WO2014060075A1 - Verfahren zur ermittlung von mindestens einem tatsächlichen einspritzparameter mindestens eines injektors in einem verbrennungsmotor und motorsteuergerät - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Ermittlung von mindestens einem tatsächlichen Einspritzparameter mindestens eines Injektors in einem Verbrennungsmotor, mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Auswählen eines Injektors; Speichern von mindestens einem Bestromungsparameter des Injektors und eines zugehörigen Bestromungs-Zeitwerts; Messen von mindestens einem Einspritzparameter des Injektors und Speichern eines zugehörigen Messungs-Zeitwerts; Vergleichen des Messungs-Zeitwerts mit dem mindestens einen Bestromungs-Zeitwert und Zuordnen des mindestens einen Einspritzparameters zu dem mindestens einen Bestromungsparameter, bei welchem der Bestromungs-Zeitwert mit dem Messungs-Zeitwert übereinstimmt; Ermitteln eines zu dem durch den Messungs-Zeitwert angegebenen Zeitpunkt vorliegenden Motorlastpunkts anhand des mindestens einen Bestromungsparameters oder anhand des Messungs-Zeitwerts, und Speichern des mindestens einen Einspritzparameters oder eines aus diesem berechneten.Korrekturwerts in einem dem Motorlastpunkt zugeordneten Speicherbereich.

Description

Verfahren zur Ermittlung von mindestens einem tatsächlichen Einspritzparameter mindestens eines Injektors in einem Verbrennungsmotor und otorsteuergerät

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von mindestens einem tatsächlichen Einspritzparameter mindestens eines Injektors in einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 , sowie ein Motorsteuergerät gemäß Anspruch 9.

Verfahren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Mit ihrer Hilfe können möglichst genau tatsächlich vorliegende Einspritzparameter, insbesondere ein Einspritzbeginn und ein Einspritzende eines Injektors bestimmt werden. Eine Verbrennungsgüte und auch eine Zusammensetzung von Abgas einer Brennkraftmaschine werden maßgeblich durch Spritzbeginn und Spritzende der Injektoren bestimmt. Über ein elektronisches

Steuergerät wird jeder Injektor des Verbrennungsmotors bestromt, also mit einer

Spannung beziehungsweise einem Strom beaufschlagt, wobei durch den

Bestromungszeitpunkt, insbesondere den Bestromungsbeginn, die Bestromungsdauer und/oder den Bestromungsverlauf das Einspritzverhalten des Injektors steuerbar ist. Die Bestromung des Injektors wird vorzugsweise geregelt, um gesetzliche Grenzwerte in Hinblick auf Abgase des Verbrennungsmotors einhalten zu können. Dabei tritt

insbesondere bei einem Verbrennungsmotor, welcher ein Common-Rail-System aufweist, das Problem auf, dass zwischen dem Bestromungsbeginn und dem mit einem Nadelhub des Injektors einsetzenden tatsächlichen Spritzbeginn ein zeitlicher Versatz besteht. Entsprechend ergibt sich auch eine Verzögerung zwischen dem Bestromungseride und dem tatsächlichen Spritzende. Die Verzögerungen sind nicht nur für den konkreten Injektor charakteristisch, sondern sie können sich auch im Laufe von dessen

Lebensdauer aufgrund von Alterung und/oder Verschleiß ändern. Um gleichwohl in Hinblick auf das Verbrennungsverhalten des Motors und dessen Abgasentwicklung optimale Einspritzparameter vorsehen zu können, ist es nötig, die bei gegebener Bestromung des Injektors tatsächlich vorliegenden Einspritzparameter möglichst genau zu kennen.

Aus der DE 10 2004 006 896 A1 geht ein Verfahren hervor, bei welchem eine Spritzende- Abweichung aus einem Soll-Spritzende und dem gemessenen Ist-Spritzende berechnet wird, wobei ein Spritzbeginnabweichung aus einem Soll-Spritzbeginn und einem virtuellen Ist-Spritzbeginn bestimmt wird. Eine Erfassung der tatsächlichen Einspritzparameter erfolgt in einem stationären Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wobei ein solcher beispielsweise bei einer konstanten Drehzahl vorliegt. Um einen sinnvollen Messwert ermitteln zu können, werden typischerweise fünfzig Arbeitsspiele eines Zylinders benötigt, dem der Injektor zugeordnet ist. Da es prinzipiell unmöglich ist, die Drehzahl exakt konstant zu halten, ändert sich die Bestromung der Injektoren auch im stationären Betrieb fortwährend. Daher werden die tatsächlichen Einspritzparameter unter sich ständig zumindest geringfügig ändernden Bestromungsbedingungen gemessen. Eine korrekte Zuordnung von tatsächlichen Einspritzparametern zu Bestromungsbedingungen ist in diesem Fall nur sehr eingeschränkt möglich, und eine Korrektur, die an den

Bestromungsbedingungen vorgenommen wird, um gewünschte tatsächliche

Einspritzparameter zu gewährleisten, ist notwendig ungenau.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit Hilfe dessen mindestens ein tatsächlicher Einspritzparameter von mindestens einem Injektor in einem Verbrennungsmotor präzise und passend zu ihm zugeordneten, vorherbestimmten Bestromungsbedingungen ermittelt werden kann, wodurch auch eine Korrektur der Bestromungsbedingungen zu Einspritzparametern führt, welche genauer und

reproduzierbarer an vorherbestimmten Werten orientiert sind. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Motorsteuergerät zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen. . .

Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 1 geschaffen wird. Es wird ein Injektor ausgewählt. Mindestens ein Bestromungsparameter des Injektors und ein zugehöriger Bestromungs-Zeitwert, der einen Zeitpunkt

repräsentiert, zu dem der Injektor mit dem Bestromungsparameter beaufschlagt wird, werden gespeichert. Vorzugsweise wird während einer Mehrzahl von Arbeitsspielen eines dem ausgewählten Injektor zugeordneten Zylinders pro Arbeitsspiel mindestens ein Bestromungsparameter sowie der entsprechende Bestromungs-Zeitwert gespeichert. Es wird ein Einspritzparameter des Injektors gemessen und ein zugehöriger Messungs- Zeitwert, der einen Zeitpunkt repräsentiert, zu dem der mindestens eine

Einspritzparameter des Injektors gemessen wird, gespeichert. Der Messungs-Zeitwert wird mit dem mindestens einen Bestromungs-Zeitwert, vorzugsweise mit der Vielzahl von Bestromungs-Zeitwerten verglichen, und der mindestens eine gemessene

Einspritzparameter wird dem mindestens einen Bestromungsparameter zugeordnet, dessen Bestromungs-Zeitwert mit dem Messungs-Zeitwert übereinstimmt. Mit

Übereinstimmung zwischen dem Messungs-Zeitwert und dem Bestromungs-Zeitwert ist hier gemeint, dass der Messungs-Zeitwert und der Bestromungs-Zeitwert - innerhalb einer vorherbestimmten Toleranz - denselben Zeitpunkt repräsentieren. Anhand des Messungs-Zeitwertes oder anhand des mindestens einen dem gemessenen

Einspritzparameter zugeordneten Bestromungsparameter wird ein Motorlastpunkt bestimmt, der zu dem durch den Messungs-Zeitwert angegebenen Zeitpunkt vorlag. Der mindestens eine Einspritzparameter oder ein aus diesem berechneter Korrekturwert wird in einem Speicherbereich gespeichert, der dem Motorlastpunkt zugeordnet ist.

Dadurch, dass der gemessene tatsächliche Einspritzparameter bei einem Vergleich des Messungs-Zeitwertes mit dem Bestromungs-Zeitwert eindeutig einem

Bestromungsparameter zugeordnet wird, ist es nicht nötig, einen Lastpunkt und/oder eine Drehzahl des Verbrennungsmotors während beispielsweise fünfzig aufeinanderfolgenden Arbeitsspielen zur Vermessung des Injektors konstant zu halten. Vielmehr kann die Messung im laufenden Betrieb erfolgen, während sich die Drehzahl und der

Motorlastpunkt beständig ändern. Somit ändern sich auch die Bestromungsparameter fortlaufend mit der Drehzahl beziehungsweise dem Motorlastpunkt.

Bestromungsparameter und gemessene Einspritzparameter sind einander aber stets über die ihnen zugeordneten Zeitwerte eindeutig zuordenbar, wobei weiterhin über die

Bestromungsparameter sowie ein zu deren Wahl hinterlegtes Kennfeld und/oder über den Messungs-Zeitwert ein bei Messung des Einspritzparameters vorliegender Motorlastpunkt ermittelbar ist. Somit können die ermittelten Einspritzparameter oder die aus diesen errechneten Korrekturwerte zu den Motorlastpunkten gespeichert werden, so dass im Laufe einer fortgesetzten Durchführung des Verfahrens zu jedem Motorlastpunkt des Kennfelds eine Vielzahl von gemessenen Einspritzparametern und/oder Korrekturwerten erfasst wird. Diese können dann einer Korrektur der Bestromung des Injektors zugrunde gelegt werden. Als Bestromungsparameter kann/können ein Bestromungsbeginn, eine Bestromungsdauer und/oder ein Bestromungsverlauf gespeichert werden.

Es ist im Rahmen des Verfahrens möglich, dass ein Druckverlauf - in Strömungsrichtung gesehen - vor dem ausgewählten Injektor erfasst wird, wobei aus dem Druckverlauf ein Spritzende und ein gegebenenfalls virtueller Spritzbeginn ermittelt werden. Ein solches Verfahren, bei welchem ein Spritzende und ein virtueller Spritzbeginn aus dem

gemessenen Druckverlauf eines Einzelspeichers eines Common-Rail-Einspritzsystems bestimmt wird, geht aus der DE 10 2004 006 896 A1 hervor. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung ist hier bezüglich der Ermittlung des Spritzendes und des

Spritzbeginns aus dem Druckverlauf durch Verweis vollständig eingezogen. Aus der DE 10 2006 007 365 B3 geht ein Rekursionsverfahren zur Bestimmung eines Spritzendes hervor, wobei auch ein virtueller Spritzbeginn berechenbar ist. Auch dieses Dokument ist bezüglich des Verfahrens zur Ermittlung des Spritzendes und des Spritzbeginns aus einem entsprechenden Druckverlauf hier durch Verweis einbezogen. Mithilfe dieser beispielhaft genannten Verfahren ist es jedenfalls möglich, aus dem - in

Strömungsrichtung gesehen - vor dem ersten Injektor gemessenen Druckverlauf ein Spritzende und vorzugsweise auch einen Spritzbeginn als Einspritzparameter zu ermitteln.

