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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur
Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogrammprodukt.
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Aus
der
DE 102 15 610 ist
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens
von Injektoren bekannt, bei dem zur Steigerung der Gutausbringung
ein Injektormengenabgleich in mehreren Prüfpunkten vorgenommen wird. Hierzu
wird die Mengenabweichung an verschiedenen Prüfpunkten gemessen, auf dem
Injektor abgespeichert und bei der Erstinbetriebnahme in das Steuergerät eingelesen.
Im Steuergerät
wird ausgehend von diesen Prüfpunkten
ein Korrekturkennfeld berechnet, dass bei der Ansteuerung der Injektoren verwendet
wird. Dieser so genannten Injektormengenabgleich ist erforderlich,
da Injektoren aufgrund ihrer mechanischen Fertigungstoleranzen unterschiedlichen
Mengenkennfeldern besitzen. Unter einem Mengenkennfeld ist die Beziehung
zwischen der Einspritzmenge, dem Raildruck und der Ansteuerzeit des
Injektors zu verstehen. Dies hat zur Folge, dass trotz elektrisch
definierter Steuerung jeder einzelne Injektor den Verbrennungsraum
mit unterschiedlichen Kraftstoffmengen füllt. Diesen Toleranzen können durch
den Injektormengenabgleich kompensiert werden. Nachteilig hierbei
ist, dass die Injektoren am Bandende ausgemessen und die Daten in
das Steuergerät
eingelesen werden müssen. Ändert sich
die Zuordnung zwischen Einspritzmenge und Ansteuerzeit im Laufe
des Betriebs der Brennkraftmaschine, so können diese Toleranzen mit diesem
Verfahren nicht berücksichtigt
werden.
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Ein
weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung zur Steuerung eines
Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine ist aus der
DE 199 45 618 bekannt.
Bei diesem Verfahren legt die Ansteuerdauer wenigstens eines elektrisch
betätigten
Ventils die einzuspritzende Kraftstoffmenge fest. In bestimmten
Betriebszuständen
wird die Mindestansteuerdauer ermittelt, bei der gerade Kraftstoff
eingespritzt wird. Bzw. es wird die Kraftstoffmenge ermittelt, die
bei der Mindestansteuerdauer zugemessen wird. Dieses Verfahren wird
auch als Nullmengenkalibrierung bezeichnet. Ziel einer solchen Nullmengenkalibrierung
ist es, eine genaue Zumessung von kleinen Einspritzmengen, die insbesondere
bei einer Voreinspritzung zugemessen werden, präzise durchzuführen. Dieses
Verfahren wird im laufenden Betrieb durchgeführt, hat jedoch den Nachteil,
dass lediglich ein bestimmter Betriebspunkt betrachtet wird. D.
h. dieses Verfahren liefert lediglich einen Korrekturwert für sehr kleine
Einspritzmengen. Wobei diese Korrekturwerte für kleine Korrekturmengen nicht ohne
weiteres auf große
Ansteuerdauern und/oder große
Einspritzmengen übertragbar
sind.
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Offenbarung
der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
und das erfindungsgemäße Verfahren
mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche
hat dem gegenüber
den Vorteil, dass das Einspritzsystem durch dieses Verfahren über die
gesamte Lebensdauer und alle Betriebsbereiche des Motors und der
Brennverfahren ein definiertes Verhalten zeigt. Dieses Verfahren
hat dabei mehrere Vorteile gegenüber
den heute jeweils begrenzt wirkenden einzelnen Verfahren. Durch
die Anwendbarkeit im gesamten Kennfeldbereich des Motors entstehen
keine Übergangszustände bezüglich der
Adaption, d. h. es gibt keine Einschwingzustände oder ähnliches. Das Streckenverhalten
des Einspritzsystems, insbesondere des Injektors, bleibt über die
gesamte Produktlebensdauer konstant. Hierdurch ergeben sich Vorteile
bei der Reglerauslegung, wie beispielsweise dem Leerlaufregler,
da die Streckenverstärkung
konstant bleibt bzw. in der Kommunikation zu anderen Steuergeräten, die
ihrerseits z. B. die Motorlast abfragen. Die Wechselwirkungen im
Einspritzsystem verändern
sich nicht über
die Lebensdauer, das sowohl Menge als auch Einspritzzeitpunkt korrigiert
werden. Der Wechsel der Motorbetriebsart hat keinen Einfluss auf
die Verwendung des Verfahrens. D. h. das Verfahren ist auch im homogenen
und/oder im Teilhomogenenbetrieb einsetzbar. Das Verfahren arbeitet
zylinderindividuell und kann mit den heute bekannten Verfahren zur
Gesamtmengenregelung kombiniert werden. Besonders vorteilhaft ist,
dass keine zusätzliche
Sensorik oder Aktorik im Vergleich zu heutigen Systemen erforderlich
ist.
