WO2021052763A1 - Method and device for post-injection diagnostics of an injection system of an internal combustion engine - Google Patents

Method and device for post-injection diagnostics of an injection system of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO2021052763A1
WO2021052763A1 PCT/EP2020/074538 EP2020074538W WO2021052763A1 WO 2021052763 A1 WO2021052763 A1 WO 2021052763A1 EP 2020074538 W EP2020074538 W EP 2020074538W WO 2021052763 A1 WO2021052763 A1 WO 2021052763A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injection
post
measurement signal
injector
pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/074538
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Hauser
Gerd RÖSEL
Markus Stutika
Anatoliy Lyubar
Robert Wiench
Wolfgang Lutz
Christian MEY
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of WO2021052763A1 publication Critical patent/WO2021052763A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/405—Multiple injections with post injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/09—Testing internal-combustion engines by monitoring pressure in fluid ducts, e.g. in lubrication or cooling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F02D2200/0604—Estimation of fuel pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine, the injection system having an injector that can be controlled to inject fluid, a high pressure area from which fluid to be injected is provided to the injector, and a pressure sensor.
  • the fluid to be injected is controlled by an appropriate control of the injectors, for. B. controlled by the valve lift of the nozzle needle of the injector, the opening time and / or the fuel pressure in the injection system.
  • the amount of fuel actually injected is influenced in particular by manufacturing tolerances and aging effects of the injection system. This results in deviations from the specified injection value, which are relatively large, particularly in the case of very small injection quantities, such as are required in the case of a pre-injection or a post-injection, for example for heating exhaust gas catalytic converters. It is particularly disadvantageous that the deviation can be different for each of the injectors.
  • the post-injection leads to turbulence in the combustion chamber and therefore to faster combustion of the main injection quantity that has already been added, which leads to an increased exhaust gas temperature and thus to faster heating of the exhaust gas catalytic converter in an exhaust gas tract of the internal combustion engine.
  • the post-injection has a significant influence on the smoothness of the internal combustion engine and on the particle emissions of the internal combustion engine. With a relatively small amount as post-injection, the running smoothness can be improved, but the amount of post-injection must be set in such a way that the particle emission does not become too high. Conventional amounts of fuel for post injection are around 1 mg.
  • the turbulence is too low for rapid combustion, so that the exhaust gas temperature increase is not sufficient for heating the exhaust gas catalytic converter.
  • the failure of the post-injection is particularly critical, as a result of which the formation of turbulence based thereon does not occur. If the amount of fuel injected for the post-injection is higher than the tolerated quantity, the pistons may be wetted during a post-injection process. This results in increased particle emissions.
  • the object of the present disclosure is to create a method and a device with which a post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine can be carried out in a simple and reliable manner.
  • a method for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine has the the steps listed below.
  • the injection system has an injector, a high pressure area and a pressure sensor.
  • the injector is set up to inject fluid into the combustion chamber of the internal combustion engine and is activated accordingly in this regard.
  • the high pressure area provides the injector with fluid to be injected.
  • the pressure sensor is designed to detect a measurement signal that is characteristic of the pressure of the fluid to be injected that is present in the high pressure area.
  • the injector is activated during a main injection time interval for carrying out a main injection in the course of a work cycle of an internal combustion engine.
  • the main injection time interval is accordingly a time span during which a signal is transmitted to the injector which controls the injector to carry out the main injection of the internal combustion engine.
  • fluid in particular fuel
  • the working cycle of the internal combustion engine has the four cycles of intake, compression, workA / burn and discharge.
  • the main injection takes place after the intake and before the ignition or before the combustion of the air / fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the injector is activated during a post-injection time interval for carrying out a post-injection that follows the main injection in time, in the course of the same work cycle.
  • the post-injection time interval is accordingly the time span in which a signal for carrying out the post-injection is transmitted to the injector.
  • the post-injection takes place after the ignition of the air / fuel mixture in the internal combustion engine.
  • the injector is activated during the post-injection time interval to inject a fuel quantity of 1 mg ⁇ 0.25 mg into the combustion chamber for post-injection.
  • a measurement signal profile is recorded with the pressure sensor. The recorded measurement signal profile is characteristic of the pressure profile of the fluid prevailing in the high pressure area of the injection system.
  • the main injection and the post-injection can accordingly influence the pressure curve within the high-pressure area. This in turn can influence the recorded measurement signal curve. If, for example, fluid is injected from the high pressure area into the combustion chamber by means of the injector during the main injection time interval, the pressure in the high pressure area of the injection system drops. Accordingly, the recorded measurement signal profile can be influenced by the main injection. In addition, the pressure in the high-pressure area of the injection system falls if, during the post-injection time interval, fluid / fuel is injected from the high-pressure area into the combustion chamber of the internal combustion engine by means of the injector as post-injection. Accordingly, the recorded measurement signal profile can also be influenced by the post-injection.
  • the post-injection does not take place as desired during the post-injection time interval, in which, for example, too much fluid is injected from the high-pressure area into the combustion chamber by means of the injector, or if too little or no fluid is injected from the high-pressure area into the combustion chamber of the internal combustion engine during the post-injection time interval by means of of the injector is injected, this also influences the measurement signal profile recorded by means of the pressure sensor.
  • an expected measurement signal profile is provided.
  • the expected measurement signal profile is characteristic of the pressure profile expected in the high pressure area of the injection system due to the main injection and the post-injection.
  • the expected measurement signal profile can, for example, be stored in a memory and made available therefrom to the method according to the present disclosure.
  • the expected measurement signal profile can, for example, also be a characteristic map or a function that can also be influenced by parameters of the internal combustion engine.
  • the recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile. That part of the recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile that occurs during of the post-injection time interval was recorded with the pressure sensor, so that the corresponding part of the recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile based on the expected post-injection. According to the present disclosure, it is then recognized that the post-injection of the injection system is functioning properly if the recorded measurement signal profile corresponds to the expected measurement signal profile.
  • the post-injection is functioning properly when the signal excursions of the recorded measurement signal curve due to the pressure change in the high-pressure area, due to the fluid injection by means of the injector during the post-injection time interval, correspond to the signal fluctuations of the expected measurement signal curve provided.
  • the post-injection remains during a
  • Post-injection time interval is reflected in the recorded measurement signal curve of the pressure sensor. If this recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile, it is recognized that the recorded measurement signal profile is constant during the post-injection time interval or does not follow the signal amplitude of the expected measurement signal profile. Accordingly, it can be recognized that the post injection of the injection system is not taking place. If, for example, too much or too little fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine during the post-injection time interval, this is also reflected in a pressure drop that is too strong or too weak within the high pressure area of the injection system, which in turn can be read out by the pressure sensor in the recorded measurement signal curve.
  • this recorded measurement signal profile is then compared with the expected measurement signal profile, it can be concluded that the post-injection is too strong or too weak during the post-injection time interval, as a result of which it is recognized that the post-injection of the injection system is not functioning properly.
  • it is therefore very simple and possible to determine in a reliable manner whether the post-injection of the injection system was functioning properly or whether the post-injection of the injection system was not functioning at all or was not functioning properly.
  • no additional components have to be installed in the injection system of the internal combustion engine in order to carry out the method according to the present disclosure, since all of the components required to carry out the method according to the present disclosure are present in a conventional injection system.
  • the post-injection of the injection system is functioning properly if the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile by less than a predetermined threshold value. Accordingly, it is recognized that the post-injection of the injection system is not functioning properly if the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile by more than the predetermined threshold value.
  • the threshold value can, for example, be stored in the memory and be provided for carrying out the method according to this embodiment. According to this embodiment, it is possible to take into account a certain tolerance for post-injection diagnosis of the injection system, which makes the method more versatile.
  • the post-injection can be regarded as having taken place correctly. If, in a subsequent work cycle, the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile by a value that is greater than the predetermined threshold value, then the post-injection of the injection system can be recognized as improper and a corresponding response can be made.
  • the method additionally has the following steps if it is recognized that the injection system is not working properly works: Adjusting the control of the injector during the post-injection time interval to carry out the post-injection until it is recognized that the post-injection was carried out correctly. If, for example, it is recognized that the post-injection did not take place during the post-injection time interval, that is, the injector did not open during the post-injection time interval, then according to this embodiment an adaptation of the control of the injector takes place.
  • the adaptation of the control of the injector can be, for example, to adapt the control current to the injector or to lengthen the post-injection time interval during which the injector is controlled to control the post-injection. It is accordingly possible to react to changes in the injection system in order to implement a proper post-injection during the operating time of the injection system.
  • the activation of the injector is adapted in that the post-injection time interval and accordingly the activation time of the injector for carrying out the post-injection is extended until it is recognized that the post-injection was carried out properly.
  • the post-injection time interval is lengthened or increased until the injector discharges the predetermined amount of fluid / amount of fuel from the high-pressure region into the combustion chamber.
  • the post-injection can be post-corrected up to the desired amount in a very simple manner.
  • the control of the injector is adapted by shortening the post-injection time interval and accordingly the control time of the injector for performing the post-injection until it is recognized that the post-injection was carried out properly. If, for example, the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile in such a way that it is recognized that too much fuel was released from the high-pressure area into the combustion chamber by means of the injector during the post-injection time interval, then according to this embodiment the post-injection time interval and, accordingly, the activation time of the injector to carry out the post-injection can be shortened, which means less fluid of the high pressure area is injected into the combustion chamber by means of the injector. According to this embodiment, it is possible in a very simple manner to control the amount of fluid for post-injection of too much fluid to the correspondingly desired amount of fluid. In particular, the particle emission can thereby be reduced.
  • the post-injection time interval and accordingly the activation time of the injector for performing the post-injection is lengthened or shortened by a certain number of milliseconds per work cycle, the number of milliseconds being between 0.003 ms and 0.007 ms.