Im Rahmen des Verfahrens ist es auch möglich, einen Ausfall des ausgewählten Injektors zu erkennen, insbesondere wenn kein tatsächlicher Spritzbeginn und/oder kein tatsächliches Spritzende feststellbar ist/sind. Ein Druckverlauf zeigt in diesem Fall während der Bestromung des Injektors typischerweise einen zumindest näherungsweise konstanten Wert. Auf diese Weise ist auch eine Fehlfunktionserkennung des Injektors möglich.

Es wird deutlich, dass während der Messung vorzugsweise ein Druckverlauf

insbesondere eines Einzelspeichers - in Strömungsrichtung gesehen - vor dem ausgewählten Injektor gemessen wird. Der zeitliche Druckverlauf kann in diesem Fall als der gemessene, mindestens eine Einspritzparameter des ersten Injektors aufgefasst werden. Als weitere, quasi abgeleitete Einspritzparameter werden aus dem Druckverlauf dann ein Spritzende und vorzugsweise auch ein Spritzbeginn, gegebenenfalls ein virtueller Spritzbeginn ermittelt. In dem Speicherbereich, der dem Motorlastpunkt zugeordnet ist, können demnach als Einspritzparameter der Druckverlauf selbst, das Spritzende, der Spritzbeginn oder der virtuelle Spritzbeginn, oder auch ein aus mindestens einem dieser Einspritzparameter berechneter Korrekturwert gespeichert werden.

Vorzugsweise ist jedem Motorlastpunkt eines für den Verbrennungsmotor hinterlegten, diskretisierten Motorkennfelds ein Speicherbereich zugeordnet. Dabei umfasst das Kennfeld vorzugsweise eine endliche Anzahl diskretisierter Motorlastpunkte, für die bestimmte Bestromungsparameter hinterlegt sind. Da bezüglich verschiedener Injektoren des Verbrennungsmotors herstellungs- und/oder alterungsbedingte Schwankungen im Ansprechverhalten existieren, ist bevorzugt für jeden von dem Verbrennungsmotor umfassten Injektor ein solches Kennfeld vorgesehen, so dass jedem Injektor für jeden von dem Kennfeld umfassten Motorlastpunkt bestimmte Bestromungsparameter zugeordnet sind. Ein für einen ausgewählten Injektor erfasster Einspritzparameter oder auch Korrekturwert wird in diesem Fall in einem Speicherbereich hinterlegt, der einerseits dem ausgewählten Injektor und andererseits dem während der Messung verwendeten Bestromungsparametern entsprechenden Motorlastpunkt zugeordnet ist.

Es wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der dem

Motorlastpunkt zugeordnete Speicherbereich ein Feld mit mehr als einem, vorzugsweise mit mindestens 10, vorzugszugsweise mit mindestens 20, vorzugsweise mindestens 30, vorzugsweise mindestens 40. und besonders bevorzugt mit genau 50 Speicherplätzen für jeweils einen Einspritzparameter oder Korrekturwert umfasst. Dabei werden in dem Feld hintereinander dem Motorlastpunkt zugeordnete Einspritzparameter oder Korrekturwerte gespeichert. Ist das Feld vollständig mit Werten belegt, wird ein ältester gespeicherter Einspritzparameter oder Korrekturwert aus dem Feld gelöscht, wenn ein neuer

Einspritzparameter oder Korrekturwert in dem Feld gespeichert wird.

Das diskretisierte Motorkennfeld umfasst vorzugsweise 1,6x16 Motorlastpunkte. Es ist auch möglich, ein dreidimensionales Motorkennfeld zu verwenden, welches dann bevorzugt 16x16x16 Motorlastpunkte aufweist. Jedem dieser Punkte ist ein

Speicherbereich mit einem vorzugsweise 50 Speicherplätze umfassenden Feld zugeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das Feld bei einem Neustart des Verbrennungsmotors nicht mit Werten versehen, beziehungsweise es wird neu initialisiert. Es müssen dann im Rahmen des Verfahrens zunächst dem entsprechenden Motorlastpunkt zugeordnete Messwerte ermittelt werden, wobei das Feld sukzessive mit Werten gefüllt wird.

Alternativ ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass die Einspritzparameter oder Korrekturwerte, die in dem Feld hinterlegt sind, beim

Abschalten des Verbrennungsmotors bevorzugt in einem dauerhaften Speicher erhalten bleiben und nach einem Neustart wiederum zur Verfügung stehen. Da es sich

insbesondere bei einer alterungsbedingten Drift der Injektoren um einen eher

langfristigen Trend handelt, kann dies sinnvoll sein, um gleich zu Beginn des Betriebs des Verbrennungsmotors sinnvolle Werte zur Korrektur der Einspritzung bereitstellen zu können.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass mindestens ein Bestromungsparameter des Injektors anhand der gespeicherten Einspritzparameter oder Korrekturwerte mit Hilfe eines Kennfeldes, nämlich eines Injektorkennfeldes, korrigiert wird. Ein solches Kennfeld kann als Referenz für die Korrektur der

Bestromungsparameter des ausgewählten Injektors herangezogen werden. In dem Kennfeld ist hinterlegt, wie sich die Einspritzparameter bei einer Änderung der

Bestromungsparameter verändern. Hieraus sind demnach Informationen ableitbar, wie der mindestens eine Bestromungsparameter geändert werden muss, um eine

gewünschte Korrektur der tatsächlich vorliegenden Einspritzparameter zu erzielen.