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Diese
Vorteile werden im wesentlichen dadurch erreicht, dass wenigstens
ein erstes Signal, dass die Dauer bzw. das Ende der Einspritzung
bestimmt und/oder ein zweites Signal, dass den Beginn der Einspritzung
bestimmt mit einem Korrekturwert korrigiert wird. Dieser Korrekturwert
wird ausgehend von wenigstens einem Informationswert, der von wenigstens
einem Abgleichverfahren bereitgestellt wird, adaptiert.
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In
einer einfachen Ausführungsform
bedeutet dies, dass die Korrekturwerte in einem Kennfeld abgelegt
sind und die Kennfeldwerte ausgehend von wenigstens einem Informationswert
adaptiert werden. Die Informationswerte werden insbesondere von
einer Nullmengenkorrektur, von einer Mengenausgleichsregelung oder
einem anderen Abgleichverfahren bereitgestellt. Dabei kann vorgesehen sein,
dass sowohl die Dauer als auch der Beginn der Kraftstoffeinspritzmenge
korrigiert wird. In vereinfachten Ausführungsformen wird jeweils nur
die Dauer oder nur der Beginn entsprechend korrigiert. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Dauer entsprechend korrigiert wird.
Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, die das erste Signal
und/oder das zweite Signal, dass die Dauer oder den Beginn der Kraftstoffeinspritzung
festlegen, in einem Kennfeld abgelegt werden und diese Kennfeldwerte
direkt adaptiert werden.
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Die
Adaption kann derart ausgestaltet sein, dass die Ausgangssignale
des jeweiligen Kennfeldes additiv und/oder multiplikativ korrigiert
werden bzw. das die Kennfeldwerte unmittelbar verändert werden.
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Die
verwendeten Informationswerte repräsentieren üblicher Weise einen oder mehrere
Korrekturwerte für
jeweils einen Betriebspunkt. So repräsentiert der Informationswert,
der beispielsweise von der Nullmengenkalibrierung vorgegeben wird,
den Korrekturwert für
kleine Einspritzmengen. Andere Informationswerte dagegen können den
Korrekturwert für
den selben und/oder andere Betriebspunkte charakterisieren. Der
Informationswert gibt vorzugsweise die Abweichung der tatsächlich eingespritzen Kraftstoffmenge
von der gewünschten
Kraftstoffmenge an. Stehen solche Kraftstoffmengensignale nicht zur
Verfügung
können
auch andere Signale, die ein die Kraftstoffmengen charakterisierende
Größen verwendet
werden.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass Signale ausgewertet werden, die
die Abweichung der tatsächlich
eingespritzten Kraftstoffmenge von der gewünschten Kraftstoffmenge charakterisieren.
Ein entsprechendes Signal kann ausgehend von dem Raildruckverlauf
ermittelt werden. Bevorzugt wird ausgehend von dem Raildruckverlauf über der
Zeit bzw. über
der Winkelstellung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle während einer
Einspritzung, insbesondere einer Teileinspritzung, eine Größe ermittelt,
die der tatsächlich
eingespritzten Kraftstoffmenge entspricht. Besonders vorteilhaft
hierbei ist, dass dieser Informationswert nahezu in allen Betriebspunkten
ermittelbar ist. Dadurch vereinfacht sich die Auswertung erheblich,
da lediglich eine Interpolation zwischen abgespeicherten Werten
und keine Berechnung von Werten über
eine Korrelation erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß wird nun
ausgehend von diesem einem oder mehreren Korrekturwerten, die durch
einen Informationswert bereitgestellt werden auf die Korrekturwerte
der übrigen
Betriebspunkte des Korrekturkennfeldes bzw. Pumpenkennfeldes geschlossen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass ausgehend von dem Informationswert
auf alle Betriebspunkte oder nur auf einen Teil der Betriebspunkte
geschlossen wird. So kann durchaus vorgesehen sein, dass die Korrekturwerte
der Nullmengenkalibrierung nur bis zu einem bestimmten Mengenwert
berücksichtigt
werden. D. h. die Informationswerte werden zumindestens für bestimmte
Kennfeldbereiche verwendet.
