EP1802859A1 - Method for the operation of a fuel injection system especially of a motor vehicle - Google Patents

Method for the operation of a fuel injection system especially of a motor vehicle

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EP1802859A1
EP1802859A1 EP05777980A EP05777980A EP1802859A1 EP 1802859 A1 EP1802859 A1 EP 1802859A1 EP 05777980 A EP05777980 A EP 05777980A EP 05777980 A EP05777980 A EP 05777980A EP 1802859 A1 EP1802859 A1 EP 1802859A1
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EP
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fuel injection
injection system
pilot control
fuel
control map
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Withdrawn
Application number
EP05777980A
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German (de)
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Inventor
Peter Horstmann
Stefan Keller
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a fuel injection system, in particular a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a corresponding computer program, a corresponding electrical memory, a corresponding control unit and a corresponding fuel injection system, in particular for a motor vehicle.
  • Fuel injection system is not required.
  • the inventive method is thus easy and inexpensive to apply.
  • the output value of the I-controller is in an operating point of the fuel injection system in the pilot control map entered. This represents the learning process of the pilot control map.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for operating a fuel injection system
  • FIG. 2 shows a detail of a pilot control map which is used in the method of FIG.
  • Fuel injection system 10 is in particular a high-pressure fuel injection system and the internal combustion engine may in particular be a diesel internal combustion engine for a motor vehicle.
  • the fuel injection system 10 has a pump 11, in particular a high-pressure pump, to which the fuel is supplied via a metering unit 12.
  • the pump 11 is connected on the output side to a fuel reservoir 13, in which the fuel is stored under pressure.
  • the fuel accumulator 13 is connected to injection valves, via which the fuel is injected into combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the fuel accumulator 13 is associated with a pressure sensor 14, with which the pressure in the fuel storage 13 is measured.
  • a pre-control signal Vl is provided, which is added via an adder 26 to the control value DS.
  • a pilot control map 27 is provided, the output-side pilot signal V2 of which via an adder 28 to the control value DS for the
  • the desired fuel flow control value DS is supplied to a characteristic curve 29 representing the metering unit 12. With the aid of this characteristic curve 29, the control value SS for a current with which the metering unit 12 must be actuated in order to generate the desired fuel flow rate is determined from the control value DS.
  • This control value SS represents a desired value for a downstream current controller 30. From this current controller 30, the metering unit 12 is then assigned the control value SS corresponding current applied. The current actually flowing through the metering unit 12 is measured by a sensor 31 and given as actual value IW to a comparator 32. There, the actual value IW is subtracted from the control value SS. The difference then acts on the current regulator 30.
  • the actual pressure ID present in the fuel reservoir 13 is regulated to the desired pressure SD.
  • the desired pressure SD include the three
  • the metering units of various fuel injection systems are subject to production-related scattering.
  • the metering unit of a first fuel injection system for example, a different efficiency and thus a different characteristic than the metering unit of a second fuel injection system.
  • pilot control map 27 After the production of the fuel injection system 10, no values are contained in the pilot control map 27. From the pilot control map 27 so that only the value zero can be read. The pilot control map 27 at this time has no influence on the method 20 for operating the fuel injection system 10.
  • the current operating point Mx of the fuel injection system 10 thus does not coincide with any of the interpolation points MlI, M12, M21, M22 of the pilot control map 27.
  • the output value Ix of the I-controller 24 belonging to this operating point Mx is therefore sent to the four interpolation points MlI, M12, M21,
  • the values stored in the pilot control map 27 are read out and used as pre-control values V2 in the method 20 of FIG.
  • the I-controller 24 indicates a particular one
  • Output values always approximates over a time constant.
  • the I-controller 24 no longer has to supply an output signal, at least with regard to production-related deviations of the components of the fuel injection system 10.

Abstract

Disclosed is a method (20) for operating a fuel injection system (10) especially of a motor vehicle. Said fuel injection system (10) comprises a fuel reservoir (13) to which fuel can be delivered via a metering unit (12). According to the inventive method (20), an actual pressure (ID) prevailing in the fuel reservoir (13) is influenced with the aid of an integral action controller (24), among other things. A pilot value (V2) is generated by a characteristic pilot control diagram (27) by means of which production-related deviations of components of the fuel injection system (10) are compensated.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzanlage insbesondere eines KraftfahrzeugsMethod for operating a fuel injection system, in particular of a motor vehicle
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzanlage insbesondere eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein entsprechendes Computerprogramm, einen entsprechenden elektrischen Speicher, ein entsprechendes Steuergerät und eine entsprechende Kraftstoffeinspritzanlage insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating a fuel injection system, in particular a motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a corresponding computer program, a corresponding electrical memory, a corresponding control unit and a corresponding fuel injection system, in particular for a motor vehicle.
