DE4328835C2 - Zylinderselektives Einspritzsystem - Google Patents
Zylinderselektives EinspritzsystemInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem zylinderselektiven Einspritzsystem
nach der DE 36 23 040 A1. Bei diesem bekannten Einspritz
system wird während des Schiebebetriebs die Kraftstoffzufuhr abge
schaltet, wobei die Anzahl der abzuschaltenden Zylinder vorgegeben
wird. Ferner ist ein rollierendes Muster für die nicht mit Kraft
stoff versorgten Zylinder vorgesehen, um ein zu starkes Auskühlen
einzelnder Zylinder zu verhindern.
Das SAE-Technical Paper 920641 befaßt sich mit "Traction Control
(ASR) Using Fuel-Injection Suppression - A Cost Effective Method Of
Engine-Torque Control". Dessen Fig. 6 zeigt ein spezielles Muster
aktiver Zylinder und besitzt die Bildunterschrift "Torque Reduction
Stages with Alternating Fuel-Injection Suppression". Auf der nach
folgenden Seite 40 ist in der rechten Spalte von Korrekturen beim
Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr die Rede im Hinblick auf den
schnell wiederaufzubauenden Wandfilm im Luftansaugrohr.
Es hat sich gezeigt, daß mit Blick auf Schadstoffverhalten und Fahr
komfort große Anstrengungen im Bereich des Wiedereinsetzens der
Kraftstoffzufuhr zu unternehmen sind. Diese Aufgabe wird bei einem zylinderselektiven Einspritzsystem nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Aufgabe der Erfindung ist es
deshalb, eine optimale Lösung für diesen Betriebszustand zu schaffen.
Mit dem erfindungsgemäßen zylinderselektiven Einspritzsystem läßt
sich im Bereich des Wiedereinsetzens des Kraftstoffmenge ein guter
Fahrkomfort bei gleichzeitig guten Abgaswerten erzielen. Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteran
sprüchen (Ansprüche 2 bis 9). Mit der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei
spieles wird die Erfindung weiter erläutert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt. Es
zeigen Fig. 1 Impulsdiagramme bei einem zylinderselektiven Ein
spritzsystem bezüglich der stattfindenden und ausgeblendeten Ein
spritzungen sowie das zeitliche Verhalten des Mehrmengenfaktors,
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm für die Berechnung der Einspritzdauer
für einen einzelnen Zylinder.
Die Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf eine gemischverdich
tende Brennkraftmaschine mit zylinderselektiver Einspritzung. Grund
gedanke der vorliegenden Erfindung ist eine zylinderselektive Ein
spritzausblendung sowie eine zylinderindividuelle Wiedereinsetzmehr
menge für Antriebsschlupfregelung (ASR), Abschalten im Schiebebe
trieb, Drehzahl- oder Geschwindigkeitsbegrenzung. Der Anfangswert
beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr hängt ab von der Anzahl
der ausgeblendeten Einspritzungen des jeweiligen Zylinders, und de
ren Absteuerung auf Null orientiert sich an der Anzahl der erfolgten
Einspritzungen dieses Zylinders nach Ende der Ausblendungen.
In Fig. 1 sind mit a1 bis a4 die zylinderselektiven Einspritzungen
der vier Einspritzventile EV1 bis EV4 mit zylinderindividuellen Aus
blendungen (gestrichelt gezeichnet) dargestellt. Die Diagramme b1
bis b4 in Fig. 1 zeigen den Verlauf der zylinderindividuellen Mehr
mengen abhängig von der Anzahl der Ausblendungen bzw. der Ein
spritzungen nach der letzten Ausblendung. Erkennbar ist, daß die in
Fig. 1 b1 ersichtliche Mehrmenge für den Zylinder 1 mit Beginn der
ersten Ausblendung zu größeren Werten hin aufgesteuert wird, wobei
der Maximalwert der Mehrmenge einem Grenzwert FWEMax zustrebt. Mit
Ende der Ausblendungen, das heißt dem Wiedereinsetzen der Ein
spritzungen, wird mit jeder Einspritzung der Wert der Mehrmenge zu
rückgenommen, bis diese Mehrmenge nach einigen Einspritzungen voll
ständig zurückgenommen wurde.
Diagramm a2 zeigt in Verbindung mit b2 ein Muster mit einer wechsel
weisen Einspritzung und Ausblendung. Erkennbar ist die Bereitstel
lung einer gewissen Mehrmenge mit jeder fehlenden Einspritzung und
einer Rücknahme der Mehrmenge mit Beginn einer jeden Einspritzung.