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Besonders
vorteilhaft ist es, dass nach erfolgter Adaption die Abgleichverfahren
nur über
das Korrekturkennfeld auf das erste und/oder das zweite Signal einwirken.
Dies bedeutet beispielsweise, wird als Abgleichverfahren eine Mengenausgleichsregelung
verwendet, so werden diese Werte zur Adaption des Korrekturkennfeldes
verwendet. Ist diese Adaption abgeschlossen, so wirkt das Abgleichverfahren nicht
mehr direkt auf die Ansteuerdauer oder den Ansteuerbeginn. Dies
ist möglich,
da entsprechenden Fehler und Toleranzen bereits durch die erfindungsgemäße Korrektur
berücksichtigt
werden. Des weiteren ist vorteilhaft, dass in bestimmten Betriebszuständen die
Adaption unterbunden wird, d. h. beispielsweise zur Diagnose die
Adaption unterbunden wird. Dies ist erforderlich, da die Adaption
auch Abweichungen und Toleranzen, die auf Fehlern basieren, kompensiert.
Eine Fehlererkennung würde
somit erschwert werden. Andererseits können die Adaptionswerte zur
Fehlererkennung ausgewertet werden. So kann beispielsweise vorgesehen
sein, dass auf Fehler erkannt wird, wenn die Adaptionswerte betragsmäßig einen
so großen
Wert annehmen.
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Erfindungsgemäß erfolgt
die Korrektur derart, dass eine feste bekannte Zuordnung zwischen dem
ersten Signal und der Kraftstoffmenge sowie zwischen dem zweiten
Signal und dem Zeitpunkt bei dem die Einspritzung beginnt, besteht.
Das heißt
die Korrektur erfolgt derart, dass bei gleichem Ansteuersignal AD
bzw. AE der Injektor immer die gleiche Kraftstoffmenge zum selben
Zeitpunkt zumisst. Unabhängig
von Toleranzen und Alterungserscheinungen können immer die selben Ansteuersignale
verwendet werden.
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Durch
die in den abhängigen
Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
in den unabhängigen
Ansprüchen
angegebenen Vorrichtung und Verfahren möglich.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff
ein eine Brennkraftmaschine und
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2 ein
Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorgehensweise.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Kraftstoff
in eine Brennkraftmaschine als Blockdiagramm dargestellt. Mit 100 ist ein
Injektor bezeichnet, der die Kraftstoffzufuhr in einen Brennraum
einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine 100 steuert.
Ublicher Weise ist für
jeden Zylinder der Brennkraftmaschine ein Injektor vorgesehen. Der
Injektor 100 wird von einer Endstufe 105 mit bestimmten
Spannungswerten und/oder bestimmten Stromwerten beaufschlagt, damit
er zu einem bestimmten Zeitpunkt die Kraftstoffzumessung freigibt
und zu einem weiteren zweiten Zeitpunkt die Kraftstoffzumessung
beendet. Die Endstufe 105 wiederum wird mit einem ersten
Signal AD und einem zweiten Signal AE beaufschlagt.
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Das
erste Signal AE legt den Beginn der Kraftstoffzumessung und das
Signal AD die Dauer und damit das Ende der Kraftstoffzumessung fest. Das
erste und das zweite Signal wird jeweils von einem Kennfeld 110 bereitgestellt,
das im Folgenden als Ansteuerkennfeld 110 bezeichnet wird.
In diesem ist im wesentlichen abhängig von der eingespritzten Kraftstoffmenge
QK und weiteren Betriebskenngrößen wie
beispielsweise dem Kraftstoffdruck P, die Ansteuerdauer AD abgelegt.
Entsprechend ist in einem Ansteuerkennfeld 110 das zweite
Signal AE abhängig
von dem gewünschten
Förderbeginn
FB und weiteren Betriebskenngrößen abgelegt.
Diese Eingangsgrößen bezüglich der
eingespritzten Kraftstoffmenge QK und dem Förderbeginn FB wird von einer Mengenvorgabe 115 bzw.
einer Förderbeginnvorgabe 120 bereitgestellt.