Bei bekannten Kraftstoffeinspritzanlagen ist einIn known fuel injection systems is a
KraftstoffSpeicher vorgesehen, dem Kraftstoff über eine Zumesseinheit und eine Hochdruckpumpe zugeführt wird. Weiterhin ist es bekannt, den Istdruck in dem KraftstoffSpeicher unter anderem mit Hilfe eines I-Reglers zu beeinflussen.Fuel storage provided, the fuel is supplied via a metering unit and a high-pressure pump. Furthermore, it is known to influence the actual pressure in the fuel storage, inter alia with the aid of an I-controller.
Weiterhin ist bekannt, dass zwischen verschiedenen Kraftstoffeinspritzanlagen herstellungsbedingte Streuungen vorhanden sein können. Derartige Streuungen können nur von dem I-Regler ausgeglichen werden. Dieser ist dabei aufgrund seiner Zeitkonstante eher träge, so dass beispielsweise bei einem Wechsel des Betriebspunktes der Kraftstoffeinspritzanlage gegebenenfalls vorhandene herstellungsbedingte Abweichungen nur langsam ausgeglichen werden. Dies vermindert die Genauigkeit und damit die Korrektheit der von der Kraftstoffeinspritzanlage eingespritzten Einspritzmenge.Furthermore, it is known that production-related variations can exist between different fuel injection systems. Such scattering can only be compensated by the I controller. This is due to Its time constant rather sluggish, so that, for example, if a change in the operating point of the fuel injection system possibly existing production-related deviations are compensated only slowly. This reduces the accuracy and thus the correctness of the injection quantity injected by the fuel injection system.
Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzanlage zu schaffen, mit dem auch bei einem Wechsel des Betriebspunktes der Kraftstoffeinspritzanlage die genaue Einspritzung der korrekten Einspritzmenge gewährleistet wird.The object of the invention is to provide a method for operating a fuel injection system, with the exact injection of the correct injection quantity is ensured even with a change of the operating point of the fuel injection system.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ebenfalls durch die Gegenstände der Ansprüche 8 bis 11 gelöst.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned by the features of the characterizing part of claim 1. The object is also solved by the subject matter of claims 8 to 11.
Erfindungsgemäß wird ein Vorsteuerwert von einem Vorsteuerkennfeld erzeugt, mit dem herstellungsbedingte Abweichungen von Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage ausgeglichen werden. Die Streuung von unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzanlagen wird also nicht durch den I- Regler ausgeglichen, sondern durch das zusätzliche erfindungsgemäße Vorsteuerkennfeld.According to the invention, a precontrol value is generated by a pilot control map with which production-related deviations from components of the fuel injection system are compensated. The scatter of different fuel injection systems is thus not compensated by the I controller, but by the additional pilot control map according to the invention.
Mit Hilfe der Erfindung wird somit eine adaptive Vorsteuerung realisiert.With the aid of the invention, an adaptive precontrol is thus realized.
Dies bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, dass bei einem Wechsel des Betriebspunktes der Kraftstoffeinspritzanlage der zu dem neuen Betriebspunkt zugehörige Vorsteuerwert letztlich ohne Zeitverzögerung aus dem Vorsteuerkennfeld ausgelesen werden kann. Gegebenenfalls vorhandene, herstellungsbedingte Abweichungen können damit sofort in dem neuen Betriebspunkt der Kraftstoffeinspritzanlage durch den ausgelesenen Vorsteuerwert berücksichtigt werden. Eine Zeitverzögerung durch eine Zeitkonstante eines I-Reglers oder dergleichen ist somit nicht mehr vorhanden.This has the significant advantage that when changing the operating point of the Fuel injection system associated with the new operating point pilot value can be read out without delay from the pilot control map ultimately. If necessary, existing production-related deviations can thus be taken into account immediately in the new operating point of the fuel injection system by the read-ahead pilot value. A time delay by a time constant of an I-controller or the like is thus no longer present.
Durch diese sofortige Berücksichtigung einer herstellungsbedingten Streuung von Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage wird die Genauigkeit und damit die Korrektheit der eingespritzten Kraftstoffmenge wesentlich verbessert. Dies hat gleichzeitig einen verminderten Kraftstoffverbrauch und einen verminderten Schadstoffausstoß zur Folge.This immediate consideration of a production-related dispersion of components of the fuel injection system, the accuracy and thus the correctness of the injected fuel quantity is significantly improved. At the same time, this results in reduced fuel consumption and reduced pollutant emissions.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Werte des Vorsteuerkennfelds im Betrieb derIn an advantageous development of the invention, the values of the pilot control map during operation of the
Kraftstoffeinspritzanlage nach und nach ermittelt und in das Vorsteuerkennfeld eingetragen. Dies stellt letztlich einen Lernvorgang des Vorsteuerkennfelds dar. Damit wird der Vorteil erreicht, dass die herstellungsbedingten Unterschiede zwischen verschiedenenFuel injection system gradually determined and entered in the pilot control map. This ultimately represents a learning process of the pilot control map. Thus, the advantage is achieved that the production-related differences between different
Kraftstoffeinspritzanlagen automatisch berücksichtigt werden. Eine gesonderte Erfassung dieser Unterschiede beispielsweise vor der Inbetriebnahme derFuel injection systems are automatically taken into account. A separate recording of these differences, for example, before the commissioning of the
Kraftstoffeinspritzanlage ist damit nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist damit einfach und kostengünstig anzuwenden.Fuel injection system is not required. The inventive method is thus easy and inexpensive to apply.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in einem Betriebspunkt der Kraftstoffeinspritzanlage der Ausgangswert des I-Reglers in das Vorsteuerkennfeld eingetragen. Dies stellt den Lernvorgang des Vorsteuerkennfelds dar.In an advantageous embodiment of the invention, the output value of the I-controller is in an operating point of the fuel injection system in the pilot control map entered. This represents the learning process of the pilot control map.