Entsprechendes zeigt das Diagramm a3 in Verbindung mit b3, wobei in
diesem Fall während der gezeigten Ausblendungsphase nach zwei Aus
blendungen jeweils wieder eine Einspritzung erfolgt.
Schließlich zeigen die Diagramme a4 und b4 die entsprechende Situa
tion dann, wenn auf eine Ausblendung zwei Einspritzimpulse folgen.
Erkennbar ist bei allen Diagrammen nach Fig. 1b ein zu Beginn, d. h.
beim ersten ausgeblendeten Zylinder, großer Anstieg der gewünschten
und später zur Wirkung kommenden Mehrmenge und eine Rücknahme des
Anstiegs dieser Mehrmenge mit jedem weiteren ausgeblendeten Zylin
der. Tritt im folgenden wieder eine Einspritzung auf, dann reduziert
sich auch mit abnehmender Tendenz die maßgebliche Mehrmenge.
Eine programmtechnische Realisierungsmöglichkeit der Kurvenverläufe
von Fig. 1b ist im Flußdiagramm von Fig. 2 für einen einzelnen
Zylinder dargestellt.
Fig. 2 zeigt das Flußdiagramm für die Berechnung der Dauer des Ein
spritzsignals und dessen Ausgabe an ein einzelnes Einspritzventil
bei zylinderselektiver Wiedereinsetz-Mehrmenge. Wegen der zylinder
selektiven Einspritzmengensteuerung ist der nachfolgend beschriebene
Programmablauf für jeden Zylinder erforderlich.
Im einzelnen zeigt Fig. 2 folgende Schritte:
Eine Initialisierung ist mit 10 bezeichnet. Es folgt in 11 das Setzen einer Wiedereinsetzmehrmenge auf den Wert 1 entsprechend der Formel fwe_1 = 1.
Eine Initialisierung ist mit 10 bezeichnet. Es folgt in 11 das Setzen einer Wiedereinsetzmehrmenge auf den Wert 1 entsprechend der Formel fwe_1 = 1.
In einer nachfolgenden Abfrage 12 wird festgestellt, ob der Kurbel
wellenwinkel für die Berechnung der Einspritzzeit des hier behandel
ten Zylinders 1 erreicht worden ist. Wenn ja, dann folgt im nächsten
Block 13 die Berechnung der Einspritzdauer sowie des Einspritzbe
ginnwinkels der folgenden Einspritzung nach der Formel
ti_1 = t1.ΠFi.fwe_1 + tvub
Gamma KW_1 = f(n, ti_1, wee)
mit
ΠFi = Produkt der Korrekturfaktoren
tvub = Batteriespannungskorrektur
n = Drehzahl und
wee = Winkel für Einspritzende
ΠFi = Produkt der Korrekturfaktoren
tvub = Batteriespannungskorrektur
n = Drehzahl und
wee = Winkel für Einspritzende
An den Berechnungsblock 13 schließt sich eine Abfrage 14 dahingehend
an, ob der Einspritzbeginnwinkel Gamma KW_1 erreicht worden ist. Die
folgende Abfrage 15 erfaßt, ob ein Ausblendbit für diesen Zylinder
(EV1 = Einspritzventil 1) gesetzt ist oder nicht. Ist ein Ausblend
bit gesetzt, bedeutet dies entsprechend Block 16, daß mit der Ein
spritzung nicht gestartet wird. Daran schließt sich ein Berechnungs
block 17 für die Mehrmenge an entsprechend der programmtechnischen
Formel
fwe_1 = fwe_1 + (FWEMX - fwe_1).ZWEAUF
oder allgemein ausgedrückt
fwe_i(a) = fwe_i(a-1) + [FWEMX - fwe_i(a-1)].ZWEAUF
mit a = Anzahl der Ausblendungen des jeweiligen Zylinders i,
FWEMX = Maximalwert der Mehrmenge,
ZWEAUF = Mehrmengenaufsteuerrate und
fwe_i(0) = 1 oder
= dem letzten erreichten Absteuerwert fwe_i(k), falls
eine Absteuerung auf 1 nicht ganz beendet wurde.
FWEMX = Maximalwert der Mehrmenge,
ZWEAUF = Mehrmengenaufsteuerrate und
fwe_i(0) = 1 oder
= dem letzten erreichten Absteuerwert fwe_i(k), falls
eine Absteuerung auf 1 nicht ganz beendet wurde.
Durch die einspritzsynchrone Berechnung ist die Aufsteuerzeitkon
stante TauAUF bei konstantem ZWEAUF umgekehrt proportional zur Dreh
zahl, wie die aus Fig. 1 abzuleitende folgende Formel zeigt:
TauAUF = TA/ZWEAUF,
mit TA = Zeitdauer zwischen zwei regulären Einspritzzeitausgaben.
