WO1997029276A1 - Verfahren zum ermitteln einer einspritzmehrmenge beim wiedereinsetzen einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum ermitteln einer einspritzmehrmenge beim wiedereinsetzen einer brennkraftmaschine Download PDF

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Manfred Pfitz
Klaus BÖTTCHER
Alfred Kloos
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    • F02D41/047Taking into account fuel evaporation or wall wetting

Definitions

  • Push operation, speed or speed limitation - cylinder-selective determines an injection quantity.
  • the initial value when the fuel supply is reinserted depends on the number of hidden injections of the respective cylinder.
  • Reinserting the excess injection quantity is regulated back to zero, depending on the number of injections of the respective cylinder after its suppression.
  • the additional injection quantity required at the time of reinstallation is based on a fixedly specified injection value, which is adjusted with a specific time constant.
  • the invention has for its object to provide a method for determining an additional injection quantity when reinstalling at least one hidden cylinder of an internal combustion engine, which is an improvement of the Exhaust gas and consumption values guaranteed compared to the prior art.
  • the additional injection quantity is determined by multiplying a load-dependent wall film quantity read from a characteristic curve at the time of reinstallation by a correction factor. This correction factor is used during the
  • the fuel cut-off time up to the reinstallation is regulated with a first time constant. After reinsertion, the previously calculated additional injection quantity is reduced again with a second time constant.
  • the invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing.
  • the figure shows a block diagram for a method for determining an additional injection quantity when an internal combustion engine is reinserted.
  • a cylinder-selective injection suppression is usually carried out. If the speed falls below a too low threshold or if the throttle valve is opened, there is a transition from overrun fuel cutoff, i.e. from cylinder-specific injection blanking to cylinder-selective Reinstate.
  • the sequence of the cylinders to be reinserted and their number can be specified using certain blanking patterns. If there is a small change in the throttle valve angle or the speed, there is a gradual (soft) reinsertion and for large ones
  • Block 1 contains a characteristic curve for the load-dependent amount of wall film in the air intake pipe. Depending on the load signal tl, the current value of the wall film quantity is read from this characteristic.
  • a value WFOFF is added to the wall film quantity WF (k) (ki is a time index) taken from the characteristic curve 1, which indicates the minimum wall film when idling.
  • This value WOFF is taken from a characteristic curve 3 which is dependent on the speed n or a characteristic field which is dependent on the speed and the engine temperature. This minimum amount of wall film WOFF can also be taken into account in map 1.
  • This sampled wall film quantity value WFMIS is fed to a further connection point 5, in which it is multiplied by a correction factor fwe.
  • This correction factor fwe is formed in a block 6. If a thrust cut-off signal B_SA is present, then a Switch 7 through a time constant ZFSA to the block 6 forming the correction factor fwe. The correction factor fwe is then adjusted with the time constant ZFSA from a minimum value 0 to a maximum value 1.
  • the sampled value for the wall film quantity WFMIS is multiplied by the value of the correction factor fwe to which the correction factor in block 6 has been adjusted until the time of reinsertion.
  • the product of this correction factor fwe and the sampled value of the load-dependent wall film quantity WFMIS then corresponds to the additional injection quantity tewe.
  • the injection quantity tewe that has just been determined is reduced again with a time constant ZFWE.
  • the switch 7 is switched to this time constant ZFWE and the factor fwe formed in block 5 is regulated with the time constant ZFWE.
  • the injection quantity tewe is reduced by multiplying this regulated factor fwe by the amount of wall film WFMIS scanned at the time of reinstallation.
  • the two time constants ZFSA and ZFWE are specified depending on the load or speed or other suitable motor sizes.
  • the additional injection quantity tewe is calculated individually for each cylinder at the time of reinsertion. This is particularly necessary for staged reinsertion, since then individual cylinders are only switched on later with a different load. This also results in the changed wall film quantities per cylinder in accordance with this different load.
  • the signal tewe for the cylinder-specific additional injection quantity is superimposed at a node on a signal te derived from the load signal tl for the cylinder-specific basic injection quantity.
  • a correction signal TVUB can be superimposed on the signal te for the basic injection quantity in node 9, which takes into account a pull-in delay of the cylinder-specific injection valve which is dependent on the battery voltage.
  • This global transition compensation signal teukg is composed of three components, namely a K component, an L component and a W component.
  • the K and L components superimposed at node 11 are derived from the temporal change in the load-dependent amount of wall film WF (k). Short-term changes in the amount of wall film are shown as a K component in a first
  • the distribution of the two parts depends on the speed and the direction of the load change.
  • the change in the amount of wall film is determined with the aid of a delay element 14, which provides a value WF (k-1) of the amount of wall film delayed at a junction point 15.
  • the connection point 15 forms the difference between the k-th and the (k-1) -th value of the wall film quantity, which results in the changes in the wall film quantity.
  • Transition compensation signal teukg is formed in a third memory 16, which accumulates changes in an auxiliary load signal tlw dependent on the throttle valve position and the speed (for example in the 10 ms grid). This W component is added to the K and L components at a node 17.
  • the transition compensation signal teukg can also be determined differently from the previously described method.
  • the desired signal ti for the cylinder-specific injection quantity finally arises from the signal te for the basic injection quantity, which is supplied with the correction signals teukg, tewe and TVUB.
  • the de-energizing process is aborted and the signal ti is set to zero via a switch 18 controlled by the fuel cut-off signal B_SA.