Zweckmäßigerweise wird dabei der Ausgangswert des I-Reglers auf mehrere Stützstellen des Vorsteuerkennfelds verteilt.Appropriately, the output value of the I-controller is distributed to a plurality of nodes of the pilot control map.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird im Betrieb der Kraftstoffeinspritzanlage für den aktuellen Betriebspunkt derselben der zugehörige Vorsteuerwert aus dem Vorsteuerkennfeld ausgelesen. Damit steht der für den Ausgleich von herstellungsbedingten Abweichungen erforderliche Vorsteuerwert sofort zur Verfügung. Die herstellungsbedingten Abweichungen müssen damit nicht mehr mit Hilfe des I-Reglers ausgeglichen werden.In an advantageous embodiment of the invention, the associated pilot value is read from the pilot control map during operation of the fuel injection system for the current operating point thereof. This means that the pre-tax value required to compensate for production-related deviations is immediately available. The production-related deviations must therefore no longer be compensated with the help of the I-controller.
Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzanlage, und Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Vorsteuerkennfeld, das bei dem Verfahren der Figur 1 verwendet wird.FIG. 1 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for operating a fuel injection system, and FIG. 2 shows a detail of a pilot control map which is used in the method of FIG.
In der Figur 1 ist eine Kraftstoffeinspritzanlage 10 einer Brennkraftmaschine dargestellt. Bei derIn the figure 1 is a fuel injection system 10 a Internal combustion engine shown. In the
Kraftstoffeinspritzanlage 10 handelt es sich insbesondere um eine Hochdruck-Kraftstoffeinspritzanlage und bei der Brennkraftmaschine kann es sich insbesondere um eine Diesel-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug handeln.Fuel injection system 10 is in particular a high-pressure fuel injection system and the internal combustion engine may in particular be a diesel internal combustion engine for a motor vehicle.
Die Kraftstoffeinspritzanlage 10 weist eine Pumpe 11, insbesondere eine Hochdruckpumpe auf, der der Kraftstoff über eine Zumesseinheit 12 zugeführt wird. Die Pumpe 11 ist ausgangsseitig mit einem KraftstoffSpeicher 13 verbunden, in dem der Kraftstoff unter einem Druck gespeichert wird. In nicht-dargestellter Weise ist der KraftstoffSpeicher 13 mit Einspritzventilen verbunden, über die der Kraftstoff in Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Weiterhin ist dem KraftstoffSpeicher 13 ein Drucksensor 14 zugeordnet, mit dem der Druck in dem KraftstoffSpeicher 13 gemessen wird.The fuel injection system 10 has a pump 11, in particular a high-pressure pump, to which the fuel is supplied via a metering unit 12. The pump 11 is connected on the output side to a fuel reservoir 13, in which the fuel is stored under pressure. In a manner not shown, the fuel accumulator 13 is connected to injection valves, via which the fuel is injected into combustion chambers of the internal combustion engine. Furthermore, the fuel accumulator 13 is associated with a pressure sensor 14, with which the pressure in the fuel storage 13 is measured.
Die Kraftstoffeinspritzanlage 10 wird von einem nicht näher dargestellten Steuergerät gesteuert und/oder geregelt. Hierzu weist das Steuergerät einen Computer mit einem elektrischen Speichermedium auf, insbesondere mit einem Flash-Memory. Auf dem Speichermedium ist ein Computerprogramm abgespeichert, das auf dem Computer ablauffähig ist. Dieses Computerprogramm ist dazu geeignet, die Kraftstoffeinspritzanlage 10 zu beeinflussen und damit die erwünschte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.The fuel injection system 10 is controlled and / or regulated by a control unit, not shown. For this purpose, the control unit has a computer with an electrical storage medium, in particular with a flash memory. On the storage medium, a computer program is stored, which is executable on the computer. This computer program is adapted to affect the fuel injection system 10 and thus perform the desired control and / or regulation.
