DE4031367A1 - Steuersystem fuer eine selbstzuendende brennkraftmaschine - Google Patents
Steuersystem fuer eine selbstzuendende brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine selbstzündende
Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Steuersystem ist aus der DE-OS 35 22 414
(US-A-46 19 233) bekannt. Dort wird ein Steuersystem für eine Brenn
kraftmaschine beschreiben, bei dem mit einem ersten Stellwerk der
Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung und mit einem zweiten Stellwerk
die einzuspritzenden Kraftstoffmenge festgelegt wird. Bei dem ersten
Stellwerk handelt es sich dabei um einen sogenannten Hubschieber.
Bei diesem System wirkt sich eine Verstellung des ersten Stellwerks
auch auf die Kraftstoffmenge aus. Um diese Beeinflussung auszuglei
chen, wird das Stellsignal für das zweite Stellwerk, das die einzu
spritzende Kraftstoffmenge bestimmt mittels eines Korrekturfaktors
korrigiert. Dieser Korrekturfaktor hängt dabei von der Drehzahl und
der Istposition des ersten Stellwerks (dem Hubschieber) ab.
Eine solche Korrektur, mittels eines nur von Drehzahl und Istposi
tion des Hubschiebers abhängigen Faktors, reicht für eine exakte
Einstellung der Einspritzmenge nicht aus.
Bei der oben beschriebenen Einrichtung ergeben sich Ungenauigkeiten
bei der Kraftstoffmenge. Bei einer fester Einstellung des die einzu
spritzende Kraftstoffmenge beeinflussenden Stellwerks, ergibt sich
bei je nach Einstellung des Hubschiebers eine unterschiedliche
Kraftstoffmenge. Es wird gewünscht, daß sich die beiden Größen
Spritzbeginn und Kraftstoffmenge völlig unabhängig voneinander ein
stellen lassen. Es hat sich gezeigt, daß mit einem Korrekturfaktor
der lediglich die Drehzahl und die Hubschieberlage berücksichtigt,
eine ausreichende Korrektur nicht möglich ist.
Mittels eines Systems gemäß dem Stand der Technik, kann die einzu
spritzende Kraftsoffmenge nicht völlig unabhängig vom Spritzbeginn
eingestellt werden. Dadurch ergeben sich Ungenauigkeiten bei der
eingespritzten Kraftstoffmenge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, ein Steuersystem der ein
gangs genannten Art so zu verbessern, daß sich eine möglichst genaue
Kraftstoffzumessung ergibt.
Unsere Einrichtung garantiert eine konstante Einspritzmenge bei einem
fest vorgegebenem Sollwert für die Einspritzmenge bei jeder beliebi
gen Drehzahl und jeder beliebigen Hubschieberlage. Dies wird dadurch
erreicht, daß über ein mehrdimensionales Pumpenkennfeld, alle Ein
flüsse auf die Kraftstoffmenge berücksichtigt werden. Durch das
Kennfeld erfolgt die Korrektur des Regelweg-Sollwerts abhängig von
der Hubschieberlage der Drehzahl und der Regelstangenposition bzw.
des Einspritzmengensollwerts.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet. So ist es zum Beispiel möglich
das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment unabhängig vom
Spritzbeginn konstant zu halten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen darge
stellten Ausführungsformen erläutert. Fig. 1 zeigt ein grobes
Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Regelsystems. In Fig. 2 ist die
Abhängigkeit der geförderten Kraftstoffmenge vom Nockenwinkel aufge
tragen. In den Fig. 3a und 3b sind je ein Diagramm zur Verdeut
lichung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgezeigt.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße System am Beispiel einer Hub
schieberpumpe beschrieben. Das erfindungsgemäße System ist aber
nicht auf die Verwendung bei einer Hubschieberpumpe beschränkt. Die
ses System kann auch bei anderen Hochdruckkraftstoffpumpe, bei denen
sich der Spritzbeginn und die eingespritzte Kraftstoffmenge unabhän
gig voneinander einstellen lassen, verwendet werden.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild das erfindungsgemäße Zumeßsystems.