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Abstract

Um günstige Abgas- und Verbrauchswerte zu erzielen, wird beim Ermitteln einer Einspritzmehrmenge (tewe) beim Wiedereinsetzen auf die aktuelle Wandfilmmenge (WFM1S) im Ansaugrohr zurückgegriffen, die zum Zeitpunkt des Wiedereinsetzens nach einer Schubabschaltung vorliegt.

Description

Verfahren zum Ermitteln einer Einspritzmehrmenge beim Wiedereinsetzen einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Aus der DE 43 28 835 AI ist ein Verfahren bekannt, das nach Wiedereinsetzen zylinderindividueller Einspritzausblendungen - z.B. bei Antriebschlupfregelung (ASR) , Abschalten im
Schiebebetrieb, Drehzahl- oder Geschwindigkeitsbegrenzung - zylinderselektiv eine Einspritzmehrmenge bestimmt. Dabei hängt der Anfangswert beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr von der Anzahl der ausgeblendeten Einspritzungen des jeweiligen Zylinders ab. Nach dem
Wiedereinsetzen wird die Einspritzmehrmenge wieder auf Null abgeregelt und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der erfolgten Einspritzungen des jeweiligen Zylinders nach Ende seiner Ausblendung. Die zum Zeitpunkt der Wiedereinsetzung erforderliche Einspritzmehrmenge orientiert sich an einem fest vorgegebenen Einspritzwert, der mit einer bestimmten Zeitkonstanten aufgeregelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln einer Einspritzmehrmenge beim Wiedereinsetzen mindestens eines ausgeblendeten Zylinders einer Brennkraftmaschine anzugeben, das eine Verbesserung der Abgas- und Verbrauchswerte gegenüber dem Stand der Technik gewährleistet.
Vorteile der Erfindung
In einem Verfahren gemäß Anspruch 1 wird die Einspritzmehrmenge durch Multiplikation einer zum Zeitpunkt der Wiedereinsetzung aus einer Kennlinie herausgelesenen lastabhängigen Wandfilmmenge mit einem Korrekturfaktor ermittelt. Dieser Korrekturfaktor wird während der
Schubabschaltzeit bis zur Wiedereinsetzung mit einer ersten Zeitkonstanten aufgeregelt. Nach dem Wiedereinsetzen wird die zuvor berechnete Einspritzmehrmenge mit einer zweiten Zeitkonstanten wieder abgeregelt.
Dadurch, daß die Einspritzmehrmenge beim Wiedereinsetzen aus einem aktuellen Wert der Wandfilmmenge abgeleitet wird, ergeben sich verbesserte Abgas- und Verbrauchswerte.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild für ein Verfahren zum Ermitteln einer Einspritzmehrmenge bei Wiedereinsetzen einer Brennkraftmaschine.
Beispielsweise bei Antriebschlupfregelung (ASR) , im Schiebebetrieb, bei Drehzahl- oder Geschwindigkeitsbegrenzung wird üblicherweise eine zylinderselektive Einspritzausblendung vorgenommen. Bei Unterschreiten einer zu niedrigen Drehzahlschwelle oder bei Öffnen der Drosselklappe erfolgt der Übergang vom Schubabschalten, das heißt von der zylinderindividuellen Einspritzausblendung, zum zylinderselektiven Wiedereinsetzen. Die Reihenfolge der wiedereinzusetzenden Zylinder und deren Anzahl kann über bestimmte Ausblendmuster vorgegeben werden. Bei kleiner Änderung des Drosselklappenwinkels oder der Drehzahl erfolgt ein gestuftes (weiches) Wiedereinsetzen und bei großen
Änderungen des Drosselklappenwinkels oder der Drehzahl wird sprunghaft (hart) wieder eingesetzt. Beim Wiedereinsetzen wird eine zylinderselektive Kraftstoffmehrmenge benötigt, um den während der Ausblendung, welche für die einzelnen Zylinder unterschiedlich lang sein kann, abgebauten Wandfilm im Luftansaugrohr wieder aufzubauen.
