DE102016205107A1 - Method for adjusting a fuel metering - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung einer Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine, bei der in wenigstens einen Zylinder Kraftstoff über wenigstens zwei verschiedene Kraftstoffinjektoren eingebracht wird, wobei die Anpassung für eine in den wenigstens einen Zylinder (102) einzubringende Gesamtkraftstoffmenge (MG), die auf jeweilige Einzelkraftstoffmengen (MS1, MS2, MD) der wenigstens zwei verschiedenen Kraftstoffinjektoren aufgeteilt ist, anhand einer Anpassung der Einzelkraftstoffmengen vorgenommen wird, und wobei die Anpassung jeder Einzelkraftstoffmenge unter Berücksichtigung der jeweiligen Zumessdauer des jeweiligen Kraftstoffinjektors zum Einbringen der jeweiligen Einzelkraftstoffmenge (MS1, MS2, MD) im Verhältnis zu einer jeweiligen Zumessdauer des jeweiligen Kraftstoffinjektors einer Einbringung der Gesamtkraftstoffmenge (MG) nur mittels des jeweiligen Kraftstoffinjektors vorgenommen wird.The invention relates to a method for adjusting a fuel metering in an internal combustion engine, in which at least one cylinder fuel is introduced via at least two different fuel injectors, wherein the adaptation for a in the at least one cylinder (102) to be introduced total amount of fuel (M G ) on respective individual fuel quantities (M S1 , M S2 , M D ) of the at least two different fuel injectors is divided, made on the basis of an adjustment of the individual fuel quantities, and wherein the adjustment of each individual fuel quantity taking into account the respective Zumessdauer the respective fuel injector for introducing the respective single fuel quantity (M S1 , M S2 , M D ) in relation to a respective metering period of the respective fuel injector of a contribution of the total fuel quantity (M G ) is made only by means of the respective fuel injector.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung einer Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for adjusting a Kraftstoffzumessung in an internal combustion engine and a computing unit and a computer program for its implementation.
Stand der TechnikState of the art
Bei Ottomotoren sind im Allgemeinen zwei Verfahren zur Kraftstoffeinspritzung bekannt, nämlich eine Saugrohreinspritzung und eine Direkteinspritzung. Die Saugrohreinspritzung wird jedoch zunehmend von der Direkteinspritzung abgelöst, da diese insbesondere bei Betriebsbereichen mit hoher Lastanforderung zu einer höheren Leistungsausbeute bei geringerem Kraftstoffverbrauch und zu einer gezielteren Einspritzstrategie führen kann.In gasoline engines, two methods of fuel injection are generally known, namely intake manifold injection and direct injection. However, the intake manifold injection is increasingly being replaced by the direct injection, since this can lead to a higher power output with lower fuel consumption and to a more targeted injection strategy, especially in operating areas with high load demand.
Weiterhin gibt es auch Ottomotoren mit einer Kombination von Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung, einem sog. Dualsystem. Dies ist gerade im Lichte immer strengerer Emissionsanforderungen bzw. Emissionsgrenzwerte vorteilhaft, da die Saugrohreinspritzung bspw. bei mittleren Lastbereichen und in Betriebsbereichen mit geringerer Lastdynamik bessere Emissionswerte zur Folge hat als eine Direkteinspritzung, die Direkteinspritzung jedoch bei hohen Drehzahlen bzw. Lastbereichen vorteilhaft ist. Ebenso wird durch die Direkteinspritzung eine Verminderung der Klopfneigung erreicht, was dann gezielt zum Schutz der Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, wenn die Neigung des Klopfens oder sogar Klopfen selbst in einem spezifischen Betriebspunkt erkannt wurde bzw. wahrscheinlich ist. Die Kopplung beider Einspritzungsarten kombiniert die jeweiligen Vorteile der einzelnen Einspritzsysteme somit in unterschiedlichen Betriebsbereichen und ermöglicht eine neuartige Optimierung des Motorverhaltens.Furthermore, there are also gasoline engines with a combination of intake manifold injection and direct injection, a so-called dual system. This is particularly advantageous in the light of ever stricter emission requirements or emission limit values, because the intake manifold injection, for example, results in better emission values at medium load ranges and in operating ranges with lower load dynamics than direct injection, but direct injection is advantageous at high rotational speeds or load ranges. Likewise, a reduction in the tendency to knock is achieved by the direct injection, which can then be used specifically for the protection of the internal combustion engine, if the tendency of knocking or even knocking even at a specific operating point was detected or is likely. The coupling of both types of injection thus combines the respective advantages of the individual injection systems in different operating ranges and enables a novel optimization of the engine behavior.
