DE4021886A1 - Kraftstoff-einspritzsystem fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.

Ein solches System ist aus der DE-OS 35 40 811 bekannt. Dort wird ein System zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoff­ pumpe für eine Dieselbrennkraftmaschine beschrieben. Das dort be­ schriebene System umfaßt einen sich in einem Pumpenarbeitsraum bewe­ genden Pumpenkolben, der von der Nockenwelle angetrieben wird. Die­ ser Pumpenkolben setzt den Kraftstoff im Pumpenarbeitsraum unter Druck. Der Kraftstoff gelangt dann über eine Kraftstoffleitung in die Zylinder der Brennkraftmaschine. Zwischen einem Kraftstoffvor­ ratsbehälter und dem Pumpenarbeitsraum ist ein Magnetventil angeord­ net. Ein elektronisches Steuergerät gibt Steuerimpulse an das Mag­ netventil ab. Abhängig von diesen Steuerimpulsen öffnet und schließt das Magnetventil. Abhängig vom Schaltzustand des Magnetventils för­ dert der Pumpenkolben Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftma­ schine.

Dabei bestimmen die Ansteuerzeitpunkte den genauen Einspritzbeginn und über das Einspritzende auch die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Nach Auftreten eines Synchronimpulses startet ein Zähler, der die Impulse auf einem Inkrementrad zählt. Die Synchronimpulse werden durch ein Impulsrad auf der Kurbelwelle erzeugt, das Inkrementrad ist auf der Nockenwelle angeordnet. Abhängig von der jeweiligen Mo­ tordrehzahl und anderen Parametern berechnet die Steuereinrichtung den Beginn und das Ende des Einspritzvorganges. Um die Brennkraftma­ schine bei unterschiedlichen Betriebszuständen optimal betreiben zu können, ist es erforderlich, den Spritzbeginn und die Einspritzmenge möglichst genau in Abhängigkeit von motorspezifischen Daten und den jeweiligen Betriebszuständen zu bestimmen. Da die Motordrehzahl nicht konstant ist, müssen bei der Ermittlung der Ansteuerzeitpunkte für die Magnetventile die tatsächlichen Verhältnisse mit berücksich­ tigt werden. Dabei gehen insbesondere Verzögerungszeiten und Dre­ hungleichförmigkeiten des Motors ein.

Zur Berechnung der genauen Ansteuerzeiten muß an für sich, schon im Voraus die Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle während der Zumes­ sung bekannt sein, um die gewünschte Genauigkeit zu erhalten. Der Winkel, welcher während einer konstanten Zeit überstrichen wird und damit auch die eingespritzte Kraftstoffmenge, hängt von der momenta­ nen Winkelgeschwindigkeit ab. Neben ungleichförmiger Winkelgeschwin­ digkeit wirkt sich auch Torsion- und Antriebssteifigkeit der Nocken­ welle als Mengenfehler aus. Bei einer idealen, das heißt konstanten Nockengeschwindigkeit, ist die eingespritzte Kraftstoffmenge propor­ tional zu dem Winkel, den die Nockenwelle während der Ansteuerzeit überstreicht, bzw. zu dem Nockenhub. Bei konstanter Nockengeschwin­ digkeit, das heißt Nockenhub pro Zeit, ist die eingespritzte Kraft­ stoffmenge unabhängig vom Spritzbeginn. In Wirklichkeit ist aber die momentane Drehzahl der Nockenwelle und damit auch die Nockenge­ schwindigkeit nicht konstant. Dies führt zu Fehlern in der Ein­ spritzmenge.

Sie sind abhängig von den in der Rechnung nicht berücksichtigbaren Änderungen der Nockengeschwindigkeit, der Drehzahl oder von Druck­ wellen und Fertigungstoleranzen. Bekannte Einspritzsysteme können diese Einflüsse nur bedingt berücksichtigen, weil sie lediglich in Form einer Steuerung, und nicht in Form einer Regelung aufgebaut sind.

