DE4120461A1 - Verfahren und einrichtung zur steuerung eines magnetventilgesteuerten kraftstoffzumesssystems - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur steuerung eines magnetventilgesteuerten kraftstoffzumesssystemsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steu
erung eines magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßsystems gemäß dem
Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Ein solches Verfahren und eine solche Einrichtung zur Steuerung ei
ner Diesel-Brennkraftmaschine mit einem magnetventilgesteuerten
Kraftstoffzumeßsystem ist aus der nicht vorveröffentlichten
DE-OS 40 04 110 bekannt. Dort wird ein Verfahren und eine Einrich
tung zur Steuerung einer Diesel-Brennkraftmaschine mit einer magnet
ventilgesteuerten Kraftstoffpumpe beschrieben. Diese Kraftstoffpumpe
umfaßt einen von der Nockenwelle angetriebenen Pumpenkolben, der den
Kraftstoff unter Druck setzt und in die einzelnen Zylinder fördert.
Über wenigstens ein Magnetventil läßt sich der Förderbeginn und das
Förderende festlegen. Hierzu berechnet ein Steuergerät abhängig
von auf einer Welle angeordneten Markierungen Ansteuerzeiten für das
Magnetventil.
Bei solchen Systemen tritt die Problematik auf, daß das Steuergerät
Ansteuersignale in Form einer Zeitgröße abgibt. Der genaue Ein
spritzbeginn muß erfolgen, wenn die Kurbelwelle eine bestimmte Posi
tion (Winkelgröße) einnimmt. Das Einspritzende erfolgt, nachdem sich
die Nockenwelle seit dem Einspritzbeginn um einen bestimmten Winkel
gedreht hat. Aus diesem Grund müssen unter Verwendung eines Dreh
zahlwertes Zeitgrößen in Winkelgrößen und Winkelgrößen in Zeitgrößen
umgerechnet werden. Die Genauigkeit dieser Umrechnung hängt wesent
lich von der verwendeten Drehzahl ab.
Beim Stand der Technik wird die momentane Drehzahl im Inkrement vor
der Berechnung verwendet. Dieser Vorgehensweise liegt die Überlegung
zugrunde, daß stets die aktuellste momentane Drehzahl zur Umrechnung
zwischen Zeitgrößen und Winkelgrößen heranzuziehen ist.
Des weiteren ist ein solches Verfahren und eine solche Einrichtung
auch aus der nicht vorveröffentlichten DE-OS 40 04 107 bekannt. Dort
wird ebenfalls ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung ei
ner magnetventilgesteuerten Kraftstoffpumpe beschrieben. Eine elek
tronische Steuereinrichtung berechnet ausgehend von dem gewünschten
Förderbeginn und der gewünschten Förderdauer den Ansteuer- und den
Absteuerzeitpunkt für ein bzw. mehrere Magnetventile. Zwischen der
Ansteuerung und der Reaktion des Magnetventils verstreicht die
Schaltzeit. Bei dem hier beschriebenen System werden bei der Berech
nung die Schaltzeiten der Magnetventile als Zeitgrößen berücksich
tigt.
Dadurch, daß die Schaltzeit der Magnetventile durch entsprechendes
Vermindern der Restzeiten erfolgt, ergibt sich nur eine unzureichen
de Korrektur des Einflusses der Schaltzeiten und damit eine sehr
ungenaue Kraftstoffzumessung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und
einer Einrichtung zur Steuerung eines magnetventilgesteuerten Kraft
stoffzumeßsystems der eingangs genannten Art die Genauigkeit der
Kraftstoffzumessung zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die im
Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Dadurch, daß die Schaltzeiten der Magnetventile als Winkelgröße
berücksichtigt werden, ergibt sich eine wesentlich genauere Kraft
stoffzumessung. Insbesondere bei Systemen mit langsamen Magnetventi
len, die eine sehr große Schaltzeit besitzen sowie bei hohen Dreh
zahlen wird die Schaltzeit TA des Magnetventils als Winkelgröße
vom Zumeßsystem vorgehalten. Die Einrichtung bestimmt die Winkel
größe unter Verwendung eines gemittelten Drehzahlwerts. Der Bereich,
über den die Drehzahl gemittelt wird, paßt sich gleitend an die der
Schaltzeit entsprechende Winkelgröße an. Durch diese Vorgehensweise
lassen sich die Schwankungen der Schaltzeit, die durch den Fehler
bei der Erfassung der momentanen Drehzahl auftreten, minimieren.
