EP1979599A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine

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EP1979599A1
EP1979599A1 EP07703581A EP07703581A EP1979599A1 EP 1979599 A1 EP1979599 A1 EP 1979599A1 EP 07703581 A EP07703581 A EP 07703581A EP 07703581 A EP07703581 A EP 07703581A EP 1979599 A1 EP1979599 A1 EP 1979599A1
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EP
European Patent Office
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correction
signal
fuel
values
value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07703581A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Walther
Michael Schueller
Roger Busch
Daniel Heitz
Matthias Siedentopf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1979599A1 publication Critical patent/EP1979599A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration

Definitions

  • a further method and a further device for controlling a fuel metering system of an internal combustion engine is known from DE 199 45 618.
  • This method sets the driving time of at least one electrically operated valve, the fuel quantity to be injected.
  • the minimum actuation duration is determined at which fuel is being injected. Respectively. It determines the amount of fuel that is metered at the recognizedan horrdauer.
  • This method is also called zero-quantity calibration. The aim of such a zero-quantity calibration is to obtain an accurate metering of small injection quantities, which is particularly important for a
  • Pre-injection are metered, perform precisely. This method is carried out during operation, but has the disadvantage that only a certain operating point is considered. Ie. this method only provides a correction value for very small injection quantities. Whereby these correction values for small correction quantities can not easily be transferred to large actuation durations and / or large injection quantities.
  • At least a first signal that determines the duration or the end of the injection and / or a second signal that determines the beginning of the injection is corrected with a correction value.
  • This correction value is adapted on the basis of at least one information value provided by at least one adjustment method.
  • the information values are provided, in particular, by a zero-quantity correction, by a quantity balancing regulation or by another balancing method. It can be provided that both the duration and the beginning of the fuel injection quantity is corrected. In simplified embodiments, in each case only the duration or only the beginning is corrected accordingly. It is particularly advantageous if the duration is corrected accordingly. Also particularly advantageous is an embodiment which stores the first signal and / or the second signal that determine the duration or the start of the fuel injection in a characteristic map and directly adapts these characteristic field values.
  • the information values used usually represent one or more correction values for each one operating point. This is how the information value represents, for example, given by zero-quantity calibration - A -
  • the correction value for small injection quantities may characterize the correction value for the same and / or other operating points.
  • the information value preferably indicates the deviation of the actually injected fuel quantity from the desired fuel quantity. If such fuel quantity signals are not available, it is also possible to use other signals which use quantities which characterize the quantities of fuel.
  • a corresponding signal can be determined on the basis of the rail pressure progression.
  • a variable is determined which corresponds to the actually injected fuel quantity. It is particularly advantageous here that this information value can be determined almost at all operating points. This considerably simplifies the evaluation since only an interpolation between stored values and no calculation of values via a correlation is required.
  • the correction values of the remaining operating points of the correction map or pump map are now concluded on the basis of this one or more correction values which are provided by an information value. It can be provided that, starting from the information value, all operating points or only a part of the operating points are closed. Thus, it can certainly be provided that the correction values of the zero-quantity calibration are taken into account only up to a certain quantity value. Ie. the information values are used at least for certain map areas.
  • the adjustment methods only act on the first and / or second signal via the correction map. This means, for example, if a balancing control is used as the balancing method, then these values are used to adapt the correction characteristic field.
  • the adjustment Do not proceed directly to the activation time or the start of the activation. This is possible since corresponding errors and tolerances are already taken into account by the correction according to the invention.
  • the adaptation is prevented, ie, for example, the adaptation is inhibited for diagnosis. This is necessary because the adaptation also compensates for deviations and tolerances based on errors. An error detection would thus be difficult.
  • the adaptation values can be evaluated for error detection. For example, it may be provided that errors are detected when the adaptation values assume such a large amount.
  • the correction takes place in such a way that there is a fixed known association between the first signal and the fuel quantity and between the second signal and the time at which the injection begins. This means that the correction takes place in such a way that with the same drive signal AD or AE the injector always meters the same quantity of fuel at the same time. Regardless of tolerances and signs of aging, the same drive signals can always be used.
  • Figure 1 is a block diagram of an apparatus for injecting fuel an an internal combustion engine
  • FIG. 2 is a block diagram of the procedure according to the invention. Description of the embodiments
  • FIG. 1 shows a block diagram of a method and a device for controlling fuel in an internal combustion engine.
  • an injector is called, the fuel supply into a combustion chamber of a non-illustrated
  • Internal combustion engine 100 controls. Usually, an injector is provided for each cylinder of the internal combustion engine.