Vorteile der Erfindung

Ein Verfahren und eine Einrichtung mit den Merkmalen der unabhängi­ gen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Überprü­ fung der Drehzahlwerte schrittweise eine Annäherung an die korrekte Kraftstoffeinspritzmenge möglich ist. Die Einrichtung kontrolliert im Anschluß an eine Zumessung, ob die Prognose von der benutzten Momentandrehzahl der vorauslaufenden Meßstrecke auf die wirkliche Drehzahl bei der Zumessung richtig war. Zu diesem Zweck wird ein weiterer Meßwinkel während der Zumessung eingeführt, der die wirk­ liche Drehzahl während der Zumessung erfaßt. Dieser Wert steht na­ türlich erst nach der Ansteuerung des Magnetventils zur Verfügung. Wenn nun die tatsächliche Drehzahl bei der Zumessung nicht mit der Prognose für die Mengenberechnung angesetzten Drehzahl überein­ stimmt, werden die nachfolgenden Prognosen schrittweise nachgeführt, bis Gleichheit herrscht.

Zur Bestimmung der Magnetventil-Ansteuerzeiten für den Spritzbeginn und für das Einspritzende, und damit auch für die Menge werden in besonders vorteilhafter Weise die momentanen Drehzahlwerte von einem Impulsgeber an der Nockenwelle abgenommen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Drehzahlimpulse im Verdichtungstakt des Motors über einen kleinen Winkel zu messen, da in diesem Bereich die momentane Winkelgeschwindigkeit mit vorhersehbarem geformten Verlauf abfällt, und damit berechenbar ist. Im Verdichtungstakt treten keine inneren Drehmomente von vorausgegangenen Verbrennungen in anderen Zylindern auf, die eine störende Drehungleichförmigkeit hervorrufen würden.

Vorzugsweise wird ein zusätzlicher Kontrollmeßwinkel an der Nocken­ welle oder an einem mit ihr verbundenen Zahnrad abgegriffen. Der Kontrollmeßwinkel ist dabei so gewählt, daß er der Winkelstellung der Zumessung entspricht. Der prognostizierte Wert wird mit dem tat­ sächlichen Wert während der Zumessung verglichen und eine schritt­ weise Nachregelung veranlaßt. Zur Festlegung eines Meßwinkels kann der Zahnabstand eines Zahnrads verwendet werden. Der Meßwinkel der eigentlichen Meßstrecke und der Kontrollmeßwinkel können vorzugswei­ se an einem einzigen Impulsrad abgegriffen werden. Es ist vorteil­ haft, für jeden Zylinder des Motors nur einen Zahn als Bezugsmarke auf dem Impulsrad zu verwenden. Mit einem U-förmigen zweipoligen Geber besitzt man dann für alle Zylinder die gleiche Meßstrecke, wodurch Mengenfehler aufgrund von Fertigungstoleranzen des Impulsra­ des vermieden werden können.

Werden die beiden Meßwinkel (Meßwinkel der eigentlichen Meßstrecke und Kontrollmeßwinkel) gleichgroß gewählt und in einem ebenfalls gleich großen Zwischenraum angeordnet, so bildet dieser Zwischenraum einen dritten Meßwinkel. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Meß­ winkel so angeordnet ist, daß er gerade die gemittelte Drehzahl er­ faßt. Somit ergibt sich eine verzögerungsfreie Erfassung des Mittel­ werts. Dieser Meßwert eignet sich auch gut für die Berechnung des Spritzbeginns, da an dieser Stelle sich die Winkelgeschwindigkeits­ verläufe von Nockenwelle und von der für den Spritzbeginn wichtigen Kurbelwelle in Phase befinden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen die Fig. 1 den zeitlichen Verlauf der Winkelgeschwindig­ keit der Nockenwelle und ein zugehöriges Impulsdiagramm zur Erläute­ rung des Prinzips, die Fig. 2 die Anordnung mehrerer Meßwinkel in bezug auf die Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle, die Fig. 3 einen speziellen Sensor, die Fig. 4 die Lage der Ansteuerzeitpunk­ te in bezug auf den Winkel der Nockenwelle, die Fig. 5 ein Flußdia­ gramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Diagramm ist der zeitliche Verlauf der Winkelgeschwindigkeit NNW der Nockenwelle eines 4-Zylinder Mo­ tors angegeben. Bei 90° liegt der obere Totpunkt OT, wo die Winkel­ geschwindigkeit ein Minimum erreicht.