  • the activation time is lengthened or shortened by 0.005 ms.
  • a change in the activation time by 0.005 ms leads to a change in the injection mass of approx. 0.3 milligrams.
  • the number of milliseconds can be dependent on boundary conditions of the injection system. Such boundary conditions can be, for example, the flow rate or the pressure in the injection system.
  • the method is carried out during a pressure plateau of the pressure profile within the high pressure area.
  • a pressure plateau is, for example, a period of time during which the pressure is constant within the high pressure area.
  • a pressure plateau is present, for example, when no additional fluid is conveyed in the high pressure area by means of a high pressure pump and no fluid is removed from the high pressure area by means of one or more of the injectors.
  • the pressure at the start of the method can be determined particularly easily, which is why the method can advantageously be carried out simply and precisely.
  • a device for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine has a control unit which is designed to control an aforementioned method.
  • the device can be, for example, the engine control unit. It is also conceivable that the device is part of the Is engine control unit or is installed as an additional control unit, for example in a vehicle of the internal combustion engine.
  • an aforementioned method is used for post-injection diagnosis of an injection system of an Otto-cycle internal combustion engine or a diesel-operated internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an injection system according to a first embodiment
  • Fig. 2 is a schematic representation of a first diagram, the one
  • Fig. 3 is a schematic representation of a second diagram that a
  • Control waveform diagram 410 an injection rate history diagram 420, and a pressure history diagram 430 show
  • Fig. 4 is a schematic representation of a third diagram that a
  • Control waveform diagram 510 and pressure waveform diagram 520 show.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an injection system 100 of an internal combustion engine, the injection system 100 having a low pressure area 110, a floch pressure area 120, a reservoir 130, a high pressure pump 140, several injectors 150, a rail 160 and a pressure sensor 170.
  • the low-pressure region 110 comprises all regions of the injection system 100 in which the fluid to be injected has a relatively low pressure.
  • High pressure area 120 comprises all areas of the injection system 100 in which the fluid to be injected has a relatively high pressure, for example 10 MPa, 25 MPa, 35 MPa or more.
  • the reservoir 130 is designed to provide fluid to the injection system 100.
  • the injection system 100 can have a low-pressure pump (not shown) which is designed to supply fluid from the reservoir 130 to the high-pressure pump 140 and to apply a pressure of, for example, 4 bar to 5 bar to the fluid.
  • the high-pressure pump 140 acts on the fluid supplied to it by means of the low-pressure pump with the desired pressure for the high-pressure area.
  • the injectors 150 are designed to supply the fluid from the high-pressure region 120 to a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the rail 160 forms that region of the high pressure region 120 which supplies or provides the fluid to the injectors 150.
  • the pressure sensor 170 is designed to detect a measurement signal that is characteristic of the pressure profile within the high pressure area 120.
  • FIG. 1 additionally shows a control unit 200 which is designed to control the injection system 100 and in particular the injectors 150.
  • control unit 200 has a program / data memory 210, a computing unit 220 and an error memory 230.
  • the program / data memory 210 is designed to provide programs and / or data for controlling the injection system 100 to the control unit 200.
  • the computing unit 220 is designed to use input variables to calculate output parameters that are supplied to the injectors 150, for example.
  • the error memory 230 is designed to store errors that occur during the control of the injection system 100 and, if necessary, to display a user of the injection system 100 by means of an error display device.
  • the control unit 200 is designed to carry out a method in accordance with the present disclosure and / or a method in accordance with one of the present embodiments.
  • FIG. 2 shows a first diagram 300 which shows an injection rate into one of the combustion chambers of the internal combustion engine over the crankshaft angle 301 during operation represents the internal combustion engine. Accordingly, represents the abscissa of the diagram
  • FIG. 300 represents the crankshaft angle 301 and the ordinate of diagram 300 represents the injection rate 302.
  • a main injection 303 and a post-injection 304 can be seen from the first diagram 300.
  • a top dead center 305 and an ignition angle 306 are shown.
  • the top dead center 305 represents the crankshaft angle 301 in which the combustion chamber of the internal combustion engine has its smallest volume.
  • the ignition angle 306 represents that crankshaft angle
  • the main injection 303 takes place before the top dead center 305 and before the ignition angle 306.
  • the post-injection 304 takes place after ignition of the air / fuel mixture which was enriched by the main injection 303.
  • FIG. 3 shows a second diagram 400, the second diagram 400 showing a control signal curve diagram 410, an injection rate curve diagram 420, and a pressure curve diagram 430.
  • the control signal waveform diagram 410 shows a control signal 412 for one of the injectors 150 over a crankshaft angle 411. Accordingly, the control signal waveform diagram 410 shows how the injector 150 is actuated to inject fluid from the high pressure area 120.
  • a control signal curve 413 for the main injection and a control signal curve 414 for the post-injection can be seen from the control signal curve diagram 410.
  • an extension 415 of the control signal profile of the post-injection can be seen.
  • the extension 415 is based, for example, on the knowledge that the expected measurement signal profile does not correspond to the measured measurement signal profile of the pressure sensor 170, so that an extension 415 of the control signal profile of the post-injection had to take place in order to realize a proper post-injection.
  • the injection rate profile diagram 420 shows an injection rate 422 of the injector 150 over the crankshaft angle 411. From the injection rate profile diagram 420 Accordingly, the injection rate 423 of the main injection and the injection rate 424 when the post-injection has not taken place and the injection rate 425 when the post-injection has taken place can be seen. The injection rate 424 when the post-injection has not taken place can accordingly be seen from the injection rate curve diagram 420, since no signal deflection of the injection rate due to the post-injection can be seen. The injection rate 425 when post-injection has taken place can be seen from the fact that a signal deflection can be seen from the injection rate profile diagram.
  • the pressure curve diagram 430 shows the pressure 432 within the high pressure region 120 over the crankshaft angle 411. From the pressure curve diagram 430, the pressure curve 433 of the main injection, and in particular the pressure drop due to the main injection, as well as the pressure curve 434 if post-injection has not taken place and the pressure curve 435 if post-injection has taken place, and in particular the pressure drop due to the post-injection, can be seen. From the pressure curve diagram 430 it can be seen very clearly that the pressure curve 434 within the high-pressure region 120 remains constant if the post-injection has not taken place, while the pressure curve 435 falls within the high-pressure region 120 if the post-injection has taken place.
  • FIG. 4 shows a third diagram 500, the third diagram 500 showing a control signal curve diagram 510 and a pressure curve diagram 520.
  • the control signal waveform diagram 510 shows a control signal 512 over the crankshaft angle 511 for the tensioning of one of the injectors 150 of the injection system 100.
  • the control signal waveform diagram 510 accordingly shows a control signal waveform 513 for the main injection and a control signal waveform 514 for the post-injection.
  • the pressure curve diagram 520 shows the pressure curve 522 within the high pressure region 120 of the injection system 100 over the crankshaft angle 511.
  • the pressure curve diagram 520 shows a first pressure curve 523, a second pressure curve 524, a third pressure curve 525 and a fourth pressure curve 526.
  • the third pressure curve 525 corresponds to the expected one Pressure curve with proper main injection and post-injection.
  • the second pressure profile 524 corresponds to the measurement signal profile detected by means of the pressure sensor 170 if the main injection and the post-injection took place properly.
  • the second pressure curve 524 and the third pressure curve 525 accordingly lie one above the other.
  • the first pressure curve 523 corresponds to one
  • the fourth pressure curve 526 corresponds to the pressure curve within the high pressure area 120 of the injection system 100, too much fluid being injected from the high pressure area 120 into the combustion chamber of the internal combustion engine by the injector 150 during the main injection and post-injection. Accordingly, the pressure drop due to the main injection and post-injection is too great compared to the expected pressure curve.
  • High pressure pump 140 or by others of the injectors 150 is or is influenced. Such an influencing must be taken into account when evaluating the recorded measurement signal profile by means of the pressure sensor 170.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for post-injection diagnostics of an injection system (100), wherein the method comprises the following steps: - controlling an injector (150) during a main injection interval in order to carry out a main injection during the course of a work cycle of the internal combustion engine; - controlling the injector (150) during a post-injection interval in order to carry out a post-injection which is temporally subsequent to the main injection, in the course of the work cycle of the internal combustion engine; - detecting a measurement signal curve by means of a pressure sensor (170), wherein the detected measurement signal curve is characteristic of the pressure profile prevailing in a high-pressure region (120) of the injection system (100), and wherein the detected measurement signal curve can be influenced by the main injection and the post-injection; - providing an expected measurement signal curve , wherein the expected measurement signal curve is characteristic of the pressure profile expected in the high-pressure region (120) of the injection system (100) on the basis of the main injection and the post-injection; - comparing the detected measurement profile to the expected measurement signal curve and detecting that the post-injection of the injection system (100) functions properly when the detected measurement signal curve corresponds to the expected measurement signal curve.

Description

Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zur Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine Method and device for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, wobei das Einspritzsystem einen Injektor, der zur Einspritzung von Fluid ansteuerbar ist, einen Hochdruckbereich, aus dem einzuspritzendes Fluid dem Injektor bereitgestellt wird, und einen Drucksensor aufweist. The invention relates to a method and a device for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine, the injection system having an injector that can be controlled to inject fluid, a high pressure area from which fluid to be injected is provided to the injector, and a pressure sensor.