  • the injector 100 is acted upon by a power amplifier 105 with certain voltage values and / or specific current values, so that it releases the fuel metering at a certain point in time and ends the fuel metering at a further second time.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Wenigstens ein Injektor misst ausgehend von einem ersten Signal und/oder einem zweiten Signal der Brennkraftmaschine eine bestimmte Kraft Stoff menge zu einem bestimmten Zeitpunkt zu. Wenigstens das erste und/oder das zweite Signal wird mit einem Korrekturwert korrigiert. Der Korrekturwert wird ausgehend von wenigstens einem Informationswert, der von wenigstens einem Abgleichverfahren bereitstellt wird, adaptiert.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerpro- grammprodukt.
Aus der DE 102 15 610 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von Injektoren bekannt, bei dem zur Steigerung der Gutausbringung ein Injektormengenabgleich in mehreren Prüfpunkten vorgenommen wird. Hierzu wird die Mengenabweichung an verschiedenen Prüfpunkten gemessen, auf dem Injektor abgespeichert und bei der Erstinbetriebnahme in das Steuergerät eingelesen. Im Steuergerät wird ausgehend von diesen Prüfpunkten ein Korrekturkennfeld berechnet, dass bei der Ansteuerung der Injektoren verwendet wird. Dieser so genannten Injektormengenabgleich ist erforderlich, da Injektoren aufgrund ihrer mechanischen Fertigungstoleranzen unterschiedlichen Mengen- kennfeldern besitzen. Unter einem Mengenkennfeld ist die Beziehung zwischen der Einspritzmenge, dem Raildruck und der Ansteuerzeit des Injektors zu verstehen. Dies hat zur Folge, dass trotz elektrisch definierter Steuerung jeder einzelne Injektor den Verbrennungsraum mit unterschiedlichen Kraftstoffmengen füllt. Die- sen Toleranzen können durch den Injektormengenabgleich kompensiert werden.
Nachteilig hierbei ist, dass die Injektoren am Bandende ausgemessen und die Daten in das Steuergerät eingelesen werden müssen. Ändert sich die Zuordnung zwischen Einspritzmenge und Ansteuerzeit im Laufe des Betriebs der Brennkraftmaschine, so können diese Toleranzen mit diesem Verfahren nicht berück- sichtigt werden. Ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine ist aus der DE 199 45 618 bekannt. Bei diesem Verfahren legt die Ansteuerdauer wenigstens eines elektrisch betätigten Ventils die einzuspritzende Kraftstoff menge fest. In bestimmten Be- triebszuständen wird die Mindestansteuerdauer ermittelt, bei der gerade Kraftstoff eingespritzt wird. Bzw. es wird die Kraftstoff menge ermittelt, die bei der Mindestansteuerdauer zugemessen wird. Dieses Verfahren wird auch als Nullmengenkalibrierung bezeichnet. Ziel einer solchen Nullmengenkalibrierung ist es, ei- ne genaue Zumessung von kleinen Einspritzmengen, die insbesondere bei einer
Voreinspritzung zugemessen werden, präzise durchzuführen. Dieses Verfahren wird im laufenden Betrieb durchgeführt, hat jedoch den Nachteil, dass lediglich ein bestimmter Betriebspunkt betrachtet wird. D. h. dieses Verfahren liefert lediglich einen Korrekturwert für sehr kleine Einspritzmengen. Wobei diese Korrektur- werte für kleine Korrekturmengen nicht ohne weiteres auf große Ansteuerdauern und/oder große Einspritzmengen übertragbar sind.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat dem gegenüber den Vorteil, dass das Einspritzsystem durch dieses Verfahren über die gesamte Lebensdauer und alle Betriebsbereiche des Motors und der Brennverfahren ein definiertes
Verhalten zeigt. Dieses Verfahren hat dabei mehrere Vorteile gegenüber den heute jeweils begrenzt wirkenden einzelnen Verfahren. Durch die Anwendbarkeit im gesamten Kennfeldbereich des Motors entstehen keine Übergangszustände bezüglich der Adaption, d. h. es gibt keine Einschwingzustände oder ähnliches. Das Streckenverhalten des Einspritzsystems, insbesondere des Injektors, bleibt über die gesamte Produktlebensdauer konstant. Hierdurch ergeben sich Vorteile bei der Reglerauslegung, wie beispielsweise dem Leerlaufregler, da die Streckenverstärkung konstant bleibt bzw. in der Kommunikation zu anderen Steuergeräten, die ihrerseits z. B. die Motorlast abfragen. Die Wechselwirkungen im Einspritzsystem verändern sich nicht über die Lebensdauer, das sowohl Menge als auch Einspritzzeitpunkt korrigiert werden. Der Wechsel der Motorbetriebsart hat keinen Einfluss auf die Verwendung des Verfahrens. D. h. das Verfahren ist auch im homogenen und/oder im Teilhomogenenbetrieb einsetzbar. Das Verfahren arbeitet zylinderindividuell und kann mit den heute bekannten Verfahren zur Gesamtmengenregelung kombiniert werden. Besonders vorteilhaft ist, dass keine zusätzliche Sensorik oder Aktorik im Vergleich zu heutigen Systemen erforderlich ist.