Eine weitere Art von Brennkraftmaschinen sind solche, bei denen für eine Einspritzungsart mehrere Kraftstoffinjektoren vorgesehen sind, die zur Einbringung von Kraftstoff in einen Zylinder verwendet werden. Bspw. können bei einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung zwei Kraftstoffinjektoren für dieselbe Art der Einspritzung (also Saugrohreinspritzung) vorgesehen sein, auf die die in einen Zylinder einzubringende Kraftstoffmenge aufgeteilt wird. In einem solchen Fall ist von einem sog. Mehreinspritzsystem die Rede.Another type of internal combustion engines are those in which one type of injection is provided with a plurality of fuel injectors used to introduce fuel into a cylinder. For example. can be provided in an internal combustion engine with intake manifold injection two fuel injectors for the same type of injection (ie intake manifold injection) to which the amount of fuel to be introduced into a cylinder is divided. In such a case, a so-called. Multi-injection system is mentioned.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur Anpassung einer Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for adapting a fuel metering in an internal combustion engine as well as a computer unit and a computer program for carrying it out with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Anpassung einer Kraftstoffzumessung, insbesondere im Rahmen einer Gemischadaption, bei einer Brennkraftmaschine, bei der in wenigstens einen Zylinder Kraftstoff über wenigstens zwei verschiedene Kraftstoffinjektoren eingebracht wird. Eine Anpassung für eine in den wenigstens einen Zylinder einzubringende Gesamtkraftstoffmenge, die auf jeweilige Einzelkraftstoffmengen der wenigstens zwei verschiedenen Kraftstoffinjektoren aufgeteilt ist, wird dabei anhand einer Anpassung der Einzelkraftstoffmengen, d.h. je Kraftstoffpfad bzw. je einzelnem Zylinder, vorgenommen, wobei die Anpassung jeder Einzelkraftstoffmenge unter Berücksichtigung der jeweiligen Zumessdauer des jeweiligen Kraftstoffinjektors zum Einbringen der jeweiligen Einzelkraftstoffmenge im Verhältnis zu einer jeweiligen Zumessdauer des jeweiligen Kraftstoffinjektors bei einer Einbringung der Gesamtkraftstoffmenge nur mittels des jeweiligen Kraftstoffinjektors vorgenommen wird.An inventive method is used to adapt a fuel metering, in particular in the context of a mixture adaptation, in an internal combustion engine, in which fuel is introduced into at least one cylinder via at least two different fuel injectors. An adaptation for a total amount of fuel to be introduced into the at least one cylinder, which is divided into respective individual fuel quantities of the at least two different fuel injectors, is thereby based on an adjustment of the individual fuel quantities, i. per fuel path or per individual cylinder, the adaptation of each individual fuel quantity taking into account the respective metering duration of the respective fuel injector for introducing the respective single fuel quantity in relation to a respective metering duration of the respective fuel injector when introducing the total fuel quantity is carried out only by means of the respective fuel injector.
Bei der Regelung eines Kraftstoff-Luft-Verhältnisses für Brennkraftmaschinen ist es möglich, eine Vorsteuerung mit einer Regelung zu überlagern. Im Wesentlichen dient die Vorsteuerung dazu, systematische Abweichungen im Kraftstoff-Luft-Verhältnis mittels einer Kraftstoffmengenanpassung zu korrigieren, wohingegen die Regelung aktuelle Störungen ausregelt. Jedoch kann es – insbesondere durch Alterung bzw. Abnutzung der verwendeten Bauteile – dazu kommen, dass aufgrund veränderter Betriebsbedingungen die Vorsteuerung Abweichungen belässt und daher die Vorsteuerung selbst nachkorrigiert bzw. "adaptiert" werden sollte. In the regulation of an air-fuel ratio for internal combustion engines, it is possible to superimpose a pilot control with a control. Essentially, the pilot control is used to correct systematic deviations in the fuel-air ratio by means of an adjustment of the fuel quantity, whereas the control corrects current disturbances. However, it may happen - in particular due to aging or wear of the components used - that due to changed operating conditions, the pilot control leaves deviations and therefore the pilot control itself should be corrected or "adapted".