Herkömmlich wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine das einzuspritzende Fluid durch eine entsprechende Steuerung der Injektoren, z. B. durch den Ventilhub der Düsennadel des Injektors, die Öffnungsdauer und/oder den Kraftstoffdruck im Einspritzsystem gesteuert. Allerdings wird die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge noch insbesondere durch Fertigungstoleranzen und Alterungseinflüssen des Einspritzsystems beeinflusst. Dadurch ergeben sich Abweichungen von dem vorgegebenen Einspritzwert, die insbesondere bei sehr geringen Einspritzmengen, wie sie bei einer Voreinspritzung oder bei einer Nacheinspritzung beispielsweise zur Erhitzung von Abgaskatalysatoren benötigt werden, relativ groß sind. Besonders nachteilig ist, dass die Abweichung für jeden der Injektoren unterschiedlich sein kann. Conventionally, during operation of the internal combustion engine, the fluid to be injected is controlled by an appropriate control of the injectors, for. B. controlled by the valve lift of the nozzle needle of the injector, the opening time and / or the fuel pressure in the injection system. However, the amount of fuel actually injected is influenced in particular by manufacturing tolerances and aging effects of the injection system. This results in deviations from the specified injection value, which are relatively large, particularly in the case of very small injection quantities, such as are required in the case of a pre-injection or a post-injection, for example for heating exhaust gas catalytic converters. It is particularly disadvantageous that the deviation can be different for each of the injectors.
Zur Kompensation der Abweichung zwischen der vorgegebenen Einspritzmenge und der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge insbesondere während einer Voreinspritzung und/oder während einer Nacheinspritzung wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Laufunruhe des Verbrennungsmotors ausgewertet wird. Dieses Verfahren wird insbesondere bei Dieselmotoren verwendet. Bei modernen Brennkraftmaschinen ist es insbesondere wichtig, dass die Nacheinspritzung ordnungsgemäß erfolgt. Eine Betriebstemperatur eines Abgaskatalysators liegt beispielsweise zwischen 400 °C und 900 °C. Um dieses Temperaturband schnellstmöglich zu erreichen, wird eine sehr kleine Einspritzmenge nach einer Haupteinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine als die sogenannte Nacheinspritzung eingespritzt. Diese Nacheinspritzung erzeugt kaum Drehmoment, sondern vor allem thermische Energie. Die Nacheinspritzung führt zu Turbulenzen in dem Brennraum und deshalb zu einem schnelleren Verbrennen der bereits zugegebenen Haupteinspritzmenge, was zur erhöhten Abgastemperatur und dadurch zu einem schnelleren Aufheizen des Abgaskatalysators in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine führt. Zusätzlich hat die Nacheinspritzung einen wesentlichen Einfluss auf die Laufruhe der Brennkraftmaschine und auf die Partikelemission der Brennkraftmaschine. Mit einer relativ kleinen Menge als Nacheinspritzung kann die Laufruhe verbessert werden, wobei jedoch die Menge der Nacheinspritzung derart eingestellt werden muss, sodass die Partikelemission nicht zu hoch wird. Herkömmliche Kraftstoffmengen für die Nacheinspritzung liegen bei ungefähr 1 mg. Bei zu gering eingespritzten Mengen an Kraftstoff während der Nacheinspritzung sind die Turbulenzen für die schnelle Verbrennung zu gering, wodurch die Abgastemperaturerhöhung zum Abgaskatalysatorheizen nicht ausreichend ist. Insbesondere kritisch ist zudem das Ausbleiben der Nacheinspritzung, wodurch die darauf basierende Turbulenzbildung ausbleibt. Bei einer eingespritzten Kraftstoffmenge für die Nacheinspritzung, die höher als die tolerierten Mengen sind, kann es bei einem Nacheinspritzvorgang zur Benetzung von Kolben kommen. Dies hat eine erhöhte Partikelemission zur Folge. To compensate for the deviation between the specified injection quantity and the actually injected fuel quantity, in particular during a pre-injection and / or during a post-injection, a method has already been proposed in which the uneven running of the internal combustion engine is evaluated. This method is used in particular in diesel engines. In modern internal combustion engines, it is particularly important that the post-injection takes place properly. An operating temperature of a catalytic converter is between 400 ° C and 900 ° C, for example. In order to reach this temperature range as quickly as possible, a very small injection quantity is injected into the combustion chamber after a main injection Internal combustion engine injected as the so-called post-injection. This post-injection hardly generates any torque, but mainly thermal energy. The post-injection leads to turbulence in the combustion chamber and therefore to faster combustion of the main injection quantity that has already been added, which leads to an increased exhaust gas temperature and thus to faster heating of the exhaust gas catalytic converter in an exhaust gas tract of the internal combustion engine. In addition, the post-injection has a significant influence on the smoothness of the internal combustion engine and on the particle emissions of the internal combustion engine. With a relatively small amount as post-injection, the running smoothness can be improved, but the amount of post-injection must be set in such a way that the particle emission does not become too high. Conventional amounts of fuel for post injection are around 1 mg. If the amount of fuel injected is too low during the post-injection, the turbulence is too low for rapid combustion, so that the exhaust gas temperature increase is not sufficient for heating the exhaust gas catalytic converter. In addition, the failure of the post-injection is particularly critical, as a result of which the formation of turbulence based thereon does not occur. If the amount of fuel injected for the post-injection is higher than the tolerated quantity, the pistons may be wetted during a post-injection process. This results in increased particle emissions.
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der auf einfache und zuverlässige Weise eine Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine durchgeführt werden kann. The object of the present disclosure is to create a method and a device with which a post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine can be carried out in a simple and reliable manner.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren aufweisend die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs und eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das Verfahren auszuführen, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des vorliegenden Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. The object is achieved by a method having the features of the independent patent claim and a device which is designed to carry out the method. Advantageous refinements of the present method are given in the dependent claims.
Gemäß vorliegender Offenbarung weist ein Verfahren zur Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine die nachfolgend aufgezählten Schritte auf. Das Einspritzsystem weist einen Injektor, einen Hochdruckbereich und einen Drucksensor auf. Der Injektor ist dazu eingerichtet Fluid in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzen und wird diesbezüglich entsprechend angesteuert. Der Hochdruckbereich stellt dem Injektor einzuspritzendes Fluid bereit. Der Drucksensor ist dazu ausgebildet, ein Messsignal zu erfassen, das charakteristisch für den in dem Hochdruckbereich herrschenden Druck des einzuspritzenden Fluids ist. According to the present disclosure, a method for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine has the the steps listed below. The injection system has an injector, a high pressure area and a pressure sensor. The injector is set up to inject fluid into the combustion chamber of the internal combustion engine and is activated accordingly in this regard. The high pressure area provides the injector with fluid to be injected. The pressure sensor is designed to detect a measurement signal that is characteristic of the pressure of the fluid to be injected that is present in the high pressure area.
Gemäß vorliegender Offenbarung wird der Injektor während eines Haupteinspritzungszeitintervalls zur Durchführung einer Haupteinspritzung im Zuge eines Arbeitsspiels einer Brennkraftmaschine angesteuert. Das Haupteinspritzungszeitintervall ist demgemäß eine Zeitspanne, während der ein Signal an dem Injektor übertragen wird, das dem Injektor zur Durchführung der Haupteinspritzung der Brennkraftmaschine ansteuert. Während der Haupteinspritzung wird Fluid, insbesondere Kraftstoff, zur Verbrennung in den Brennraum während eines Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine eingespritzt. Das Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine weist gemäß einer Ausführungsform die vier Takte Ansaugen, Verdichten, ArbeitenA/erbrennen und Ausstößen auf. Die Haupteinspritzung erfolgt nach dem Ansaugen und vor der Zündung bzw. vor dem Verbrennen des Luft-/Kraftstoff-Gemischs in den Brennraum der Brennkraftmaschine. According to the present disclosure, the injector is activated during a main injection time interval for carrying out a main injection in the course of a work cycle of an internal combustion engine. The main injection time interval is accordingly a time span during which a signal is transmitted to the injector which controls the injector to carry out the main injection of the internal combustion engine. During the main injection, fluid, in particular fuel, is injected into the combustion chamber for combustion during a working cycle of the internal combustion engine. According to one embodiment, the working cycle of the internal combustion engine has the four cycles of intake, compression, workA / burn and discharge. The main injection takes place after the intake and before the ignition or before the combustion of the air / fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine.