Zusätzlich zu der Kraftstoffeinspritzanlage 10 ist in der Figur 1 auch ein Verfahren 20 zum Betreiben dieser Kraftstoffeinspritzanlage 10 in der Form eines Blockschaltbilds dargestellt. Dieses Verfahren 20 wird von dem Steuergerät ausgeführt. Gegebenenfalls können Teile des Verfahrens 20 auch mit Hilfe von analogen Elektronikbausteinen realisiert sein. Von dem Drucksensor 14 wird ein dem Istdruck ID in dem KraftstoffSpeicher 13 entsprechendes Signal erzeugt und an einen Vergleicher 21 gegeben. Dort wird der Istdruck ID mit einem Solldruck SD verglichen. Der Differenzdruck DD wird an drei Regler weitergegeben, und zwar an einen P-Regler 22 (Proportionalregler) , einen D-Regler 23 (Differentialregler) und an einen I-Regler 24 (Integralregler) . Die Ausgänge dieser drei Regler werden von einem Addierer 25 zu einem Steuerwert DS für einen erwünschten Kraftstoffdurchfluss aufaddiert. Dieser erwünschte Kraftstoffdurchfluss soll dann von der Zumesseinheit 12 der Pumpe 11 und damit dem KraftstoffSpeicher 13 zugeführt werden.In addition to the fuel injection system 10, FIG. 1 also shows a method 20 for operating this fuel injection system 10 in the form of a block diagram. This method 20 is executed by the controller. Optionally, parts of the method 20 may also be realized with the aid of analog electronic modules. From the pressure sensor 14, a signal corresponding to the actual pressure ID in the fuel storage 13 is generated and given to a comparator 21. There, the actual pressure ID is compared with a target pressure SD. The differential pressure DD is passed on to three controllers, namely a P controller 22 (proportional controller), a D controller 23 (differential controller) and an I controller 24 (integral controller). The outputs of these three regulators are added by an adder 25 to a desired fuel flow control value DS. This desired fuel flow is then supplied from the metering unit 12 of the pump 11 and thus the fuel storage 13.
Weiterhin ist ein Vorsteuersignal Vl vorgesehen, das über einen Addierer 26 zu dem Steuerwert DS hinzuaddiert wird.Furthermore, a pre-control signal Vl is provided, which is added via an adder 26 to the control value DS.
Erfindungsgemäß ist ein Vorsteuerkennfeld 27 vorgesehen, dessen ausgangsseitiges Vorsteuersignal V2 über einen Addierer 28 zu dem Steuerwert DS für denAccording to the invention, a pilot control map 27 is provided, the output-side pilot signal V2 of which via an adder 28 to the control value DS for the
Kraftstoffdurchfluss hinzuaddiert wird. Als Eingangssignale sind dem Vorsteuerkennfeld 27 die aktuelle Einspritzmenge q und die aktuelle Drehzahl n zugeführt.Fuel flow is added. As input signals to the pilot control map 27, the current injection quantity q and the current speed n are supplied.
Der Steuerwert DS für den erwünschten Kraftstoffdurchfluss wird einer Kennlinie 29 zugeführt, die die Zumesseinheit 12 repräsentiert. Mit Hilfe dieser Kennlinie 29 wird aus dem Steuerwert DS derjenige Steuerwert SS für einen Strom ermittelt, mit dem die Zumesseinheit 12 angesteuert werden muss, um den erwünschten Kraftstoffdurchfluss zu erzeugen.The desired fuel flow control value DS is supplied to a characteristic curve 29 representing the metering unit 12. With the aid of this characteristic curve 29, the control value SS for a current with which the metering unit 12 must be actuated in order to generate the desired fuel flow rate is determined from the control value DS.
Dieser Steuerwert SS stellt einen Sollwert für einen nachgeordneten Stromregler 30 dar. Von diesem Stromregler 30 wird dann die Zumesseinheit 12 mit dem dem Steuerwert SS entsprechenden Strom beaufschlagt. Der tatsächlich über die Zumesseinheit 12 fließende Strom wird von einem Sensor 31 gemessen und als Istwert IW an einen Vergleicher 32 gegeben. Dort wird der Istwert IW von dem Steuerwert SS abgezogen. Die Differenz beaufschlagt dann den Stromregler 30.This control value SS represents a desired value for a downstream current controller 30. From this current controller 30, the metering unit 12 is then assigned the control value SS corresponding current applied. The current actually flowing through the metering unit 12 is measured by a sensor 31 and given as actual value IW to a comparator 32. There, the actual value IW is subtracted from the control value SS. The difference then acts on the current regulator 30.
Bei dem in der Figur 1 dargestellten Verfahren 20 wird der in dem KraftstoffSpeicher 13 vorhandene Istdruck ID auf den Solldruck SD geregelt. Hierzu sind unter anderem die dreiIn the method 20 shown in FIG. 1, the actual pressure ID present in the fuel reservoir 13 is regulated to the desired pressure SD. These include the three
Regler 22, 23, 24 und das Vorsteuersignal Vl vorgesehen. In Abhängigkeit von dem daraus resultierenden Steuerwert DS für den erwünschten Kraftstoffdurchfluss wird dann die Zumesseinheit 12 beeinflusst. Der die Zumesseinheit 12 beaufschlagende Strom wird dabei von dem Stromregler 30 geregelt.Regulator 22, 23, 24 and the pilot signal Vl provided. Depending on the resulting control value DS for the desired fuel flow, the metering unit 12 is then influenced. The metering unit 12 acting on the current is controlled by the current controller 30.