Eine erhöhte Sicherheit der Einrichtung ergibt sich, da die Berück
sichtigung der Schaltzeiten dadurch erfolgt, daß bei konstant gehal
tenem Ansteuerwinkel bei sich ändernder Drehzahl lediglich der ge
samte Einschaltimpuls mit steigender Drehzahl nach früh verschoben
wird. Dies hat den Effekt, daß bei konstantem Ansteuerwinkel die
eingespritzte Kraftstoffmenge mit steigender Drehzahl abnimmt. Dies
trägt wesentlich zu einer guten Stabilität des Betriebs der Brenn
kraftmaschine bei.
Bei Systemen, bei denen jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein
Pumpenelement sowie ein Magnetventil zugeordnet ist, erfolgt ledig
lich die Korrektur einer mittleren Schaltzeit als Winkelgröße.
Exemplarsteuerungen werden als Zeitgröße berücksichtigt. Hieraus er
gibt sich der Vorteil, daß für alle Betriebspunkte unabhängig vom
jeweiligen Magnetventil die gleiche Extrapolationsbasis für den An
steuerzeitpunkt verwendet werden kann. Das System arbeitet weitge
hend mit einem Normventil. Ferner werden kleine Einspritzmengen, zum
Beispiel für die Voreinspritzung, ermöglicht. Des weiteren ergibt sich
eine bessere Reproduzierbarkeit von Betriebspunkten bei verschiede
nen Magnetventilen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsform erläutert. Es zeigen die Fig. 1 ein grobes
Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, Fig. 2 ein
Diagramm zur Verdeutlichung der Berechnung einzelner Signale, Fig.
3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Funktionsweise des erfindungs
gemäßen Verfahrens, Fig. 4 ein entsprechendes Flußdiagramm sowie
Fig. 5 den Schaltwinkel WTA, den Restwinkel RWB und den Schaltzeit
punkt E bei drei unterschiedlichen Drehzahlen.
Fig. 1 zeigt die Steuereinrichtung für magnetventilgesteuerte
Kraftstoffpumpen für Dieselmotoren. Den einzelnen Zylindern einer
nicht dargestellten Brennkraftmaschine wird über eine Kraftstoffpum
pe 10, die einen Pumpenkolben 15 enthält, Kraftstoff zugeführt.
Dabei kann jedem Zylinder eine Kraftstoffpumpe 10 zugeordnet sein
(Pumpe-Düse-System), oder eine Kraftstoffpumpe (Verteilerpumpe) mißt
den Kraftstoff abwechselnd den einzelnen Zylindern zu.
Die Kraftstoffpumpe 10 steht mit einem elektromagnetischen Ventil 20
in Verbindung. Das Ventil 20 wird über eine Leistungsendstufe 40 von
einer elektronischen Steuereinheit 30, die einen Festwertspeicher 35
umfaßt, mit Schaltimpulsen beaufschlagt. Ein Geber 70, der am elek
tromagnetischen Ventil 20 oder an einer nicht dargestellten Ein
spritzdüse angeordnet ist, liefert Signale an die elektronische
Steuereinheit 30.
Auf einem an der Nockenwelle 60 angebrachten Inkrementrad 55 sind
Winkelmarken angeordnet. Jeweils zwei Marken definieren ein Inkre
ment. Das Inkrementrad besitzt wenigstens eine Inkrementlücke. Eine
Inkrementlücke läßt sich zum Beispiel durch einen fehlenden Zahn
oder entsprechende Maßnahmen realisieren.
Eine Meßeinrichtung 50 erfaßt die von den Winkelmarken ausgelösten
Impulse, und damit die Drehbewegung der Inkrementrades 55 und lie
fert entsprechende Signale (Impulse) an die elektronische Steuerein
heit 30. Von weiteren Sensoren 80 gelangen Informationen über
zusätzliche Größen, wie mittlere Drehzahl n, Temperatur T oder die
Last L (Fahrpedalstellung) an die elektronische Steuereinheit 30.