Insbesondere können mit einer sog. Gemischadaption Fehlanpassungen bzw. Abweichungen (aufgrund der genannten möglichen Alterungseffekte) der Vorsteuerung, die über eine längere Betriebsdauer hinweg auftreten, kompensiert werden. Die Gemischadaption korrigiert z.B. Abweichungen des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, wenn nach der Verbrennung eine Abweichung des idealen Lambdawertes (d.h. einem Lambdawert von 1) gemessen wird und somit – nach Ausschluss eines Luftpfadfehlers – die vorausberechnete Kraftstoffmenge z.B. aufgrund von Dynamikeinflüssen oder dauerhaft in stationären Betriebspunkten vom Ideal abweicht. Somit ist eine Anpassung des Kraftstoffpfades (d.h. eine Kraftstoffmengenanpassung) notwendig, damit im Betrieb wieder dauerhaft ein Lambdawert von 1 erreicht wird. Vorzugsweise umfasst die Zumessdauer die Ansteuerdauer, d.h. die Dauer, in der ein Ansteuersignal am Injektor anliegt, und/oder die Öffnungsdauer, d.h. die Dauer, in der der Injektor tatsächlich geöffnet ist.In particular, with a so-called mixture adaptation, it is possible to compensate for mismatches or deviations (due to the mentioned possible aging effects) of the precontrol which occur over a longer period of operation. The mixture adaptation corrects e.g. Deviations of the air-fuel ratio when, after combustion, a deviation of the ideal lambda value (i.e., a lambda value of 1) is measured and thus, after excluding an air path error, the anticipated fuel quantity e.g. due to dynamic influences or permanently deviates from the ideal in stationary operating points. Thus, an adjustment of the fuel path (i.e., a fuel amount adjustment) is necessary in order to again permanently reach a lambda value of 1 during operation. Preferably, the metering duration comprises the drive duration, i. the duration in which a drive signal is applied to the injector and / or the duration of the opening, i. the duration in which the injector is actually open.
Bei einer herkömmlichen Brennkraftmaschine, bei der für jeden Zylinder jeweils ein Kraftstoffinjektor oder aber bspw. auch insgesamt nur ein Kraftstoffinjektor für alle Zylinder der Kraftstoff zur Einbringung von Kraftstoff vorgesehen ist, kann eine Gemischadaption bspw. sehr einfach linear mit der Öffnungsdauer der jeweiligen Kraftstoffinjektoren korrelieren, um eine Anpassung des entsprechenden Vorsteuerwertes für die Kraftstoffmengenzumessung zu erhalten. In a conventional internal combustion engine, in which for each cylinder a fuel injector or, for example, also a total of only one fuel injector for all cylinders of the fuel is provided for introducing fuel, a mixture adaptation, for example, very easily linearly correlate with the opening duration of the respective fuel injectors, to obtain an adjustment of the corresponding precontrol value for the fuel quantity metering.