Insbesondere bei Hochdruck-Kraftstoffeinspritzanlagen unterliegen unter anderem die Zumesseinheiten verschiedener Kraftstoffeinspritzanlagen einer herstellungsbedingten Streuung. Dies bedeutet, dass die Zumesseinheit einer ersten Kraftstoffeinspritzanlage beispielsweise einen anderen Wirkungsgrad und damit eine andere Kennlinie aufweist als die Zumesseinheit einer zweiten Kraftstoffeinspritzanlage. Entsprechendes gilt auch für die Pumpen und KraftstoffSpeicher unterschiedlicher Kraftstoffeinspritzanlagen. Dies kann insgesamt zu erheblichen Abweichungen hinsichtlich der Zumessung von Kraftstoff durch die unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzanlagen führen.In particular, in high-pressure fuel injection systems, among other things, the metering units of various fuel injection systems are subject to production-related scattering. This means that the metering unit of a first fuel injection system, for example, a different efficiency and thus a different characteristic than the metering unit of a second fuel injection system. The same applies to the pumps and fuel storage of different fuel injection systems. Overall, this can lead to significant deviations in terms of the metering of fuel through the different fuel injection systems.
Erfindungsgemäß werden diese herstellungsbedingten Abweichungen der Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage 10 durch das Vorsteuerkennfeld 27 und das daraus resultierende Vorsteuersignal V2 berücksichtigt. Wie erläutert werden wird, wird insbesondere mit Hilfe des Vorsteuerkennfelds 27 eine adaptive Vorsteuerung realisiert.According to the invention, these production-related deviations of the components of the fuel injection system 10 are taken into account by the pilot control map 27 and the pilot signal V2 resulting therefrom. As will be explained, an adaptive feedforward control is realized in particular with the aid of the pilot control map 27.
Nach der Herstellung der Kraftstoffeinspritzanlage 10 sind in dem Vorsteuerkennfeld 27 keine Werte enthalten. Aus dem Vorsteuerkennfeld 27 kann damit nur der Wert Null ausgelesen werden. Das Vorsteuerkennfeld 27 hat in diesem Zeitpunkt damit keinen Einfluss auf das Verfahren 20 zum Betreiben der Kraftstoffeinspritzanlage 10.After the production of the fuel injection system 10, no values are contained in the pilot control map 27. From the pilot control map 27 so that only the value zero can be read. The pilot control map 27 at this time has no influence on the method 20 for operating the fuel injection system 10.
Das Vorsteuerkennfeld 27 wird im Betrieb der Kraftstoffeinspritzanlage 10 nach und nach mit Werten aufgefüllt. Hierzu wird festgestellt, ob die Kraftstoffeinspritzanlage 10 momentan sich in einem stationären Betriebspunkt befindet. Ist dies der Fall, so wird für diesen Betriebspunkt der zugehörige Ausgangswert des I-Reglers 24 zusätzlich zu dem bereits erläuterten Verfahren 20 wie nachfolgend erläutert weiterverarbeitet. Dieser betriebspunktabhängige Ausgangswert des I-Reglers 24 ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen Ix gekennzeichnet.The pilot control map 27 is gradually filled with values during operation of the fuel injection system 10. For this purpose, it is determined whether the fuel injection system 10 is currently in a steady-state operating point. If this is the case, then for this operating point the associated output value of the I-controller 24 is further processed in addition to the already explained method 20 as explained below. This operating point-dependent output value of the I-controller 24 is indicated in FIG. 1 by the reference symbol Ix.
In der Figur 2 ist ein Ausschnitt aus dem Vorsteuerkennfeld 27 der Figur 1 dargestellt. Auf den beiden Achsen dieses Vorsteuerkennfelds 27 ist die Einspritzmenge q über der Drehzahl n aufgetragen.FIG. 2 shows a section from the pilot control map 27 of FIG. On the two axes of this pilot control map 27, the injection quantity q is plotted against the rotational speed n.