Darunter ist ein Teil des Impulszuges mit gleicher Bezugsachse dar­ gestellt, der von einem mit der Nockenwelle NW verbundenen Impulsge­ ber erzeugt wird. Der zeitliche Abstand zwischen den beiden hier dargestellten Impulse (D) dient als Meßstrecke für die momentane Drehzahl N. In dieser Figur sind nur die zwei wesentlichsten, die die Meßstrecke definierenden, Impulse dargestellt. Die weiteren mög­ lichen Impulse sind nur angedeutet.

Ein mit der Kurbelwelle KW verbundener Impulsgeber erzeugt den mit KW gekennzeichneten Impulszug. Der Impuls R tritt unmittelbar nach den für die Bestimmung der momentanen Drehzahl dienenden Impulsen D auf. Der Impuls R kann als Spritzbeginnbezugsmarke bezeichnet wer­ den, mit dem der Beginn der Kraftstoffeinspritzung zeitlich verzö­ gert eingeleitet wird. Die zeitliche Verzögerung und damit der ei­ gentliche Spritzbeginn SB werden durch einen SB-Impuls bestimmt, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebssituation und in Abhän­ gigkeit von motorspezifischen Daten von der Motorsteuerung errechnet wird.

Am Ende des Spritzbeginn-Impulses SBI wird der die Einspritzmenge Q bestimmende Mengen-Impuls QI erzeugt. Dabei ist die Einspritzmen­ ge Q von der Einspritzdauer TE abhängig. Die zeitliche Zuordnung des Drehzahlimpulses D und der Spritzbeginnbezugsmarke R muß so gewählt sein, daß trotz der erforderlichen Programmlaufzeit TP des Rechners, und der aufgrund der Elastizität zwischen Kurbelwelle und Nockenwel­ le auftretende Zeitverschiebung TV in jeder Betriebssituation eine rechtzeitige Bestimmung der Einspritzmenge und des Spritzbeginns ge­ währleistet ist. Der Spritzbeginn SB liegt in vorteilhafter Weise in einem Bereich von etwa 5° vor dem oberen Totpunkt.

Die separate Bestimmung der Ansteuerzeitpunkte für das Magnetventil, die den Spritzbeginn und die Einspritzmenge festlegen, erfolgt vor­ zugsweise aus der Momentandrehzahl N und aus motorspezifischen Kenn­ feldern. Die Momentandrehzahl wird im dargestellten Ausführungsbei­ spiel an der Nockenwelle NW gemessen. Die Spritzbeginnbezugsmarke R wird mittels eines an der Kurbelwelle KW angeordneten Impulsgebers erzeugt. Grundsätzlich kann auch ein gemeinsamer Impulsgeber für die Bestimmung der Momentandrehzahl und als Bezugsmarke für den Spritz­ beginn verwendet werden. Ein solcher Impulsgeber kann im wesentli­ chen aus einem mit der Nockenwelle oder der Kurbelwelle verbundenen Zahnrad bestehen, dessen Zähne in einem Fühler einen Impulszug er­ zeugen. In der Regel erfolgt die Zuordnung der Meßstrecke zu dem entsprechenden Magnetventil mittels eines nockenwellbezogenen Refe­ renzimpuls, auch als Synchronisierungsmarke S bezeichnet. Durch teilweise asymmetrische Anordnung der Zähne oder durch zusätzlich auf Lücke angeordnete Zähne oder durch Weglassen von Zähnen können am Zahnrad Synchronisierungsmarken angebracht sein, die als Spritz­ beginnbezugsmarke dienen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ist die Anordnung von drei Meßwinkeln MW1, MW2, MW3 in bezug auf den Nockenwellenwinkel angege­ ben. Desweiteren ist die Lage der einzelnen Impulse abhängig vom Nockenwellenwinkel aufgetragen.