Über je einen Regelkreis werden eine den Förderbeginn bzw. den
Spritzbeginn bestimmende Stelleinrichtung, im folgenden als erstes
Stellwerk bezeichnet, und eine die einzuspritzende Kraftstoffmenge
bestimmende zweite Stelleinrichtung, im folgenden als zweites Stell
werk bezeichnet, eingestellt. Eine Brennkraftmaschine 10 erhält über
eine Hochdruckkraftstoffpumpe 20 den zur Verbrennung notwendigen
Kraftstoff zugeführt. Ein Sensor 30 erfaßt dabei den jeweiligen Be
ginn der Kraftstoffeinspritzung das heißt den Spritzbeginn, bzw. den
Förderbeginn der Kraftstoffpumpe. Es kann aber auch vorgesehen sein,
daß ein Sensor die tatsächliche Position eines ersten Stellwerks 80
erkennt.
Ein Sensor 40 erfaßt ein Signal, das der Menge des der Brennkraftma
schine 10 zugeführten Kraftstoffs entspricht. Üblicherweise ist dies
die Position der Regelstange (Regelweg) RWI.
Bei anderen Pumpentypen ist es aber auch denkbar, daß ein Signal,
wie die Einspritzdauer oder andere Signale, die ein Maß für die ein
gespritzte Menge darstellen, verwendet werden. Verschiedene Sensoren
50 erfassen den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10. So ist
zum Beispiel ein Sensor vorgesehen, der die Drehzahl N der Brenn
kraftmaschine 10 erfaßt.
Das Ausgangssignal des Sensors 30 gelangt über einen Substraktions
punkt 60 zu einem ersten Regler 70, der das erstes Stellwerk 80 an
steuert. Dieses erste Stellwerk 80 beeinflußt den Beginn der Kraft
stoffzumessung. Am zweiten Eingang des Substraktionspunkt 60 liegt
das Ausgangssignal SBS eines Kennfeldes 90, das ein Sollwert für den
Spritzbeginn vorgibt. Dieses Kennfeld 90 erhält von einer Rechenein
heit 100 Signale bezüglich der Drehzahl und der gewünschten Kraft
stoffmenge QK.
Der Sensor 40 erfaßt den tatsächlichen Regelweg (Regelweg-Istwert)
RWI der Regelstange. Dieses Signal gelangt zu einem Substraktions
punkt 110. Abhängig vom Ausgangssignal des Substraktionspunktes 110
bestimmt ein zweiter Regler 120 ein Signal für ein zweites Stellwerk
130, das die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge be
einflußt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist dies ein Stellwerk, das
die Regelstange entsprechend verstellt.
Am zweiten Eingang des Substraktionspunkts 110 liegt ein Ausgangs
signal eines Kennfeldes 140, das einen Sollwert für die Regelstan
genposition vorgibt. Dieses Kennfeld 140 für den Regelweg erhält
verschiedene Signale von der Recheneinheit 100. So zum Beispiel ein
Signal das die Drehzahl angibt und ein Signal, das die gewünschte
Kraftstoffmenge QK angibt. Desweiten gelangt zum Kennfeld 140 das
Ausgangssignal des ersten Reglers 70 bzw. das Ausgangssignal des
Kennfeldes 90.
Die Recheneinheit 100 umfaßt unter anderem ein Motorkennfeld 170. Zu
diesem gelangen ebenfalls das Ausgangssignal des Kennfeldes 90 bzw.
das Ausgangssignal des ersten Reglers 70. Desweiteren gelangen Si
gnale die das gewünschte Drehmoment MD und die Drehzahl N anzeigen
zu dem Motorkennfeld 170.
Die Recheneinheit 100 verarbeitet verschiedene Signale. Zum einen
sind dies Signale, die mittels Sensoren 50 an der Brennkraftmaschine
abgenommen werden, desweiteren sind dies Signale weiterer Sensoren
160 z. B. für die Lufttemperatur, den Luftdruck oder die Kraftstoff
temperatur. Eine Einrichtung 150 liefert ein Signal, das den Fahrer
wunsch anzeigt, im einfachsten Fall ist dies ein Fahrpedalwertgeber.
Die Funktionsweise des Regelsystems ist nun wie folgt. Die Rechen
einheit 100 berechnet abhängig von verschiedenen Parameter, wie
Fahrerwunsch, gewünschtes Drehmoment, äußeren Umwelteinflüssen sowie
abhängig von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine
die gewünschte Kraftstoffmenge QK.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Recheneinheit ein Signal bezüg
lich des gewünschten Motordrehmoments MD verarbeitet. In diesem Fall
ist das Motorkennfeld 170 notwendig, das abhängig von verschiedenen
Größen wie zum Beispiel dem Drehmoment, die einzuspritzende Kraft
stoffmenge QK vorgibt.