Gemäß vorliegender Offenbarung wird der Injektor während eines Nacheinspritzungszeitintervalls zur Durchführung einer der Haupteinspritzung zeitlich nachfolgenden Nacheinspritzung, im Zuge desselben Arbeitsspiels angesteuert. Das Nacheinspritzungszeitintervall ist demgemäß die Zeitspanne, in der an dem Injektor ein Signal zur Durchführung der Nacheinspritzung übertragen wird. Die Nacheinspritzung erfolgt nach der Zündung des Luft-/Kraftstoff-Gemischs in der Brennkraftmaschine. Gemäß einer Ausführungsform wird der Injektor während des Nacheinspritzungszeitintervalls angesteuert, eine Kraftstoffmenge von 1 mg ± 0,25 mg zur Nacheinspritzung in den Brennraum einzuspritzen. Gemäß vorliegender Offenbarung wird ein Messsignalverlauf mit dem Drucksensor erfasst. Der erfasste Messsignalverlauf ist dabei charakteristisch für den in dem Hochdruckbereich des Einspritzsystems herrschenden Druckverlaufs des Fluids. Die Haupteinspritzung und die Nacheinspritzung können dementsprechend den Druckverlauf innerhalb des Hochdruckbereichs beeinflussen. Die wiederum kann den erfassten Messsignalverlauf beeinflussen. Wird beispielsweise während des Haupteinspritzungszeitintervall Fluid aus dem Hochdruckbereich in dem Brennraum mittels des Injektors eingespritzt, sinkt der Druck in dem Hochdruckbereich des Einspritzsystems. Demgemäß ist der erfasste Messsignalverlauf durch die Haupteinspritzung beeinflussbar. Zudem sinkt der Druck in dem Hochdruckbereich des Einspritzsystems, wenn während des Nacheinspritzungszeitintervalls Fluid / Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Brennraum der Brennkraftmaschine mittels des Injektors als Nacheinspritzung eingespritzt wird. Demgemäß ist der erfasste Messsignalverlauf auch durch die Nacheinspritzung beeinflussbar. Erfolgt allerdings während des Nacheinspritzungszeitintervalls die Nacheinspritzung nicht wie erwünscht, in dem beispielsweise zu viel Fluid aus dem Hochdruckbereich in den Brennraum mittels des Injektors eingespritzt wird, bzw. wenn zu wenig oder gar kein Fluid aus dem Hochdruckbereich in den Brennraum der Brennkraftmaschine während des Nacheinspritzungszeitintervalls mittels des Injektors eingespritzt wird, beeinflusst dies ebenso den mittels des Drucksensors erfassten Messsignalverlauf. According to the present disclosure, the injector is activated during a post-injection time interval for carrying out a post-injection that follows the main injection in time, in the course of the same work cycle. The post-injection time interval is accordingly the time span in which a signal for carrying out the post-injection is transmitted to the injector. The post-injection takes place after the ignition of the air / fuel mixture in the internal combustion engine. According to one embodiment, the injector is activated during the post-injection time interval to inject a fuel quantity of 1 mg ± 0.25 mg into the combustion chamber for post-injection. According to the present disclosure, a measurement signal profile is recorded with the pressure sensor. The recorded measurement signal profile is characteristic of the pressure profile of the fluid prevailing in the high pressure area of the injection system. The main injection and the post-injection can accordingly influence the pressure curve within the high-pressure area. This in turn can influence the recorded measurement signal curve. If, for example, fluid is injected from the high pressure area into the combustion chamber by means of the injector during the main injection time interval, the pressure in the high pressure area of the injection system drops. Accordingly, the recorded measurement signal profile can be influenced by the main injection. In addition, the pressure in the high-pressure area of the injection system falls if, during the post-injection time interval, fluid / fuel is injected from the high-pressure area into the combustion chamber of the internal combustion engine by means of the injector as post-injection. Accordingly, the recorded measurement signal profile can also be influenced by the post-injection. However, if the post-injection does not take place as desired during the post-injection time interval, in which, for example, too much fluid is injected from the high-pressure area into the combustion chamber by means of the injector, or if too little or no fluid is injected from the high-pressure area into the combustion chamber of the internal combustion engine during the post-injection time interval by means of of the injector is injected, this also influences the measurement signal profile recorded by means of the pressure sensor.
Gemäß vorliegender Offenbarung wird ein erwarteter Messsignalverlauf bereitgestellt. Der erwartete Messsignalverlauf ist dabei charakteristisch für den in dem Hochdruckbereich des Einspritzsystems erwarteten Druckverlauf aufgrund der Haupteinspritzung und der Nacheinspritzung. Der erwartete Messsignalverlauf kann beispielsweise in einem Speicher hinterlegt sein und dem Verfahren gemäß vorliegender Offenbarung daraus bereitgestellt werden. Der erwartete Messsignalverlauf kann beispielsweise auch ein Kennfeld oder eine Funktion sein, die zusätzlich von Parametern der Brennkraftmaschine beeinflussbar ist. According to the present disclosure, an expected measurement signal profile is provided. The expected measurement signal profile is characteristic of the pressure profile expected in the high pressure area of the injection system due to the main injection and the post-injection. The expected measurement signal profile can, for example, be stored in a memory and made available therefrom to the method according to the present disclosure. The expected measurement signal profile can, for example, also be a characteristic map or a function that can also be influenced by parameters of the internal combustion engine.
Gemäß vorliegender Offenbarung wird der erfasste Messsignalverlauf mit dem erwarteten Messsignalverlauf verglichen. Dabei wird jener Teil des erfassten Messsignalverlaufs mit dem erwarteten Messsignalverlauf verglichen, der während des Nacheinspritzungszeitintervalls mit dem Drucksensor erfasst wurde, so dass der entsprechende Teil des erfassten Messsignalverlaufs mit dem erwarteten Messsignalverlauf aufgrund der erwarteten Nacheinspritzung verglichen wird. Gemäß vorliegender Offenbarung wird anschließend erkannt, dass die Nacheinspritzung des Einspritzsystems ordnungsgemäß funktioniert, wenn der erfasste Messsignalverlauf dem erwarteten Messsignalverlauf entspricht. In anderen Worten, wird erkannt, dass die Nacheinspritzung ordnungsgemäß funktioniert, wenn die Signalausschläge des erfassten Messsignalverlaufs aufgrund der Druckänderung in dem Hochdruckbereich, aufgrund der Fluideinspritzung mittels des Injektors während des Nacheinspritzungszeitintervalls, den Signalausschlägen des bereitgestellten erwarteten Messsignalverlaufs entspricht. Bleibt beispielsweise die Nacheinspritzung während einesAccording to the present disclosure, the recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile. That part of the recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile that occurs during of the post-injection time interval was recorded with the pressure sensor, so that the corresponding part of the recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile based on the expected post-injection. According to the present disclosure, it is then recognized that the post-injection of the injection system is functioning properly if the recorded measurement signal profile corresponds to the expected measurement signal profile. In other words, it is recognized that the post-injection is functioning properly when the signal excursions of the recorded measurement signal curve due to the pressure change in the high-pressure area, due to the fluid injection by means of the injector during the post-injection time interval, correspond to the signal fluctuations of the expected measurement signal curve provided. For example, the post-injection remains during a
Nacheinspritzungszeitintervalls aus, strömt dementsprechend kein Fluid / Kraftstoff mittels des Injektors von dem Hochdruckbereich in den Brennraum, so dass auch keine Druckänderung in dem Hochdruckbereich aufgrund der Nacheinspritzung stattfindet. Die nicht stattfindende Druckänderung bzw. das Konstantbleiben des Drucks innerhalb des Hochdruckbereichs während desPost-injection time interval, accordingly no fluid / fuel flows by means of the injector from the high-pressure area into the combustion chamber, so that there is also no change in pressure in the high-pressure area due to the post-injection. The non-occurring change in pressure or the pressure remaining constant within the high pressure range during the
Nacheinspritzungszeitintervalls spiegelt sich in dem erfassten Messsignalverlauf des Drucksensors wieder. Wird demgemäß dieser erfasste Messsignalverlauf mit dem erwarteten Messsignalverlauf verglichen, wird erkannt, dass der erfasste Messsignalverlauf während des Nacheinspritzungszeitintervalls konstant verläuft bzw. nicht den Signalausschlag des erwarteten Messsignalverlaufs folgt. Demgemäß kann erkannt werden, dass die Nacheinspritzung des Einspritzsystems nicht erfolgt. Wird beispielsweise zu viel oder zu wenig Kraftstoff während des Nacheinspritzungszeitintervalls in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt, spiegelt sich auch dies in einem zu starken oder zu schwachen Druckabfall innerhalb des Hochdruckbereichs des Einspritzsystems wieder, das wiederum von dem Drucksensor in dem erfassten Messsignalverlauf ausgelesen werden kann. Wird anschließend dieser erfasste Messsignalverlauf mit dem erwarteten Messsignalverlauf verglichen kann auf eine zu starke oder zu schwache Nacheinspritzung während des Nacheinspritzungszeitintervalls geschlossen werden, wodurch erkannt wird, dass die Nacheinspritzung des Einspritzsystems nicht ordnungsgemäß funktioniert. Mittels des Verfahrens gemäß vorliegender Offenbarung ist es somit sehr einfach und auf eine zuverlässige Art und Weise möglich festzustellen, ob die Nacheinspritzung des Einspritzsystems ordnungsgemäß funktionierte bzw. ob die Nacheinspritzung des Einspritzsystems gar nicht bzw. nicht ordnungsgemäß funktionierte. Zudem müssen zur Durchführung des Verfahrens gemäß vorliegender Offenbarung keine zusätzlichen Komponenten in dem Einspritzsystem der Brennkraftmaschine verbaut werden, da alle zur Durchführung des Verfahrens gemäß vorliegender Offenbarung notwendigen Komponenten in einem herkömmlichen Einspritzsystem vorhanden sind. Post-injection time interval is reflected in the recorded measurement signal curve of the pressure sensor. If this recorded measurement signal profile is compared with the expected measurement signal profile, it is recognized that the recorded measurement signal profile is constant during the post-injection time interval or does not follow the signal amplitude of the expected measurement signal profile. Accordingly, it can be recognized that the post injection of the injection system is not taking place. If, for example, too much or too little fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine during the post-injection time interval, this is also reflected in a pressure drop that is too strong or too weak within the high pressure area of the injection system, which in turn can be read out by the pressure sensor in the recorded measurement signal curve. If this recorded measurement signal profile is then compared with the expected measurement signal profile, it can be concluded that the post-injection is too strong or too weak during the post-injection time interval, as a result of which it is recognized that the post-injection of the injection system is not functioning properly. Using the method according to the present disclosure, it is therefore very simple and possible to determine in a reliable manner whether the post-injection of the injection system was functioning properly or whether the post-injection of the injection system was not functioning at all or was not functioning properly. In addition, no additional components have to be installed in the injection system of the internal combustion engine in order to carry out the method according to the present disclosure, since all of the components required to carry out the method according to the present disclosure are present in a conventional injection system.