Die eingespritzte Kraftstoffmenge hängt von dem über die Öffnungs­ zeit des Magnetventils durchlaufenen Nockenhub ab. Diese Größe hängt wiederum von der Nockenwellendrehzahl NWN während der Zumessung ab. Eine exakte Zumessung ist daher nur dann möglich, wenn bei der Be­ rechnung der Ansteuerzeiten als Momentandrehzahl der Wert der Mo­ mentandrehzahl während der Zumessung eingeht. Dies ist aber nicht möglich. Daher wird folgendes System vorgeschlagen. Es werden wenig­ stens zwei Meßwinkel vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Meßwinkel gleiche Länge besitzen. Der Meßwinkel MW1 liegt am Anfang des Verdichtungstaktes. Zu Beginn des Verdichtungstaktes tre­ ten keine Momentänderungen durch andere Zylinder auf. Deshalb läßt sich von der momentanen Drehzahl zu diesem Zeitpunkt besonders gut auf die Drehzahl während der Mengenzumessung schließen. Anhand die­ ses Schätzwerts für die momentane Drehzahl werden die Ansteuerzeit­ punkte berechnet. Über den Kontrollmeßwinkel MW3 wird dann die tat­ sächliche momentane Drehzahl während der Zumessung erfaßt. Das Sy­ stem lernt so die unterschiedlichen Drehungleichförmigkeiten zwi­ schen einzelnen Exemplaren und einer Referenzbrennkraftmaschine.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der Winkel zwischen den Meßwinkeln 1 und 3 als mittle­ rer Meßwinkel MW2 definiert wird. Dabei soll der Meßwinkel MW2 so gewählt werden, daß der über den Meßwinkel MW2 erfaßte Drehzahlwert dem Mittelwert über mehrere Zylinder entspricht. Dadurch steht der Mittelwert der Drehzahl sofort und nicht erst nach einer Zeitverzö­ gerung zu Verfügung. Größen, die ausgehend von der mittleren Dreh­ zahl berechnet werden, stehen früher zur Verfügung.

Besonders günstig ist es, wenn nicht nur Zähne zur Erzeugung der Meßwinkel MW1, MW2 und MW3 auf dem Impulsrad angeordnet sind, son­ dern daß auch dazwischen Zähne ausgeführt sind. Besonders vorteil­ haft ist dabei, wenn alle Zähne und damit alle Impulse den gleichen Abstand haben. Hierdurch vereinfacht sich die Signalauswertung. Durch Synchronmarken und Auszählen der Impulse können die Meßwin­ kel MW erkannt und unterschieden werden.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, daß die Zähnezahl erhöht wird, dies bewirkt eine exaktere Erfassung der momentanen Drehzahlwerte.

Durch die Erfassung der mittleren Drehzahl über den Meßwinkel MW2 steht die mittlere Drehzahl nicht erst nach einer Zeitverzögerung sondern sofort zur Verfügung. Bei niederen Drehzahlen kann der Wert sogar anstelle des Meßwinkels MW1 verwendet werden.

Zusätzlich sind für zwei Drehzahlen die Lage im Impulsdiagramm von Ansteuerspannung U des Magnetventils, Magnetventilhub MVH und die eingespritzte Kraftstoffmenge QK eingetragen. Bei kleinen Drehzah­ len, zum Beispiel bei 800 Umdrehungen pro Minute erfolgt die Zumes­ sung im wesentlichen im Meßwinkel MW3, dies gilt sowohl für die Vor- als auch die Haupteinspritzung. Bei höheren Drehzahlen erfolgt die Voreinspritzung während des Meßwinkels MW2 und die Hauptein­ spritzung während des Meßwinkels MW3. Bei hohen Drehzahlen, zum Beispiel bei 4000 Umdrehungen kann der Fall eintreten, daß die An­ steuerzeitpunkte vor Ende des Meßwinkels MW1 vorliegen müssen. In diesem Fall wird der Meßwinkel MW3 oder der Meßwinkel MW2 des vor­ hergehenden Zylinders für die Berechnung der Ansteuerzeiten für die Voreinspritzung herangezogen.