Das Signal QK, das der gewünschten Kraftstoffmenge entspricht, sowie
das Drehzahlsignal N gelangen zum einen zu dem Kennfeld 90 für den
Spritzbeginn und zum anderen zu dem Kennfeld 140 für den Regelweg.
In bestimmten Fällen ist es vorteilhaft, wenn eine Drehmomentrege
lung eingesetzt wird. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn bei
einem Motorarbeitspunkt unterschiedliche Spritzbeginnsollwerte vor
gegeben werden können. Ein Motorarbeitspunkt ist dabei durch kon
stantes Drehmoment und konstante Drehzahl definiert. Abhängig von
dem gewünschten Drehmoment, der Drehzahl N und dem Spritzbeginn gibt
das Motorkennfeld 170 einen Wert für die einzuspritzende Kraftstoff
menge QK vor. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn abhängig von
einem Vergleich zwischen gewünschten und tatsächlichem Drehmoment
ein Wert für die einzuspritzende Kraftstoffmenge aus dem Motorkenn
feld 170 ausgelesen wird.
Aus dem Kennfeld 90 für den Spritzbeginn wird ein Spritzbeginnsoll
wert SBS ausgelesen. Dieser wird im Subtraktionspunkt 60 mit dem
tatsächlichen, von dem Sensor 30 erfaßten, Spritzbeginnistwert SBI
verglichen. Abhängig von dem Vergleich zwischen Soll- und Istwert
für den Spritzbeginn errechnet dann der erste Regler 70 ein Ansteu
ersignal für das erste Stellwerk 80. Der erste Regler 70 enthält
hierzu ein Vorhubkennfeld. Dieses Vorhubkennfeld gibt einen Wert
aus, der die Position des ersten Stellwerks anzeigt.
Das Kennfeld 140 führt dem zweiten Regler 120 abhängig von der Dreh
zahl und der gewünschten Kraftstoffmenge einen Sollwert RW für den
Regelweg zu. Dieser wird im Subtraktionspunkt 110 mit dem vom Sensor
40 erfaßten tatsächlichen Regelweg RWI verglichen. Abhängig von die
sem Vergleichsergebnis erzeugt der zweite Regler 120 ein Signal.
Dieses Signal stellt das Stellwerk entsprechend ein.
Das erste Stellwerk 80 legt den Spritzbeginn der Kraftstoffpumpe und
das zweite Stellwerk 130 die Einspritzdauer der Kraftstoffpumpe
fest. Die beiden Stellwerke 80, 130 können zum einen, als reine
Steuerstellwerke ausgelegt werden, das heißt, das Stellwerk nimmt
die durch das Reglerausgangsignal vorgegebene Position ein. Auf der
anderen Seite ist es aber vorteilhaft, daß der jeweilige Regler den
durch das Stellwerk fließenden Strom vorgibt. Ein Stellwerkssensor
erfaßt jeweils den durch das Stellwerk fließenden Strom. Ein Stell
werksregler vergleicht diesen mit einem von dem jeweiligen Regler
vorgegebenen Sollwert für den Stellwerkstrom und berechnet abhängig
von diesem Vergleich einen neuen Stellstrom.
Beim ersten Stellwerk ist es besonders vorteilhaft, wenn der erste
Regler 70 ein Sollwert für die Stellwerksposition vorgibt. Ein Sen
sor die Position des ersten Stellwerks 80 erfaßt. Ein erster Stell
regler die tatsächliche Position des ersten Stellwerks auf den vor
gegebenen Sollwert einregelt.
Ein solches Regelsystem arbeitet nur dann zufriedenstellend, wenn
die Verstellung des Spritzbeginns keinen Einfluß auf die Einspritz
menge hat. Ist dies nicht der Fall, so muß dieser Einfluß berück
sichtigt werden. Erfindungsgemäß wird der Einfluß des Spritzbeginns
auf die eingesprizte Kraftstoffmenge dadurch berücksichtigt, daß ein
Signal, das den Spritzbeginn anzeigt, dem Kennfeld 140 für den Re
gelweg zugeführt wird.
