EP0272290B1 - Verfahren zur kraftstoffzuteilung - Google Patents

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EP0272290B1
EP0272290B1 EP19870903861 EP87903861A EP0272290B1 EP 0272290 B1 EP0272290 B1 EP 0272290B1 EP 19870903861 EP19870903861 EP 19870903861 EP 87903861 A EP87903861 A EP 87903861A EP 0272290 B1 EP0272290 B1 EP 0272290B1
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Wolfgang HÖPTNER
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration

Definitions

  • the invention relates to a method for fuel allocation during acceleration processes in a plurality of cylinders of an internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
  • the US-PS 4463732 discloses an injection control system, in which an extension of the currently running injection is provided after detection of an acceleration request, otherwise an intermediate spatter is metered.
  • the method according to the invention for allocating fuel during acceleration processes with the characterizing features of the main claim has the advantage over the known method that an immediate and rapid allocation of the amount of fuel corresponding to the state of acceleration takes place and thus also enables an improvement in fuel processing.
  • the difference quantity to the fuel quantity determined in the previous work cycle is determined. This excess is allocated to the cylinders whose regular fuel injection has started and whose intake stroke has not yet been completed. This takes place on the one hand in the form of additional fuel injections for cylinders whose fuel allocation has been completed or by extending current fuel injections by the calculated additional quantity.
  • the injection valves for all fuel injections are opened immediately.
  • special emphasis is placed on quickly allocating the increased amount of fuel. This takes place primarily the termination of a fuel injection predetermined by the advance angle.
  • the sequential injections of the set quantity of fuel take place in a predetermined sequence at a point in time dependent on the operating point of the internal combustion engine within the work cycle specified by the trigger signal.
  • the fuel injections are provided earlier than for a steady-state operating state or are started immediately in order to ensure the end of the injection process before the inlet valve closes.
  • the method according to the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the description below.
  • the drawing shows a time diagram of the fuel allocation after detection of an acceleration state.
  • the trigger signals TS being shown in the top line.
  • This trigger signal TS is shifted early by an application-specific angle with respect to the top dead centers of the individual cylinders.
  • the time period TC corresponds to a crankshaft rotation of 180 °.
  • the opening times of the intake valves V1 to V4 are shown for each of the cylinders 1 to 4.
  • the operating state of the internal combustion engine is recorded synchronously with the trigger signal TS.
  • the acceleration state is defined on the basis of the current operating state and the data from previous operating states, in particular the load, load changes, speed, etc. being recorded.
  • the fuel allocation is increased by an additional amount appropriate to the respective acceleration state during the acceleration state of the internal combustion engine.
  • the allocation is carried out for all the cylinders whose regular fuel allocation has started and whose intake process has not yet ended, i. that is, the inlet valve is not yet closed. It is assumed below that the acceleration state is recognized at time t.
  • the inlet valve V2 is just opened by the cylinder 2.
  • an additional fuel injection called an intermediate spray
  • the punctual fuel injection which is adapted to the new load, is then carried out in the same cylinder, which is ensured by the Si gnal d is shown.
  • the on-schedule sequential fuel injection takes place in accordance with the amount of fuel, the battery voltage, the advance angle and the speed. The advance angle determines the position of the end of the sequential injection with respect to the opening of the associated intake valve. After each trigger signal, the fuel injection to be triggered is initiated within the subsequent work cycle.
  • the next fuel injection which is indicated by the signal c, is started immediately in the cylinder 4.
  • the injection would normally only have started at a later point in time, ie without the acceleration state having been recognized and without the method according to the invention becoming effective. Due to the illustrated immediate start of fuel injection, the amount of fuel corresponding to the acceleration state is allocated quickly according to the invention.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kraftstoffzuteilung während Beschleunigungsvorgängen in einer Mehrzahl von Zylindern einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • Aus der DE-A-3418387 ist ein "Steuerverfahren zu Kraftstoffeinspritzung bei mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen vom sequentiellen Einspritztyp bei der Beschleunigung" bekannt. Dort wird die Menge des an die Maschine gelieferten Kraftstoffes auf einen für den ermittelten Betriebszustand geeigneten Wert jeweils nach der Erzeugung eines Triggersignales eingestellt und die sequentiellen Einspritzungen der derart eingestellten Kraftstoffmenge werden in einer vorbestimmten Folge synchron mit dem Triggersignal bewirkt. Beim Erkennen des Beschleunigungszustandes wird ein sogenannter Zwsichenspritzer für denjenigen Zylinder bereitgestellt, dessen Einlassventil noch nicht wieder geschlossen hatte und demzufolge auch eine zusätzliche Kraftstoffmenge aufnehmen kann. Bei Einspritzungen, die erst im Anschluss an die Beschleunigungserkennung beginnen, ist für die Einspritzung beim nächstliegenden Zylinder ein Zwischenspritzer vorgesehen und bei den folgenden dann eine Einspritzzeitverlängerung (siehe Figur 3).