Bei Brennkraftmaschinen, bei denen Kraftstoff in einen Brennraum bzw. eine Brennkammer eines Zylinders aus zwei oder mehr verschiedenen Kraftstoffinjektoren eingebracht wird, die zusammen eine Gesamtkraftstoffmenge für den betreffenden Zylinder abgeben, gibt es verschiedene Möglichkeiten der Aufteilung dieser Gesamtkraftstoffmenge auf die einzelnen Kraftstoffinjektoren. Je nach Betriebsbereich können verschiedene Aufteilungen zweckmäßig sein, bspw. zur Minimierung des Kraftstoffverbrauchs und/oder der Schadstoffemission. Wenn nun bei einer Aufteilung einer der Kraftstoffinjektoren an einem Grenzbereich betrieben wird, also bspw. im Bereich seiner minimal einstellbaren Öffnungsdauer, so können dort deutlich größere Unsicherheiten bei der Kraftstoffzumessung auftreten als bei längerer Öffnungsdauer. Der Grund hierfür liegt bspw. in der schwierig einzustellenden kurzen Öffnungsdauer. Wenn nun im Rahmen einer Anpassung der Kraftstoffzumessung die Anpassung der entsprechenden Vorsteuerwerte der Kraftstoffzumessung linear mit der Aufteilung, d.h. den jeweiligen Anteilen der Einzelkraftstoffmengen der jeweiligen Kraftstoffinjektoren an der Gesamtkraftstoffmenge, erfolgen würde, so käme es zu möglichen Unsicherheiten gerade in den Grenzbereichen der Ansteuerung von Kraftstoffinjektoren. Dieser Effekt ist bei Kraftstoffinjektoren zur Saugrohreinspritzung sogar noch größer als bei Kraftstoffinjektoren zur Direkteinspritzung. Der Grund hierfür ist, dass für die Saugrohreinspritzung in der Regel weniger genaue Injektoren verwendet werden als bei der Direkteinspritzung. Bei letzterer werden z.B. Piezo-Injektoren verwendet, nicht jedoch bei der Saugroheinspritzung, da dort historisch gesehen die Injektoren aufgrund von Vorlagerungen länger geöffnet sein sollten und daher eine Feinheit und schnellere Öffnung nicht notwendig ist bzw. nicht notwendig gewesen ist. Ein weiterer Grund ist, dass bei den Injektoren der Saugrohreinspritzung geringere Ströme für die Öffnung verwendet werden und demzufolge eine Unsicherheit auch bei geringen Lasten noch stärker auftritt.In internal combustion engines in which fuel is introduced into a combustion chamber or a combustion chamber of a cylinder of two or more different fuel injectors, which together deliver a total amount of fuel for the respective cylinder, there are various ways of distributing this total fuel amount to the individual fuel injectors. Depending on the operating range, different divisions may be expedient, for example to minimize fuel consumption and / or pollutant emissions. If, in the case of a division, one of the fuel injectors is operated at a boundary region, that is to say, for example, in the region of its minimally adjustable opening duration, significantly greater uncertainties in fuel metering can occur there than with a longer opening duration. The reason for this is, for example, in the difficult to set short opening period. If, as part of an adjustment of the fuel metering, the adjustment of the respective pilot values of the fuel metering is linear with the division, i. the respective proportions of the individual fuel quantities of the respective fuel injectors to the total fuel quantity, would take place, it would lead to possible uncertainties, especially in the limits of the control of fuel injectors. This effect is even greater with fuel injectors for port injection than with fuel injectors for direct injection. The reason for this is that normally less accurate injectors are used for the intake manifold injection than with the direct injection. In the latter, e.g. Piezo injectors used, but not in Saugroheinspritzung, since historically the injectors should be opened longer due to Vorlagerungen and therefore a fineness and faster opening is not necessary or has not been necessary. Another reason is that in the injectors of the intake manifold injection lower currents are used for the opening and therefore an uncertainty occurs even more at low loads.
Hier setzt nun die Erfindung an, indem bei der Anpassung der Kraftstoffzumessung und der damit einhergehenden Anpassung der Vorsteuerwerte für die Einzelkraftstoffmengen zum Erreichen der Gesamtkraftstoffmenge das Verhältnis der genannten Zumessdauer der betreffenden Kraftstoffinjektoren berücksichtigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, insbesondere die Grenzbereiche im Betrieb der jeweiligen Kraftstoffinjektoren anders zu berücksichtigen als längere Zumessdauern. Bspw. kann für eine Aufteilung, bei der ein Kraftstoffinjektor an seinem Grenzbereich der minimal möglichen Öffnungsdauer betrieben wird, bei diesem Kraftstoffinjektor nur eine sehr geringe Anpassung vorgenommen werden, während bei einem anderen Kraftstoffinjektor eine stärkere Anpassung vorgenommen wird, so dass insgesamt die Gesamtkraftstoffmenge wie gewünscht angepasst wird. Unsicherheiten werden somit deutlich reduziert. Zweckmäßig kann es dabei sein, die entsprechenden Zumessdauern bereits vor der erstmaligen, regulären Verwendung der Brennkraftmaschine, bspw. im Rahmen einer Prüfstandsmessung, zu ermitteln und entsprechend auf einem Steuergerät abzulegen, sodass während der Durchführung der Anpassung darauf zugegriffen werden kann.This is where the invention begins by taking into account the ratio of the aforementioned metering duration of the relevant fuel injectors when adjusting the fuel metering and the associated adjustment of the pilot control values for the individual fuel quantities to achieve the total fuel quantity. In this way, it is possible to take into account in particular the boundary areas in the operation of the respective fuel injectors differently than longer metering periods. For example. For a breakdown in which a fuel injector is operated at its limit of the minimum possible opening duration, only a very small adjustment can be made in this fuel injector, while a greater adjustment is made in another fuel injector, so that overall the total amount of fuel is adjusted as desired , Uncertainties are thus significantly reduced. It may be expedient to determine the corresponding metering durations before the first, regular use of the internal combustion engine, for example within the framework of a test bench measurement, and to deposit them accordingly on a control unit, so that it can be accessed during the implementation of the adaptation.
