DE4332103A1 - Verfahren zur Kraftstoffzumessung einer Diesel-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 auf ein aus der EP-B 0 377 596 bekanntes Verfahren zur Kraftstoffzumessung einer Diesel-Brenn­ kraftmaschine.

Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die Kraftstoff­ zumessung im Teillastbereich der Brennkraftmaschine ge­ steuert, wogegen die Kraftstoffzumessung an der Vollast über zusätzliche Signale einer im Abgasstrang der Brenn­ kraftmaschine angeordneten Lambda-Sonde geregelt erfolgt.

Weiter ist es bekannt, Lambda-Sonden-Signale zur Be­ einflussung einer Abgasrückführeinrichtung bei Diesel- Brennkraftmaschinen zu verwenden.

Bei elektronischen Diesel-Einspritzpumpen wird dem Ein­ spritzpumpenteil aus einem Kennfeld in Abhängigkeit einer Fahrpedalstellung und weiteren Betriebskenngrößen eine lastpunktabhängige Einspritzmenge vorgegeben. Zur Rege­ lung dieser Einspritzmenge ist es ferner üblich, in der Einspritzpumpe aus dem Zusammenhang von Mengenstellwerks­ position oder Förderdauer und Maschinen- bzw. Pumpen- Drehzahl die jeweilige Einspritzmenge zu ermitteln.

Von nicht erfaßtem Einfluß auf die eingespritzten Kraft­ stoffmengen sind die unterschiedlichen Kraftstoffqualitä­ ten, die exemplarischen toleranzbedingten Streuungen in der Einspritzpumpe und die laufzeitabhängigen Verän­ derungen der gesamten Einspritzausrüstung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei dem be­ kannten Verfahren der Kraftstoffzumessung aus den vorge­ nannten Gründen abweichenden Einspritzmengen durch be­ triebsabhängige Korrekturmaßnahmen an der Einspritzpumpe zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruches 1 angegebenen Merkmale vorteilhaft einfach gelöst. Durch die erfindungsgemäße Ermittlung der tatsächlichen Einspritzmenge aus dem Lambda-Istwert und dem Ansaugluftmassen-Istwert in einem Lastpunkt und der weiteren erfindungsgemäßen Korrelation dieses Einspritz­ mengen-Wertes mit dem in der Einspritzpumpe vor allem über eine drehzahlabhängige Mengenstellwerksposition be­ stimmten Einspritzmengen-Wert zur Bildung eines Korrek­ tursignals kann in vorteilhafter Weise mit dessen Hilfe eine einspritzausrüstungs- und/oder kraftstoffseitig be­ dingte abweichende Einspritzmenge korrigiert werden.

Um den Vorteil der erfindungsgemäßen Einspritz-Korrektur voll auszunützen, sind im Anspruch 2 Merkmale zur Erzie­ lung eines quasi-stationären Lastpunktes angegeben. Mit innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters abgeschlosse­ nen Maßnahmen zur Einspritz-Korrektur ist eine Verzerrung der korrigierten Einspritzmengen-Werte durch dynamisches Maschinenverhalten unterbunden.

Im Anspruch 3 ist eine Adaption der korrigierten Ein­ spritzmengen-Werte in einem Soll-Kennlinienfeld für Ein­ spritzmengen beschrieben. Damit werden in vorteilhafter Weise größere Abweichungen von vornherein vermieden.

Zur Verbesserung des Emissionsverhaltens der Diesel-Brenn­ kraftmaschine findet die erfindungsgemäße Einspritz-Kor­ rektur gemäß Anspruch 4 bei unterer bis mittlerer Teil­ last und luftmassengeregelter Abgasrückführung Anwendung sowie gemäß Anspruch 5 an der Vollast zur Einspritz­ mengen-Begrenzung.

Das Verfahren ist im folgenden beschrieben.

Bei einer Diesel-Brennkraftmaschine mit elektronischer Einspritzpumpe wird in Abhängigkeit vom Betriebszustand (Start, Leerlauf, Last) und von Betriebskenngrößen (Motordrehzahl, Fahrpedalstellung, Temperaturen, u. a.) aus einem Kennfeld ein Einspritzmengen-Wert dem Stellwerk eines drehzahlgesteuerten Mengenstellwerks vorgegeben. Weiter werden bei derartigen Einspritzpumpen aus der Korrelation von Mengenstellwerksposition und Maschinen­ bzw. Pumpendrehzahl Einspritzmengen bestimmt, deren Werte aufgrund unterschiedlicher Kraftstoffqualität sowie einspritzausrüstungsseitig bedingter exemplarischer tole­ ranzbedingter Streuungen und laufzeitabhängiger Verän­ derungen relativ ungenau sind.