  • Die US-PS 4463732 offenbart ein Einspritzsteuersystem, bei dem nach Erkennen einer Beschleunigungsanforderung eine Verlängerung der gerade laufenden Einspritzung vorgesehen ist, ansonsten ein Zwischenspritzer zugemessen wird.
  • Es hat sich nun gezeigt, dass die bekannten Kraftstoffzumesssysteme nicht alle Erfordernisse einer Brennkraftmaschinensteuerung optimal abzudecken vermögen.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zur Kraftstoffzuteilung während Beschleunigungsvorgängen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem bekannten Verfahren den Vorteil, dass eine unmittelbare und schnelle Zuteilung der dem Beschleunigungszustand entsprechenden Kraftstoffmenge erfolgt und damit auch eine Verbesserung der Kraftstoffaufbereitung ermöglicht wird. Mit dem Erkennen des Beschleunigungszustandes und der neu Errechnung bzw. Neufeststellung der Kraftstoffmengewird die Differenzmenge zu der im vorangegangenen Arbeitstakt ermittelten Kraftstoffmenge bestimmt. Diese Mehrmenge wird den Zylindern zugeteilt, deren reguläre Kraftstoffeinspritzung begonnen wurde und deren Ansaugtakt jedoch noch nicht abgeschlossen wurde. Dies erfolgt zum einen in Form von zusätzlichen Kraftstoffeinspritzungen bei Zylindern, deren Kraftstoffzuteilung abgeschlossen ist oder durch Verlängern laufender Kraftstoffeinspritzungen um die errechnete Mehrmenge. Ferner werden die Einspritzventile für alle Kraftstoffeinspritzungen, deren Beginn sich durch die neue berechnete Kraftstoffmenge in die Vergangenheit verschoben hat, sofort geöffnet. Während des Beschleunigungsvorgangs wird also besonderer Wert auf eine schnelle Zuteilung der erhöhten Kraftstoffmenge gelegt. Dies erfolgt vorrangig die durch den Vorlagerungswinkel vorgegebenen Beendigung einer Kraftstoffeinspritzung. Die sequentiellen Einspritzungen der eingestellten Menge des Kraftstoffs erfolgen in einer vorbestimmten Folge zu einem vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine abhängigen Zeitpunkts innerhalb des durch das Triggersignal vorgegebenen Arbeitstaktes. Dabei werden die Kraftstoffeinspritzungen, deren Beginn vor Erkennen des Beschleunigungszustandes noch in der Zukunft lag, früher als für einen stationären Betriebszustand vorgesehen oder auch sofort begonnen, um die Beendigung des Einspritzvorganges noch vor dem Schliessen des Einlassventils zu gewährleisten.
    • Zeichnung
  • Das erfindungsgemässe Verfahren ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Zeitdiagramm der Kraftstoffzuteilung nach Erkennen eines Beschleunigungszustandes.
    • Beschreibung der Erfindung
  • In der Zeichnung wird von einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern ausgegangen, wobei in der obersten Linie die Triggersignale TS dargestellt sind. Dieses Triggersignal TS ist um einen applikationsspezifischen Winkel gegenüber den oberen Totpunkten der einzelnen Zylinder nach früh verschoben. Die ZeitdauerTK entspricht einer Kurbelwellendrehung von 180°. Für jeden der Zylinder 1 bis 4 sind die Öffnungszeiten der Einlassventile V1 bis V4 dargestellt. Der Betriebszustand der Brennkraftmaschine wird synchron zum Triggersignal TS erfasst. Die Definition des Beschleunigungszustandes wird anhand des aktuellen Betriebszustandes und den Daten vorangegangener Betriebszustände vorgenommen, wobei insbesondere die Last, Laständerungen, Drehzahl usw. erfasst werden. Ist in der hier nicht weiter zu erläuternden Weise der Beschleunigungszustand definiert und festgestellt, so wird während des Beschleunigungszustandes der Brennkraftmaschine die Kraftstoffzuteilung um eine dem jeweiligen Beschleunigungszustand angemessene Mehrmenge erhöht. Erfindungsgemäss erfolgt die Zuteilung für all die Zylinder, deren reguläre Kraftstoffzuteilung begonnen wurde und deren Ansaugvorgang noch nicht beendet wurde, d. h., das Einlassventil ist noch nicht geschlossen. Nachfolgend sei davon ausgegangen, dass zur Zeit t der Beschleunigungszustand erkannt ist.
  • Nach diesem Zeitpunkt t wird gerade das Einlassventil V2 vom Zylinder 2 geöffnet. Aufgrund des erkannten Beschleunigungszustandes erfolgt sofort eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung, Zwischenspritzer genannt, in den Zylinder 2, wie es durch das Signal a dargestellt ist. Im nächsten Arbeitsspiel erfolgt dann in den gleichen Zylinder wieder die termingerechte, an die neue Last angepasste, Kraftstoffeinspritzung, die durch das Signal d dargestellt ist. Im Rahmen dieser Erfindung erfolgt der Beginn der termingerechten sequentiellen Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Kraftstoffmenge, der Batteriespannung, des Vorlagerungswinkels sowie der Drehzahl. Der Vorlagerungswinkel bestimmt dabei die Lage des Endes der sequentiellen Einspritzung bezüglich dem Öffnen des zugehörigen Einlassventils. Nach jedem Triggersignal wird innerhalb des nachfolgenden Arbeitstaktes die auszulösende Kraftstoffeinspritzung initiiert.
  • Im Zylinder 3 wäre an sich kurz nach der Zeit t die Kraftstoffeinspritzung zu Ende. Aufgrund des erkannten Beschleunigungszustandes wird jedoch die noch laufende Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder 3 verlängert, wie es durch das Signal b dargestellt ist. Aufgrund dieser erfindungsgemässen Verlängerung der Kraftstoffeinspritzung steht daher unverzüglich eine erhöhte Kraftstoffmenge zur Verfügung.
  • Schliesslich wird in dem Zylinder 4 sofort mit der nächsten Kraftstoffeinspritzung begonnen, die durch das Signal c angedeutet ist. Für diesen Zylinder 4 hätte die Einspritzung normalerweise, also ohne dass der Beschleunigungszustand erkannt worden wäre und ohne Wirksamwerden des erfindungsgemässen Verfahrens, erst zu einem späteren Zeitpunkt begonnen. Durch den dargestellten sofortigen Beginn der Kraftstoffeinspritzung erfolgt erfindungsgemäss eine schnelle Zuteilung der dem Beschleunigungszustand entsprechenden Kraftstoffmenge.
  • Wesentlich dabei ist, dass die neu berechnete Kraftstoffmenge zum Zeitpunkt t für alle Kraftstoffeinspritzungen massgebend ist, deren Einspritzbeginn an bzw. nach diesem Triggersignal TS initiiert werden muss und für alle Zylinder, bei denen die termingerechte Einspritzung bereits abgeschlossen, deren Einlassventil aber noch offen ist.