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Die
Mengenvorgabe 115 bzw. die Förderbeginnvorgabe 120 berechnet
die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK bzw. den Förderbeginn
FB ausgehend von Ausgangssignalen N, FP von verschiedenen Sensoren 125.
Diese Signale charakterisieren vorzugsweise den Betriebszustand
der Brennkraftmaschine und/oder den Wunsch des Fahrers. Insbesondere
der Fahrerwunsch FP bestimmt wesentlich die einzuspritzende Kraftstoffmenge
QK.
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Erfindungsgemäß ist nun
vorgesehen, dass das Ausgangssignal AD des Ansteuerkennfeldes 110 über einen
Verknüpfungspunkt 130 zu
der Endstufe 105 gelangt. Entsprechend gelangt das zweite
Signal AE über
einen Verknüpfungspunkt 140 zur
Endstufe 105. Ein erster Korrekturwert KD, der von einer
ersten Korrektur 132 bereitgestellt wird, gelangt über ein Schaltmittel 134 zu
dem zweiten Eingang des ersten Verknüpfungspunktes 130.
Ein zweiter Korrekturwert KE gelangt von einem zweiter Korrektur 142 über einen
Verknüpfungspunkt 144 und
ein zweites Schaltmittel 146 zu dem zweiten Verknüpfungspunkt 140. Die
beiden Schaltmittel 134 und 146 werden von einer
Steuerung 150 angesteuert. Am zweiten Verknüpfungspunkt 144 liegt
das Signal KD an.
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Sowohl
der ersten Korrektur 132 als auch der zweiten Korrektur 142 werden
verschiedene Signale, die verschiedenen Betriebskenngrößen charakterisieren,
zugeführt.
Es sind insbesondere die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK, die
vorzugsweise von der Mengenvorgabe 115 bereitgestellt wird
und das Ausgangssignal P eines Drucksensors 160, der ein
Signal bereitstellt, das den Druck des Kraftstoffs bei der Einspritzung
charakterisiert. Anstelle des Ausgangssignals eines Drucksensors
kann auch eine andere Größe, die
den Kraftstoffdruck charakterisiert, verwendet werden. Insbesondere
kann eine Druckgröße verwendet
werden, die ausgehend von anderen Betriebskenngrößen berechnet wird.
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Wird
die erfindungsgemäße Vorgehensweise
bei einem so genannten Common-Rail-System eingesetzt, handelt es sich bei
der Druckgröße P vorzugsweise
um den so genannten Raildruck.
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Ausgehend
von verschiedenen Betriebskenngrößen wie
der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, dem Förderbeginn und weiteren Betriebskenngrößen wie
beispielsweise dem Kraftstoffdruck P berechnet das Ansteuerkennfeld
das erste Signal, das die Ansteuerdauer charakterisiert und das
zweite Signal AE, dass den Ansteuerbeginn charakterisiert. In den
Verknüpfungspunkten 130 bzw. 140 wird
diesen Signalen ein Korrekturwert überlagert. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
erfolgt eine additive Korrektur, d. h. der Korrekturwert KD bzw.
KE wird einfach zu dem Ausgangswert des Ansteuerkennfeldes hinzu
addiert. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise
ist aber nicht auf eine solche additive Korrektur beschränkt, es
kann auch eine multiplikative oder eine andere Art der Korrektur
wie beispielsweise eine additive und eine multiplikative Korrektur
vorgesehen sein, d. h. in diesem Fall gibt die Korrektur 132 bzw. 142 einen
additiven und einen multiplikativen Korrekturwert vor.
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Bei
einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann auch
vorgesehen sein, dass mit dem Korrekturwert KD bzw. KE unmittelbar die
Werte in dem Ansteuerkennfeld 110 verändert werden.
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Sowohl
die erste Korrektur 132 als auch die zweite Korrektur 142 ermitteln
jeweils einen Korrekturwert KD bzw. KE, die zur Korrektur des ersten
oder des zweiten Signals verwendet werden. Dabei ermittelt die erste
Korrektur bzw. die zweite Korrektur jeweils für jeden Betriebspunkt des Injektors 100 einen Korrekturwert.