Diese Vorteile werden im wesentlichen dadurch erreicht, dass wenigstens ein erstes Signal, dass die Dauer bzw. das Ende der Einspritzung bestimmt und/oder ein zweites Signal, dass den Beginn der Einspritzung bestimmt mit einem Korrekturwert korrigiert wird. Dieser Korrekturwert wird ausgehend von wenigstens einem Informationswert, der von wenigstens einem Abgleichverfahren bereitgestellt wird, adaptiert.
In einer einfachen Ausführungsform bedeutet dies, dass die Korrekturwerte in einem Kennfeld abgelegt sind und die Kennfeldwerte ausgehend von wenigstens einem Informationswert adaptiert werden. Die Informationswerte werden insbesondere von einer Nullmengenkorrektur, von einer Mengenausgleichsregelung oder einem anderen Abgleichverfahren bereitgestellt. Dabei kann vorgesehen sein, dass sowohl die Dauer als auch der Beginn der Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird. In vereinfachten Ausführungsformen wird jeweils nur die Dauer oder nur der Beginn entsprechend korrigiert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dauer entsprechend korrigiert wird. Besonders vorteilhaft ist auch eine Aus- führungsform, die das erste Signal und/oder das zweite Signal, dass die Dauer oder den Beginn der Kraftstoffeinspritzung festlegen, in einem Kennfeld abgelegt werden und diese Kennfeldwerte direkt adaptiert werden.
Die Adaption kann derart ausgestaltet sein, dass die Ausgangssignale des jewei- ligen Kennfeldes additiv und/oder multiplikativ korrigiert werden bzw. das die
Kennfeldwerte unmittelbar verändert werden.
Die verwendeten Informationswerte repräsentieren üblicher Weise einen oder mehrere Korrekturwerte für jeweils einen Betriebspunkt. So repräsentiert der In- formationswert, der beispielsweise von der Nullmengenkalibrierung vorgegeben - A -
wird, den Korrekturwert für kleine Einspritzmengen. Andere Informationswerte dagegen können den Korrekturwert für den selben und/oder andere Betriebspunkte charakterisieren. Der Informationswert gibt vorzugsweise die Abweichung der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge von der gewünschten Kraftstoff- menge an. Stehen solche Kraftstoffmengensignale nicht zur Verfügung können auch andere Signale, die ein die Kraftstoffmengen charakterisierende Größen verwendet werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass Signale ausgewertet werden, die die Ab- weichung der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge von der gewünschten
Kraftstoffmenge charakterisieren. Ein entsprechendes Signal kann ausgehend von dem Raildruckverlauf ermittelt werden. Bevorzugt wird ausgehend von dem Raildruckverlauf über der Zeit bzw. über der Winkelstellung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle während einer Einspritzung, insbesondere einer Teileinsprit- zung, eine Größe ermittelt, die der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge entspricht. Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass dieser Informationswert nahezu in allen Betriebspunkten ermittelbar ist. Dadurch vereinfacht sich die Auswertung erheblich, da lediglich eine Interpolation zwischen abgespeicherten Werten und keine Berechnung von Werten über eine Korrelation erforderlich ist.
Erfindungsgemäß wird nun ausgehend von diesem einem oder mehreren Korrekturwerten, die durch einen Informationswert bereitgestellt werden auf die Korrekturwerte der übrigen Betriebspunkte des Korrekturkennfeldes bzw. Pumpenkenn- feldes geschlossen. Dabei kann vorgesehen sein, dass ausgehend von dem In- formationswert auf alle Betriebspunkte oder nur auf einen Teil der Betriebspunkte geschlossen wird. So kann durchaus vorgesehen sein, dass die Korrekturwerte der Nullmengenkalibrierung nur bis zu einem bestimmten Mengenwert berücksichtigt werden. D. h. die Informationswerte werden zumindestens für bestimmte Kennfeldbereiche verwendet.