Claims (3)

1. Verfahren zur Kraftstoffzuteilung während Beschleunigungsvorgängen in eine Mehrzahl von Zylindern einer Brennkraftmaschine mit sequentieller Einspritzung, bei dem die einzuspritzende Kraftstoffmenge entsprechend dem Betriebszustand ermittelt und der Beschleunigungszustand bestimmt wird, wobei nach Bestimmen des Beschleunigungszustandes eine zusätzliche Kraftstoffmenge eingespritzt wird in einen Zylinder, dessen Einlassventil noch nicht geschlossen ist und abgestimmt auf die gewünschte Beschleunigung, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Zeitpunkt der Ausführung der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzungen bereits laufende Kraftstoffeinspritzungen entsprechend der erreichneten Mehrmenge (b) verlängert werden und dass solche Kraftstoffeinspritzungen, deren Beginn vor dem Erkennen des Beschleunigungszustandes noch in der Zukunft lag, im Vergleich zu den Verhältnissen beim stationären Betrieb früher begonnen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf eine Beschleunigungserkennung nächstfolgende Einspritzung vorzugsweise sofort begonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffeinspritzungen in einem vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängigen Zeitpunkt abhängig eines durch das Triggersignal (TS) bestimmten Arbeitstaktes erfolgen.
EP87903861A 1986-07-09 1987-06-23 Verfahren zur kraftstoffzuteilung Expired - Lifetime EP0272290B2 (de)

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