In dem Ausschnitt der Figur 2 sind vier Stützstellen MlI, M12, M21, M22 des Vorsteuerkennfelds 27 gekennzeichnet. Die erste Stützstelle MlI gehört zu einer Einspritzmenge ql bei einer Drehzahl nl, die zweite Stützstelle M12 zu einer Einspritzmenge q2 bei der Drehzahl nl, die dritte Stützstelle M21 zu der Einspritzmenge ql bei der Drehzahl n2 und die vierte Stützstelle M22 zu der Einspritzmenge q2 bei der Drehzahl n2. Weiterhin ist in dem Ausschnitt der Figur 2 der momentane stationäre Betriebspunkt Mx der Kraftstoffeinspritzanlage 10 dargestellt. Dieser Betriebspunkt gehört zu der aktuellen Einspritzmenge qx und der aktuellen Drehzahl nx. Der momentane Betriebspunkt Mx ist innerhalb des von den vier Stützstellen MlI, M12, M21, M22 aufgespannten Rechtecks und damit benachbart zu allen vier Stützstellen MIl, M12, M21, M22 angeordnet.In the section of Figure 2, four support points MlI, M12, M21, M22 of the pilot control map 27 are marked. The first interpolation point MlI belongs to an injection quantity q1 at a rotational speed n1, the second interpolation point M12 to an injection quantity q2 at the rotational speed n1, the third interpolation point M21 to the injection quantity q1 at the rotational speed n2 and the fourth interpolation point M22 to the injection quantity q2 at the Speed n2. Furthermore, in the section of Figure 2, the current steady-state operating point Mx of the fuel injection system 10 is shown. This operating point belongs to the current injection quantity qx and the current speed nx. The instantaneous operating point Mx is arranged within the rectangle spanned by the four support points MlI, M12, M21, M22 and thus adjacent to all four support points MI1, M12, M21, M22.
Der aktuelle Betriebspunkt Mx der Kraftstoffeinspritzanlage 10 stimmt damit mit keiner der Stützstellen MlI, M12, M21, M22 des Vorsteuerkennfelds 27 überein. Der zu diesem Betriebspunkt Mx zugehörige Ausgangswert Ix des I-Reglers 24 wird deshalb auf die vier Stützstellen MlI, M12, M21,The current operating point Mx of the fuel injection system 10 thus does not coincide with any of the interpolation points MlI, M12, M21, M22 of the pilot control map 27. The output value Ix of the I-controller 24 belonging to this operating point Mx is therefore sent to the four interpolation points MlI, M12, M21,
M22 verteilt. Dies wird für jede der Stützstellen MlI, M12, M21, M22 anhand der folgenden Gleichungen durchgeführt:Distributed M22. This is done for each of the nodes MlI, M12, M21, M22 using the following equations:
MIl,neu = MlI,alt + Ix * (n2 - nx)2 * (q2 - qx)2 Ml2,neu = Ml2,alt + Ix * (n2 - nx)2 * (ql - qx)2 MIl, new = MlI, old + Ix * (n2 - nx) 2 * (q2 - qx) 2 Ml2, new = Ml2, old + Ix * (n2 - nx) 2 * (ql - qx) 2
M21,neu = M21,alt + Ix * (nl - nx)2 * (q2 - qx)2 M21, new = M21, old + Ix * (nl - nx) 2 * (q2 - qx) 2
M22,neu = M22,alt + Ix * (nl - nx)2 * (ql - qx)2.M22, new = M22, old + Ix * (nl - nx) 2 * (ql - qx) 2 .
Mit diesen Gleichungen wird immer die nächstliegende Stützstelle stärker beeinflusst, die anderen drei Stützstellen hingegen weniger. Fällt der momentane Betriebspunkt Mx in eine der Stützstellen MlI, M12, M21, M22, so wird der zugehörige Ausgangswert Ix des I-Reglers 24 nur bei dieser Stützstelle berücksichtigt, nicht jedoch bei den anderen drei Stützstellen.With these equations, the closest support point is always more strongly influenced, while the other three support points are less affected. If the instantaneous operating point Mx falls into one of the interpolation points MlI, M12, M21, M22, then the associated output value Ix of the I-controller 24 is taken into account only at this interpolation point, but not at the other three interpolation points.
Es versteht sich, dass auch andere Gleichungen zur Berechnung der Werte in den Stützstellen vorgesehen sein können. Insbesondere ist auch eine andersartig gewichtete Verteilung des Ausgangswerts Ix des I-Reglers 24 auf gegebenenfalls mehr als vier Stützstellen des Vorsteuerkennfelds 27 möglich.It is understood that other equations may be provided for the calculation of the values in the interpolation points. In particular, a differently weighted distribution of the output value Ix of the I-controller 24 is on optionally more than four support points of the pilot control map 27 possible.
Auf diese Art und Weise werden in dem Vorsteuerkennfeld 27 für eine Mehrzahl weiterer Betriebspunkte nach und nach während des Betriebs der Kraftstoffeinspritzanlage 10 Ausgangswerte des I-Reglers 24 an den Stützstellen eingespeichert. Dies stellt ein "Lernen" des Vorsteuerkennfelds 27 während des Betriebs der Kraftstoffeinspritzanlage 10 dar.In this way, 10 output values of the I-controller 24 are stored at the support points in the pilot control map 27 for a plurality of further operating points gradually during operation of the fuel injection system. This represents a "learning" of the pilot map 27 during operation of the fuel injection system 10.
Gleichzeitig werden während des Betriebs der Kraftstoffeinspritzanlage 10 die in dem Vorsteuerkennfeld 27 abgespeicherten Werte ausgelesen und als Vorsteuerwerte V2 in dem Verfahren 20 der Figur 1 verwendet.At the same time, during operation of the fuel injection system 10, the values stored in the pilot control map 27 are read out and used as pre-control values V2 in the method 20 of FIG.