Die mittlere Drehzahl n wird über einen größeren Winkelbereich er
faßt. Vorzugsweise ist ein Sensor vorgesehen, der im Laufe einer
Umdrehung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle nur eine geringe
Anzahl (ein bis vier) von Impulsen liefert. Diese werden dann zur
Bestimmung der mittleren Drehzahl n ausgewertet. Die Drehzahlerfas
sung ist so ausgelegt, daß die mittlere Drehzahl vorzugsweise über
einen Motorzyklus oder eine Verbrennung gemittelt ist.
Die Steuereinheit 30 bestimmt, abhängig von den mittels der Sensoren
80 erfaßten Größen und der über die Meßeinrichtung 50 erfaßten Dreh
bewegung der Pumpenantriebswelle 60 den gewünschten Förderbeginnwin
kel WB und die Ansteuerwinkel WD der Kraftstoffpumpe 10. Ausgehend
von diesen Sollwerten für den Ansteuerwinkel WB und die Ansteuerwin
kel WD berechnet sie dann die Ansteuerzeitpunkte E und A für die
Leistungsendstufe 40. Als Betriebskenngrößen können u. a. eine oder
mehrere der Größen Drehzahl, Lufttemperatur, Lambdawert, Kraftstoff
temperatur, andere Temperaturwerte, oder ein Signal, das die Stel
lung des Fahrpedals bzw. die gewünschten Fahrgeschwindigkeit charak
terisiert, eingehen. Anstelle der Drehbewegung der Pumpenantriebs
welle kann auch die Drehbewegung der Nockenwelle und/oder der Kur
belwelle ausgewertet werden.
Die Meßeinrichtung 50 erfaßt im wesentlichen ein Signal, das die
Stellung der Pumpenantriebswelle angibt. Als Meßeinrichtung 50 kann
u. a. ein Induktivgeber, ein Wirbelstromgeber oder ein anderer Geber,
der die Stellung der Pumpenantriebswelle erfaßt, dienen.
Als Pumpenantriebswelle fungiert die Nockenwelle der Brennkraftma
schine bzw. eine mit ihr gekoppelte Welle. Die Pumpenantriebswelle
treibt den Pumpenkolben 15 derart an, daß der Kraftstoff in der
Kraftstoffpumpe 10 unter Druck gesetzt wird. Dabei steuert das elek
tromagnetische Ventil 20 den Druckaufbau. Das elektromagnetische
Ventil ist so angeordnet, daß bei geöffnetem Ventil kein wesentli
cher Druckaufbau stattfindet. Erst bei geschlossenem elektromagneti
schem Ventil 20 baut sich ein Druck in der Kraftstoffpumpe auf. Das
beschriebene Verfahren kann aber auch dann benutzt werden, wenn das
elektromagnetische Ventil so angeordnet ist, daß nur bei geöffnetem
Ventil ein wesentlicher Druckaufbau stattfindet.
Bei einem entsprechenden 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. Zur Kontrolle, zu welchem Zeitpunkt das Magnetventil öffnet
bzw. schließt, dient der Geber 70. Der Geber 70 kann auch an der
Einspritzdüse angebracht sein, dann erzeugt er ein Signal, das den
tatsächlichen Beginn bzw. Ende der Kraftstoffeinspritzung in den
Brennraum kennzeichnet. An Stelle des Ausgangssignals des Gebers 70
kann auch ein Signal verwendet werden, das anzeigt, in welcher Posi
tion sich das Magnetventil befindet. Ein solches Signal wird durch
Auswertung der durch das Magnetventil fließenden Ströme oder der am
Magnetventil anliegenden Spannungen gewonnen.
In Fig. 2 wird nun die Umsetzung der Winkelgrößen in die Zeitgrößen
beschrieben. Fig. 2a zeigt einen üblichen Drehzahlverlauf während
der Zumessung. Die Drehzahlwerte schwanken von Inkrement zu Inkre
ment sehr stark. Die Drehzahl nimmt im Verlauf der Zumessung über
der Zeit ab. In Fig. 2b sind die Impulse, die die Meßeinrichtung 50
vom Inkrementrad 55 abnimmt, aufgetragen. Jede Winkelmarke am In
krementrad erzeugt ein Impuls in der Meßeinrichtung 50. Zwei Impulse
definieren ein Inkrement. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der
Abstand zwischen zwei Winkelmarken ein sogenanntes Inkrement klei
ner als der kleinstmögliche Ansteuerwinkel WD ist. Besonders vor
teilhaft ist eine Inkrementgröße von drei Grad.