Gemäß einer Ausführungsform wird erkannt, dass die Nacheinspritzung des Einspritzsystems ordnungsgemäß funktioniert, wenn der erfasste Messsignalverlauf von dem erwarteten Messsignalverlauf um weniger als einen vorbestimmten Schwellenwert abweicht. Demgemäß wird erkannt, dass die Nacheinspritzung des Einspritzsystems nicht ordnungsgemäß funktioniert, wenn der erfasste Messsignalverlauf von dem erwarteten Messsignalverlauf um mehr als den vorbestimmten Schwellenwert abweicht. Der Schwellenwert kann beispielsweise in dem Speicher hinterlegt sein und zur Durchführung des Verfahrens gemäß dieser Ausführungsform bereitgestellt werden. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, eine gewisse Toleranz zur Nacheinspritzdiagnose des Einspritzsystems zu berücksichtigen, wodurch das Verfahren vielseitiger einsetzbar wird. Weist beispielsweise der erwartete Messsignalverlauf von dem erfassten Messsignalverlauf um einen Wert ab, der geringer ist als der vorbestimmte Schwellenwert, dann kann die Nacheinspritzung als ordnungsgemäß erfolgt angesehen werden. Weicht in einem später folgenden Arbeitsspiel der erfasste Messsignalverlauf von dem erwarteten Messsignalverlauf um einen Wert ab, der größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert, dann kann die Nacheinspritzung des Einspritzsystems als nicht ordnungsgemäß erkannt werden, und es kann dementsprechend reagiert werden. According to one embodiment, it is recognized that the post-injection of the injection system is functioning properly if the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile by less than a predetermined threshold value. Accordingly, it is recognized that the post-injection of the injection system is not functioning properly if the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile by more than the predetermined threshold value. The threshold value can, for example, be stored in the memory and be provided for carrying out the method according to this embodiment. According to this embodiment, it is possible to take into account a certain tolerance for post-injection diagnosis of the injection system, which makes the method more versatile. If, for example, the expected measurement signal profile differs from the recorded measurement signal profile by a value that is lower than the predetermined threshold value, then the post-injection can be regarded as having taken place correctly. If, in a subsequent work cycle, the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile by a value that is greater than the predetermined threshold value, then the post-injection of the injection system can be recognized as improper and a corresponding response can be made.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren zusätzlich folgende Schritte auf, wenn erkannt wird, dass das Einspritzsystem nicht ordnungsgemäß funktioniert: Anpassen der Ansteuerung des Injektors während des Nacheinspritzungszeitintervalls zur Durchführung der Nacheinspritzung, bis erkannt wird, dass die Nacheinspritzung ordnungsgemäß erfolgte. Wird beispielsweise erkannt, dass die Nacheinspritzung während des Nacheinspritzungszeitintervalls völlig ausblieb, also der Injektor sich während des Nacheinspritzungszeitintervalls nicht öffnete, dann erfolgt gemäß dieser Ausführungsform eine Anpassung der Ansteuerung des Injektors. Die Anpassung der Ansteuerung des Injektors kann beispielsweise darin liegen, den Ansteuerstrom an den Injektor anzupassen bzw. das Nacheinspritzungszeitintervalls zu verlängern, währenddessen der Injektor zur Ansteuerung der Nacheinspritzung angesteuert wird. Es ist demgemäß möglich auf Veränderungen des Einspritzsystems zu reagieren, um eine ordnungsgemäße Nacheinspritzung während der Betriebsdauer des Einspritzsystems zu realisieren. According to one embodiment, the method additionally has the following steps if it is recognized that the injection system is not working properly works: Adjusting the control of the injector during the post-injection time interval to carry out the post-injection until it is recognized that the post-injection was carried out correctly. If, for example, it is recognized that the post-injection did not take place during the post-injection time interval, that is, the injector did not open during the post-injection time interval, then according to this embodiment an adaptation of the control of the injector takes place. The adaptation of the control of the injector can be, for example, to adapt the control current to the injector or to lengthen the post-injection time interval during which the injector is controlled to control the post-injection. It is accordingly possible to react to changes in the injection system in order to implement a proper post-injection during the operating time of the injection system.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Ansteuerung des Injektors angepasst, indem das Nacheinspritzungszeitintervall und demgemäß die Ansteuerzeit des Injektors zur Durchführung der Nacheinspritzung solange verlängert wird, bis erkannt wird, dass die Nacheinspritzung ordnungsgemäß erfolgte. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Nacheinspritzungszeitintervall solange verlängert bzw. vergrößert, bis der Injektor die vorbestimmte Fluidmenge / Kraftstoffmenge von dem Hochdruckbereich in den Brennraum abgibt. Gemäß dieser Ausführungsform kann auf eine sehr einfache Art und Weise die Nacheinspritzung bis zur gewünschten Menge nachkorrigiert werden. According to one embodiment, the activation of the injector is adapted in that the post-injection time interval and accordingly the activation time of the injector for carrying out the post-injection is extended until it is recognized that the post-injection was carried out properly. According to this embodiment, the post-injection time interval is lengthened or increased until the injector discharges the predetermined amount of fluid / amount of fuel from the high-pressure region into the combustion chamber. According to this embodiment, the post-injection can be post-corrected up to the desired amount in a very simple manner.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Ansteuerung des Injektors angepasst, indem das Nacheinspritzungszeitintervall und demgemäß die Ansteuerzeit des Injektors zur Durchführung der Nacheinspritzung solange verkürzt wird, bis erkannt wird, dass die Nacheinspritzung ordnungsgemäß erfolgte. Weicht beispielsweise der erfasste Messsignalverlauf von dem erwarteten Messsignalverlauf in einer Art ab, dass erkannt wird, dass zu viel Kraftstoff von dem Hochdruckbereich in den Brennraum mittels des Injektors während des Nacheinspritzungszeitintervalls abgegeben wurde, dann kann gemäß dieser Ausführungsform das Nacheinspritzungszeitintervall und demgemäß die Ansteuerzeit des Injektors zur Durchführung der Nacheinspritzung verkürzt werden, wodurch weniger Fluid von dem Hochdruckbereich in den Brennraum mittels des Injektors eingespritzt wird. Es ist gemäß dieser Ausführungsform auf eine sehr einfache Art und Weise möglich, die Fluidmenge zur Nacheinspritzung von zu viel Fluid auf die entsprechend gewünschte Fluidmenge zu steuern. Insbesondere kann dadurch die Partikelemission reduziert werden. According to one embodiment, the control of the injector is adapted by shortening the post-injection time interval and accordingly the control time of the injector for performing the post-injection until it is recognized that the post-injection was carried out properly. If, for example, the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile in such a way that it is recognized that too much fuel was released from the high-pressure area into the combustion chamber by means of the injector during the post-injection time interval, then according to this embodiment the post-injection time interval and, accordingly, the activation time of the injector to carry out the post-injection can be shortened, which means less fluid of the high pressure area is injected into the combustion chamber by means of the injector. According to this embodiment, it is possible in a very simple manner to control the amount of fluid for post-injection of too much fluid to the correspondingly desired amount of fluid. In particular, the particle emission can thereby be reduced.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Nacheinspritzungszeitintervall und demgemäß die Ansteuerzeit des Injektors zur Durchführung der Nacheinspritzung pro Arbeitsspiel um eine bestimmte Millisekunden-Anzahl verlängert oder verkürzt, wobei die Millisekunden-Anzahl zwischen 0,003 ms und 0,007 ms liegt. Insbesondere wird die Ansteuerzeit um 0,005 ms verlängert oder verkürzt. Eine Änderung der Ansteuerzeit um 0,005 ms führt zu einer Änderung der Einspritzmasse von ca. 0,3 Milligramm. Die Millisekunden-Anzahl kann gemäß einer Ausführungsform von Randbedingungen des Einspritzsystems abhängig sein. Solche Randbedingungen können beispielsweise der Durchfluss oder der Druck im Einspritzsystem sein. According to one embodiment, the post-injection time interval and accordingly the activation time of the injector for performing the post-injection is lengthened or shortened by a certain number of milliseconds per work cycle, the number of milliseconds being between 0.003 ms and 0.007 ms. In particular, the activation time is lengthened or shortened by 0.005 ms. A change in the activation time by 0.005 ms leads to a change in the injection mass of approx. 0.3 milligrams. According to one embodiment, the number of milliseconds can be dependent on boundary conditions of the injection system. Such boundary conditions can be, for example, the flow rate or the pressure in the injection system.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Verfahren während eines Druckplateaus des Druckverlaufs innerhalb des Hochdruckbereichs durchgeführt. Ein Druckplateau ist beispielsweise eine Zeitspanne währenddessen der Druck innerhalb des Hochdruckbereichs konstant ist. Ein Druckplateau liegt beispielsweise dann vor, wenn kein zusätzliches Fluid in dem Hochdruckbereich mittels einer Hochdruckpumpe gefördert wird und keine Fluidentnahme aus dem Hochdruckbereich mittels eines oder mehrerer der Injektoren vorgenommen wird. Der Druck zum Start des Verfahrens, ist gemäß dieser Ausführungsform besonders einfach bestimmbar, weshalb das Verfahren vorteilhaft einfach und genau durchgeführt werden kann. According to one embodiment, the method is carried out during a pressure plateau of the pressure profile within the high pressure area. A pressure plateau is, for example, a period of time during which the pressure is constant within the high pressure area. A pressure plateau is present, for example, when no additional fluid is conveyed in the high pressure area by means of a high pressure pump and no fluid is removed from the high pressure area by means of one or more of the injectors. According to this embodiment, the pressure at the start of the method can be determined particularly easily, which is why the method can advantageously be carried out simply and precisely.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Vorrichtung zur Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine eine Steuereinheit auf, die zur Steuerung eines vorgenannten Verfahrens ausgebildet ist. Die Vorrichtung kann beispielsweise die Motorsteuereinheit sein. Es ist auch denkbar, dass die Vorrichtung ein Teil der Motorsteuereinheit ist oder als zusätzliche Steuereinheit verbaut ist, beispielsweise in einem Fahrzeug der Brennkraftmaschine. According to another aspect of the present disclosure, a device for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine has a control unit which is designed to control an aforementioned method. The device can be, for example, the engine control unit. It is also conceivable that the device is part of the Is engine control unit or is installed as an additional control unit, for example in a vehicle of the internal combustion engine.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein vorgenanntes Verfahren zur Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems einer Ottobrennkraftmaschine oder einer dieselbetriebenen Brennkraftmaschine herangezogen. According to a further aspect of the present disclosure, an aforementioned method is used for post-injection diagnosis of an injection system of an Otto-cycle internal combustion engine or a diesel-operated internal combustion engine.
Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments and developments of the method according to the present disclosure are shown in the figures and are explained in more detail on the basis of the following description. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Einspritzsystems gemäß einer ersten Ausführungsform, 1 shows a schematic representation of an injection system according to a first embodiment,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Diagramms, das eineFig. 2 is a schematic representation of a first diagram, the one
Einspritzrate in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine über den Kurbelwellenwinkel im Betrieb der Brennkraftmaschine darstellt, Represents the injection rate into a combustion chamber of an internal combustion engine via the crankshaft angle during operation of the internal combustion engine,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Diagramms, das einFig. 3 is a schematic representation of a second diagram that a
Steuersignalverlaufdiagramm 410, ein Einspritzratenverlaufdiagramm 420, und ein Druckverlaufdiagramm 430 zeigt, Control waveform diagram 410, an injection rate history diagram 420, and a pressure history diagram 430 show
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines dritten Diagramms, das einFig. 4 is a schematic representation of a third diagram that a
Steuersignalverlaufdiagramm 510 und ein Druckverlaufdiagramm 520 zeigt. Control waveform diagram 510 and pressure waveform diagram 520 show.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Einspritzsystem 100 einer Brennkraftmaschine, wobei das Einspritzsystem 100 einen Niederdruckbereich 110, einen Flochdruckbereich 120, ein Reservoir 130, eine Hochdruckpumpe 140, mehrere Injektoren 150, ein Rail 160 und einen Drucksensor 170 aufweist. Der Niederdruckbereich 110 umfasst alle Bereiche des Einspritzsystems 100, in dem das einzuspritzende Fluid einen verhältnismäßig niederen Druck. Der Hochdruckbereich 120 umfasst alle Bereiche des Einspritzsystems 100, in dem das einzuspritzende Fluid einen verhältnismäßig hohen Druck, beispielsweise 10 MPa, 25 MPa, 35 MPa oder mehr, hat. Das Reservoir 130 ist dazu ausgebildet Fluid dem Einspritzsystem 100 bereitzustellen. Das Einspritzsystem 100 kann eine Niederdruckpumpe (nicht dargestellt) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, Fluid aus dem Reservoire 130 der Hochdruckpumpe 140 zuzuführen und das Fluid mit einem Druck von beispielsweise 4 bar bis 5 bar zu beaufschlagen. Die Hochdruckpumpe 140 beaufschlagt das ihr mittels der Niederdruckpumpe zugeführte Fluid mit den gewünschten Druck für den Hochdruckbereich. Die Injektoren 150 sind dazu ausgebildet, das Fluid von dem Hochdruckbereich 120 einem Brennraum der Brennkraftmaschine zuzuführen. Das Rail 160 bildet jenen Bereich des Hochdruckbereichs 120, der den Injektoren 150 das Fluid zuführt bzw. bereitstellt. Der Drucksensor 170 ist dazu ausgebildet ein Messsignal zu erfassen, das charakteristisch für den Druckverlauf innerhalb des Hochdruckbereichs 120 ist. FIG. 1 shows a schematic representation of an injection system 100 of an internal combustion engine, the injection system 100 having a low pressure area 110, a floch pressure area 120, a reservoir 130, a high pressure pump 140, several injectors 150, a rail 160 and a pressure sensor 170. The low-pressure region 110 comprises all regions of the injection system 100 in which the fluid to be injected has a relatively low pressure. Of the High pressure area 120 comprises all areas of the injection system 100 in which the fluid to be injected has a relatively high pressure, for example 10 MPa, 25 MPa, 35 MPa or more. The reservoir 130 is designed to provide fluid to the injection system 100. The injection system 100 can have a low-pressure pump (not shown) which is designed to supply fluid from the reservoir 130 to the high-pressure pump 140 and to apply a pressure of, for example, 4 bar to 5 bar to the fluid. The high-pressure pump 140 acts on the fluid supplied to it by means of the low-pressure pump with the desired pressure for the high-pressure area. The injectors 150 are designed to supply the fluid from the high-pressure region 120 to a combustion chamber of the internal combustion engine. The rail 160 forms that region of the high pressure region 120 which supplies or provides the fluid to the injectors 150. The pressure sensor 170 is designed to detect a measurement signal that is characteristic of the pressure profile within the high pressure area 120.
Figur 1 zeigt zusätzlich eine Steuereinheit 200, die dazu ausgebildet ist, das Einspritzsystem 100 und dabei insbesondere die Injektoren 150 zu steuern. FIG. 1 additionally shows a control unit 200 which is designed to control the injection system 100 and in particular the injectors 150.
Die Steuereinheit 200 weist diesbezüglich einen Programm-/Datenspeicher 210, eine Recheneinheit 220 und einen Fehlerspeicher 230 auf. Der Programm-/Datenspeicher 210 ist dazu ausgebildet, Programme und/oder Daten zur Steuerung des Einspritzsystems 100 der Steuereinheit 200 bereitzustellen. Die Recheneinheit 220 ist dafür ausgebildet aus Eingangsgrößen Ausgabeparameter, die beispielsweise den Injektoren 150 zugeführt werden, zu berechnen. Der Fehlerspeicher 230 ist dazu ausgebildet, auftretende Fehler während der Steuerung des Einspritzsystems 100 zu speichern und ggf. einen Nutzer des Einspritzsystems 100 mittels einer Fehleranzeigevorrichtung anzuzeigen. Die Steuereinheit 200 ist dazu ausgebildet, ein Verfahren gemäß vorliegender Offenbarung und/oder ein Verfahren gemäß einer der vorliegenden Ausführungsformen auszuführen. In this regard, the control unit 200 has a program / data memory 210, a computing unit 220 and an error memory 230. The program / data memory 210 is designed to provide programs and / or data for controlling the injection system 100 to the control unit 200. The computing unit 220 is designed to use input variables to calculate output parameters that are supplied to the injectors 150, for example. The error memory 230 is designed to store errors that occur during the control of the injection system 100 and, if necessary, to display a user of the injection system 100 by means of an error display device. The control unit 200 is designed to carry out a method in accordance with the present disclosure and / or a method in accordance with one of the present embodiments.
Figur 2 zeigt ein erstes Diagramm 300, das eine Einspritzrate in einen der Brennräume der Brennkraftmaschine über den Kurbelwellenwinkel 301 im Betrieb der Brennkraftmaschine darstellt. Demgemäß stellt die Abszisse des DiagrammsFIG. 2 shows a first diagram 300 which shows an injection rate into one of the combustion chambers of the internal combustion engine over the crankshaft angle 301 during operation represents the internal combustion engine. Accordingly, represents the abscissa of the diagram
300 den Kurbelwellenwinkel 301 dar und die Ordinate des Diagramms 300 stellt die Einspritzrate 302 dar. Aus dem ersten Diagramm 300 ist eine Haupteinspritzung 303 und eine Nacheinspritzung 304 ersichtlich. Zusätzlich ist ein oberer Totpunkt 305 und ein Zündwinkel 306 dargestellt. Der obere Totpunkt 305 stellt den Kurbelwellenwinkel 301 dar, in dem der Brennraum der Brennkraftmaschine sein kleinstes Volumen aufweist. Der Zündwinkel 306 stellt jenen Kurbelwellenwinkel300 represents the crankshaft angle 301 and the ordinate of diagram 300 represents the injection rate 302. A main injection 303 and a post-injection 304 can be seen from the first diagram 300. In addition, a top dead center 305 and an ignition angle 306 are shown. The top dead center 305 represents the crankshaft angle 301 in which the combustion chamber of the internal combustion engine has its smallest volume. The ignition angle 306 represents that crankshaft angle
301 dar, an dem das Luft-/Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Brennraums entzündet wird. Aus dem ersten Diagramm 300 ist ersichtlich, dass die Haupteinspritzung 303 vor dem oberen Totpunkt 305 und vor dem Zündwinkel 306 stattfindet. Zusätzlich ist aus dem ersten Diagramm 300 ersichtlich, dass die Nacheinspritzung 304 nach Zündung des Luft-/Kraftstoff-Gemischs, welches durch die Haupteinspritzung 303 angereichert wurde erfolgt. 301, on which the air / fuel mixture is ignited within the combustion chamber. It can be seen from the first diagram 300 that the main injection 303 takes place before the top dead center 305 and before the ignition angle 306. In addition, it can be seen from the first diagram 300 that the post-injection 304 takes place after ignition of the air / fuel mixture which was enriched by the main injection 303.
Figur 3 zeigt ein zweites Diagramm 400, wobei das zweite Diagramm 400 ein Steuersignalverlaufdiagramm 410, ein Einspritzratenverlaufdiagramm 420, und ein Druckverlaufdiagramm 430 zeigt. FIG. 3 shows a second diagram 400, the second diagram 400 showing a control signal curve diagram 410, an injection rate curve diagram 420, and a pressure curve diagram 430.
Das Steuersignalverlaufdiagramm 410, zeigt ein Steuersignal 412 für einen der Injektoren 150 über einen Kurbelwellenwinkel 411. Demgemäß zeigt das Steuersignalverlaufdiagramm 410 wie der Injektor 150 zur Einspritzung von Fluid aus dem Hochdruckbereich 120 angesteuert wird. Aus dem Steuersignalverlaufdiagramm 410 ist ein Steuersignalverlauf 413 der Haupteinspritzung und ein Steuersignalverlauf 414 der Nacheinspritzung ersichtlich. Zusätzlich ist eine Verlängerung 415 des Steuersignalverlaufs der Nacheinspritzung ersichtlich. Die Verlängerung 415 basiert beispielsweise auf der Erkenntnis, dass der erwartete Messsignalverlauf nicht mit dem gemessenen Messsignalverlauf des Drucksensors 170 entspricht, so dass eine Verlängerung 415 des Steuersignalverlaufs der Nacheinspritzung erfolgen musste, um eine ordnungsgemäße Nacheinspritzung zu realisieren. The control signal waveform diagram 410 shows a control signal 412 for one of the injectors 150 over a crankshaft angle 411. Accordingly, the control signal waveform diagram 410 shows how the injector 150 is actuated to inject fluid from the high pressure area 120. A control signal curve 413 for the main injection and a control signal curve 414 for the post-injection can be seen from the control signal curve diagram 410. In addition, an extension 415 of the control signal profile of the post-injection can be seen. The extension 415 is based, for example, on the knowledge that the expected measurement signal profile does not correspond to the measured measurement signal profile of the pressure sensor 170, so that an extension 415 of the control signal profile of the post-injection had to take place in order to realize a proper post-injection.