Besonders vorteilhaft ist es, dass nach erfolgter Adaption die Abgleichverfahren nur über das Korrekturkennfeld auf das erste und/oder das zweite Signal einwirken. Dies bedeutet beispielsweise, wird als Abgleichverfahren eine Mengenausgleichsregelung verwendet, so werden diese Werte zur Adaption des Korrektur- kennfeldes verwendet. Ist diese Adaption abgeschlossen, so wirkt das Abgleich- verfahren nicht mehr direkt auf die Ansteuerdauer oder den Ansteuerbeginn. Dies ist möglich, da entsprechenden Fehler und Toleranzen bereits durch die erfindungsgemäße Korrektur berücksichtigt werden. Des weiteren ist vorteilhaft, dass in bestimmten Betriebszuständen die Adaption unterbunden wird, d. h. bei- spielsweise zur Diagnose die Adaption unterbunden wird. Dies ist erforderlich, da die Adaption auch Abweichungen und Toleranzen, die auf Fehlern basieren, kompensiert. Eine Fehlererkennung würde somit erschwert werden. Andererseits können die Adaptionswerte zur Fehlererkennung ausgewertet werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass auf Fehler erkannt wird, wenn die Adapti- onswerte betragsmäßig einen so großen Wert annehmen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Korrektur derart, dass eine feste bekannte Zuordnung zwischen dem ersten Signal und der Kraftstoffmenge sowie zwischen dem zweiten Signal und dem Zeitpunkt bei dem die Einspritzung beginnt, besteht. Das heißt die Korrektur erfolgt derart, dass bei gleichem Ansteuersignal AD bzw. AE der Injektor immer die gleiche Kraftstoff menge zum selben Zeitpunkt zumisst. Unabhängig von Toleranzen und Alterungserscheinungen können immer die selben Ansteuersignale verwendet werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Vorrichtung und Verfahren möglich.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff ein eine Brennkraftmaschine und
Figur 2 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorgehensweise. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine als Blockdiagramm dargestellt. Mit 100 ist ein Injektor bezeichnet, der die Kraftstoffzufuhr in einen Brennraum einer nicht dargestellten
Brennkraftmaschine 100 steuert. Üblicher Weise ist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine ein Injektor vorgesehen. Der Injektor 100 wird von einer Endstufe 105 mit bestimmten Spannungswerten und/oder bestimmten Stromwerten beaufschlagt, damit er zu einem bestimmten Zeitpunkt die Kraftstoffzumessung freigibt und zu einem weiteren zweiten Zeitpunkt die Kraftstoffzumessung beendet. Die
Endstufe 105 wiederum wird mit einem ersten Signal AD und einem zweiten Signal AE beaufschlagt.
Das erste Signal AE legt den Beginn der Kraftstoffzumessung und das Signal AD die Dauer und damit das Ende der Kraftstoffzumessung fest. Das erste und das zweite Signal wird jeweils von einem Kennfeld 110 bereitgestellt, das im Folgenden als Ansteuerkennfeld 110 bezeichnet wird. In diesem ist im wesentlichen abhängig von der eingespritzten Kraftstoffmenge QK und weiteren Betriebskenngrößen wie beispielsweise dem Kraftstoffdruck P, die Ansteuerdauer AD abge- legt. Entsprechend ist in einem Ansteuerkennfeld 110 das zweite Signal AE abhängig von dem gewünschten Förderbeginn FB und weiteren Betriebskenngrößen abgelegt. Diese Eingangsgrößen bezüglich der eingespritzten Kraftstoffmenge QK und dem Förderbeginn FB wird von einer Mengenvorgabe 115 bzw. einer Förderbeginnvorgabe 120 bereitgestellt.
Die Mengenvorgabe 115 bzw. die Förderbeginnvorgabe 120 berechnet die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK bzw. den Förderbeginn FB ausgehend von Ausgangssignalen N, FP von verschiedenen Sensoren 125. Diese Signale charakterisieren vorzugsweise den Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder den Wunsch des Fahrers. Insbesondere der Fahrerwunsch FP bestimmt wesentlich die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Ausgangssignal AD des Ansteuerkennfeldes 110 über einen Verknüpfungspunkt 130 zu der Endstufe 105 ge- langt. Entsprechend gelangt das zweite Signal AE über einen Verknüpfungspunkt 140 zur Endstufe 105. Ein erster Korrekturwert KD, der von einer ersten Korrektur 132 bereitgestellt wird, gelangt über ein Schaltmittel 134 zu dem zweiten Eingang des ersten Verknüpfungspunktes 130. Ein zweiter Korrekturwert KE gelangt von einem zweiter Korrektur 142 über einen Verknüpfungspunkt 144 und ein zweites Schaltmittel 146 zu dem zweiten Verknüpfungspunkt 140. Die beiden
Schaltmittel 134 und 146 werden von einer Steuerung 150 angesteuert. Am zweiten Verknüpfungspunkt 144 liegt das Signal KD an.
Sowohl der ersten Korrektur 132 als auch der zweiten Korrektur 142 werden ver- schiedene Signale, die verschiedenen Betriebskenngrößen charakterisieren, zugeführt. Es sind insbesondere die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK, die vorzugsweise von der Mengenvorgabe 115 bereitgestellt wird und das Ausgangssignal P eines Drucksensors 160, der ein Signal bereitstellt, das den Druck des Kraftstoffs bei der Einspritzung charakterisiert. Anstelle des Ausgangssignals ei- nes Drucksensors kann auch eine andere Größe, die den Kraftstoffdruck charakterisiert, verwendet werden. Insbesondere kann eine Druckgröße verwendet werden, die ausgehend von anderen Betriebskenngrößen berechnet wird. Wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise bei einem so genannten Common-Rail- System eingesetzt, handelt es sich bei der Druckgröße P vorzugsweise um den so genannten Raildruck.