In Fig. 2c sind die verschiedenen Signale, die die Einspritzung be
stimmen, aufgetragen. Die zugemessene Kraftstoffmenge hängt von dem
tatsächlichen Förderdauerwinkel, der durch den tatsächlichen Förder
beginnwinkel WB und das tatsächliche Förderende WE definiert ist,
ab. Es wird eine Aufteilung der Winkel WB, WE in die ganzzahligen
Winkelanteile WBG, WEG sowie die Restwinkel RWB, RWE bzw. die ent
sprechende Restzeit TB, TE vorgenommen. Die Umrechnung der Restwin
kel RWB, RWE in die Restzeiten TB, TE erfolgt mittels der momentanen
Drehzahl N. Dabei ergibt sich die jeweilige Restzeit T aus dem Rest
winkel RW und der momentanen Drehzahl N gemäß der Formel:
T = RW/(6 * N)
Der Drehzahlwert N für die Extrapolation der Zeiten TB und TE wird
dabei von einem Meßwinkel MW, der möglichst nahe an der jeweiligen
Extrapolationsstrecke liegt, gewonnen.
In Fig. 2b ist eine Berechnung eingezeichnet. Die Nockenwelle
durchläuft in der Meßzeit MT den Meßwinkel MW. In der Rechenzeit TR
wird die momentane Drehzahl N berechnet und die Extrapolation durch
geführt. Nach der Rechenzeit TR steht die aktuelle Restzeit TB zur
Verfügung. Die Rechenzeit TR muß auf jeden Fall vor der Zumessung zu
Ende sein. Die Erfassung der Nockenwellendrehzahl und die Extrapo
lation erfolgt besonders vorteilhaft in einem Zeitintervall, das
sich aus der Summe aus Meßzeit MT und Rechenzeit TR zusammensetzt,
vor dem gewünschten Förderbeginnwinkel WB. Für das Förderende wie
derholt sich der Vorgang.
In Fig. 3a ist der Verlauf des Ansteuersignals für das Magnetventil
aufgetragen. Zum Ansteuerzeitpunkt E wird das Magnetventil mit einem
solchen Signal beaufschlagt, daß es eine solche Stellung einnimmt,
in der die Kraftstofförderung beginnt. Nach dem Ansteuerwinkel WD
endet zum Absteuerzeitpunkt A das Ansteuersignal.
In Fig. 3b ist der Magnetventilhub eingezeichnet. Zwischen dem An
steuerbeginn E und dem tatsächlichen Schließen des Magnetventils
verstreicht die Schaltzeit TA, zwischen dem Absteuersignal A und dem
völligen Öffnen verstreicht ebenfalls eine Schaltzeit TA. Diesen
Schaltzeiten TA entsprechen die Schaltwinkel WTA. Diese beiden
Schaltzeiten sind in diesem Beispiel gleich bezeichnet, sie besitzen
aber in der Regel unterschiedliche Werte.
In Fig. 3c ist das Ausgangssignal der Meßeinrichtung 50, die die
Impulse des Inkrementrades erfaßt, aufgetragen. Ausgehend von einem
Referenz-Impuls R gibt die Steuereinrichtung die Winkelgröße für den
Förderbeginn WB vor, bei dem das Magnetventil völlig geschlossen
sein soll. Dieser Zeitpunkt entspricht dem Förderbeginn. Dieser Win
kel wird, wie in Fig. 2 beschrieben, in zwei Anteile aufgeteilt.
Der erste ganzzahlige Winkelanteil WBG stellt ein Vielfaches des
Inkrementabstandes dar. Dieser Winkel wird durch Auszählen von In
krementen realisiert. Der zweite Anteil RWB, der sogenannte Restwin
kel, wird üblicherweise in ein Zeitsignal TB umgewandelt. Nach Ver
streichen dieser Restzeit TB erfolgt dann die Ansteuerung.
Dieses Verfahren wird nun dahingehend verbessert, daß ausgehend von
der Schaltzeit TA des Magnetventils und einem Drehzahlwert ein
Schaltwinkel WTA, der der Schaltzeit entspricht, vorgegeben wird.