Vorzugsweise erfolgt die Anpassung jeder Einzelkraftstoffmenge mittels einer Anpassung eines Adaptionswerts, der unter Berücksichtigung der jeweiligen Zumessdauer des jeweiligen Kraftstoffinjektors bei der Einbringung der Gesamtkraftstoffmenge nur mittels des jeweiligen Kraftstoffinjektors ermittelt wird. Auf diese Weise ist eine sehr einfache und schnelle Berücksichtigung des Verhältnisses der entsprechenden Zumessdauern möglich.Preferably, the adjustment of each individual fuel quantity by means of an adjustment of an adaptation value, which is determined taking into account the respective Zumessdauer the respective fuel injector in the introduction of the total fuel quantity only by means of the respective fuel injector. In this way, a very simple and quick consideration of the ratio of the corresponding metering durations is possible.
Vorteilhafterweise wird der Adaptionswert unter Berücksichtigung des Verhältnisses der jeweiligen Zumessdauer des jeweiligen Kraftstoffinjektors zum Einbringen der jeweiligen Einzelkraftstoffmenge zu der jeweiligen Zumessdauer des jeweiligen Kraftstoffinjektors bei der Einbringung der Gesamtkraftstoffmenge nur mittels des jeweiligen Kraftstoffinjektors als Gewichtungsfaktor angepasst. Durch eine solche Gewichtung kann nun eine einfache und den jeweiligen Unsicherheiten angemessene Berücksichtigung bei der Anpassung der jeweiligen Einzelkraftstoffmengen bzw. der entsprechenden Zumessdauern erfolgen.Advantageously, the adaptation value, taking into account the ratio of the respective metering period of the respective fuel injector for introducing the respective single fuel quantity to the respective metering period of the respective fuel injector when introducing the total fuel quantity, is adjusted only by means of the respective fuel injector as a weighting factor. By means of such a weighting, a simple and appropriate consideration of the respective uncertainties in the adaptation of the respective individual fuel quantities or the corresponding metering durations can now take place.
Es ist von Vorteil, wenn eine Ermittlung des Adaptionswertes in einem oder mehreren vorbestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine vorgenommen wird. Solche Betriebsbereiche, die bspw. anhand einer Drehzahl und/oder einer Lastanforderung der Brennkraftmaschine bestimmt werden, können bspw. hinsichtlich eines ruhigen Betriebs gewählt werden, bei dem eine einfache Ermittlung von Abweichungen möglich ist.It is advantageous if a determination of the adaptation value is made in one or more predetermined operating ranges of the internal combustion engine. Such operating ranges, which are determined, for example, on the basis of a rotational speed and / or a load requirement of the internal combustion engine, can be selected, for example, with regard to quiet operation, in which a simple determination of deviations is possible.
Vorzugsweise wird die Ermittlung des Adaptionswertes unter Berücksichtigung eines Lambda-Wertes eines Abgases und insbesondere einer Lambda-Regelung, der Brennkraftmaschine vorgenommen. Dabei kann es auch zweckmäßig sein, entsprechende Betriebsbereiche zu wählen, bspw. solche, bei denen ein Lambda-Wert von 1 vorgesehen ist. Auf diese Weise ist eine sehr einfache Ermittlung von Abweichungen und dementsprechend eine Anpassung der Zumessdauer möglich.Preferably, the determination of the adaptation value is made taking into account a lambda value of an exhaust gas and in particular a lambda control of the internal combustion engine. It may also be appropriate to select appropriate operating areas, eg. those in which a lambda value of 1 is provided. In this way, a very simple determination of deviations and, accordingly, an adaptation of the metering time is possible.