Ausgehend von verschiedenen Betriebskenngrößen wie der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, dem Förderbeginn und weiteren Betriebskenngrößen wie beispielsweise dem Kraftstoff druck P berechnet das Ansteuerkennfeld das erste Signal, das die Ansteuerdauer charakterisiert und das zweite Signal AE, dass den Ansteuerbeginn charakterisiert. In den Verknüpfungspunkten 130 bzw. 140 wird diesen Signalen ein Korrekturwert überlagert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt eine additive Korrektur, d. h. der Korrekturwert KD bzw. KE wird einfach zu dem Ausgangswert des Ansteuerkennfeldes hinzu addiert. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist aber nicht auf eine solche additive Korrektur beschränkt, es kann auch eine multiplikative oder eine andere Art der Korrektur wie beispielsweise eine additive und eine multiplikative Korrektur vorgesehen sein, d. h. in diesem Fall gibt die Korrektur 132 bzw. 142 einen additiven und einen multiplikativen Korrekturwert vor. Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann auch vorgesehen sein, dass mit dem Korrekturwert KD bzw. KE unmittelbar die Werte in dem Ansteuerkennfeld 110 verändert werden.
Sowohl die erste Korrektur 132 als auch die zweite Korrektur 142 ermitteln jeweils einen Korrekturwert KD bzw. KE, die zur Korrektur des ersten oder des zweiten Signals verwendet werden. Dabei ermittelt die erste Korrektur bzw. die zweite Korrektur jeweils für jeden Betriebspunkt des Injektors 100 einen Korrekturwert. Der Betriebspunkt des Injektors ist in dem dargestellten Ausführungsbei- spiel durch die einzuspritzende Kraftstoffmenge und den Kraftstoffdruck P definiert. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen, dass hier andere Größen, die den Betriebspunkt definieren, verwendet werden. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass noch weitere Größen zur Definition des Betriebspunktes verwendet werden, d. h. das neben der einzuspritzenden Kraftstoffmenge und dem Raildruck noch andere Größen, wie beispielsweise die Temperatur eingehen. Ferner kann vorgesehen sein, dass anstelle der einzuspritzenden Kraftstoffmenge Ersatzgrößen, die diese Größen charakterisieren, verwendet werden.
Das Ausgangssignal KD der ersten Korrektur 132 dient zur Korrektur des Aus- gangssignals AD des Ansteuerkennfeldes verwendet. Der Korrekturwert KE dient zur Korrektur des zweiten Signals AE, dass den Einspritzbeginn charakterisiert, und wird von dem Verknüpfungspunkt 144 ausgehend von dem ersten Korrekturwert KD und dem Ausgangssignal der zweiten Korrektur 142 berechnet. Vorzugsweise werden in dem Verknüpfungspunkt 144 die beiden Werte multipliziert um den zweiten Korrekturwert KE zu ermitteln.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Korrekturwerte jeweils über einen ersten Schaltmittel 134 bzw. ein zweites Schaltmittel 146 zu dem ersten bzw. zweiten Verknüpfungspunkt gelangen. Dies erfolgt vor dem Hintergrund, dass die Adaption des ersten und des zweiten Signals in bestimmten Betriebszuständen abgeschaltet wird. Diese Abschaltung erfolgt durch die Steuerung 150. Bei einer Abschaltung wird anstelle des ersten Korrekturwertes bzw. des zweiten Korrekturwertes der Wert Null bei einer additiven Korrektur und der Wert Eins bei einer multiplikativen Korrektur übertragen. So kann vorge- sehen sein, dass das beschrieben Verfahren in bestimmten Betriebszuständen und/oder bei Vorliegen bestimmter Brennverfahren, wie beispielsweise im homogen und/oder teilhomogenen Betrieb, deaktiviert wird oder nur noch im beschränkten Umfang zur Wirkung kommt.
In der Figur 2 ist die erste Korrektur 132 detailliert dargestellt.. Entsprechende
Elemente sind in Figur 2 mit entsprechenden Bezugsziffern bezeichnet. Im Folgenden wird in Figur 2 die erste Korrektur 132 detailliert dargestellt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zweite Korrektur 142 gleich oder zumindestens ähnlich aufgebaut ist. Ein Korrekturkennfeld ist mit 200 bezeichnet. An dessen zwei Eingängen steht zum Einen das Kraftstoffmengensignal QK und zum Anderen das Drucksignal P an. In diesem Kennfeld sind die Korrekturwerte abhängig vom Betriebspunkt, der insbesondere durch diese beiden Größen definiert ist, abgelegt. Diese beiden Größen sind nur beispielhaft gewählt. Bei anderen Injektortypen oder anderen Brennkraftmaschinentypen können auch andere Kenn- großen verwendet werden. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass neben diesen Größen noch weitere Eingangsgrößen zur Definition des Betriebspunktes verwendet werden. Insbesondere können hier noch Temperaturwerte eingesetzt werden. Abhängig von diesen Eingangsgrößen sind in dem Korrekturkennfeld 200 für jeden Betriebspunkt ein Korrekturwert KDO abgelegt. Dieser gelangt über einen Verknüpfungspunkt 205 zu dem Schaltmittel 134. Am zweiten Eingang des
Schaltmittels 134 liegt das Ausgangssignal eine Nullwertvorgabe 210 an. Die Steuerung 150 wählt entweder das Ausgangssignal der Nullwertvorgabe 210 o- der das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 205 zur Weitergabe an den Verknüpfungspunkt 130 aus.