Besonders bevorzugt wird die Bestromung des Injektors anhand der Messwerte mithilfe eines Gold-Kennfeldes korrigiert.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass ein Mittelwert aus den gespeicherten Einspritzparametern oder Korrekturwerten berechnet wird. Dabei wird mindestens ein Bestromungsparameter des Injektors anhand dieses Mittelwertes korrigiert. Der Mittelwert wird vorzugsweise neu berechnet, wenn ein neuer

Einspritzparameter oder Korrekturwert in dem Feld gespeichert wird. Dabei wird vorzugsweise der mindestens eine Bestromungsparameter des Injektors auf der

Grundlage des neu berechneten Mittelwerts korrigiert. Nach einer erneuten Messung wird demnach der neu gemessene Wert in dem Feld gespeichert, während - bei vollständig bedatetem Feld - der älteste dort gespeicherte Wert gelöscht wird. Sodann wird ein neuer Mittelwert über alle in dem Feld gespeicherten Werte errechnet, wobei

offensichtlich ist, dass in die Mittelung - bei vollständig bedatetem Feld - stets die gleiche Zahl von Werten, vorzugsweise genau 50 Werte, einbezogen wird. Die Korrektur der Einspritzung, nämlich der Bestromungsparameter, wird dann nach der Neuberechnung des Mittelwerts auf der Grundlage des neuen Mittelwerts vorgenommen. Auf diese Weise wird quasi eine gleitende Korrektur auf der Grundlage einer gleitenden Mittelwertbildung realisiert. Dies wirkt letztlich als Tiefpass wirkt und hilft, kurzfristige Schwankungen in dem Einspritzverhalten des Injektors auszugleichen und die Korrekturen stattdessen eher auf langfristige Trends zu richten.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird auch bei einem noch nicht vollständig bedateten Feld der Mittelwert stets über alle Speicherplätze des Feldes berechnet. In diesem Fall ergibt sich zu Beginn der Bedatung des Feldes eine

vergleichsweise geringe Korrektur, weil die wenigen zunächst vorhandenen Werte addiert und gleichwohl durch die Gesamtzahl der Speicherplätze dividiert werden. Die Korrektur wird so langsam einer tatsächlich zu erzielenden Korrektur angepasst, während der zunächst zu klein berechnete Mittelwert sich mit fortschreitender Bedatung des Feldes dem eigentlichen Mittelwert annähert. Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn nur geringfügige Abweichungen des mindestens einen tatsächlichen Einspritzparameters zu den gewünschten Sollwerten existieren.

Bei einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, dass bei nicht vollständiger Bedatung des Feldes die ersteh Werte stärker gewichtet werden als die noch nicht bedateteh Speicherplätze. Beispielsweise ist es möglich, diese mit einem vorherbestimmten Faktor, vorzugsweise mit 10, zu multiplizieren. Der Faktor kann auch variabel dem Bedatungsstand des Feldes angepasst werden und mit zunehmender Bedatung abnehmen, bis er letztlich bei vollständiger Bedatung den Wert 1 erreicht. Alternativ ist es auch möglich, bei einem nicht vollständig bedateten Feld die Mittelung nur über die bereits mit Werten versehenen Speicherplätze durchzuführen. Diese Vorgehensweisen, nämlich entweder die Gewichtung oder die Mittelung nur über die mit Werten gefüllten Speicherplätze wird insbesondere dann bevorzugt, wenn bereits zu Beginn der Messungen eine vergleichsweise große Abweichung des tatsächlichen Einspritzverhaltens zu dem gewünschten Einspritzverhalten des Injektors vorliegt. Es ist dann auf diese Weise möglich, schneller zu einem stabilen, gewünschten Einspritzverhalten zu gelangen.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, dass der Mittelwert stets unter Gewichtung der Speicherplätze des Feldes berechnet wird, auch wenn dieses bereits vollständig bedatet ist. Auch hierbei ist es insbesondere möglich, jüngere Werte stärker zu gewichten als ältere Werte, die schon länger gespeichert sind, um die auf der Grundlage des Mittelwertes durchgeführte Korrektur etwas dynamischer an momentane Schwankungen des Einspritzverhaltes anpassen zu können.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, dass die gemessenen und gespeicherten Druckverläufe selbst gemittelt werden, wobei bevorzugt anschließend aus dem mittleren Druckverlauf abgeleitete Einspritzparameter wie ein Spritzende und vorzugsweise auch ein Spritzbeginn ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, aus jedem einzelnen Druckverlauf ein Spritzende und vorzugsweise auch einen Spritzbeginn zu ermitteln, wobei diese Werte in dem Feld hinterlegt und entsprechend gemittelt werden. Schließlich ist es auch möglich, einen aus dem gemittelten