Durch Wahl eines drehzahlabhängigen Wertes für ZWEAUF kann ein be
liebiger drehzahlabhängiger Wert für TauAUF erreicht werden.
Hat die Abfrage in 15 kein gesetztes Ausblendbit ergeben, bedeutet
dies nach Block 19 ein Starten der Einspritzung mit der in Block 13
berechneten Einspritzzeit. Für die nachfolgende Einspritzung wird
die abzuregelnde Mehrmenge nach folgender programmtechnischen Formel
ermittelt:
fwe_1 = fwe_1 + (1 - fwe_1).ZWEAB
Allgemein ausgedrückt besagt diese Formel, daß die Absteuerung der
Mehrmenge nach dem Wiedereinsetzen der Einspritzung für einen
Zylinder i nach der Formel erfolgt:
fwe_i(k) = fwe_i(k-1) + [1 - fwe_i(k-1)].ZWEAB,
mit k = Anzahl der Einspritzungen nach Ausblendungen des
jeweiligen Zylinders i
ZWEAB = Mehrmengenabsteuerrate
fwe_i(0) = dem letzten erreichten Aufsteuerwert fwe_i(a)
ZWEAB = Mehrmengenabsteuerrate
fwe_i(0) = dem letzten erreichten Aufsteuerwert fwe_i(a)
Für die Absteuerzeitkonstante TauAB gelten analog zu TauAUF die
Aussagen zur Drehzahlabhängigkeit und die Formel:
TauAB = TA/ZWEAB
mit TA = Zeitdauer zwischen zwei regulären Einspritzzeitausgaben.
Beide Berechnungsblöcke 17 und 20 führen im folgenden auf den Ein
gang der Abfrage 12 zurück.
Als erfindungswesentlich sind wenigstens die folgenden Punkte anzu
sehen:
Für jeden Zylinder wird eine Mehrmengenberechnung durchgeführt, die abhängig ist von der Anzahl der ausgeblendeten Einspritzimpulse für den speziellen Zylinder bzw. der Anzahl der erfolgten Einspritzim pulse nach wenigstens einer Ausblendung.
Für jeden Zylinder wird eine Mehrmengenberechnung durchgeführt, die abhängig ist von der Anzahl der ausgeblendeten Einspritzimpulse für den speziellen Zylinder bzw. der Anzahl der erfolgten Einspritzim pulse nach wenigstens einer Ausblendung.
Die Mehrmenge kann dabei multiplikativ oder additiv auf das
Lastsignal t1 als dem Quotienten von Luftmassendurchsatz und
Drehzahl wirken.
Für die mit Beginn der Ausblendung der Einspritzungen zu
berechnende Aufsteuerung einer additiven Mehrmenge für einen
Zylinder i gilt dann die Formel (im Vergleich zu den
obengenannten Formeln ist "f" durch "ad" ersetzt):
adwe_i(a) = adwe_i(a-1) + [ADWEMX - adwe_i(a-1)].ZWEAUF
Für die Absteuerung gilt entsprechend
adwe_i(k) = adwe_i(k-1) + [1 - adwe_i(k-1)].ZWEAB
In allen Fällen kann jedoch die maximale Mehrmenge (hier
FWEMX) abhängig gemacht werden von Motorbetriebsparametern
wie z. B. der Drehzahl, der Last oder der Motortemperatur.
Ebenso kann die Auf- und Absteuerzeitkonstante (ZWEAUF,
ZWEAB) von derartigen Motorbetriebsparametern abhängig
gemacht werden.
Die einfachste Ausführung besteht darin, daß die
Steuerzeitkonstante Null ist, das heißt, daß nur der erste
Einspritzimpuls nach Ausblendung eine Mehrmenge enthält.
Hauptvorteil des erfindungsgemäßen zylinderselektiven
Einspritzsystems ist es, daß sich mit ihm die Verbrennung
nach einer beliebigen Anzahl von zylinderselektiven
Ausblendungen sicherstellen läßt. Schließlich ergibt sich
auch nach Ausblendungen auf bestmögliche Weise ein
gewünschter Lambdaverlauf für jeden einzelnen Zylinder.
Claims (8)
1. Zylinderselektives Einspritzsystem für eine
Brennkraftmaschine mit zylinderselektiven
Einspritzausblendungen zum Realisieren einer das
Antriebsmoment reduzierenden Funktion wie
Antriebsschlupfregelung, Schubabschaltung sowie Drehzahl-
oder Geschwindigkeitsbegrenzung,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr
- a) eine zylinderindividuelle Wiedereinsetzmenge vorgesehen ist,
- b) deren Anfangswert abhängig ist von der Anzahl der ausgeblendeten Einspritzungen des jeweiligen Zylinders, und/oder
- c) deren Absteuerung auf Null abhängig ist von der Anzahl der erfolgten Einspritzungen dieses Zylinders nach Ende einer Ausblendung.