Das Einspritzratenverlaufdiagramm 420 zeigt eine Einspritzrate 422 des Injektors 150 über den Kurbelwellenwinkel 411. Aus dem Einspritzratenverlaufdiagramm 420 ist demgemäß die Einspritzrate 423 der Haupteinspritzung und die Einspritzrate 424 bei nicht erfolgter Nacheinspritzung und die Einspritzrate 425 bei erfolgter Nacheinspritzung ersichtlich. Die Einspritzrate 424 bei nicht erfolgter Nacheinspritzung ist demgemäß aus dem Einspritzratenverlaufdiagramm 420 ersichtlich, da kein Signalausschlag der Einspritzrate aufgrund der Nacheinspritzung ersichtlich ist. Die Einspritzrate 425 bei erfolgter Nacheinspritzung ist dadurch ersichtlich, dass ein Signalausschlag aus dem Einspritzratenverlaufdiagramm ersichtlich ist. The injection rate profile diagram 420 shows an injection rate 422 of the injector 150 over the crankshaft angle 411. From the injection rate profile diagram 420 Accordingly, the injection rate 423 of the main injection and the injection rate 424 when the post-injection has not taken place and the injection rate 425 when the post-injection has taken place can be seen. The injection rate 424 when the post-injection has not taken place can accordingly be seen from the injection rate curve diagram 420, since no signal deflection of the injection rate due to the post-injection can be seen. The injection rate 425 when post-injection has taken place can be seen from the fact that a signal deflection can be seen from the injection rate profile diagram.
Das Druckverlaufdiagramm 430 zeigt den Druck 432 innerhalb des Hochdruckbereichs 120 über den Kurbelwellenwinkel 411 . Aus dem Druckverlaufdiagramm 430 ist der Druckverlauf 433 der Haupteinspritzung, und dabei insbesondere der Druckabfall aufgrund der Haupteinspritzung, sowie der Druckverlauf 434 bei nicht erfolgter Nacheinspritzung und der Druckverlauf 435 bei erfolgter Nacheinspritzung, und dabei insbesondere der Druckabfall aufgrund der Nacheinspritzung, ersichtlich. Aus dem Druckverlaufdiagramm 430 ist sehr gut erkennbar, dass der Druckverlauf 434 innerhalb des Hochdruckbereichs 120 bei nicht erfolgter Nacheinspritzung konstant bleibt, während der Druckverlauf 435 innerhalb des Hochdruckbereichs 120 bei erfolgter Nacheinspritzung abfällt. The pressure curve diagram 430 shows the pressure 432 within the high pressure region 120 over the crankshaft angle 411. From the pressure curve diagram 430, the pressure curve 433 of the main injection, and in particular the pressure drop due to the main injection, as well as the pressure curve 434 if post-injection has not taken place and the pressure curve 435 if post-injection has taken place, and in particular the pressure drop due to the post-injection, can be seen. From the pressure curve diagram 430 it can be seen very clearly that the pressure curve 434 within the high-pressure region 120 remains constant if the post-injection has not taken place, while the pressure curve 435 falls within the high-pressure region 120 if the post-injection has taken place.
Figur 4 zeigt ein drittes Diagramm 500, wobei das dritte Diagramm 500 ein Steuersignalverlaufdiagramm 510 und ein Druckverlaufdiagramm 520 zeigt. Das Steuersignalverlaufdiagramm 510 zeigt ein Steuersignal 512 über den Kurbelwellenwinkel 511 für die Anspannung eines der Injektoren 150 des Einspritzsystems 100. Das Steuersignalverlaufdiagramm 510 zeigt demgemäß einen Steuersignalverlauf 513 der Haupteinspritzung und einen Steuersignalverlauf 514 der Nacheinspritzung. FIG. 4 shows a third diagram 500, the third diagram 500 showing a control signal curve diagram 510 and a pressure curve diagram 520. The control signal waveform diagram 510 shows a control signal 512 over the crankshaft angle 511 for the tensioning of one of the injectors 150 of the injection system 100. The control signal waveform diagram 510 accordingly shows a control signal waveform 513 for the main injection and a control signal waveform 514 for the post-injection.
Das Druckverlaufdiagramm 520 zeigt den Druckverlauf 522 innerhalb des Hochdruckbereichs 120 des Einspritzsystems 100 über den Kurbelwellenwinkel 511 . Dabei zeigt das Druckverlaufdiagramm 520 einen ersten Druckverlauf 523, einen zweiten Druckverlauf 524, einen dritten Druckverlauf 525 und einen vierten Druckverlauf 526. Der dritte Druckverlauf 525 entspricht dem erwarteten Druckverlauf bei ordnungsgemäßer Haupteinspritzung und Nacheinspritzung. Der zweite Druckverlauf 524 entspricht dem mittels des Drucksensors 170 erfassten Messsignalverlaufs, wenn die Haupteinspritzung und die Nacheinspritzung ordnungsgemäß erfolgte. Der zweite Druckverlauf 524 und der dritte Druckverlauf 525 liegen demgemäß übereinander. Der erste Druckverlauf 523 entspricht einemThe pressure curve diagram 520 shows the pressure curve 522 within the high pressure region 120 of the injection system 100 over the crankshaft angle 511. The pressure curve diagram 520 shows a first pressure curve 523, a second pressure curve 524, a third pressure curve 525 and a fourth pressure curve 526. The third pressure curve 525 corresponds to the expected one Pressure curve with proper main injection and post-injection. The second pressure profile 524 corresponds to the measurement signal profile detected by means of the pressure sensor 170 if the main injection and the post-injection took place properly. The second pressure curve 524 and the third pressure curve 525 accordingly lie one above the other. The first pressure curve 523 corresponds to one
Druckverlauf, bei dem zu wenig Fluid / Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich 120 mittels des Injektors 150 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wurde und demgemäß der Druckabfall zu niedrig im Vergleich zu dem erwarteten Druckverlauf ist. Der vierte Druckverlauf 526 entspricht dem Druckverlauf innerhalb des Hochdruckbereichs 120 des Einspritzsystems 100, wobei zu viel Fluid aus dem Hochdruckbereich 120 mittels des Injektors 150 während der Haupteinspritzung und Nacheinspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wurde. Demgemäß ist der Druckabfall aufgrund der Haupteinspritzung und Nacheinspritzung im Vergleich zu dem erwarteten Druckverlauf zu groß. Pressure curve in which too little fluid / fuel was injected from the high-pressure region 120 into the combustion chamber of the internal combustion engine by means of the injector 150 and accordingly the pressure drop is too low compared to the expected pressure curve. The fourth pressure curve 526 corresponds to the pressure curve within the high pressure area 120 of the injection system 100, too much fluid being injected from the high pressure area 120 into the combustion chamber of the internal combustion engine by the injector 150 during the main injection and post-injection. Accordingly, the pressure drop due to the main injection and post-injection is too great compared to the expected pressure curve.
Aus Figur 3 und Figur 4 ist ersichtlich, dass der Druckverlauf gemäß diesen Ausführungsformen lediglich von der durchgeführten Haupteinspritzung und Nacheinspritzung eines der Injektoren beeinflusst ist. Dadurch ist es vorteilhaft einfach den Druckverlauf auszuwerten. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist es durchaus denkbar, dass der Druckverlauf beispielsweise durch dieIt can be seen from FIG. 3 and FIG. 4 that the pressure profile according to these embodiments is only influenced by the main injection carried out and the post-injection of one of the injectors. This makes it advantageous to simply evaluate the pressure curve. According to another embodiment, it is quite conceivable that the pressure curve, for example, through the
Hochdruckpumpe 140 oder durch andere der Injektoren 150 beeinflusst ist oder wird. Eine derartige Beeinflussung muss bei der Auswertung des erfassten Messsignalverlaufs mittels des Drucksensors 170 berücksichtigt werden. High pressure pump 140 or by others of the injectors 150 is or is influenced. Such an influencing must be taken into account when evaluating the recorded measurement signal profile by means of the pressure sensor 170.