Der Schaltwinkel ist derjenige Winkel, der in der Schaltzeit über
strichen wird. Der Winkel RWB muß um den Schaltwinkel WTA verkürzt
werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß zur Berechnung des Ansteu
erzeitpunktes E eine nicht zu vernachlässigende Rechenzeit erforder
lich ist. Diese Rechenzeit entspricht einem Rechenzeitwinkel WR. Der
Restwinkel RWB muß also größer sein als die Summe aus dem Schalt
winkel WTA und dem Rechenzeitwinkel WR.
Entsprechend muß daher der ganzzahlige Winkelanteil WBG des Winkel
signals gewählt werden. Die Berechnung des Schaltwinkels WTA, ausge
hend von der Schaltzeit TA, erfolgt auf Grund der im Meßwinkel MW
erfaßten mittleren Drehzahl. Entsprechend muß auch bei der Berech
nung des Absteuerzeitpunktes A vorgegangen werden.
In Fig. 4 ist nun dargestellt, wie die Berechnung der einzelnen
Signale nacheinander erfolgt. In einem ersten Schritt 405 erfolgt
eine Abschätzung, wie groß der Meßwinkel MW sein muß. Zur Abschät
zung über wie viele Inkremente die Schaltzeit WTA läuft, wird vor
zugsweise die mittlere Drehzahl n verwendet werden. Dieses Drehzahl
signal steht laufend zur Verfügung, für eine Abschätzung reicht
seine Genauigkeit aus. Ausgehend von der mittleren Drehzahl ergibt
sich ein geschätzter Wert für den Schaltwinkel WTA. Dieser Wert wird
dann durch die Breite eines Inkrements dividiert. Das Ergebnis die
ser Division ergibt die Anzahl der Inkremente, über die sich der
Schaltwinkel WTA erstreckt. Vorzugsweise wird der Meßwinkel MW so
gewählt, daß er nahezu gleich groß ist wie der geschätzte Schalt
winkel WTA. Dies bedeutet, daß die Differenz zwischen geschätztem
Schaltwinkel WTA und Meßwinkel MW nicht größer ist als ein Inkrement.
Im Schritt 410 erfolgt dann die Berechnung des Förderbeginnwinkels
WB. Die Berechnung des Förderbeginnwinkels erfolgt abhängig von ver
schiedenen Betriebsbedingungen und ist aus dem Stand der Technik
bekannt. Vorzugsweise ist der Förderbeginnwinkel WB in einem Kenn
feld abgelegt. Dieser Förderbeginnwinkel WB wird dann im Schritt 420
in einen ganzzahligen Anteil WBG und einen Restwinkel RWB aufge
teilt. Bei dieser Aufteilung wird der Rechenzeitwinkel WR berück
sichtigt.
Im Schritt 430 erfolgt gegebenenfalls eine Aufspaltung der Schalt
zeit des Magnetventils TA in eine mittlere Schaltzeit TAM und eine
individuelle Schaltzeit TAI. Die mittlere Schaltzeit TAM wird auch
als mittlerer Anteil und die individuelle Schaltzeit TAI als indi
vidueller Anteil bezeichnet.
Vorzugsweise wird der mittlere Anteil als Winkelgröße WTAM und der
individuelle Anteil als Zeitgröße TAI berücksichtigt. Diese Aufspal
tung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn jedem Zylinder der
Brennkraftmaschine ein eigenes Pumpenelement mit Magnetventil zuge
ordnet ist. Bei der mittleren Schaltzeit TAM handelt es sich um die
mittlere Schaltzeit aller Magnetventile. Durch die individuelle
Schaltzeit TAI werden die Abweichungen der einzelnen Magnetventile
von dem Mittelwert berücksichtigt.
Anschließend wird im Schritt 440 der mittlere Anteil TAM in ein Win
kelsignal WTAM für die mittlere Schaltzeit umgerechnet, das auch als
mittlerer Schaltwinkel bezeichnet wird. Diese Berechnung erfolgt
vorzugsweise gemäß der Formel:
WTAM = 6 * N * TAM
Hierbei stellt N die momentane Drehzahl dar. Anschließend wird im
Schritt 450 der Restwinkel RWB um den mittleren Schaltwinkel WTAM
vermindert. Dieser um den mittleren Schaltwinkel WTAM verminderte
Restwinkel RWB wird dann im Schritt 460 in die Restzeit TB umgewan
delt.