So kann dem Kennfeld 140 ein Signal zugeführt werden, das die Posi
tion des ersten Stellwerks anzeigt. Ein solches Signal ist zum Bei
spiel das Ausgangssignal des ersten Reglers 70. Umfaßt die Einrich
tung einen ersten Stellregler, der die Position des ersten Stell
werks auf eine vom ersten Regler 70 vorgegebene Position einregelt,
so kann auch der Istwert oder der Sollwert dieses ersten Stellreg
lers verwendet werden. Ist dies nicht der Fall, so wird das Aus
gangssignal des ersten Reglers 70 herangezogen. Dieses Signal ent
spricht dem Sollwert des ersten Stellreglers.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Ausgangssignal des Kennfeldes
90 für den Sollwert des Spritzbeginns zur Korrektur herangezogen
wird. Diese Lösung hat den Vorteil, daß keine Rückmeldung der Stell
werksposition nötig ist.
Ferner arbeitet ein solches Regelsystem nur dann zufriedenstellend,
wenn die Verstellung des Spritzbeginns keinen Einfluß auf das von
der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment hat. Ist dies nicht der
Fall, so muß dieser Einfluß berücksichtigt werden. Erfindungsgemäß
wird der Einfluß des Spritzbeginns auf das abgegebene Drehmoment da
durch berücksichtigt, daß ein Signal, das den Spritzbeginn anzeigt,
dem Kennfeld 170 für die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK zuge
führt wird. Dabei ist es bei dieser Korrektur besonders vorteilhaft,
wenn das Ausgangssignal des Kennfeldes 90 für den Sollwert des
Spritzbeginns zur Korrektur herangezogen wird.
In Fig. 2 ist die Notwendigkeit der Korrektur des Regelwegs abhän
gig vom Spritzbeginn dargestellt. In Fig. 2 ist über die x-Achse
der Nockenwellenwinkel NW und über die y-Achse die eingespritzte
Kraftstoffmenge QK aufgetragen. Für zwei verschiedene Spritzbeginne
sind jeweils zwei Zumessungen mit unterschiedlicher Länge aufgetra
gen. Gleichzeitig ist die eingespritzte Kraftstoffmenge aufgetragen.
Es ist eine Zumessung zum Spritzbeginn SBA und eine Zumessung zum
Spritzbeginn SBB mit der Dauer D1 und jeweils eine Zumessung mit der
Dauer D2 eingetragen. Dabei ist die Zumessung der Dauer D2 jeweils
um den Faktor 2 länger als die Zumessung mit der Dauer D1.
Erfolgt eine Zumessung mit der Förderdauer D1 beim Spritzbeginn SB1,
so ergibt sich ein Menge QA1. Beim Spritzbeginn SBB ergibt sich da
gegen eine Menge QB1. Die geförderte Menge QB1 ist dabei um einen
bestimmten Faktor F1 (in diesem Beispiel 1, 2) größer als die geför
derte Menge QA1.
Erfolgt eine Zumessung mit der Dauer D2 zum Spritzbeginn SBA, ergibt
sich eine geförderte Menge QA2. Für die Zumessung zum Spritzbeginn
SBB, ergibt sich dagegen eine geförderte Menge QB2. Dabei ist die
geförderte Menge QB2 um den Faktor F2 größer als die Menge QA2. Es
ergeben sich dabei abhängig von der Förderdauer und damit vom Regel
weg (Regelstangenposition) unterschiedliche Faktoren für das Ver
hältnis aus geförderte Menge QB (Zumessung beim Spritzbeginn SBB)
und dem geförderte Menge QA (Zumessung zum Spritzbeginn SBA). Hängt
die Korrektur des Sollwerts für die Regelstangenposition wie beim
Stand der Technik nur vom Förderbeginn und der Drehzahl ab, so erge
ben sich falsche Werte. Diese Korrektur muß erfindungsgemäß zusätz
lich auch noch von der Einspritzdauer, bzw. von einem Signal das ein
Maß für die Dauer der Kraftstoffzumessung darstellt, abhängen. Als
ein solches Signal kommt die Förderdauer, die Einspritzdauer, der
Regelweg-Sollwert RW, der Einspritzmengen-Sollwert, der Regel
weg-Istwert RWI oder der Abstand zwischen Spritzbeginn und Ein
spritzende in Frage.