Vorteilhafterweise wird als Brennkraftmaschine eine Brennkraftmaschine verwendet, bei der die wenigstens zwei verschiedenen Kraftstoffinjektoren wenigstens einen Kraftstoffinjektor für eine Saugrohreinspritzung und wenigstens einen Kraftstoffinjektor für eine Direkteinspritzung, und/oder wenigstens zwei Kraftstoffinjektoren für die Saugrohreinspritzung und/oder wenigstens zwei Kraftstoffinjektoren für die Direkteinspritzung umfassen. Wie bereits erwähnt, gibt es insbesondere bei Kraftstoffinjektoren für die Saugrohreinspritzungen große Unsicherheiten bei einem Betrieb in Grenzbereichen. Nichtsdestotrotz können auch bei Kraftstoffinjektoren für die Direkteinspritzung Unsicherheiten bei einem Betrieb in Grenzbereichen auftreten. Insofern ist das vorgeschlagene Verfahren für jegliche Arten von Brennkraftmaschinen, bei denen für einen Zylinder Kraftstoff mittels zwei oder mehr Kraftstoffinjektoren eingebracht wird, vorteilhaft.Advantageously, an internal combustion engine is used as the internal combustion engine, in which the at least two different fuel injectors comprise at least one fuel injector for a port injection and at least one fuel injector for direct injection, and / or at least two fuel injectors for the port injection and / or at least two fuel injectors for the direct injection. As already mentioned, there are great uncertainties in operation in boundary regions, in particular in the case of fuel injectors for intake manifold injections. Nonetheless, fuel injectors for direct injection may also experience uncertainties when operating in boundary areas. In this respect, the proposed method for any type of internal combustion engine, in which for a cylinder fuel is introduced by means of two or more fuel injectors, advantageous.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as e.g. Hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and will be described below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
Das Saugrohr
Die Kraftstoffinjektoren
Weiterhin weist jeder Zylinder
Der Hochdruckspeicher
Im vorliegend gezeigten Beispiel wird in jeden Zylinder
In
Das Saugrohr
Bzgl. des Kraftstoffversorgungssystems entspricht die Brennkraftmaschine
Der Unterschied zwischen den Brennkraftmaschinen
In
Der Zylinder
Die Brennkraftmaschine kann im Zuge einer Saugrohreinspritzung betrieben werden. Mit Hilfe der Kraftstoffinjektoren
Die Brennkraftmaschine kann auch im Zuge einer Direkteinspritzung betrieben werden. Zu diesem Zweck ist der Kraftstoffinjektor
Der Zylinder
Verbrennungsabgase werden nach einer Verbrennung aus dem Zylinder
Die Brennkraftmaschine
Über einen großen Betriebsbereich hinweg ist es jedoch sinnvoll, die Brennkraftmaschine
Weiterhin ist eine als Steuergerät
Die in Bezug auf
In
Für einen bestimmten Betriebsbereich oder Betriebspunkt, der bspw. anhand eines Drehzahl- und Lastbereiches bzw. -punktes vorgegeben sein kann, kann eine Gesamtkraftstoffmenge MG vorgesehen sein, die in einen Zylinder oder in jeden der Zylinder eingebracht werden soll.For a specific operating range or operating point, which may be predetermined, for example, based on a speed and load range or point, a total amount of fuel M G may be provided, which is to be introduced into a cylinder or in each of the cylinders.
Diese Gesamtkraftstoffmenge MG wiederum kann dann auf die einzelnen Kraftstoffinjektoren, mittels welcher Kraftstoff in den bzw. in die betreffenden Zylinder eingebracht wird, aufgeteilt sein. Im vorliegenden Beispiel erfolgt eine Aufteilung auf zwei Kraftstoffinjektoren der Saugrohreinspritzung mit den Einzelkraftstoffmengen MS1 und MS2 sowie einen Kraftstoffinjektor der Direkteinspritzung mit der Einzelkraftstoffmenge MD.This total fuel quantity M G in turn can then be distributed among the individual fuel injectors, by means of which fuel is introduced into or into the respective cylinders. In the present example, a split into two fuel injectors of the intake manifold injection with the individual fuel amounts M S1 and M S2 and a fuel injector of the direct injection with the single fuel amount M D.