In der Figur ist ein Blockschaltbild dargestellt, das verdeutlicht, wie die bei Wiedereinsetzung erforderliche Einspritzmehrmenge für einen Zylinder ermittelt wird. Der Block 1 enthält eine Kennlinie für die lastabhängige Wandfilmmenge im Luftansaugrohr. Aus dieser Kennlinie wird in Abhängigkeit vom Lastsignal tl jeweils der aktuelle Wert der Wandfilmmenge ausgelesen. Im Verknüpfungspunkt 2 wird zu der aus der Kennlinie 1 entnommenen Wandfilmmenge WF(k) (ki ist ein Zeitindex) ein Wert WFOFF hinzuaddiert, der den minimalen Wandfilm bei Leerlauf angibt. Dieser Wert WOFF wird einem von der Drehzahl n abhängigen Kennlinie 3 oder einem von der Drehzahl und der Motortemperatur abhängigen Kennfeld entnommen. Diese minimale Wandfilmmenge WOFF kann aber auch im Kennfeld 1 mitberücksichtigt werden.
Eine Sample-And-Hold-Schaltung in Block 4 hält denjenigen Wert der Wandfilmmenge WFMl = WF(k) + WOFF fest, der bei Erscheinen eines Wiedereinsetzsignals B_WE an Block 4 anliegt. Dieser abgetastete WandfiImmengen-Wert WFMIS wird einem weiteren Verknüpfungspunkt 5 zugeführt, in dem er mit einem Korrekturfaktor fwe multipliziert wird. Dieser Korrekturfaktor fwe wird in einem Block 6 gebildet. Liegt ein Schubabschaltsignal B_SA vor, so wird über einen Schalter 7 eine Zeitkonstante ZFSA an den den Korrekturfaktor fwe bildenden Block 6 durchgeschaltet. Der Korrekturfaktor fwe wird dann mit der Zeitkonstanten ZFSA von einem Minimalwert 0 auf einen Maximalwert 1 aufgeregelt. Sobald ein Wiedereinsetzsignal B_WE vorliegt, wird der abgetastete Wert für die Wandfilmmenge WFMIS mit demjenigen Wert des Korrekturfaktors fwe multipliziert, auf den der Korrekturfaktor in Block 6 bis zum Zeitpunkt der Wiedereinsetzung aufgeregelt worden ist. Das Produkt aus diesem Korrekturfaktor fwe und dem abgetasteten Wert der lastabhängigen Wandfilmmenge WFMIS entspricht dann der Einspritzmehrmenge tewe.
Nach dem Wiedereinsetzen wird die soeben ermittelte Einspritzmehrmenge tewe mit einer Zeitkonstanten ZFWE wieder abgeregelt. Sobald nämlich das Wiedereinsetzsignal B_WE anliegt, wird der Schalter 7 auf diese Zeitkonstante ZFWE umgeschaltet und der in Block 5 gebildete Faktor fwe wird mit der Zeitkonstanten ZFWE abgeregelt. Durch Multiplikation dieses abgeregelten Faktors fwe mit der zum Zeitpunkt der Wiedereinsetzung abgetasteten Wandfilmmenge WFMIS erfolgt die Abregelung der Einspritzmehrmenge tewe.
Die beiden Zeitkonstanten ZFSA und ZFWE werden in Abhängigkeit von der Last oder der Drehzahl oder anderen geeigneten Motorgrößen vorgegeben.
Die Einspritzmehrmenge tewe wird zum Zeitpunkt des Wiedereinsetzens für jeden Zylinder einzeln berechnet. Dies ist insbesondere bei gestuftem Wiedereinsetzen erforderlich, da dann einzelne Zylinder erst später bei einer anderen Last zugeschaltet werden. Dadurch ergeben sich pro Zylinder auch die entsprechend dieser unterschiedlichen Last geänderten WandfiImmengen. Das Signal tewe für die zylinderindividuelle Einspritzmehrmenge wird in einem Verknüpfungspunkt einem aus dem Lastsignal tl abgeleiteten Signal te für die zylinderindividuelle Grundeinspritzmenge überlagert. Außerdem kann dem Signal te für die Grundeinspritzmenge im Verknüpfungspunkt 9 ein Korrektursignal TVUB überlagert werden, welches eine von der Batteriespannung abhängige Anzugsverzögerung des zylinderindividuellen Einspritzventils berücksichtigt. Zudem ist es zweckmäßig, in einem weiteren Verknüpfungspunkt 10 dem Signal te für die