In einem ersten Korrelationskennfeld 220 sind ebenfalls abhängig von dem Betriebspunkt des Injektors Korrelationswerte abgelegt. Diese werden in einem Verknüpfungspunkt 222 mit einem ersten Informationswert Il verknüpft. Der erste Informationswert Il wird von einer ersten Abgleichfunktion 224 bereitgestellt. Die Verknüpfung in dem Verknüpfungspunkt 222 erfolgt beispielsweise multipli- kativ. Sie kann aber auch additiv oder additiv und multiplikativ erfolgen. Das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 222 gelangt über einen Verknüpfungspunkt 228 zu dem Verknüpfungspunkt 205. Im Verknüpfungspunkt 228 erfolgt vorzugsweise eine additive Verknüpfung, es kann aber auch eine multiplikative oder eine additiv und multiplikative Verknüpfung vorgesehen sein. Im Verknüp- fungspunkt 205 erfolgt vorzugsweise eine multiplikative Verknüpfung der beiden Signale.
Ein zweites Korrelationskennfeld ist mit 230 bezeichnet, in diesem sind ebenfalls abhängig von verschiedenen Eingangsgrößen, die den Betriebspunkt des Injektors definieren, Korrelationswerte abgelegt, die in dem Verknüpfungspunkt 232 mit einem Informationswert 12 verknüpft, der von einem zweiten Abgleichverfahren 234 bereitgestellt wird. Das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 232, der vorzugsweise eine multiplikative Verknüpfung vornimmt, gelangt über den Verknüpfungspunkt 228 zu dem Verknüpfungspunkt 205. bei einer vereinfachten
Ausgestaltung kann auch vorgesehen, dass das zweite Korrelationskennfeld und die entsprechenden Verknüpfungspunkte entfallen. Bei einer verbesserten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass noch weitere Korrelationskennfelder und weitere Informationswerte von weiteren Abgleichverfahren vorgesehen sind.
In dem Korrekturkennfeld 200 sind Basiswerte zur Korrektur der Ansteuerdauer AD abgelegt. Diese Korrekturwerte, die abhängig vom Betriebszustand abgelegt sind und bei dem im Korrekturkennfeld für jeden Betriebszustand ein Korrekturwert abgelegt ist, stellen Basiswerte dar, die anschließend ausgehend von dem Inhalt der Korrelationskennfelder 220 und/oder 230 sowie dem ersten und/oder dem zweiten Informationswert II, 12 adaptiert werden. Dabei kann zum Einen die Adaption derart erfolgen, dass ausgehend von den Werten die im Korrelationskennfeld abgelegt sind und dem Informationswert Adaptionswerte bestimmt werden, mit denen das Ausgangssignal des Korrekturkennfeldes 200 multiplikativ oder additiv oder multiplikativ und additiv verändert wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass ausgehend von dem Inhalt des Korrelationskennfeldes und dem Informationswert der Inhalt des Korrekturkennfeldes entsprechend verändert wird.
Die in dem Korrekturkennfeld 200 abgelegten Basiswerte werden vorzugsweise einmalig ermittelt und in dem Kennfeld abgespeichert. Sie werden dann durch Adaption verändert in dem bei der einen Ausführungsform das Ausgangssignal des Kennfeldes für jeden Betriebspunkt multiplikativ, additiv oder multiplikativ und additiv korrigiert wird oder in dem Kennfeldwerte entsprechend verändert. Die erstmalig abgespeicherten Werte werden im Rahmen der Applikation des Fahr- zeugs ermittelt und eingelesen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass diese Werte bei der Erstinbetriebnahme eingelesen werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass diese Werte ausgehend von einigen wesentlichen Basiswerten berechnet werden.
