolated between the markings over time, the interpolation being carried out at an instantaneous rotational speed N which is detected immediately before the interpolation , is based.

2. The method according to claim 1, characterized in that the An Control signals for the solenoid valve depending on the current rotation number (N), the funding angle (WD) and the start of funding (WB) will.

3. The method according to claim 2, characterized in that the För derwinkel (WD) and the start of delivery (WB) each come from a map (K 1 , K 2 ), with a mean re speed nM and the desired fuel quantity as input variables for the maps Q serve.

4. The method according to claim 3, characterized in that the desired injection quantity Q is calculated on the basis of variables detected by means of sensors ( 80 ), such as mean rotational speed nM, temperature T, accelerator pedal position FP or other operating parameters.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the markings on an incremental wheel of the cam shaft le are attached.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the marks are spaced three degrees apart are arranged.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that the current speed is continuously calculated and the latest value is used for the interpolation.

8. The method according to claim 7, characterized in that the Erfas current speed and interpolation in one time tervall, which is the sum of the measuring time MT and computing time TR composed before the desired start of funding.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a controller ( 32 ) a signal (SBI), which indicates the position of the actual start of injection, is compared with a predetermined target value (SBS), depending on this comparison a Cor correction of the start of funding.

10. The method according to claim 9, characterized in that the Sig nal (SBI), which indicates the position of the actual start of injection, by comparison between a signal (SB) that represents the actual Characterized the start of injection, and a signal (OT), which on the top dead center of the piston is obtained.

11. Device for controlling a diesel engine with egg ner solenoid valve-controlled fuel pump, in particular pump nozzle with a pump piston driven by the camshaft, which Puts fuel under pressure and thus feeds into the cylinders where with at least one solenoid valve start of injection and injection be determined at the end, a control unit determines depending on marks arranged on a shaft the control signals for the Solenoid valve, characterized in that means are provided the markings on the wel for calculating the control signals Count le and interpolate between marks over time ren, the interpolation at a current speed N, the immediately before the interpolation is detected.