Druckverlaufkurven ermittelten Einspritzparameter einerseits und einen durch Mittelung von aus einzelnen Druckverlauf-Kurven erhaltenen Einspritzparametern berechneten mittleren Einspritzparameter andererseits wiederum miteinander zu verrechnen beziehungsweise hieraus einen Mittelwert zu bilden. In diesem Fall ist es allerdings nötig, sowohl die Druckverlaufs-Kurven als auch die aus diesen erhaltenen Einspritzparameter zu speichern, mithin mehr als ein Feld pro Motorlastpunkt vorzusehen. In jedem Fall resultieren auf jede dieser Weisen letztlich einzelne Mittelwerte für die

Einspritzparameter, welche einer Korrektur des mindestens einen

Bestromungsparameters zugrunde gelegt werden können.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass ein

Bestromungsbeginn, eine Bestromungsdauer und/oder ein Bestromungsverlauf für den ausgewählten Injektor korrigiert wird. Es ist möglich, dass zum Erzielen eines

vorherbestimmten, gewünschten Einspritzverhaltens lediglich der Bestromungsbeginn variiert wird. Alternativ oder zusätzlich wird die Bestromungsdauer verändert, wobei es insbesondere möglich ist, einen Bestromungsende zu variieren. Alternativ oder zusätzlich wird außerdem der Bestromungsverlauf, also letztlich die Spannungs- und/oder . . Stromkurve, mit welcher der Injektor beaufschlägt wird, verändert. Selbstverständlich werden die Bestromungsbedingungen nur dann angepasst, wenn die tatsächlich vorliegenden Einspritzparameter nicht den vorherbestimmten, gewünschten Werten entsprechen.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich durch folgende Schritte auszeichnet: Ein Motorsteuergerät sendet eine Messaufforderung an eine Messeinrichtung zur Messung des mindestens einen Einspritzparameters für den ausgewählten Injektor. Nach dem Senden der Messaufforderung speichert das Motorsteuergerät so lange den während der darauffolgenden Einspritztakte jeweils aktuellen, mindestens einen

Bestromungsparameter für den ausgewählten Injektor, bis die Messeinrichtung den mindestens einen gemessenen Einspritzparameter des Injektors an das Motorsteuergerät zurücksendet. Um den gemessenen Einspritzparameter dem Bestromungsparameter zuordnen zu können, speichert das Motorsteuergerät zugleich mit dem mindestens einen Bestromungsparameter während der Einspritztakte den Bestromungs-Zeitwert, welcher den Zeitpunkt repräsentiert, zu dem der Injektor bestromt wird. Die Messeinrichtung empfängt derweil die Messaufforderung und startet einen Zeitgeber. Sie misst im

Folgenden während eines Arbeitsspieles des dem Injektor zugeordneten Zylinders den mindestens einen Einspritzparameter und speichert diesen sowie den Messungs-Zeitwert, den der Zeitgeber ausgibt, und der den Zeitpunkt der Messung des mindestens einen Einspritzparameters repräsentiert. Danach sendet die Messeinrichtung den mindestens einen gemessenen Einspritzparameter und den zugehörigen Messungs-Zeitwert an das Motorsteuergerät zurück. Dieses vergleicht den Messungs-Zeitwert mit den bis dahin gespeicherten Bestromungs-Zeitwerten und ordnet den mindestens einen gemessenen Einspritzparameter demjenigen mindestens einen Bestromungsparameter zu, für den der Messungs-Zeitwert - vorzugsweise innerhalb eines vorherbestimmten Toleranzintervalls - dem zugehörigen Bestromungs-Zeitwert in dem Sinne entspricht, dass beide - wiederum innerhalb eines vorherbestimmten Toleranzintervalls - denselben Zeitpunkt repräsentieren. Auf diese Weise wird der mindestens eine gemessene Einspritzparameter eindeutig seinem zugehörigen mindestens einen Bestromungsparameter zugeordnet. Das Motorsteuergerät bestimmt dann anhand des mindestens einen

Bestromungsparameters unter Rückgriff auf das hinterlegte Kennfeld oder anhand des Messungs-Zeitwertes den Motorlastpunkt, welcher zu dem Zeitpunkt der Messung des Einspritzparameters vorlag. Soll der Motorlastpunkt dabei anhand des Messungs- Zeitwertes ermittelt werden, speichert das Motorsteuergerät vorzugsweise zusätzlich zu den Bestromungsparametern auch die momentan vorliegenden Motorlastpunkte, die dann entsprechend anhand des Bestromungs-Zeitwertes den Messungs-Zeitwerten und damit auch den Einspritzparametern zugeordnet werden können. Schließlich speichert das Motorsteuergerät den mindestens einen Einspritzparameter oder den aus diesen berechneten Korrekturwert in dem Speicherbereich, welcher dem zugehörigen

Motorlastpunkt zugeordnet ist.

Das Motorsteuergerät ist dabei bevorzugt über eine CAN-Schnittstelle mit der

Messeinrichtung verbunden.

Der Zeitgeber der Messeinrichtung ist vorzugsweise mit einem Zeitgeber des

Motorsteuergerätes synchronisiert oder wird beim Empfangen der Messaufforderung, bevorzugt durch ein gemeinsam mit der Messaufforderung übermitteltes

Synchronisationssignal, mit diesem synchronisiert. Auf diese Weise kann die

Vergleichbarkeit des Messungs-Zeitwertes mit den Bestromungs-Zeitwerten auf einfache Weise sichergestellt werden.