Der Betriebspunkt des Injektors ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch die einzuspritzende Kraftstoffmenge und den Kraftstoffdruck
P definiert. Erfindungsgemäß kann auch
vorgesehen, dass hier andere Größen, die
den Betriebspunkt definieren, verwendet werden. Insbesondere kann
auch vorgesehen sein, dass noch weitere Größen zur Definition des Betriebspunktes
verwendet werden, d. h. das neben der einzuspritzenden Kraftstoffmenge
und dem Raildruck noch andere Größen, wie
beispielsweise die Temperatur eingehen. Ferner kann vorgesehen sein,
dass anstelle der einzuspritzenden Kraftstoffmnge Ersatzgrößen, die
diese Größen charakterisieren,
verwendet werden.
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Das
Ausgangssignal KD der ersten Korrektur 132 dient zur Korrektur
des Ausgangssignals AD des Ansteuerkennfeldes verwendet. Der Korrekturwert KE
dient zur Korrektur des zweiten Signals AE, dass den Einspritzbeginn
charakterisiert, und wird von dem Verknüpfungspunkt 144 ausgehend
von dem ersten Korrekturwert KD und dem Ausgangssignal der zweiten
Korrektur 142 berechnet. Vorzugsweise werden in dem Verknüpfungspunkt 144 die
beiden Werte multipliziert um den zweiten Korrekturwert KE zu ermitteln.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
die Korrekturwerte jeweils über
einen ersten Schaltmittel 134 bzw. ein zweites Schaltmittel 146 zu
dem ersten bzw. zweiten Verknüpfungspunkt
gelangen. Dies erfolgt vor dem Hintergrund, dass die Adaption des
ersten und des zweiten Signals in bestimmten Betriebszuständen abgeschaltet
wird. Diese Abschaltung erfolgt durch die Steuerung 150.
Bei einer Abschaltung wird anstelle des ersten Korrekturwertes bzw.
des zweiten Korrekturwertes der Wert Null bei einer additiven Korrektur und
der Wert Eins bei einer multiplikativen Korrektur übertragen.
So kann vorgesehen sein, dass das beschrieben Verfahren in bestimmten
Betriebszuständen
und/oder bei Vorliegen bestimmter Brennverfahren, wie beispielsweise
im homogen und/oder teilhomogenen Betrieb, deaktiviert wird oder
nur noch im beschränkten
Umfang zur Wirkung kommt.
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In
der 2 ist die erste Korrektur 132 detailliert
dargestellt.. Entsprechende Elemente sind in 2 mit entsprechenden
Bezugsziffern bezeichnet. Im Folgenden wird in 2 die
erste Korrektur 132 detailliert dargestellt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die zweite Korrektur 142 gleich oder zumindestens ähnlich aufgebaut
ist. Ein Korrekturkennfeld ist mit 200 bezeichnet. An dessen
zwei Eingängen
steht zum Einen das Kraftstoffmengensignal QK und zum Anderen das
Drucksignal P an. In diesem Kennfeld sind die Korrekturwerte abhängig vom
Betriebspunkt, der insbesondere durch diese beiden Größen definiert
ist, abgelegt. Diese beiden Größen sind
nur beispielhaft gewählt.
Bei anderen Injektortypen oder anderen Brennkraftmaschinentypen
können
auch andere Kenngrößen verwendet
werden. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass neben diesen Größen noch
weitere Eingangsgrößen zur
Definition des Betriebspunktes verwendet werden. Insbesondere können hier
noch Temperaturwerte eingesetzt werden. Abhängig von diesen Eingangsgrößen sind
in dem Korrekturkennfeld 200 für jeden Betriebspunkt ein Korrekturwert
KD0 abgelegt. Dieser gelangt über
einen Verknüpfungspunkt 205 zu
dem Schaltmittel 134. Am zweiten Eingang des Schaltmittels 134 liegt
das Ausgangssignal eine Nullwertvorgabe 210 an. Die Steuerung 150 wählt entweder
das Ausgangssignal der Nullwertvorgabe 210 oder das Ausgangssignal
des Verknüpfungspunktes 205 zur Weitergabe
an den Verknüpfungspunkt 130 aus.
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In
einem ersten Korrelationskennfeld 220 sind ebenfalls abhängig von
dem Betriebspunkt des Injektors Korrelationswerte abgelegt. Diese
werden in einem Verknüpfungspunkt 222 mit
einem ersten Informationswert I1 verknüpft. Der erste Informationswert
I1 wird von einer ersten Abgleichfunktion 224 bereitgestellt.