Eine Berücksichtigung der Streuungen der individuellen Schaltzeiten
TAI erfolgt im Schritt 470, bei dem die berechnete Restzeit FBR um
die individuelle Schaltzeit TAI vermindert bzw erhöht wird. Diese
Vorgehensweise bietet den Vorteil, daß die Berechnung einschließlich
dem Schritt 460 für alle Magnetventile gemeinsam erfolgen kann. Nur
die Berücksichtigung des individuellen Anteils der Schaltzeit im
Schritt 470 muß für jedes Magnetventil einzeln durchgeführt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß die Berücksichtigung des mittleren Schaltwinkels bereits bei der
Vorgabe des Förderbeginnwinkels WB eingeht. Dies kann dadurch erfol
gen, daß die Kennfeldwerte für den Förderbeginnwinkel WB unter Be
rücksichtigung der mittleren Schaltzeit TAM der Magnetventile abge
legt sind, oder dadurch, das der Förderbeginnwinkel WB um den Schalt
winkel vermindert wird.
Erfolgt die Umrechnung von der mittleren Schaltzeit TAM in den mitt
leren Schaltwinkel WTAM gemäß obiger Formel, so können bei dieser
Umrechnung Fehler auftreten, wenn nicht der richtige Drehzahlwert N
verwendet wird. Bei den bekannten Systemen wird, um einen möglichst
aktuellen Wert zu erhalten, die momentane Drehzahl über ein Inkre
ment ausgewertet. Dieses Inkrement liegt unmittelbar vor der Berech
nung des Ansteuersignals.
Diese Vorgehensweise führt insbesondere bei langsamen Magnetventilen
mit großen Schaltzeiten sowie bei hoher Drehzahl zu Problemen. In
diesen Fällen entspricht die Schaltzeit TA einem relativ großen Win
kel, der sich über mehrere Inkremente erstreckt.
Bei der Drehzahlerfassung über ein Inkrement können Fehler auftre
ten. Solche Fehler haben ihre Ursache zum Beispiel in Rechenfehlern
und Schwankungen der Drehzahl zwischen den einzelnen Inkrementen.
Tritt nun bei der Drehzahlerfassung über ein Inkrement ein kleiner
Fehler auf, und wird mit diesem Wert die Zeit über einen wesentlich
größeren Winkelbereich extrapoliert, so vervielfacht sich dieser
Fehler.
Um dies zu vermeiden, schlägt das erfindungsgemäße Verfahren eine
Angleichung des Meßwinkels MW zur Erfassung der mittleren Drehzahl
an die Größe des Schaltwinkels WTA vor. Erstreckt sich der Schalt
winkel WTA über mehrere Inkremente, so wird der Meßwinkel MW eben
falls über mehrere Inkremente gewählt. Vorzugsweise ist die Zahl der
Inkremente, über die sich der Schaltwinkel erstreckt, gleich der Zahl
der Inkremente, über die sich der Meßwinkel erstreckt.
Eine weitere Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik ergibt
sich daraus, daß der Ansteuerwinkel WD, der die geförderte Kraft
stoffmenge bestimmt, unabhängig von der Drehzahl konstant gehalten
wird. Das Magnetventil öffnet also über einen konstanten Ansteuer
winkel WD.
Bei steigender Drehzahl vergrößert sich der Schaltwinkel WTA eben
falls, dies hat zur Folge, daß der Ansteuerbeginn E und das Ansteu
erende A in Richtung früh verschoben werden. Der Winkelbereich, in
dem das Magnetventil geöffnet ist und somit Kraftstoff gefördert
wird, verringert sich mit steigender Drehzahl. Somit ergibt sich mit
steigender Drehzahl bei gleichem Förderdauerwinkel WD eine geringere
eingespritzte Kraftstoffmenge.