Durch Fertigungstoleranzen des Impulsrades sind die Abstände un­ gleichmäßig und verursachen daher Mengenfehler. Solche Fehler werden vermieden, wenn für jeden Zylinder bzw für jeden Meßwinkel am Im­ pulsrad nur ein Zahn angeordnet ist und der Geber U-förmig mit zwei Polen ausgebildet ist. Dieser Geber erzeugt pro Zahn zwei Impulse und damit einen Meßwinkel. Durch diese zwei Pole werden für alle Meßwinkel und alle Zylinder die gleiche Meßstrecke aufgespannt. Ein solcher Geber ist in Fig. 3 dargestellt. Mit 301 ist das Impulsrad mit einem Zahn dargestellt. 302 stellt den einen Pol, 303 den ande­ ten Pol des Gebers dar. Der Geber ist mit der Leitung 304 mit der Auswerteschaltung verbunden. Dieser Geber erzeugt pro Zahn zwei Impulse in der Auswerteschaltung.

Normalerweise wird im ersten Meßwinkel MW1 die momentane Drehzahl erfaßt. Diese Werte sind sehr streuungsarm, daher läßt sich aus die­ sen Momentanwerten durch laufende Mittelung der Mittelwert der Dreh­ zahl berechnen.

Durch Erfassen des mechanischen Magnetventilschließzeitpunktes und des Magnetventilöffnungszeitpunktes können Mengenfehler, die aus den Magnetventileinschaltzeiten resultieren, eliminiert werden. Die Dif­ ferenz zwischen Ansteuerung des Magnetventils und dem tatsächlichen Schalten des Magnetventils, die der Schaltzeit des Magnetventils entspricht, wird erfaßt. Ausgehend von diesen erfaßten Schaltzeiten werden die Ansteuerzeiten des Magnetventils entsprechend korrigiert bzw. geregelt. Dasselbe gilt auch für die Ausschaltzeit des Magnet­ ventils. Hierdurch ergibt sich eine erhöhte Genauigkeit bei der Men­ genzumessung. Die Korrekturwerte werden in einem Speicher abgelegt. Bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion der Erfassung der Magnet­ ventile-Schaltzeiten erfolgt eine Steuerung mittels der gespeicher­ ten Korrekturwerte.

Bei einem Idealen System besteht eine feste Beziehung zwischen Nockenwellenwinkel und Kurbelwellenwinkel. In der Praxis ist dies aber nicht der Fall, so ergeben sich durch Längung der Verbindung zwischen Kurbel- und Nockenwelle unterschiedliche Zuordnungen zwi­ schen den beiden Wellen. Durch Erfassen des Abstandes zwischen einem festen Winkelimpuls auf der Nockenwelle und der Spritzbeginnbezugs­ marke R von der Kurbelwelle kann die Längung zwischen den Impulsrä­ dern auf der Kurbelwelle und Nockenwelle erfaßt werden. Aus dem obi­ gem Abstand wird ein Korrektursignal gewonnen, mit dem die Längung ausgeglichen wird. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Einfluß der Längung zu kompensieren. So können durch die Längung veränderte Meßzeiten korrigiert werden. Desweiteren kann bei Ausfall des Kur­ belwellengebers für die Spritzbeginnbezugsmarke R ein genauerer Er­ satzwert ausgegeben werden. Ferner ist es möglich ab einer bestimm­ ten Größe der Längung eine Anzeige zu aktivieren, die einen erfor­ derlichen Austausch anzeigt.

Besonders vorteilhaft ist, daß bei Ausfall des Kurbelwellengebers, der normalerweise die mittlere Drehzahl erfaßt und die Spritzbeginn­ bezugsmarke liefert, dieses System Ersatzsignale bereitstellt. Die mittlere Drehzahl kann wie oben beschrieben, durch Auswertung des Meßwinkels 1 oder des Meßwinkels 2, ermittelt werden. Die Spritzbe­ ginnbezugsmarke wird durch das Ende der ersten Meßstrecke ersetzt.