Zur Durchführung der Korrektur, des Regelwegs abhängig vom Spritzbe
ginn und der Einspritzmenge, sind erfindungsgemäß verschiedene Mög
lichkeiten vorgesehen, diese sind in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3a
zeigt eine besonders einfache und vorteilhafte Möglichkeit. In dem
Kennfeld 140 ist der Regelweg-Sollwert abhängig von der gewünschten
Einspritzmenge, der Drehzahl und einem den Spritzbeginn anzeigenden
Signal abgelegt. Ein solches Signal kann zum Beispiel der vom Kenn
feld 90 ausgegebene Sollwert für den Spritzbeginn verwendet werden.
Ferner kann auch der Istwert oder der Sollwert des Stellreglers für
die Position des ersten Stellwerks oder der Stellwerksstrom verwen
det werden. Desweiteren ist die Verwendung des Ausgangssignals des
ersten Reglers 70 denkbar.
Wenn keines dieser Signale zur Verfügung steht, kann auch eine ande
re geeignete Ersatzgröße herangezogen werden. Bei magnetventilge
steuerten Systemen ist es zum Beispiel denkbar, die Schaltzeitpunkte
des Magnetventils heranzuziehen.
Dieses Kennfeld berücksichtigt dabei, daß der Sollwert RW für das
zweite Stellwerk 130 abhängig von dem Förderbeginn, der Drehzahl und
der Einspritzmengen-Sollwert korrigiert werden muß.
Durch diese Vorgehensweise wird eine vollständige Korrektur des Ein
flusses des Förderbeginns auf die eingespritzte Kraftstoffmenge er
möglicht. Das vierdimensionale Pumpenkennfeld 140 stellt die Inver
sion der hydraulischen Eigenschaften der Pumpe das heißt des Förder
mengenkennfeldes dar. Für das Fördermengenkennfeld gilt, daß die
Einspritzmenge von dem Regelweg-Istwert, der Drehzahl und dem För
derbeginn abhängt. Für das Pumpenkennfeld gilt dann, daß der Regel
weg-Sollwert eine Funktion der gewünschten Kraftstoffmenge, der
Drehzahl und des Förderbeginns darstellt. Diese Vorgehensweise ga
rantiert eine konstante Einspritzmenge bei einem fest vorgegebenen
Kraftstoffmengenwunsch bei beliebiger Drehzahl und beliebigem För
derbeginn. Der Einfluß der Kraftstofftemperatur auf die Fördermenge
kann zum Beispiel durch eine Erweiterung des Kennfeldes um eine Di
mension berücksichtigt werden.
Dieses Kennfeld berücksichtigt dabei, daß der Sollwert QK für einzu
spritzende Kraftstoffmenge QK abhängig von dem Spritzbeginn korri
giert werden muß.
In Fig. 3b ist der Aufbau des Kennfeldes 140 detailliert darge
stellt. Da Kennfelder im allgemeinen dreidimensional aufgebaut wer
den, hier aber ein vierdimensionales Kennfeld notwendig ist, werden
mehrere dreidimensionale Kennfelder nebeneinander abgelegt. Dadurch
können einfachere und billigere Speicherbausteine verwendet werden.
Die einzelnen Kennfelder 310, 320 u. 330 werden für jeweils einen
konstanten Spritzbeginn abgelegt. Die Berechnung des jeweiligen Re
gelweg-Sollwerts abhängig von dem Spritzbeginn SB erfolgt innerhalb
einer Rechenstufe 300 mittels Interpolation.
Ein erster Realisierungsvorschlag ist in Fig. 3c dargestellt. Für
diese Realisierung werden drei Kennfelder benötigt. Dies sind, je
weils ein Kennfeld für jeden Anschlag des Spritzbeginnstellwerks und
ein Kennfeld für eine mittlere Lage des Spritzbeginnstellwerks. Im
Kennfeld 310 ist der Regelweg-Sollwert RW(G) für den größten mögli
chen Spritzbeginnwert SBG abgelegt. Im Kennfeld 320 ist der Regel
weg-Sollwert RW(M) für einen mittleren Spritzbeginnwert SBM und im
Kennfeld 330 ist der Regelweg-Sollwert RW(K) für den kleinsten mög
lichen Spritzbeginnwert SBK abgelegt.