Die Verknüpfung
in dem Verknüpfungspunkt 222 erfolgt
beispielsweise multiplikativ. Sie kann aber auch additiv oder additiv
und multiplikativ erfolgen. Das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 222 gelangt über einen
Verknüpfungspunkt 228 zu
dem Verknüpfungspunkt 205.
Im Verknüpfungspunkt 228 erfolgt
vorzugsweise eine additive Verknüpfung,
es kann aber auch eine multiplikative oder eine additiv und multiplikative
Verknüpfung vorgesehen
sein. Im Verknüpfungspunkt 205 erfolgt vorzugsweise
eine multiplikative Verknüpfung
der beiden Signale.
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Ein
zweites Korrelationskennfeld ist mit 230 bezeichnet. in
diesem sind ebenfalls abhängig
von verschiedenen Eingangsgrößen, die
den Betriebspunkt des Injektors definieren, Korrelationswerte abgelegt,
die in dem Verknüpfungspunkt 232 mit
einem Informationswert I2 verknüpft,
der von einem zweiten Abgleichverfahren 234 bereitgestellt
wird. Das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 232,
der vorzugsweise eine multiplikative Verknüpfung vornimmt, gelangt über den
Verknüpfungspunkt 228 zu
dem Verknüpfungspunkt 205.
bei einer vereinfachten Ausgestaltung kann auch vorgesehen, dass
das zweite Korrelationskennfeld und die entsprechenden Verknüpfungspunkte
entfallen. Bei einer verbesserten Ausgestaltung kann vorgesehen
sein, dass noch weitere Korrelationskennfelder und weitere Informationswerte
von weiteren Abgleichverfahren vorgesehen sind.
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In
dem Korrekturkennfeld 200 sind Basiswerte zur Korrektur
der Ansteuerdauer AD abgelegt. Diese Korrekturwerte, die abhängig vom
Betriebszustand abgelegt sind und bei dem im Korrekturkennfeld für jeden
Betriebszustand ein Korrekturwert abgelegt ist, stellen Basiswerte
dar, die anschließend ausgehend
von dem Inhalt der Korrelationskennfelder 220 und/oder 230 sowie
dem ersten und/oder dem zweiten Informationswert I1, I2 adaptiert
werden. Dabei kann zum Einen die Adaption derart erfolgen, dass
ausgehend von den Werten die im Korrelationskennfeld abgelegt sind
und dem Informationswert Adaptionswerte bestimmt werden, mit denen das
Ausgangssignal des Korrekturkennfeldes 200 multiplikativ
oder additiv oder multiplikativ und additiv verändert wird. Alternativ kann
vorgesehen sein, dass ausgehend von dem Inhalt des Korrelationskennfeldes
und dem Informationswert der Inhalt des Korrekturkennfeldes entsprechend
verändert
wird.
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Die
in dem Korrekturkennfeld 200 abgelegten Basiswerte werden
vorzugsweise einmalig ermittelt und in dem Kennfeld abgespeichert.
Sie werden dann durch Adaption verändert in dem bei der einen Ausführungsform
das Ausgangssignal des Kennfeldes für jeden Betriebspunkt multiplikativ,
additiv oder multiplikativ und additiv korrigiert wird oder in dem Kennfeldwerte
entsprechend verändert.
Die erstmalig abgespeicherten Werte werden im Rahmen der Applikation
des Fahrzeugs ermittelt und eingelesen. Alternativ kann auch vorgesehen
sein, dass diese Werte bei der Erstinbetriebnahme eingelesen werden.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass diese Werte ausgehend
von einigen wesentlichen Basiswerten berechnet werden.
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Verschiedene
Verfahren und Vorgehensweisen liefern Informationen, d. h. Informationswerte
I1 und/oder I2. Diese Verfahren liefern in der Regel für mindestens
einen Betriebspunkt des Injektors einen Abgleichwert, mit dem die
Ansteuerdauer derart zu korrigieren ist, dass die Injektoren bei
einem entsprechenden Ansteuersignal eine entsprechende Kraftstoffmenge
zumessen. Üblicher
Weise gelten diese Informationswerte lediglich an einem Betriebspunkt. In
dem Korrelationskennfeld 220 sind nun für alle Betriebspunkte Korrelationswerte
abgelegt, die den Zusammenhang zwischen dem einen Informationswert an
einen Betriebspunkt und den Korrekturwerten an den übrigen Betriebspunkten
angeben. D. h. ausgehend von dem einem Informationswert und dem
in dem Korrelationskennfeld 220 abgelegten Korrelationskennfeld
für alle
Betriebspunkte kann in dem Verknüpfungspunkt 222 der
Korrekturwert für
alle Betriebspunkte berechnet. Dieser so berechnete Korrekturwert
wird in dem Verknüpfungspunkt 205 dem Ausgangssignal
des Korrekturkennfeldes überlagert. Entsprechend
wird auch bei dem zweiten Informationswert I2 vorgegangen.