In Fig. 4 ist nochmals die Winkelgeschwindigkeit W abhängig von der Nockenwellenumdrehung dargestellt. Es sind wieder die verschiedenen Meßwinkel MW1, MW2 und MW3 eingetragen.

Ferner ist der Ansteuerimpuls U und die Spritzbeginnbezugsmarke R von der Kurbelwelle eingezeichnet. Die besten Resultate für die Be­ rechnung der Einspritzmenge ergeben sich, wenn die Drehzahl NE in der Mitte des Ansteuerimpulses zur Mengenberechnung herangezogen wird.

Es ist also besonders vorteilhaft, wenn die Mitte des Ansteuerimpul­ ses mit der Mitte des Meßwinkels MW3 zusammenfallen. Eine solche Einstellung des Impulsrades ist nicht möglich, da sich der Ein­ spritzbeginn SB und die Einspritzzeit TE abhängig von den Betriebs­ bedingungen laufend ändern.

Üblicherweise wird das Impulsrad auf der Nockenwelle so eingestellt, daß der Meßwinkel MW2 so angeordnet ist, daß er genau die mittlere Drehzahl MM erfaßt. Die Momentandrehzahl NE in der Mitte des Ansteu­ erimpulses weicht also von der Momentandrehzahl NZ, die im Meßwinkel MW3 erfaßt wird, ab. Um einen möglichst genauen Wert für die Momen­ tandrehzahl während der Zumessung zu erhalten, sollte die Momentan­ drehzahl NE bekannt sein. Aus den bekannten Größen Spritzbeginn SB und Einspritzzeit TE wird der Nockenwellenwinkel, der der Mitte des Ansteuerimpuls entspricht, berechnet. Da der Spritzbeginn in bezug auf die Kurbelwelle angegeben ist, ist es hierzu notwendig, daß die Beziehung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle fest bleibt, oder die sich ändernde Beziehung (Längung) erfaßt und korrigiert wird. Ausge­ hend von der Momentandrehzahl NM im Meßwinkel MW2 (= mittlere Dreh­ zahl) und der Momentandrehzahl NZ im Meßwinkel MW3 wird dann ein Schätzwert für die Momentandrehzahl NE in der Mitte des Zumeßimpul­ ses ermittelt. Dies erfolgt besonders vorteilhaft durch eine Inter­ polation bzw. eine Extrapolation. Dieser Schätzwert wird dann anstel­ le der im Meßwinkel MW3 gemessenen Momentandrehzahl NZ verwendet.

In Fig. 5 enthält zur Verdeutlichung des Verfahrens ein Flußdia­ gramm. In einem ersten Schritt 500 erfolgt die Erfassung der mitt­ leren Drehzahl NM, hierzu werden in der Regel Impulse eines Gebers auf der Kurbelwelle ausgewertet. Es ist auch vorteilhaft, wenn Im­ pulse der Nockenwelle ausgewertet werden. Die Erfassung der mittle­ ren Drehzahl erfolgt über einen längeren Zeitraum, dieser Zeitraum erstreckt sich über mehrere Zumessungen. Durch diese Vorgehensweise können Drehzahlschwankungen bei der mittleren Drehzahl vermieden werden.

Im nachfolgenden Schritt 510 erfolgt die Bestimmung des gewünschten Spritzbeginns SB und der gewünschten einzuspritzenden Kraftstoffmen­ ge. Diese Werte werden aus einem oder mehreren Kennfeldern abhängig von der mittleren Drehzahl und weiteren Betriebskenngrößen wie der Fahrpedalstellung ausgelesen. Anschließend im Schritt 520 wird die Drehzahl N(MW1) im Meßwinkel MW1 und die Spritzbeginnbezugsmarke R erfaßt. Im Schritt 530 erfolgt die Prognose der Drehzahl während der Zumessung. Mittels der Drehzahl N(SW1), die im ersten Meßwinkel MW1 erfaßt wird, und verschiedener Adaptionsparameter berechnet dieser Block 530 einen Schätzwert für die Drehzahl während der Zumessung. Mittels eines ersten Adaptionsparameters A1 erfolgt eine multiplika­ tive Adaption und mittels eines zweiten Adaptionsparameters A2 eine additive Adaption.