Verschiedene Verfahren und Vorgehensweisen liefern Informationen, d. h. Informationswerte llund/oder 12. Diese Verfahren liefern in der Regel für mindestens einen Betriebspunkt des Injektors einen Abgleichwert, mit dem die Ansteuerdauer derart zu korrigieren ist, dass die Injektoren bei einem entsprechenden An- Steuersignal eine entsprechende Kraftstoffmenge zumessen. Üblicher Weise gelten diese Informationswerte lediglich an einem Betriebspunkt. In dem Korrelationskennfeld 220 sind nun für alle Betriebspunkte Korrelationswerte abgelegt, die den Zusammenhang zwischen dem einen Informationswert an einen Betriebspunkt und den Korrekturwerten an den übrigen Betriebspunkten angeben. D. h. ausgehend von dem einem Informationswert und dem in dem Korrelationskennfeld 220 abgelegten Korrelationskennfeld für alle Betriebspunkte kann in dem Verknüpfungspunkt 222 der Korrekturwert für alle Betriebspunkte berechnet. Dieser so berechnete Korrekturwert wird in dem Verknüpfungspunkt 205 dem Ausgangssignal des Korrekturkennfeldes überlagert. Entsprechend wird auch bei dem zweiten Informationswert 12 vorgegangen.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass das Korrelationskennfeld nur bestimmte Kennfeldbereiche abdeckt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Informationswert, der von der Nullmengenkalibrierung bereitge- stellt wird, nur bei kleinen Kraftstoffmengen verwendet wird. Neben der so genannten Nullmengenkalibrierung können auch die Werte des Injektormenge- nabgleichs wie er beispielsweise aus der DE 102 15 610 bekannt ist, als Informationswerte verwendet werden. Dieser so genannte Injektormengenabgleich liefert mehrere Informationswerte für mehrere Betriebspunkte.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Werte des Injektormenge- nabgleichs zur Bildung des Korrekturkennfeldes 200 herangezogen werden und lediglich Abgleichverfahren dem laufenden Betrieb durchgeführt werden einen Informationswert Il oder I 2 bereitstellen. AIs Informationswerte können alle Größen verwendet werden, die die Abweichung der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge von der gewünschten Kraftstoffmenge charakterisieren. Dabei können die Ergebnisse verschiedener Abgleichverfahren verwendet werden. Solche Abgleichverfahren verwenden bei- spielsweise die Drehzahl als Eingangsgröße. Die Abgleichverfahren können aber auch Signale auswerten, die die Abgaszusammensetzung, wie beispielsweise den Sauerstoffgehalt, oder den Verbrennungsvorgang, wie Beispielsweise der Brennraumdruck, charakterisieren verwendet werden.
Ferner ist es möglich, dass durch auswerten geeigneter Signale eine Größe bestimmt wird, die die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge charakterisiert. So kann beispielsweise ausgehend von dem Druckverlauf des Kraftstoffdrucks die eingespritzte Kraftstoffmenge berechnet werden. Hierzu kann beispielsweise der Raildruck eines Common-Rail-Systems ausgewertet werden. Alternativ kann ein entsprechendes Drucksignal auch mittels Sensoren ermittelt werden, die in den
Zuleitungen zwischen dem Rail und dem Injektor oder direkt im Injektor angeordnet sind. Dies bedeutet ausgehend von dem Verlauf des Raildrucks wird das Einspritzende oder das Einspritzende und der Einspritzbeginn erfasst. Ausgehend hiervon wird die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge ermittelt. Alterna- tiv kann auch vorgesehen sein, dass ausgehend von dem Druckverlauf über der
Zeit oder über die Kurbelwellenstellung die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge ermittelt wird.
Über einen am Rail montierten Drucksensor (alternativ auf der Injektorzuleitung) wird an Hand des charakteristischen Verlauf des Drucksignals das Ende jeder einzelnen Teileinspritzung jedes Injektors erkannt, und mit einem erwarteten Einspritzende im jeweiligen Betriebspunkt verglichen. Durch das bekannte Verhalten des Injektors kann nun über eine gezielte Veränderung des Ansteuertiming das Einspritzende auf den erwarteten Wert abgebildet werden, wodurch sich eine Mengengleichstellung ergibt. Die Korrekturwerte werden vorzugsweise als Vorsteuerwerte für den folgenden Fahrzyklus abgelegt werden.
Dadurch ist es möglich, unabhängig vom Betriebspunkt des Motors so wie dessen aktuellen Brennverfahren, die gewünschte Teileinspritzmenge zu ermitteln. Eine Adaption (z.B. über Speicherung der Korrekturwerte in geeigneter Form) des Injektorkennfeldes ist ebenfalls möglich. Dies bedeutet als Informationswert I wird die ermittelte tatsächliche Einspritzmenge oder eine aus der tatsächlichen Einspritzmenge abgeleitete Größe verwendet. Da die Einspritzmenge in allen Betriebspunkten ermittelt werden kann, ist kein Korrelationskennfeld erforderlich.
Die Ermittlung des Einspritzendes aus dem Raildrucksignal stellt nur eine mögliche Variante dar. Bei einer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass das Einspritzende ausgehend von anderen Größen ermittelt wird. So kann beispielsweise ein geeignetes Mittel, insbesondere ein Sensor im Bereich des Injektors angeordnet sein, der ein entsprechendes Signal bereitstellt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass im Bereich des Injektors ein Chip mit einer entsprechenden Auswertung der Signale vorgesehen ist.