Bei dem Auslesen aus dem Vorsteuerkennfeld 27 werden wiederum die Stützstellen, jedoch in umgekehrter Vorgehensweise berücksichtigt. Es werden die zum momentanen Betriebspunkt benachbart angeordneten Stützstellen ermittelt. Danach werden die bei diesen vier Stützstellen eingespeicherten Werte aus dem Vorsteuerkennfeld 27 ausgelesen. Diese vier Werte werden über eine vorgegebene Funktion, vorzugsweise über eine lineare Interpolation zu dem Vorsteuerwert V2 verknüpft. Bei dieser Interpolation wird die Anordnung des momentanen Betriebspunkts hinsichtlich der vier benachbarten Stützstellen berücksichtigt.When reading from the pilot control map 27, in turn, the support points, but taken into account in the reverse procedure. The support points arranged adjacent to the instantaneous operating point are determined. Thereafter, the values stored in these four interpolation points are read from the pilot control map 27. These four values are linked to the precontrol value V2 via a predetermined function, preferably via a linear interpolation. In this interpolation, the arrangement of the current operating point with respect to the four adjacent nodes is taken into account.
Weist somit der I-Regler 24 für einen bestimmtenThus, the I-controller 24 indicates a particular one
Betriebspunkt qx/nx, also für eine bestimmte Einspritzmenge qx bei einer bestimmten Drehzahl nx ausgangsseitig einen Ausgangswert Ix auf, so wird dieser Ausgangswert Ix in das Vorsteuerkennfeld 27 übernommen. Nimmt die Kraftstoffeinspritzanlage 10 in einem späteren Zeitpunkt erneut diesen Betriebspunkt qx/nx ein, so liefert das Vorsteuerkennfeld 27 sofort denjenigen Vorsteuerwert V2, in dem der zugehörige Ausgangswert Ix berücksichtigt ist.Operating point qx / nx, that is, for an injection quantity qx at a certain speed nx on the output side an output value Ix, this output value Ix is taken over into the pilot control map 27. Takes the fuel injection system 10 at a later time Once again this operating point qx / nx, the pilot control map 27 immediately supplies that pilot control value V2 in which the associated output value Ix is taken into account.
Der I-Regler 24 liefert unter anderem genau dann einen Ausgangswert Ix, wenn eine oder mehrere Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage 10 herstellungsbedingte Abweichungen aufweisen. Weist beispielsweise die Zumesseinheit 12 aufgrund von herstellungsbedingten Streuungen eine tatsächliche Kennlinie auf, die von der an sich vorgesehenen Kennlinie 29 der Zumesseinheit 12 abweicht, so wird diese Abweichung von dem I-Regler 24 durch einen entsprechenden Ausgangswert Ix kompensiert. Durch die erläuterte Übernahme derartiger Ausgangswerte in das Vorsteuerkennfeld 27 werden dann nach und nach sämtliche Abweichungen der Kennlinie der Zumesseinheit 12 nicht mehr durch den I-Regler 24 ausgeglichen, sondern durch den Vorsteuerwert V2 des Vorsteuerkennfelds 27.The I-controller 24 supplies, inter alia, an output value Ix exactly when one or more components of the fuel injection system 10 have production-related deviations. If, for example, the metering unit 12 has an actual characteristic due to production-related variations, which deviates from the characteristic curve 29 of the metering unit 12 provided, this deviation from the I-controller 24 is compensated by a corresponding output value Ix. By the explained assumption of such output values in the pilot control map 27 then gradually all deviations of the characteristic of the metering unit 12 are no longer compensated by the I-controller 24, but by the pilot value V2 of the pilot control map 27th
Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht unter anderem darin, dass das Auslesen der Vorsteuerwerte V2 aus dem Vorsteuerkennfeld 27 wesentlich schneller erfolgen kann als die Erzeugung eines entsprechenden Ausgangswerts durch den I-Regler 24. Dies ergibt sich aus der dem I-Regler 24 innewohnenden Trägheit, mit der er sich seinenThe advantage of this procedure is, inter alia, that the readout of the pre-control values V2 from the pilot control map 27 can be much faster than the generation of a corresponding output value by the I-controller 24. This results from the I-controller 24 inherent inertia, with he is his
Ausgangswerten immer über eine Zeitkonstante annähert. Aufgrund des Vorsteuerkennfelds 27 muss der I-Regler 24 zumindest im Hinblick auf herstellungsbedingte Abweichungen der Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage 10 kein Ausgangssignal mehr liefern.Output values always approximates over a time constant. On the basis of the pilot control map 27, the I-controller 24 no longer has to supply an output signal, at least with regard to production-related deviations of the components of the fuel injection system 10.