In Fig. 5 ist für drei unterschiedliche Drehzahlen der Schaltwinkel
WTA, der Restwinkel RWE für den Förderbeginn sowie der Schaltzeit
punkt E für das Magnetventil aufgetragen. Die Kraftstoffzumessung
soll unabhängig von der Drehzahl zum gewünschten Förderbeginnwinkel
WB erfolgen. Der gewünschte Förderbeginnwinkel WS ist mit einer
senkrechten gestrichelten Linie markiert. In Fig. 5a sind die Ver
hältnisse für eine niedere Drehzahl aufgetragen. Die Schaltzeit WTA1
des Magnetventils ist sehr klein. Der Ansteuerzeitpunkt E1 liegt
kurz vor dem Förderbeginnwinkel WB. Der größte Teil des Förderdauer
winkels liegt nach dem gewünschtem Förderbeginnwinkel WS.
In Fig. 5b sind die Verhältnisse für eine größere Drehzahl einge
tragen. Der Schaltwinkel WTA2 ist nun schon deutlich größer. Der
Ansteuerzeitpunkt E2 ist deutlich nach früh verschoben. Nur noch ein
kleiner Teil des Ansteuerwinkels WD liegt nach dem gewünschten För
derbeginnwinkel WB. Die eingespritzte Kraftstoffmenge ist also klei
ner als bei dem in Fig. 5a dargestellten Betriebszustand.
In Fig. 5c sind die Verhältnisse für eine sehr große Drehzahl ein
getragen. Der Schaltwinkel WTA2 ist nun praktisch so groß wie der
Ansteuerwinkel WD. Der Ansteuerzeitpunkt E2 ist noch weiter nach
früh verschoben. Nur noch ein äußerst kleiner Teil des Ansteuerwin
kels WD liegt nach dem gewünschten Förderbeginnwinkel WB. Die einge
spritzte Kraftstoffmenge ist nun wesentlich kleiner als bei dem in
Fig. 5a dargestellten Betriebszustand.
Claims (9)
1. Verfahren zur Steuerung eines magnetventilgesteuerten Kraftstoff
zumeßsystems, insbesondere für eine Dieselbrennkraftmaschine, bei
dem eine elektronische Steuereinrichtung ausgehend von einem Förder
beginnwinkel (WS) und einem Ansteuerwinkel (WD) unter Berücksichti
gung von Schaltzeiten (TA) des Magnetventils den Ansteuerzeitpunkt
(E) und/oder den Absteuerzeitpunkt (A) für wenigstens ein Magnetven
til berechnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzeiten (TA) des
Magnetventils in Form eines Schaltwinkels (WTA) berücksichtigt wer
den.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der
Berücksichtigung der Schaltzeiten des Magnetventils zwischen einem
mittleren Anteil (TAM), der für alle Magnetventile gleich ist und
einem individuellen Anteil (TAI) unterschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mitt
lere Anteil als Winkelgröße (WTAM) berücksichtigt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß der individuelle Anteil als Zeitgröße (TAI) berücksichtigt
wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bestimmung der Winkelgröße (WTAM) des mittle
ren Anteils aufgrund eines Drehzahlwertes erfolgt, der über einen
Winkelbereich (MW) ermittelt wird, der nahezu dem Schaltwinkel (WTA)
entspricht.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Förderbeginnwinkel (WB) um den Schaltwinkel
(WTA) nach früh verlegt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Förderbeginnwinkel (WB) in einen ganzzahligen
Anteil und einen Restwinkel aufgeteilt wird, wobei der Restwinkel um
den mittleren Anteil (WTAM) vermindert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der um den
mittleren Anteil verminderte Restwinkel in eine Restzeit umgewan
delt und anschließend mit dem individuellen Anteil (TAI) korrigiert
wird.
9. Einrichtung zur Steuerung eines magnetventilgesteuerten Kraft
stoffzumeßsystems, insbesondere für eine Dieselbrennkraftmaschine,
bei dem eine elektronische Steuereinrichtung, ausgehend von einem
Förderbeginnwinkel (WB) und einem Ansteuerwinkel (WD), unter Berück
sichtigung von Schaltzeiten (TA) des Magnetventils den Ansteuerzeit
punkt (E) und/oder den Absteuerzeitpunkt (A) für wenigstens ein
Magnetventil berechnet, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgese
hen sind, die die Schaltzeiten (TA) des Magnetventils in Form eines
Schaltwinkels (WTA) berücksichtigen.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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