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Erfindungsgemäß kann auch
vorgesehen sein, dass das Korrelationskennfeld nur bestimmte Kennfeldbereiche
abdeckt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Informationswert,
der von der Nullmengenkalibrierung bereitgestellt wird, nur bei
kleinen Kraftstoffmengen verwendet wird. Neben der so genannten
Nullmengenkalibrierung können auch
die Werte des Injektormengenabgleichs wie er beispielsweise aus
der
DE 102 15 610 bekannt
ist, als Informationswerte verwendet werden. Dieser so genannte
Injektormengenabgleich liefert mehrere Informationswerte für mehrere
Betriebspunkte.
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Es
kann aber auch vorgesehen sein, dass die Werte des Injektormengenabgleichs
zur Bildung des Korrekturkennfeldes 200 herangezogen werden und
lediglich Abgleichverfahren dem laufenden Betrieb durchgeführt werden
einen Informationswert I1 oder I2 bereitstellen.
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Als
Informationswerte können
alle Größen verwendet
werden, die die Abweichung der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge
von der gewünschten
Kraftstoffmenge charakterisieren. Dabei können die Ergebnisse verschiedener
Abgleichverfahren verwendet werden. Solche Abgleichverfahren verwenden
beispielsweise die Drehzahl als Eingangsgröße. Die Abgleichverfahren können aber auch
Signale auswerten, die die Abgaszusammensetzung, wie beispielsweise
den Sauerstoffgehalt, oder den Verbrennungsvorgang, wie Beispielsweise der
Brennraumdruck, charakterisieren verwendet werden.
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Ferner
ist es möglich,
dass durch auswerten geeigneter Signale eine Größe bestimmt wird, die die tatsächlich eingespritzte
Kraftstoffmenge charakterisiert. So kann beispielsweise ausgehend
von dem Druckverlauf des Kraftstoffdrucks die eingespritzte Kraftstoffmenge
berechnet werden. Hierzu kann beispielsweise der Raildruck eines
Common-Rail-Systems
ausgewertet werden. Alternativ kann ein entsprechendes Drucksignal
auch mittels Sensoren ermittelt werden, die in den Zuleitungen zwischen
dem Rail und dem Injektor oder direkt im Injektor angeordnet sind.
Dies bedeutet ausgehend von dem Verlauf des Raildrucks wird das
Einspritzende oder das Einspritzende und der Einspritzbeginn erfasst.
Ausgehend hiervon wird die tatsächlich
eingespritzte Kraftstoffmenge ermittelt. Alternativ kann auch vorgesehen
sein, dass ausgehend von dem Druckverlauf über der Zeit oder über die
Kurbelwellenstellung die tatsächlich
eingespritzte Kraftstoffmenge ermittelt wird.
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Über einen
am Rail montierten Drucksensor (alternativ auf der Injektorzuleitung)
wird an Hand des charakteristischen Verlauf des Drucksignals das Ende
jeder einzelnen Teileinspritzung jedes Injektors erkannt, und mit
einem erwarteten Einspritzende im jeweiligen Betriebspunkt verglichen.
Durch das bekannte Verhalten des Injektors kann nun über eine gezielte
Veränderung
des Ansteuertiming das Einspritzende auf den erwarteten Wert ab gebildet
werden, wodurch sich eine Mengengleichstellung ergibt. Die Korrekurwerte
werden vorzugsweise als Vorsteuerwerte für den folgenden Fahrzyklus
abgelegt werden.
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Dadurch
ist es möglich,
unabhängig
vom Betriebspunkt des Motors so wie dessen aktuellen Brennverfahren,
die gewünschte
Teileinspritzmenge zu ermitteln. Eine Adaption (z. B. über Speicherung der
Korrekturwerte in geeigneter Form) des Injektorkennfeldes ist ebenfalls
möglich.