Es versteht sich, dass bei insgesamt nur zwei Kraftstoffinjektoren, d.h. bspw. zwei Kraftstoffinjektoren der Saugrohreinspritzung oder einem Kraftstoffinjektor der Saugrohreinspritzung und einem Kraftstoffinjektor der Direkteinspritzung entsprechend eine Aufteilung auf nur zwei Kraftstoffinjektoren vorliegt.It is understood that with a total of only two fuel injectors, i. For example, there are two fuel injectors of the intake manifold injection or a fuel injector of the intake manifold injection and a fuel injector of the direct injection according to a distribution to only two fuel injectors.
Die Einzelkraftstoffmengen MS1, MS2 und MD werden dabei durch geeignete Öffnungsdauern ΔtS1, ΔtS2 und ΔtD der zugehörigen Kraftstoffinjektoren erreicht. Es versteht sich, dass dazu entsprechende Ansteuerdauern der Kraftstoffinjektoren nötig sind.The individual fuel quantities M S1 , M S2 and M D are achieved by suitable opening times Δt S1 , Δt S2 and Δt D of the associated fuel injectors. It is understood that corresponding Ansteuerverdauern the fuel injectors are necessary.
Es kann nun in dem besagten Betriebsbereich bzw. -punkt auch keine Aufteilung auf die jeweiligen Kraftstoffinjektoren vorgenommen werden, sondern es kann die Gesamtkraftstoffmenge MG auch von nur einem Kraftstoffinjektor zugemessen werden. Dabei ist für den entsprechenden ausgewählten Kraftstoffinjektor jeweils eine der Öffnungsdauern Δt’S1, Δt’S2 bzw. Δt’D nötig. It can now be made in the said operating range or point no allocation to the respective fuel injectors, but it can be attributed to the total fuel amount M G by only one fuel injector. In each case one of the opening durations Δt ' S1 , Δt' S2 or Δt ' D is necessary for the corresponding selected fuel injector.
Diese Öffnungsdauern können zweckmäßigerweise im Rahmen einer Prüfstandsmessung ermittelt und in einem Speicher auf einer ausführenden Recheneinheit hinterlegt werden.These opening durations can be determined expediently within the scope of a test bench measurement and stored in a memory on an executing arithmetic unit.
Aus den Öffnungsdauern entsprechend den jeweiligen Einzelkraftstoffmengen und den zugehörigen Öffnungsdauern bei Verwendung nur eines Kraftstoffinjektors lassen sich nun Gewichtungsfaktoren, bspw. in der Form GS1 = ΔtS1/Δt’S1, GS2 = ΔtS2/Δt’S2 und GD = ΔtD/Δ’D’, ermitteln.Weighting factors, for example in the form G S1 = Δt S1 / Δt ' S1 , G S2 = Δt S2 / Δt' S2 and G D = Δt can now be calculated from the opening times corresponding to the respective individual fuel quantities and the associated opening times when only one fuel injector is used D / Δ 'D' .
In
In einem bestimmten Betriebsbereich bzw. -punkt, vorzugsweise in einem stabilen Betriebspunkt, in dem ein Lambda-Wert auf 1 gehalten werden soll, kann nun eine Gemischadaption bzw. eine Anpassung der Kraftstoffzumessung vorgenommen werden. Wie eingangs bereits erwähnt, kann die Kraftstoffzumessung zwar im Rahmen einer Regelung angepasst werden, jedoch ist eine Anpassung eines Vorsteuerwertes von Zeit zu Zeit sinnvoll und zweckmäßig.In a certain operating range or point, preferably in a stable operating point, in which a lambda value is to be kept at 1, a mixture adaptation or adaptation of the fuel metering can now be carried out. As already mentioned, the fuel metering can indeed be adjusted within the scope of a control, but an adjustment of a pilot control value from time to time makes sense and expedient.