In einem ersten Schritt 350 wird der Spritzbeginn SB erfaßt. Dabei
kann zum einen der Förderbeginn der Pumpe bzw. der tatsächliche Ein
spritzbeginn verwendet werden, andererseits ist es auch möglich, die
gemessene Position des ersten Stellwerks, den Sollwert für den
Spritzbeginn bzw. den Strom-Sollwert für den Stellwerksregler heran
zuziehen.
An die Erfassung Spritzbeginn schließt sich eine Entscheidungsstufe
360 an, die überprüft, ob der Spritzbeginn SB größer als ein
Schwellwert ist. Diese Abfrage stellt fest, ob der Spritzbeginn
größer oder kleiner als der mittlere Spritzbeginn SBM ist. Ist dies
der Fall, so erfolgt die Berechnung gemäß folgender Formel:
RW = RW(M) + (RW(G) - RW(M) * (SBX - SBM)/(SBG - SBM)
Dabei bezeichnet RW den gewünschten Regelweg-Sollwert für den aktu
ellen Spritzbeginn SBX. Dieser Regelweg-Sollwert RW wird von der
Recheneinheit 300 gemäß obiger Formel berechnet und ausgegeben. Die
se Berechnung findet in dem Block 370 statt.
Ergibt die Abfrage 360, daß der Spritzbeginn kleiner als der
Schwellwert ist, so erfolgt eine entsprechende Berechnung im Block
380 gemäß der Formel:
RW = RW(K) + (RW(M) - RW(K)) * (SBX - SBK)/(SBM - SBK)
In einem zweiten Realisierungsvorschlag wird in einem Kennfeld 320
der Regelweg RW(M) abhängig von Drehzahl und Kraftstoffmenge für ei
nen mittleren Spritzbeginnwert abgelegt. Desweiteren werden im Kenn
feld 310 Differenzkennfeldwerte DRW(K) für kleinere Spritzbeginnwer
te und im Kennfeld 330 Differenzkennfeldwerte DRW(G) für größere
Spritzbeginnwerte abhängig von Drehzahl und Kraftstoffmenge abgelegt.
Die Berechnung erfolgt ebenfalls wie in Fig. 3c dargestellt in den
Blöcken 370 und 380. Für kleine Spritzbeginnwerte gilt die Formel:
RW = RW(M) + DRW(K) * (SBM - SBX)/(SBM - SBK)
Für große Spritzbeginnwerte gilt die Formel:
RW = RW(M) + DRW(G) * (SBX - SBM)/(SBG - SBM)
Ein entsprechenden Aufbau besitzt auch das Motorkennfeld 170. Dabei
muß nur die Größe Regelweg RW durch die Größe einzuspritzende Kraft
stoffmenge QK und die Größe einzuspritzende Kraftstoffmenge QK durch
die Größe Drehmoment MD ersetzt werden. Durch diese Vorgehensweise
wird eine vollständige Korrektur des Einflusses des Spritzbeginns
auf das abgebene Drehmoment ermöglicht. Für das Motorkennfeld 170
gilt, daß die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK eine Funktion des
gewünschten Drehmoments, der Drehzahl und des Spritzbeginns dar
stellt. Diese Vorgehensweise garantiert ein konstantes Drehmoment
bei beliebiger Drehzahl und beliebigem Spritzbeginn.
Dieses Verfahren wird besonders vorteilhaft bei solchen Kraftstoff
pumpen verwendet, bei denen der Spritzbeginn unabhängig von der För
dermenge eingestellt werden kann. Dies ist zum Beispiel bei der Hub
schieberpumpen gegeben. Bei diesem Pumpentyp ist eine erste Stell
einrichtung für die Hubschieberlage und eine zweite Stelleinrichtung
für die Regelstange vorhanden. Die Regelstange bestimmt die einzu
spritzende Kraftstoffmenge. Die Lage des Hubschiebers bestimmt den
Spritzbeginn.