Es wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass es nacheinander oder gleichzeitig für mindestens zwei, vorzugsweise für alle Injektoren des

Verbrennungsmotors durchgeführt wird. Es ist also möglich, dass das Verfahren sequenziell hintereinander für die Injektoren des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, indem nacheinander verschiedene Injektoren ausgewählt werden. Da jedoch im Rahmen des Verfahrens keine Injektoren deaktiviert werden, ist es bei entsprechender

Speicherkapazität und Rechenleistung des Motorsteuergeräts und/oder der

Messeinrichtung auch möglich, das Verfahren gleichzeitig für mindestens zwei, vorzugsweise für alle Injektoren des Verbrennungsmotors durchzuführen.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass es fortlaufend während eines Betriebs des Verbrennungsmotors durchgeführt wird. Dabei zeigt sich Folgendes: Das Verfahren greift nicht in die Steuerung beziehungsweise Regelung des Verbrennungsmotors ein. Es ist nämlich nicht nötig, während einer vorherbestimmten Anzahl von Arbeitsspielen eines Zylinders, dessen Injektor vermessen werden soll, einen Motorlastpunkt konstant zu halten. Vielmehr wird nach dem Senden der

Messaufforderung und der eigentlichen Messung erst nachträglich festgestellt, welcher Motorlastpunkt tatsächlich zum Messzeitpunkt vorlag. Der gemessene Wert für den mindestens einen Einspritzparameter wird sodann diesem Motorlastpunkt zugeordnet. Es ist daher nicht nötig, eine Vielzahl von Werten für den identischen Motorlastpunkt hintereinander zu ermitteln. Stattdessen können kontinuierlich während eines normalen Betriebs des Motors Werte gemessen werden, die jeweils den gerade herrschenden Motorlastpunkten zugeordnet werden. Letztlich ist so bei nur hinreichend langer

Durchführungsdauer des Verfahrens sichergestellt, dass für alle Motorlastpunkte des Kennfeldes eine hinreichende Zahl von Messwerten ermittelt wird, so dass das gesamte Kennfeld bedatet und eine geeignete Korrektur und/oder Regelung des

Einspritzverhaltens der Injektoren möglich ist. Insbesondere ist es nicht nötig, das Verfahren zu irgendeinem Zeitpunkt der Betriebsdauer des Verbrennungsmotors abzubrechen, weil dieses den normalen Motorbetrieb nicht beeinträchtigt,

beziehungsweise in keiner Weise in diesen eingreift. Insbesondere eine

Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors kann daher auch während der Durchführung des Verfahrens unter Einbeziehung aller Zylinder beziehungsweise aller Injektoren durchgeführt werden.

Es zeigt sich noch Folgendes: Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden die Injektoren des Verbrennungsmotors bezüglich ihres tatsächlichen Einspritzverhaltens gleichgestellt, so dass nach Möglichkeit alle Zylinder des Verbrennungsmotors ein gleiches Verbrennungsverhalten und nach Möglichkeit gleiche Abgaswerte aufweisen. Diese Gleichstellung der Injektoren erfolgt

lastpunktabhängig. Anhand der in dem Motorkennfeld hinterlegten Werte wählt das Motorsteuergerät abhängig von einem tatsächlich vorliegenden Motorlastpunkt jeweils eine geeignete Bestromung für die Injektoren aus, um nach Möglichkeit deren

Gleichstellung zu erreichen.

Wie bereits beschrieben, ist es auch möglich, dass im Rahmen des Verfahrens - vorzugsweise von dem Motorsteuergerät - ein Ausfall eines Injektors erkannt wird. In diesem Fall nimmt das Motorsteuergerät vorzugsweise den Injektor und damit bevorzugt auch den Zylinder, dem der Injektor zugeordnet ist, außer Betrieb, oder es hält den Verbrennungsmotor insgesamt an, um Schäden zu vermeiden.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Motorsteuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9 geschaffen wird. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es zur

Durchführung eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingerichtet ist. Damit ergeben sich im Hinblick auf das Motorsteuergerät die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens.

Hierbei sind lediglich die Verfahrensschritte dargestellt, die für einen einzelnen, ausgewählten Injektor vorgenommen werden. Soll mindestens ein Einspritzparameter für mehr als einen Injektor, vorzugsweise für alle Injektoren des Verbrennungsmotors bestimmt werden, werden die in der Figur dargestellten Verfahrensschritte gleichzeitig für die weiteren Injektoren oder alternativ nach Erreichen des Endes des Verfahrens bezüglich des vorhergehenden Injektors für den nachfolgenden Injektor wiederholt.

In einem Schritt S1 startet das Verfahren. In einem Schritt S2 sendet das

Motorsteuergerät eine Messaufforderung über die CAN-Schnittstelle an eine

Messeinrichtung.

An dieser Stelle verzweigt sich das Verfahren bezüglich der weiteren Verfahrensschritte, die von der Messeinrichtung vorgenommen werden, und eines Verfahrensschrittes, der von dem Motorsteuergerät vorgenommen wird. Von der Messeinrichtung wird in einem Schritt S3 ein Zeitgeber gestartet, der vorzugsweise mit einem Zeitgeber des

Motorsteuergeräts synchronisiert wird. Besonders bevorzugt ist von der

Messaufforderung ein Synchronisationssignal umfasst, welches zur Synchronisierung des Zeitgebers der Messeinrichtung herangezogen wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die Messeinrichtung und das Motorsteuergerät auf denselben Zeitgeber zugreifen.