Im Schritt 540 werden die Ansteuerzeitpunkte für das Magnetventil berechnet. Durch die Erfassung der tatsächlichen Öffnungszeiten und Schließzeiten der Magnetventile können die Ansteuerzeitpunkte ent­ sprechend korrigiert werden. Die Berechnung dieser Korrekturwerte abhängig von den Öffnungs- und Schließzeiten der Magnetventile für die Ansteuerzeitpunkte geschieht im Schritt 545.

Der Spritzbeginn-Impuls, der den genauen Einspritzbeginn festlegt, hängt dabei von der Spritzbeginnbezugsmarke ab. Die Einspritzzeit, und damit der Ansteuerzeitpunkt der das Einspritzende festlegt, hängt von der momentanen Drehzahl während der Zumessung ab, daher wird zu dessen Berechnung die mittels der Prognose berechnete Dreh­ zahl (Schätzwert) herangezogen. Im Schritt 550 wird der Korrektur­ wert die Drehzahl im Meßwinkel MW3 erfaßt. Daran schließt sich der Korrekturschritt 560 an. Abhängig von dem Vergleich zwischen mittels der Prognose ermittelten Drehzahl (Schätzwert) und der im Meßwin­ kel MW3 gemessenen Drehzahl (Kontrollwert), werden mit einem Regler die Adaptionsparameter derart modifiziert, daß die beiden Drehzahl­ werte übereinstimmen.

Dieser Regler ist dabei so ausgelegt, daß er auf kurzzeitige Abwei­ chung nicht reagiert. Er reagiert nur auf regelmäßige, gemittelte Abweichungen. Dieser Regler verhindert Mengenstreuungen zwischen Motorexemplaren, und stellt auch eine Laufruheregelung dar.

Parallel zu den Schritten 530 und 540 wird in Schritt 565 die Dreh­ zahl N(MW2) im Meßwinkel MW2 erfaßt. Diese Drehzahl entspricht der mittleren Drehzahl NM. Die mittlere Drehzahl NM erhält man aus der Drehzahl N(MW2) durch eine fortlaufende Mittelwertbildung. Bei einer fortlaufenden Mittelwertbildung werden immer nur die gleiche Anzahl zurückliegender Meßwerte verwendet.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Adaption wie folgt durchgeführt wird. Die Ansteuerszeitpunkte werden ausgehend von der im Meßwinkel MW1 erfaßten Drehzahl berechnet. Die Ansteuerzeitpunkte werden dann mittels verschiedener Adaptionsparameter korrigiert und erhält so den Schätzwert. Im Korrekturschritt 560 werden dann die Ansteuer­ zeitpunkte ausgehend von der im Meßwinkel MW3 erfaßten Drehzahl nochmals berechnet und erhält so den Kontrollwert. Der Regler ver­ gleicht dann die Ansteuerzeitpunkte die ausgehend von dem Meßwinkel MW1 berechnet wurden mit denen die ausgehend von dem Meßwinkel MW3 berechnet wurden, und korrigiert abhängig von diesem Vergleich die Adaptionsparameter.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, wenn die Adap­ tion wie folgt durchgeführt wird. Die Ansteuerszeitpunkte werden ausgehend von dem Schätzwert für die Drehzahl berechnet. Im Korrek­ turschritt 560 werden dann die Ansteuerszeitpunkte ausgehend von der im Meßwinkel MW3 erfaßten Drehzahl nochmals berechnet. Der Regler vergleicht dann die Ansteuerzeitpunkte die ausgehend von dem Meßwin­ kel MW1 berechnet wurden mit denen die ausgehend von dem Meßwinkel MW3 berechnet wurden, und korrigiert abhängig von diesem Vergleich die Adaptionsparameter.