- d) Zylinderselektives Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß mit der Ausblendung der Einspritzungen die Auf
steuerung einer multiplikativen Mehrmenge für einen Zylinder i nach
der Formel erfolgt:
fwe_i(a) = fwe_i(a-1) + [FWEMX - fwe_i(a-1)].ZWEAUF,
mit a = Anzahl der Ausblendungen des jeweiligen Zylinders i,
FWEMX = Maximalwert der Mehrmenge.
ZWEAUF = Mehrmengenaufsteuerrate und
fwe_i(0) = 1 oder
= dem letzten erreichten Absteuerwert fwe_i(k), falls eine Absteuerung auf 1 nicht ganz beendet wurde.
3. Zylinderselektives Einspritzsystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die umgekehrte Drehzahlproportionalität der Auf
steuerzeitkonstanten TauAUF wegen der Formel:
TauAUF = TA/ZWEAUF
mit TA = Zeitdauer zwischen zwei regulären Einspritzzeitausgaben, durch eine wählbare betriebsparameter-abhängige Aufsteuerrate ZWEAUF vorgebbar ist.
TauAUF = TA/ZWEAUF
mit TA = Zeitdauer zwischen zwei regulären Einspritzzeitausgaben, durch eine wählbare betriebsparameter-abhängige Aufsteuerrate ZWEAUF vorgebbar ist.
4. Zylinderselektives Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Absteuerung der Mehrmenge nach dem Wiederein
setzen der Einspritzung für einen Zylinder i nach der Formel erfolgt:
fwe_i(k) = fwe_i(k-1) + [1 - fwe_i(k-1)].ZWEAB,
mit k = Anzahl der Einspritzungen nach Ausblendungen des jeweiligen Zylinders i
ZWEAB = Mehrmengenabsteuerrate
fwe_i(0) = dem letzten erreichten Aufsteuerwert fwe_i(a)
fwe_i(k) = fwe_i(k-1) + [1 - fwe_i(k-1)].ZWEAB,
mit k = Anzahl der Einspritzungen nach Ausblendungen des jeweiligen Zylinders i
ZWEAB = Mehrmengenabsteuerrate
fwe_i(0) = dem letzten erreichten Aufsteuerwert fwe_i(a)
5. Zylinderselektives Einspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die umgekehrte Drehzahlproportionalität der
Absteuerzeitkonstante TauAB wegen der Formel:
TauAB = TA/ZWEAB,
mit TA = Zeitdauer zwischen zwei regulären Einspritzzeitausgaben, durch eine wählbare betriebsparameter-abhängige Absteuerrate ZWEAB vorgebbar ist.
TauAB = TA/ZWEAB,
mit TA = Zeitdauer zwischen zwei regulären Einspritzzeitausgaben, durch eine wählbare betriebsparameter-abhängige Absteuerrate ZWEAB vorgebbar ist.
6. Zylinderselektives Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß mit der Ausblendung der Einspritzungen die Auf
steuerung einer additiven Mehrmenge für einen Zylinder i nach der
Formel erfolgt:
adwe_i(a) = adwe_i(a-1) + [ADWEMX - adwe_i(a-1)].ZWEAUF
adwe_i(a) = adwe_i(a-1) + [ADWEMX - adwe_i(a-1)].ZWEAUF
7. Zylinderselektives Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Absteuerung einer additiven Mehrmenge nach dem
Wiedereinsetzen der Einspritzung für einen Zylinder i nach der For
mel erfolgt:
adwe_i(k) = adwe_i(k-1) - adwe_i(k-1).ZWEAB
adwe_i(k) = adwe_i(k-1) - adwe_i(k-1).ZWEAB
8. Zylinderselektives Einspritzsystem nach wenigstens einem der
Ansprüche 2, 3, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Maximalwert der Mehrmenge FWEMX abhängig ist von wenigstens einem
Betriebsparameter der Brennkraftmaschine wie Drehzahl, Last oder
Temperatur.
9. Zylinderselektives Einspritzsystem nach wenigstens einem der
Ansprüche 2, 3, 5, 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß die
Mehrmengenaufsteuerrate ZWEAUF und/oder die Mehrmengenabsteuerrate
ZWEAB abhängig ist von wenigstens einem Betriebsparameter der BKM,
wie Drehzahl, Last oder Temperatur.
Priority Applications (4)
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Family
ID=6496157
Family Applications (1)
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JP (1) | JPH07150997A (de) |
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