Zur Erzielung von an Lastpunkten besser angepaßten Ein­ spritzmengen werden die Spannungssignale einer vom Abgas der Diesel-Brennkraftmaschine beaufschlagten Mager- Lambda-Sonde einem Rechenwerk der elektronischen Ein­ spritzpumpe zugeführt, wobei aus dem jeweiligen Lambda­ Istwert und einem zugehörigen Ansaugluftmassen-Istwert die tatsächliche bzw. effektive Einspritzmenge errechnet bzw. ermittelt wird. Dieser je Lastpunkt jeweils ermit­ telte, effektive Einspritzmengen-Wert wird zudem aus Men­ genstellwerksposition bzw. Förderdauer und maschinen­ bzw. pumpen-drehzahlbestimmten relativ ungenauen Ein­ spritzmengen-Wert in Bezug gesetzt zur Bildung eines Kor­ rektursignals. Mit Hilfe dieses Korrektursignals wird die aus der einspritzausrüstungs- und/oder kraftstoffseitig bedingten Abweichung resultierende Einspritzmenge korri­ giert.

Während der Ermittlung der für einen Lastpunkt tatsächli­ chen Einspritzmenge und der pumpenseitig bestimmten Ein­ spritzmenge sowie deren Korrelation zur Bildung eines Korrektursignals können dynamische Änderungsraten einer einspritzmengenrelevanten Betriebskenngröße - z. B. Ma­ schinen- bzw. Pumpen-Drehzahl - die Signalbildung nach­ teilig bzw. ungünstig beeinflussen. Zur Erzielung eines quasi-stationären Lastpunktes werden daher die dynami­ schen Änderungsraten über eine vorbestimmte Zeitspanne mit einer vorgegebenen, maximalen Änderungsrate vergli­ chen. Bei Überschreiten dieser maximalen Änderungsrate innerhalb des Zeitfensters wird die Signalbildung abge­ brochen und neu gestartet. Damit unterbleibt bei einem relativ raschen dynamischen Lastwechsel die Bildung von Korrektursignalen.

Um größere Abweichungen der Einspritzmengen durch fest abgelegte Einspritzmengen-Kennfeld-Werte von vornherein zu vermeiden, können die in einem Soll-Kennfeld für Ein­ spritzmengen einer elektronischen Einspritzpumpe abgeleg­ ten Werte durch die korrigierten Einspritzmengen-Werte überschrieben werden.

Vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäß korri­ gierten Einspritzmengen bei unterer bis mittlerer Teil­ last und luftmassengeregelter Abgasrückführung im Hin­ blick auf verbessertes Emissionsverhalten der Diesel- Brennkraftmaschine. An der Vollast dient das erfin­ dungsgemäße Verfahren zur Einspritzmengen-Begrenzung und damit zur Vermeidung von Schwarzrauch.

Claims (6)

1. Verfahren zur Kraftstoffzumessung einer Diesel- Brennkraftmaschine,

• - bei dem ein in Abhängigkeit vom Betriebs­ zustand und von Betriebskenngrößen in einem Kennfeld ermittelter Wert einer Einspritzmenge einer Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine vorgegeben wird, wobei
• - ferner lastabhängig Einspritzmengen über eine vom Abgas der Diesel-Brennkraftmaschine beauf­ schlagte Lambda-Sonde beeinflußt werden,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß in einem Lastpunkt die effektive Ein­ spritzmenge aus dem anstehenden Lambda-Istwert und einem Ansaugluftmassen-Istwert ermittelt wird, und
• - daß dieser ermittelte Einspritzmengen-Wert in Bezug gesetzt wird zu dem Wert der insbeson­ dere durch eine drehzahlabhängige Mengenstell­ werksposition oder Förderdauer bestimmten Ein­ spritzmenge zur Bildung eines Korrektur­ signals, mit dem
• - eine einspritzausrüstungs- und/oder kraft­ stoffseitig bedingt abweichende Einspritzmenge korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Ermittlung der verschiedenen Ein­ spritzmengen-Werte eines Lastpunktes und der an­ schließenden Bildung von Korrekturwerten auftre­ tende dynamische Änderungsraten einer einspritz­ mengenrelevanten Betriebskenngröße (Motordrehzahl) über eine vorbestimmte Zeitspanne mit einer vorge­ gebenen, maximalen Änderungsrate verglichen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem Soll-Einspritzmengen-Kenn­ feld abgelegte Werte durch korrigierte Einspritz­ mengen-Werte überschrieben werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei unterer bis mittlerer Teil­ last und luftmassengeregelter Abgasrückführung kor­ rigierte Einspritzmengen verwendet werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeich­ net durch die Anwendung zur Einspritzmengen-Begren­ zung an der Vollast.