Bei einem solchen Systemen ist es besonders vorteilhaft, wenn der
Sollwert oder der Istwert für die Hubschieberlage anstelle des
Spritzbeginns zur Korrektur verwendet wird. Dieser Wert kann einfach
aus dem Ausgangssignal des Kennfeldes 90 abgeleitet werden. Weitere
Sensoren sind also nicht erforderlich. Dies bietet den Vorteil, daß
keine Sensoren ausfallen können. Das System hat also eine höhere
Betriebssicherheit gegenüber einer Einrichtung, bei dem der Spritz
beginn mittels eines separaten Sensors erfaßt wird.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die tatsächliche Hubschie
berlage erfaßt wird. Dieses Signal wird dem Kennfeld 140 für den Re
gelwegsollwert bzw. dem Motorkennfeld 170 zugeführt. Diese Einrich
tung hat aber den Nachteil, daß der Sensor ausfallen kann. Es hat
gegenüber der Verwendung des Sollwerts den Vorteil, daß ein sehr
genaues Signal bezüglich des Spritzbeginns vorliegt.
Dieses System läßt sich aber auch bei Kraftstoffpumpen verwenden,
bei denen der Spritzbeginn und das Einspritzende mittels Magnetven
tilen festgelegt werden. Bei diesen Systemen bestimmt die Einschalt
zeitpunkt bzw. der Ausschaltzeitpunkt eines Magnetventil den Förder
beginn bzw. das Förderende der Kraftsoffpumpe. Bei der Übertragung
auf solche Systeme wird das hier beschriebene System entsprechend
ausgelegt, dabei können oder müssen jeweils sich entsprechende Signa
le herangezogen werden.
Claims (11)
1. Steuersystem für eine selbstzündende Brennkraftmaschine, mit
einer ersten Stelleinrichtung (80), die den Beginn der Kraftstoff
einspritzung bestimmt und einer zweiten Stelleinrichtung (130), die
die einzuspritzende Kraftstoffmenge (QK) bestimmt, wobei in wenig
stens einem Kennfeld (90) ein Sollwert (SBS) für die ersten Stell
einrichtung (80) abhängig von verschiedenen Betriebskenngrößen abge
legt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sollwert (RW) für die
zweite Stelleinrichtung (130) abhängig von einem den Spritzbeginn
anzeigenden Signal und einem die Kraftstoffmenge (QK) anzeigenden
Signal korrigiert wird.
2. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das die Kraftstoffmenge anzeigende Signal (QK)
vom Fahrerwunsch und oder vom gewünschten Drehmoment (MD) abhängt
und abhängig von einem den Spritzbeginn anzeigenden Signal korri
giert wird.
3. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem Kennfeld (170) das
die Kraftstoffmenge anzeigende Signal (QK) abhängig von der Dreh
zahl, einem den Spritzbeginn anzeigenden Signal und vom gewünschten
Drehmoment (MD) abgelegt ist.
4. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem
Kennfeld (140) ein Sollwert (RW) für die zweite Stelleinrichtung
(130) abhängig von der Drehzahl, einem den Spritzbeginn anzeigenden
Signal und einem die Kraftstoffmenge (QK) anzeigenden Signal abge
legt ist.
5. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennfeld (140)
berücksichtigt, daß der Sollwert (RW) für das zweite Stellwerk (130)
abhängig von dem den Spritzbeginn anzeigenden Signal, der Drehzahl
und der Einspritzdauer korrigiert werden muß.
6. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (SBS)
für die Position der ersten Stelleinrichtung oder ein Signal, das
die tatsächliche Position der ersten Stelleinrichtung angibt, als
ein den Spritzbeginn anzeigendes Signal dient.
7. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert SBS für
die Position der ersten Stelleinrichtung zumindest von der gewünsch
ten Kraftstoffmenge und der Drehzahl abhängt.
8. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der er
sten Stelleinrichtung um einen Hubschieber handelt.
9. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der
zweiten Stelleinrichtung um eine die Regelstange verstellende Ein
richtung handelt.
10. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennfeld (140)
aus wenigstens drei Kennfelder, für jeweils ein festen Spritzbeginn
besteht wobei ausgehend von diesen drei Kennfeldern durch Interpola
tion ein Sollwert für die zweite Stelleinrichtung bestimmt wird.
11. Steuersystem für eine Brennkraftmaschine nach einem der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kennfeld
der Sollwert für einen mittleren Spritzbeginn abgelegt ist und in
weiteren Kennfeldern Differenzwerte abgelegt sind oder das in den
weiteren Kennfeldern Werte für große und kleine Spritzbeginne abge
legt sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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