In einem Schritt S4 misst die Messeinrichtung eine Druckverlaufskurve für den ausgewählten Injektor, wobei der Druck - in Strömungsrichtung gesehen - vor dem Injektor, besonders bevorzugt in einem dem Injektor zugeordneten Einzelspeicher, gemessen wird. Bevorzugt wird das Verfahren für Injektoren eines Common-Rail- Systems, vorzugsweise mit Einzelspeichern durchgeführt.

In einem Schritt S5 wird hier ebenfalls durch die Messeinrichtung aus dem gemessenen Druckverlauf ein Spritzende und ein Spritzbeginn ermittelt. Alternativ ist es möglich, dass der in Schritt S4 ermittelte Druckverlauf an das Motorsteuergerät gesendet wird, welches dann den Spritzbeginn und das Spritzende ermittelt.

In einem Schritt S6 sendet die Messeinrichtung bei den dargestellten Ausführungsbeispiel den berechneten Spritzbeginn und das berechnete Spritzende an das Motorsteuergerät.

Während die Messeinrichtung die Schritte S3 bis S6 durchführt, protokolliert das

Motorsteuergerät in einem Schritt S3' fortlaufend mindestens einen

Bestromungsparameter in jedem Einspritztakt des dem ausgewählten Injektor

zugeordneten Zylinders. Zugleich speichert es einen Bestromungs-Zeitwert für jedes Bestromungsereignis. Dies wird so lange durchgeführt, bis das Motorsteuergerät in einem Schritt S7 die von der Messeeinrichtung übermittelten Daten empfängt.

Anschließend vergleicht das Motorsteuergerät in einem Schritt S8 den in Schritt S4 durch die Messeinrichtung gespeicherten Messungs-Zeitwert mit den in Schritt S3' erfassten Bestromungs-Zeitwerten und ordnet anhand - vorzugsweise innerhalb einer

vorherbestimmten Toleranzgrenze - übereinstimmender Zeitwerte den gemessenen Spritzbeginn und das gemessene Spritzende dem mindestens einen zugehörigen

Bestromungsparameter zu.

Zugleich wird anhand des zugehörigen Bestromungsparameters ein Motorlastpunkt ermittelt, der zur Zeit der Messung des Druckverlaufs vorlag.

In einer Abfrage S9 erfolgt eine Plausibilitätsprüfung der in Schritt S8 ermittelten

Zuordnung, vorzugsweise unter Heranziehung des ebenfalls festgestellten

Motorlastpunktes.

Ergibt die Plausibilisierung, dass der ermittelte Spritzbeginn und das ermittelte Spritzende in Hinblick auf die Bestromungsparameter und/oder den Motorlastpunkt plausibel sind, werden diese in einem Schritt S10 in einem dem Motorlastpunkt zugeordneten

Speicherbereich, insbesondere einem Feld mit bevorzugt 50 Speicherplätzen, hinterlegt. Zugleich fällt ein ältester Eintrag aus dem Feld heraus.

In einem Schritt S1 1 werden die in dem Speicherbereich beziehungsweise Feld hinterlegten Werte gemittelt, und in einem Schritt S12 wird auf der Grundlage des in Schritt S1 1 ermittelten Mittelwerts eine Korrektur der Bestromung des ausgewählten Injektors durch das Motorsteuergerät durchgeführt.

Ergibt die Plausibilisierung in der Abfrage S9 dagegen ein negatives Ergebnis, sind also die ermittelten Werte für den Spritzbeginn und das Spritzende nicht plausibel in Hinblick auf den mindestens einen erfassten Bestromungsparameter und/oder den

Motorlastpunkt, wird die Messung in einem Schritt S13 verworfen.

Von dem Schritt S12 beziehungsweise von dem Schritt S13 kehrt das Verfahren vorzugsweise zurück zu dem Schritt S1. Es wird demnach bevorzugt fortlaufend durchgeführt. Dabei ist es möglich, dass hintereinander verschiedene Injektoren vermessen werden. Es ist allerdings auch möglich, dass verschiedene Injektoren gleichzeitig vermessen werden, wobei das Verfahren fortlaufend für verschiedene und/oder dieselben Injektoren durchgeführt wird.

Vorzugsweise wird das Verfahren während einer Lebensdauer des Motors nicht lediglich einmal, sondern mehrfach, insbesondere kontinuierlich während des Motorbetriebes durchgeführt, insbesondere um eine alterungs- und/oder verschleißbedingte Drift der Injektoren kompensieren zu können. Es kann so gewährleistet werden, dass die zur Erzielung einer optimalen Verbrennung und Einhaltung gesetzlicher Abgasgrenzwerte notwendigen Einspritzbedingungen über die gesamte Lebensdauer des

Verbrennungsmotors eingehalten werden können.