Grundeinspritzmenge ein Korrektursignal teukg zu überlagern, das global (nicht zylinderselektiv) die Wandfilmkompensation bei steigender oder fallender Last (Übergangskompensation) berücksichtigt. Dieses globale Übergangskompensations-Signal teukg setzt sich aus drei Anteilen zusammen, nämlich einem K-Anteil, einem L-Anteil und einem W-Anteil. Die im Verknüpfungspunkt 11 einander überlagerten K- und L-Anteile werden aus der zeitlichen Änderung der lastabhängigen Wandfilmmenge WF(k) abgeleitet. Dabei werden kurzzeitige Änderungen der Wandfilmmenge als K-Anteil in einem ersten
Speicher 12 und langzeitige Änderungen als L-Anteil in einem zweiten Speicher 13 akkumuliert. Die Aufteilung der beiden Anteile ist abhängig von der Drehzahl und der Richtung der Laständerung. Die Änderung der Wandfilmmenge wird mit Hilfe eines Verzögerungsgliedes 14 ermittelt, welches einen um eine Zeiteinheit verzögerten Wert WF(k-l) der Wandfilmmenge an einem Verknüpfungspunkt 15 bereitstellt. Der Verknüpfungspunkt 15 bildet die Differenz zwischen dem k-ten und dem (k-1) -ten Wert der Wandfilmmenge, woraus sich die Änderungen der Wandfilmmenge ergeben. Der W-Anteil des
Übergangskompensations-Signals teukg wird in einem dritten Speicher 16 gebildet, der Änderungen eines von der Drosselklappenstellung und der Drehzahl abhängigen Nebenlastsignals tlw (z.B. im lOms-Raster) akkumuliert. Dieser W-Anteil wird in einem Verknüpfungspunkt 17 zu dem K- und dem L-Anteil hinzuaddiert.
Das Übergangskompensations-Signal teukg kann auch abweichend von der zuvor beschriebenen Methode bestimmt werden.
Aus dem mit den Korrektursignalen teukg, tewe und TVUB beaufschlagten Signal te für die Grundeinspritzmenge entsteht schließlich das gewünschte Signal ti für die zylinderindividuelle Einspritzmenge.
Tritt während einer Abregelung der Einspritzmenge ti eine Schubabschaltung auf, so wird der Abrege1Vorgang abgebrochen und das Signal ti über einen vom Schubabschaltsignal B_SA gesteuerten Schalter 18 auf Null gesetzt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln einer Einspritzmehrmenge beim Wiedereinsetzen mindestens eines ausgeblendeten Zylinders einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzmehrmenge (tewe) durch Multiplikation einer zum Zeitpunkt der Wiedereinsetzung aus einer lastabhängigen Wandfilmmenge (WFM1) mit einem Korrekturfaktor (fwe) ermittelt wird, wobei der Korrekturfaktor (fwe) während der Schubabschaltzeit bis zur Wiedereinsetzung mit einer ersten Zeitkonstanten (ZFSA) aufgeregelt worden ist, und daß anschließend der Korrekturfaktor (fwe) mit einer zweiten Zeitkonstanten (ZFWE) wieder abgeregelt wird.
2. Verfahren nach Ansoruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstanten (ZFSA, ZFWE) lastabhängig und/oder drehzahlabhängig sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten einer Schubabschaltung (B_SA) während des Abrege1Vorganges der Einspritzmehrmenge (tewe) der
Abrege1Vorgang abgebrochen und die Einspritzmehrmenge (tewe) auf den Wert 0 gesetzt wird.
PCT/DE1996/002448 1996-02-06 1996-12-18 Verfahren zum ermitteln einer einspritzmehrmenge beim wiedereinsetzen einer brennkraftmaschine WO1997029276A1 (de)

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