Dies bedeutet als Informationswert I wird die ermittelte tatsächliche Einspritzmenge
oder eine aus der tatsächlichen
Einspritzmenge abgeleitete Größe verwendet.
Da die Einspritzmenge in allen Betriebspunkten ermittelt werden
kann, ist kein Korrelationskennfeld erforderlich.
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Die
Ermittlung des Einspritzendes aus dem Raildrucksignal stellt nur
eine mögliche
Variante dar. Bei einer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass
das Einspritzende ausgehend von anderen Größen ermittelt wird. So kann
beispielsweise ein geeignetes Mittel, insbesondere ein Sensor im
Bereich des Injektors angeordnet sein, der ein entsprechendes Signal
bereitstellt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass im Bereich
des Injektors ein Chip mit einer entsprechenden Auswertung der Signale
vorgesehen ist.
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Besonders
vorteilhaft an dieser Ausführungsform
ist:
Der Regelkreis benötigt
keine Sonderzustände
des Motors bzw. Fahrzeugs, und kann somit unter allen Situationen
angewandt werden. Insbesondere ist auch eine Anwendung bei einem
Stationärmotor möglich. Durch
das bekannte Injektorverhalten in jedem beliebigen Betriebspunkt
können
Mengenänderungen
durch Einflüsse
vorausgegangener Einspritzungen eliminiert werden, die Wechselwirkungen
im System und somit die Komplexität werden dadurch reduziert
Es sind keine zusätzlichen
Sensoren bei Systemen mit einem Rail erforderlich, da die vorhandenen
Sensoren genutzt werden. Bzw. es werden Sensoren verwendet, die
dann auch für
andere Anwendungen zur Verfügung
stehen. Es ist kein Korrelationsverhalten des Injektors über Mengen-
bzw. Druckbereiche hinweg erforderlich. Dies bedeutet die Korrelationskennfelder 220 und 230 können gegebenenfalls
entfallen. Ein Wechsel der Motor Betriebsart hat keinen Einfluß auf die
Verwendung des Verfahrens. Das Streckenverhalten des Einspritzsystems bleibt über die
gesamte Produktlebensdauer konstant. Hierdurch ergeben sich Vorteile
bei der Reglerauslegung von z. B. Leerlaufregelung, da die Streckenverstärkung konstant
bleibt bzw. n der Kommunikation zu anderen Steuergeräten, die
ihrerseits z. B. die Motorlast abfragen. Das Verfahren arbeitet
Zylinder individuell, und kann die heute bekannten Verfahren zur
Gesamtmengenre gelung teilweise ersetzen bzw. kombiniert angewendet
werden. Die individuellen Korrekturwerte können zu Diagnosezwecken herangezogen
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn eine Schwellwertabfrage erfolgt. Weicht
das ausgehend vom Raildruck erkannte Einspritzende um mehr als ein
Schwellenwert von dem erwarteten Wert ab, so wird auf Fehler erkannt.
Insbesondere wird hierdurch ein schadhafter Injektor erkannt.
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Ferner
kann auch vorgesehen sein, dass in bestimmten Betriebszuständen bei
denen die eingespritzte Kraftstoffmenge bekannt ist, beispielsweise im
Leerlaufbetrieb und/oder im Volllastbetrieb. Die tatsächlich eingespritzte
Kraftstoffmenge mittels geeigneter Sensoren oder durch Auswertung
geeigneter Signale erfasst und ausgehend von der erfassten Kraftstoffmenge
ein Informationswert ermittelt und zur Korrektur des Korrekturkennfeldes
verwendet wird.
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Zur
Bildung des Korrekturwerts für
den Einspritzbeginn ist vorgesehen, dass der Korrekturwert KD, der
auch zur Korrektur der Ansteuerdauer verwendet wird, mittels der
Korrektur 142 über
den Betriebspunkt, der durch die Kraftstoffmenge und den Raildruck
definiert ist gewichtet wird um den notwendigen Korrekturwert KE
die Korrektur des Ansteuerbeginns zu ermitteln. Bei einer solchen
vereinfachten Ausgestaltung beinhaltet die zweite Korrektur 142 lediglich
ein entsprechendes Bewertungskennfeld für jeden Betriebspunkt.