Bei einem Wechsel zwischen zwei Betriebspunkten wird also durch das erfindungsgemäße Vorsteuerkennfeld 27 eine herstellungsbedingte Abweichung von Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage 10 wesentlich schneller berücksichtigt als dies allein durch den I-Regler 24 möglich wäre. Die Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung wird also durch das erfindungsgemäße Verfahren 20 zum Betreiben der Kraftstoffeinspritzanlage 10 erhöht.In the event of a change between two operating points, a production-related deviation of components of the fuel injection system 10 thus becomes substantially faster due to the pilot control map 27 according to the invention considered as possible only by the I-controller 24. The accuracy of the fuel injection is thus increased by the method 20 according to the invention for operating the fuel injection system 10.
Weiterhin wird durch das kontinuierliche "Lernen" des Vorsteuerkennfelds 27 während der gesamten Lebensdauer der Kraftstoffeinspritzanlage (10) auch eine mögliche sogenannte Drift der Kraftstoffeinspritzanlage (10) kompensiert. Dies stellt eine weitere Verbesserung der Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzung dar. Furthermore, by the continuous "learning" of the pilot control map 27 during the entire life of the fuel injection system (10) and a possible so-called drift of the fuel injection system (10) compensated. This represents a further improvement in the accuracy of the fuel injection.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren (20) zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzanlage (10) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kraftstoffeinspritzanlage (10) einen KraftstoffSpeicher (13) aufweist, dem Kraftstoff über eine Zumesseinheit (12) zuführbar ist, und bei dem ein Istdruck (ID) in dem KraftstoffSpeicher (13) unter anderem von einem I-Regler (24) beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorsteuerwert (V2) von einem Vorsteuerkennfeld (27) erzeugt wird, mit dem herstellungsbedingte Abweichungen von Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage (10) ausgeglichen werden.A method (20) for operating a fuel injection system (10) in particular of a motor vehicle, wherein the fuel injection system (10) has a fuel reservoir (13), the fuel via a metering unit (12) can be supplied, and in which an actual pressure (ID) in The fuel accumulator (13) is influenced inter alia by an I-controller (24), characterized in that a pilot control value (V2) is generated by a pilot control map (27), with the production-related deviations of components of the fuel injection system (10) are compensated.
2. Verfahren (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte des Vorsteuerkennfelds (27) im Betrieb der Kraftstoffeinspritzanlage (10) nach und nach ermittelt und in das Vorsteuerkennfeld (27) eingetragen werden.2. The method (20) according to claim 1, characterized in that the values of the pilot control map (27) during operation of the fuel injection system (10) gradually determined and entered into the pilot control map (27).
3. Verfahren (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebspunkt der3. The method (20) according to claim 2, characterized in that in an operating point of
Kraftstoffeinspritzanlage (10) der Ausgangswert (Ix) des I- Reglers (24) in das Vorsteuerkennfeld (27) eingetragen wird. Fuel injection system (10) of the output value (Ix) of the I controller (24) is entered in the pilot control map (27).
4. Verfahren (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert (Ix) des I-Reglers (24) auf mehrere Stützstellen des Vorsteuerkennfelds (27) verteilt wird.4. The method (20) according to claim 3, characterized in that the output value (Ix) of the I-controller (24) is distributed to a plurality of nodes of the pilot control map (27).
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebspunkt der Kraftstoffeinspritzanlage (10) durch eine Einspritzmenge (qx) bei einer Drehzahl (nx) vorgegeben wird.5. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the operating point of the fuel injection system (10) by an injection quantity (qx) at a speed (nx) is specified.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb der6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in operation of
Kraftstoffeinspritzanlage (10) für den aktuellen Betriebspunkt derselben der zugehörige Vorsteuerwert (V2) aus dem Vorsteuerkennfeld (27) ausgelesen wird.Fuel injection system (10) for the current operating point of the same Vorsteuerwert (V2) is read from the pilot control map (27).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Istdruck (ID) in dem KraftstoffSpeicher (13) von dem aus dem Vorsteuerkennfeld (27) ausgelesenen Vorsteuerwert (V2) beeinflusst wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the actual pressure (ID) in the fuel storage (13) is influenced by the pre-control value (V2) read from the pilot control map (27).
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Vorsteuerkennfelds (27) eine adaptive Vorsteuerung realisiert wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that with the aid of the pilot control map (27) an adaptive pilot control is realized.
9. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 programmiert ist.9. Computer program, characterized in that it is programmed for use in a method according to one of claims 1 to 8.
10. Elektrisches Speichermedium für ein Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Speichermedium ein Computerprogramm abgespeichert ist, das zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 programmiert ist.10. Electrical storage medium for a control unit, characterized in that on the storage medium, a computer program is stored, which is programmed for use in a method according to one of claims 1 to 8.
11. Steuergerät für eine Kraftstoffeinspritzanlage insbesondere eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergerichtet ist.11. Control device for a fuel injection system, in particular of a motor vehicle, characterized in that it is adapted for use in a method according to one of claims 1 to 8.
12. Kraftstoffeinspritzanlage insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät das zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergerichtet ist. 12. Fuel injection system, in particular for a motor vehicle with a control device which is prepared for use in a method according to one of claims 1 to 8.
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