Claims (13)

1. Kraftstoff-Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine insbeson­ dere für eine magnetventilgesteuerte Kraftstoffpumpe bei einer Die­ selbrennkraftmaschine, bei dem die Einspritzmenge und der Einspritz­ beginn unter Berücksichtigung von verschiedenen Parametern einge­ stellt werden, wobei an der Nockenwelle und/oder der Kurbelwelle Drehzahlimpulse abgegriffen werden und ausgehend von den Drehzahl­ impulsen und einer Spritzbeginnbezugsmarke Ansteuerzeitpunkte, die den Spritzbeginn und die Einspritzmenge festlegen, bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einer Momentandrehzahl vor der Zumessung mittels einer Prognose ein Schätzwert für eine zu be­ stimmende Größe und ausgehend von einer Momentandrehzahl während der Zumessung ein Kontrollwert für die Größe bestimmt wird, wobei der Schätzwert mit dem Kontrollwert verglichen und gegebenenfalls die Prognose korrigiert wird.

2. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Momentandrehzahl vor der Einspritzung in einem ersten Meßwinkel MW1 und die Messung der Momentandrehzahl während der Zu­ messung in einem Kontrollmeßwinkel MW3 erfolgt.

3. Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Momentandrehzahl vor der Zumessung ein Schätz­ wert für die Momentandrehzahl während der Zumessung bestimmt wird und der Schätzwert mit dem im Kontrollmeßwinkel MW3 erfaßten Momen­ tandrehzahlwert verglichen wird.

4. Einspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Momentandrehzahl vor der Zumessung ein Schätz­ wert für die Ansteuerzeitpunkte, und ausgehend von einer Momentan­ drehzahl während der Zumessung ein Kontrollwert für die Ansteuer­ zeitpunkte bestimmt wird, wobei der Schätzwert mit dem Kontrollwert verglichen und gegebenenfalls die Prognose korrigiert wird.

5. Einspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der die Momentandrehzahl repräsentierende Meßwin­ kel MW1 seine Winkellage im Verdichtungstakt des Motors hat und der Meßwinkel MW1 von einem Zahnabstand auf der Nockenwelle oder der Kurbelwelle gebildet wird.

6. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollmeßwinkel MW3 an der Nockenwelle oder an einem mit ihr verbundenen Zahnrad abgegriffen wird.

7. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollmeßwinkel MW3 und der Meßwinkel MW1 gleich groß gewählt werden und an einem einzigen Impulsrad abgegrif­ fen werden.

8. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Impulsrad für jeden Zylinder des Motors oder jeden Meßwinkel eine als Zahn oder dergleichen ausgebildete Markie­ rung angeordnet ist, die ein U-förmiger Geberpol erkennt.

9. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Meßwinkel und dem Kontroll­ meßwinkel ein zweiter mittlerer Meßwinkel liegt, daß alle drei Meß­ winkel gleich groß sind, und daß die Mitte des mittleren Meßwinkels mit der Position der gemittelten Drehzahl übereinstimmt.

10. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerzeitpunkte für das Magnetventil aus­ gehend von dem tatsächlichen Schließpunkt oder dem Öffnungspunkt korrigiert werden und mittels des gespeicherten Korrekturwerts bei Defekt der Schließpunkterfassung gesteuert wird.

11. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Kontrollmeßwinkel (MW3) abgegriffene Mo­ mentandrehzahlwert so korrigiert wird, daß er einen Drehzahlwert annimmt, der der Momentandrehzahl in der Mitte eines Ansteuerimpul­ ses entspricht.

12. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall des Kurbelwellengebers, der norma­ lerweise die mittlere Drehzahl erfaßt und die Spritzbeginnbezugsmar­ ke liefert, in der Art Ersatzsignale bereitstellt werden, daß die mittlere Drehzahl durch Auswertung des Meßwinkels 1 oder des Meßwin­ kels 2, ermittelt wird und die Spritzbeginnbezugsmarke durch das Ende der ersten Meßstrecke ersetzt wird.

13. Einspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle erfaßt und korrigiert wird.