Insgesamt zeigt sich, dass mit Hilfe des Verfahrens eine schnelle, einfache und den Motorbetrieb nicht störende Drift-Kompensation für die Injektoren möglich ist. Es sind genaue Einspritzzeiten messbar, denen definiert Bestromungsbedingungen für die Injektoren zugeordnet werden können. Hierdurch wird eine sehr genaue Korrektur der Einspritzung möglich, und die Einhaltung gesetzlicher Abgasgrenzwerte beziehungsweise einer optimalen Verbrennung kann auch über die gesamte Lebensdauer des Motors gewährleistet werden. Dabei ist das Verfahren nahezu kostenneutral durchführbar, weil ohnehin in dem Verbrennungsmotor vorgesehene Einrichtungen wie insbesondere das Motorsteuergerät zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Ermittlung von mindestens einem tatsächlichen Einspritzparameter mindestens eines Injektors in einem Verbrennungsmotor, mit folgenden Schritten: Auswählen eines Injektors; Speichern von mindestens einem

Bestromungsparameter des Injektors und eines zugehörigen Bestromungs- Zeitwerts; Messen von mindestens einem Einspritzparameter des Injektors und Speichern eines zugehörigen Messungs-Zeitwerts; Vergleichen des Messungs- Zeitwerts mit dem mindestens einen Bestromungs-Zeitwert und Zuordnen des mindestens einen Einspritzparameters zu dem mindestens einen

Bestromungsparameter, bei welchem der Bestromungs-Zeitwert mit dem

Messungs-Zeitwert übereinstimmt; Ermitteln eines zu dem durch den Messungs- Zeitwert angegebenen Zeitpunkt vorliegenden Motorlastpunkts anhand des mindestens einen Bestromungsparameters öder anhand des Messungs-Zeitwerts, und Speichern des mindestens einen Einspritzparameters oder eines aus diesem berechneten Korrekturwerts in einem dem Motorlastpunkt zugeordneten

Speicherbereich.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der dem

Motorlastpunkt zugeordnete Speicherbereich ein Feld mit mehr als einem, vorzugsweise von mindestens 30 bis höchstens 70, vorzugsweise von mindestens 40 bis höchstens 60, besonders bevorzugt mit genau fünfzig Speicherplätzen für jeweils einen Einspritzparameter oder Korrekturwert umfasst, wobei in dem Feld hintereinander dem Motorlastpunkt zugeordnete Einspritzparameter oder

Korrekturwerte gespeichert werden, und wobei ein ältester gespeicherter Einspritzparameter oder Korrekturwert aus dem Feld gelöscht wird, wenn ein neuer Einspritzparameter oder Korrekturwert in dem Feld gespeichert wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bestromungsparameter des Injektors anhand der

gespeicherten Einspritzparameter oder Korrekturwerte mithilfe eines Kennfeldes, vorzugsweise eines Gold-Kennfeldes, korrigiert wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittelwert aus den gespeicherten Einspritzparametern oder

Korrekturwerten berechnet wird, wobei mindestens ein Bestromungsparameter des Injektors anhand des Mittelwerts korrigiert wird, wobei der Mittelwert vorzugsweise neu berechnet wird, wenn ein neuer Einspritzparameter oder Korrekturwert in dem Feld gespeichert wird, und wobei vorzugsweise der mindestens eine

Bestromungsparameter des Injektors auf der Grundlage eines neu berechneten Mittelwerts korrigiert wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestromungsbeginn, eine Bestromungsdauer und/oder ein

Bestromungsverlauf für den Injektor korrigiert wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motorsteuergerät eine Messaufforderung an eine Messeinrichtung zur Messung des mindestens einen Einspritzparameters für denvausgewählten Injektor sendet, wobei das Motorsteuergerät nach dem Senden der Messaufforderung! solange den mindestens einen aktuellen Bestromungsparameter für den Injektor speichert, bis die Messeinrichtung den mindestens einen gemessenen

Einspritzparameter des Injektors an das Motorsteuergerät zurücksendet, wobei das Motorsteuergerät zugleich mit dem mindestens einen Bestromungsparameter den Bestromungs-Zeitwert speichert, wobei die Messeinrichtung die Messaufforderung empfängt und einen Zeitgeber startet, wobei die Messeinrichtung während eines Arbeitsspiels eines dem Injektor zugeordneten Zylinders den mindestens einen . Einspritzparameter misst und den zugehörigen Messungs-Zeitwert des Zeitgebers speichert, wobei die Messeinrichtung den mindestens einen gemessenen

Einspritzparameter und den zugehörigen Messungs-Zeitwert an das Motorsteuergerät zurücksendet, wobei das Motorsteuergerät dem mindestens einen Einspritzparameter den mindestens einen zugehörigen Bestromungsparameter anhand eines Vergleichs des Messungs-Zeitwerts mit den gespeicherten

Bestromungs-Zeitwerten zuordnet, und wobei das Motorsteuergerät anhand des mindestens einen Bestromungsparameters oder anhand des Messungs-Zeitwerts den zu dem gemessenen Einspritzparameter gehörenden Motorlastpunkt ermittelt, und wobei das Motorsteuergerät den mindestens einen Einspritzparameter oder den aus diesem berechneten Korrekturwert in dem Speicherbereich speichert, welcher dem Motorlastpunkt zugeordnet ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nacheinander oder gleichzeitig für mindestens zwei, vorzugsweise für alle Injektoren des Verbrennungsmotors durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren fortlaufend während eines Betriebs des Verbrennungsmotors durchgeführt wird.

9. Motorsteuergerät, eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.