Claims

Patentansprüche Claims
1 . Verfahren zur Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems (100) einer Brennkraftmaschine, wobei das Einspritzsystem (100) einen Injektor (150), der zur Einspritzung von Fluid ansteuerbar ist, einen Hochdruckbereich (120), aus dem einzuspritzendes Fluid dem Injektor (150) bereitgestellt wird, und einen Drucksensor (170) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: 1 . Method for post-injection diagnosis of an injection system (100) of an internal combustion engine, the injection system (100) having an injector (150) which can be controlled to inject fluid, a high pressure area (120) from which the fluid to be injected is provided to the injector (150), and a pressure sensor (170), the method comprising the steps of:
Ansteuern des Injektors (150) während eines Haupteinspritzungszeitintervalls zur Durchführung einer Haupteinspritzung (303) im Zuge eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine; Controlling the injector (150) during a main injection time interval to carry out a main injection (303) in the course of a working cycle of the internal combustion engine;
Ansteuern des Injektors (150) während eines Nacheinspritzungszeitintervalls zur Durchführung einer der Haupteinspritzung (303) zeitlich nachfolgenden Nacheinspritzung (304), im Zuge des Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine; Controlling the injector (150) during a post-injection time interval to carry out a post-injection (304) following the main injection (303) in the course of the working cycle of the internal combustion engine;
Erfassen eines Messsignalverlaufs mit dem Drucksensor (170), wobei der erfasste Messsignalverlauf charakteristisch für den in dem Hochdruckbereich (120) des Einspritzsystems (100) herrschenden Druckverlauf ist, und wobei der erfasste Messsignalverlauf durch die Haupteinspritzung (303) und die Nacheinspritzung (304) beeinflussbar ist; Acquisition of a measurement signal curve with the pressure sensor (170), wherein the acquired measurement signal curve is characteristic of the pressure curve prevailing in the high pressure area (120) of the injection system (100), and wherein the acquired measurement signal curve can be influenced by the main injection (303) and the post-injection (304) is;
Bereitstellen eines erwarteten Messsignalverlaufs, wobei der erwartete Messsignalverlauf charakteristisch für den in dem Hochdruckbereich (120) des Einspritzsystems (100) erwarteten Druckverlauf aufgrund der Haupteinspritzung (303) und der Nacheinspritzung (304) ist; Providing an expected measurement signal profile, the expected measurement signal profile being characteristic of the pressure profile expected in the high pressure region (120) of the injection system (100) due to the main injection (303) and the post-injection (304);
Vergleichen des erfassten Messsignalverlaufs mit dem erwarteten Messsignalverlauf und Erkennen, dass die Nacheinspritzung (304) des Einspritzsystems (100) ordnungsgemäß funktioniert, wenn der erfasste Messsignalverlauf dem erwarteten Messsignalverlauf entspricht. Comparing the recorded measurement signal profile with the expected measurement signal profile and recognizing that the post-injection (304) of the injection system (100) is functioning properly if the recorded measurement signal profile corresponds to the expected measurement signal profile.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei erkannt wird, dass die Nacheinspritzung des Einspritzsystems (100) ordnungsgemäß funktioniert, wenn der erfasste Messsignalverlauf von dem erwarteten Messsignalverlauf um weniger als einen vorbestimmten Schwellenwert abweicht. 2. The method according to claim 1, wherein it is recognized that the post-injection of the injection system (100) is functioning properly if the recorded measurement signal profile deviates from the expected measurement signal profile by less than a predetermined threshold value.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren zusätzlich folgenden Schritt aufweist, wenn erkannt wird, dass das Einspritzsystem (100) nicht ordnungsgemäß funktioniert: 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method additionally has the following step if it is recognized that the injection system (100) is not functioning properly:
Anpassen der Ansteuerung des Injektors (150) während des Nacheinspritzungszeitintervalls zur Durchführung der Nacheinspritzung (304), bis erkannt wird, dass die Nacheinspritzung (304) ordnungsgemäß erfolgte. Adapting the control of the injector (150) during the post-injection time interval for carrying out the post-injection (304) until it is recognized that the post-injection (304) took place correctly.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Ansteuerung des Injektors (150) angepasst wird, indem das Nacheinspritzungszeitintervall und demgemäß die Ansteuerzeit des Injektors zur Durchführung der Nacheinspritzung (304) solange verlängert wird, bis erkannt wird, dass die Nacheinspritzung (304) ordnungsgemäß erfolgte. 4. The method according to claim 3, wherein the control of the injector (150) is adapted by extending the post-injection time interval and accordingly the control time of the injector for performing the post-injection (304) until it is recognized that the post-injection (304) was carried out properly .
5. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Ansteuerung des Injektors (150) angepasst wird, indem das Nacheinspritzungszeitintervall und demgemäß die Ansteuerzeit des Injektors zur Durchführung der Nacheinspritzung (304) solange verkürzt wird, bis erkannt wird, dass die Nacheinspritzung (304) ordnungsgemäß erfolgte. 5. The method according to claim 3, wherein the control of the injector (150) is adapted by shortening the post-injection time interval and accordingly the control time of the injector for performing the post-injection (304) until it is recognized that the post-injection (304) was carried out properly .
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei das Nacheinspritzungszeitintervall und demgemäß die Ansteuerzeit des Injektors zur Durchführung der Nacheinspritzung (304) pro Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine um eine bestimmte Millisekunden-Anzahl verlängert oder verkürzt, wobei die Millisekunden-Anzahl zwischen 0,003 ms und 0,007 ms liegt. 6. The method according to claim 4 or 5, wherein the post-injection time interval and accordingly the control time of the injector to carry out the post-injection (304) per work cycle of the internal combustion engine is extended or shortened by a certain number of milliseconds, the number of milliseconds between 0.003 ms and 0.007 ms lies.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren während eines Druckplateaus des Druckverlaufs innerhalb des Hochdruckbereichs (120) durchgeführt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method is carried out during a pressure plateau of the pressure profile within the high pressure region (120).
8. Vorrichtung zur Nacheinspritzungsdiagnose eines Einspritzsystems (100) einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung eine Steuereinheit (200) aufweist, die zur Steuerung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. 8. Device for post-injection diagnosis of an injection system (100) of an internal combustion engine, the device having a control unit (200) which is designed to control a method according to one of the preceding claims.
PCT/EP2020/074538 2019-09-19 2020-09-03 Method and device for post-injection diagnostics of an injection system of an internal combustion engine WO2021052763A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019214250.8 2019-09-19
DE102019214250.8A DE102019214250B4 (en) 2019-09-19 2019-09-19 Method and device for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021052763A1 true WO2021052763A1 (en) 2021-03-25

Family

ID=72428252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/074538 WO2021052763A1 (en) 2019-09-19 2020-09-03 Method and device for post-injection diagnostics of an injection system of an internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019214250B4 (en)
WO (1) WO2021052763A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100199951A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Adaptive control of fuel delivery in direct injection engines
JP2011144787A (en) * 2010-01-18 2011-07-28 Toyota Motor Corp Abnormality determining device of fuel supply system
DE102013101850A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Denso Corporation Fuel leakage detecting device for detecting leakage of fuel in fuel injection system, has fuel pressure sensor, which measures fuel pressure in fuel path, which extends from fuel tank to spraying hole of fuel injector
DE102013216255B3 (en) * 2013-08-15 2014-11-27 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for injector-specific diagnosis of a fuel injection device and internal combustion engine with a fuel injection device
DE102013216192A1 (en) * 2013-08-14 2015-02-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for determining at least one injection parameter of an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102016214286A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Method for zero-quantity calibration of injector-metered fuel in an internal combustion engine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4374695B2 (en) 2000-02-23 2009-12-02 マツダ株式会社 Engine control device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100199951A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Adaptive control of fuel delivery in direct injection engines
JP2011144787A (en) * 2010-01-18 2011-07-28 Toyota Motor Corp Abnormality determining device of fuel supply system
DE102013101850A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Denso Corporation Fuel leakage detecting device for detecting leakage of fuel in fuel injection system, has fuel pressure sensor, which measures fuel pressure in fuel path, which extends from fuel tank to spraying hole of fuel injector
DE102013216192A1 (en) * 2013-08-14 2015-02-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for determining at least one injection parameter of an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102013216255B3 (en) * 2013-08-15 2014-11-27 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for injector-specific diagnosis of a fuel injection device and internal combustion engine with a fuel injection device
DE102016214286A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Method for zero-quantity calibration of injector-metered fuel in an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019214250A1 (en) 2021-03-25
DE102019214250B4 (en) 2024-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69906459T2 (en) Fuel injection device of the Accumulatorgattung
DE102010000221B4 (en) Pressure accumulation fuel injection device
WO2002006655A1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
WO2009000647A2 (en) Method and device for diagnosing an injection valve, connected to a fuel rail, of an internal combustion engine
EP1753952A1 (en) Method and device for monitoring a fuel supplying device of an internal combustion engine
DE19844746C1 (en) Method and device for detecting a pre-injection in an internal combustion engine
WO2017021183A1 (en) Method for identifying faulty components of a fuel injection system
DE102005006361A1 (en) Motor vehicle`s internal combustion engine operating method, involves detecting pressure difference arising in fuel manifold during fuel injection, where manifold is made into closed system for detection of pressure difference in manifold
EP2496814A1 (en) Method and device for monitoring a high-pressure fuel system
DE102006034513B3 (en) Detection method for pre-injection in IC engines with common-rail system comprises following pressure change in intermediate storage tanks over fixed interval, detecting end of main injection stage and calculating virtual starting point
EP2076667B1 (en) Method and device for monitoring a fuel injection system
WO2007144254A1 (en) Method and device for adapting the valve characteristic of a fuel injection valve
WO2012016763A2 (en) Method for operating an internal combustion engine having plurality of combustion chambers and internal combustion engine having a plurality of combustion chambers
EP2984321B1 (en) Method for identifying fuel mixtures
WO2008092779A1 (en) Method and device for correcting fuel injection
DE102007050813A1 (en) Method for monitoring delivery quantity with valve control for internal combustion engine, particularly valve control for spark-ignition internal combustion engine, involves controlling valve of internal combustion engine
DE10036772C2 (en) Method for operating a fuel metering system of a direct injection internal combustion engine
DE10123035A1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
DE102004048008A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
WO2019243003A1 (en) Cooling system for an internal combustion engine, and operating method
DE102006004738B4 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102019214250B4 (en) Method and device for post-injection diagnosis of an injection system of an internal combustion engine
DE10305525B4 (en) Method and device for adapting the pressure wave correction in a high-pressure injection system of a motor vehicle while driving
DE102014016799A1 (en) Method and device for testing a fuel pressure sensor having a fuel pressure sensor of a combustion-controlled internal combustion engine of a motor vehicle
EP2520788A2 (en) Method for operating a fuel injection system for a combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20768296

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20768296

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1