Eine vorgegebene Gesamtkraftstoffmenge MG, die von einem der Kraftstoffinjektoren alleine abgegeben wird, wird nun nacheinander für jeden der Kraftstoffinjektoren bspw. anhand eines Lambda-Wertes λ bzw. im Rahmen einer Lambda-Regelung überprüft. So kann bspw. festgestellt werden, dass die Gesamtkraftstoffmenge M’G,S1, die tatsächlich mittels eines der Kraftstoffinjektoren der Saugrohreinspritzung zugemessen wird, geringer oder größer ist als die eigentlich gewünschte Gesamtkraftstoffmenge MG. Dies kann bspw. anhand einer Abweichung des Lambda-Wertes λ von einem Soll-Wert festgestellt werden. Entsprechendes kann auch für die tatsächlich zugemessenen Gesamtkraftstoffmengen M’G,S2 und M’G,D des anderen Kraftstoffinjektors der Saugrohreinspritzung bzw. des Kraftstoffinjektors der Direkteinspritzung gelten.A predefined total fuel quantity M G , which is output by one of the fuel injectors alone, is then checked in succession for each of the fuel injectors, for example using a lambda value λ or in the context of a lambda control. Thus, for example, it can be established that the total fuel quantity M ' G, S1 , which is actually metered by means of one of the fuel injectors of the intake manifold injection, is lower or greater than the actually desired total fuel quantity M G. This can be determined, for example, based on a deviation of the lambda value λ from a desired value. The same can also apply to the actually metered total fuel quantities M ' G, S2 and M' G, D of the other fuel injector of the intake manifold injection or the fuel injector of the direct injection.
Eine Ursache für eine solche Abweichung kann bspw. eine Alterung oder eine Verschmutzung der Kraftstoffinjektoren sein, sodass z.B. bei gleicher Öffnungsdauer weniger Kraftstoff zugemessen wird, als vorgesehen.One cause of such a deviation may be, for example, aging or soiling of the fuel injectors, so that e.g. with the same opening time less fuel is metered than intended.
Anhand der Abweichung des vorliegenden Lambda-Wertes λ von dem Soll-Wert (typischerweise λ = 1) und der in der Motorsteuerung vorhandenen Kenntnis über die Soll-Kraftstoffmenge kann eine Differenzkraftstoffmenge als Differenz zwischen der Sollkraftstoffmenge (aus Motorsteuerung) und Istkraftstoffmenge (aus Lambdawert) berechnet werden. On the basis of the deviation of the present lambda value λ from the desired value (typically λ = 1) and the knowledge about the desired fuel quantity present in the engine control, a difference fuel quantity can be calculated as the difference between the desired fuel quantity (from engine control) and actual fuel quantity (from lambda value) be calculated.
Unter Berücksichtigung der Öffnungsdauern Δt’S1, Δt’S2 und Δt’D der zugehörigen Kraftstoffinjektoren sowie der jeweiligen Differenzkraftstoffmengen, von denen hier nur ΔMS1 dargestellt ist, können nun Adaptionswerte AS1, AS2 bzw. AD ermittelt werden, unter deren Berücksichtigung die Öffnungsdauern Δt’S1, Δt’S2 und Δt’D angepasst werden können, um mittels jedes der Kraftstoffinjektoren wieder die Gesamtkraftstoffmenge MG zu erreichen. Bspw. kann hierzu eine leichte Erhöhung dieser Öffnungsdauern nötig sein (z.B. um Adaptionswert A als Faktor verlängert).Taking into account the opening times Δt ' S1 , Δt' S2 and Δt ' D of the associated fuel injectors and the respective amounts of differential fuel, of which only ΔM S1 is shown here, adaptation values A S1 , A S2 and A D can now be determined, taking them into account the opening times .DELTA.t ' S1 , .DELTA.t' S2 and .DELTA.t ' D can be adjusted to again reach the total fuel amount M G by means of each of the fuel injectors. For example. For this purpose, a slight increase in these opening times may be necessary (eg by adaptation value A as a factor extended).
Bei der Anpassung der einzelnen Öffnungsdauern für den Fall der Aufteilung der Gesamtkraftstoffmenge MG auf die Einzelkraftstoffmengen MS1, MS2 und MD, wie sie in
Auf diese Weise können eventuelle Nicht-Linearitäten im Zusammenhang der Öffnungsdauer und der Kraftstoffmenge der einzelnen Kraftstoffinjektoren insbesondere in Grenzbereichen berücksichtigt werden.In this way, any non-linearities in connection with the opening duration and the fuel quantity of the individual fuel injectors can be taken into account, especially in border regions.
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