Besonders vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist: Der Regelkreis benötigt keine Sonderzustände des Motors bzw. Fahrzeugs, und kann somit unter allen Situationen angewandt werden. Insbesondere ist auch eine Anwendung bei einem Stationärmotor möglich. Durch das bekannte Injektorverhalten in jedem beliebigen Betriebspunkt können Mengenänderungen durch Einflüsse vorausgegangener Einspritzungen eliminiert werden, die Wechselwir- kungen im System und somit die Komplexität werden dadurch reduziert Es sind keine zusätzlichen Sensoren bei Systemen mit einem Rail erforderlich, da die vorhandenen Sensoren genutzt werden. Bzw. es werden Sensoren verwendet, die dann auch für andere Anwendungen zur Verfügung stehen. Es ist kein Korrelationsverhalten des Injektors über Mengen- bzw. Druckbereiche hinweg erfor- derlich. Dies bedeutet die Korrelationskennfelder 220 und 230 können gegebenenfalls entfallen. Ein Wechsel der Motor Betriebsart hat keinen Einfluss auf die Verwendung des Verfahrens. Das Streckenverhalten des Einspritzsystems bleibt über die gesamte Produktlebensdauer konstant. Hierdurch ergeben sich Vorteile bei der Reglerauslegung von z.B. Leerlaufregelung, da die Streckenverstärkung konstant bleibt bzw. n der Kommunikation zu anderen Steuergeräten, die ihrerseits z.B. die Motorlast abfragen. Das Verfahren arbeitet Zylinder individuell, und kann die heute bekannten Verfahren zur Gesamtmengenregelung teilweise ersetzen bzw. kombiniert angewendet werden. Die individuellen Korrekturwerte können zu Diagnosezwecken herangezogen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Schwellwertabfrage erfolgt. Weicht das ausgehend vom Raildruck erkannte Einspritzende um mehr als ein Schwellenwert von dem erwarteten Wert ab, so wird auf Fehler erkannt. Insbesondere wird hierdurch ein schadhafter Injektor erkannt.
Ferner kann auch vorgesehen sein, dass in bestimmten Betriebszuständen bei denen die eingespritzte Kraftstoffmenge bekannt ist, beispielsweise im Leerlaufbetrieb und/oder im Volllastbetrieb. Die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge mittels geeigneter Sensoren oder durch Auswertung geeigneter Signale erfasst und ausgehend von der erfassten Kraftstoffmenge ein Informationswert ermittelt und zur Korrektur des Korrekturkennfeldes verwendet wird.
Zur Bildung des Korrekturwerts für den Einspritzbeginn ist vorgesehen, dass der Korrekturwert KD, der auch zur Korrektur der Ansteuerdauer verwendet wird, mit- tels der Korrektur 142 über den Betriebspunkt, der durch die Kraftstoffmenge und den Raildruck definiert ist gewichtet wird um den notwendigen Korrekturwert KE die Korrektur des Ansteuerbeginns zu ermitteln. Bei einer solchen vereinfachten Ausgestaltung beinhaltet die zweite Korrektur 142 lediglich ein entsprechendes Bewertungskennfeld für jeden Betriebspunkt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei dem wenigstens ein Injektor ausgehend von einem ersten Signal und/oder einem zweiten Signal der Brennkraftmaschine eine bestimmte Kraftstoffmenge zu einem bestimmten Zeitpunkt zumisst, dass wenigstens das erste und/oder das zweite Signal mit einem Korrekturwert korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von wenigstens einem Informationswert, der von wenigstens einem Abgleichverfahren bereitstellt wird, der Korrekturwert adaptiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Korrekturkennfeld Korrekturwerte für eine Ansteuerdauer und/oder einen Ansteuerbeginn abhängig vom Betriebspunkt abgelegt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationswert wenigstens einen Korrekturwert eines Betriebspunktes charakterisiert.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem wenigstens einem Korrekturwert auf die Korrekturwerte der übrigen Betriebspunkte des Korrekturkennfeldes geschlossen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Adaption das Abgleichverfahren nur über das Korrekturkennfeld auf das erste und oder zweite Signal einwirkt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in bestimmten Zuständen die Adaption unterbunden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur derart erfolgt, dass eine feste bekannte Zuordnung zwischen dem ersten Signal und der Kraftstoffmenge, die zugemessen wird, und/oder zwischen dem zweiten Signal und dem Zeitpunkt, bei dem die Einspritzung beginnt, besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Informationswert ausgehend von dem Druckverlauf während einer Einspritzung ermittelt wird.
9. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei der wenigstens ein Injektor ausgehend von einem ersten Signal und/oder einem zweiten Signal der Brenn- kraftmaschine eine bestimmte Kraftstoffmenge zu einem bestimmten Zeitpunkt zumisst, mit Mitteln, die wenigstens das erste und/oder das zweite Signal mit einem Korrekturwert korrigieren, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die ausgehend von wenigstens einem Informationswert, der von wenigstens einem Abgleichverfahren bereitstellt wird, den Korrekturwert adaptieren.
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