DE10215610A1 - System und Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor - Google Patents

System und Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor, mit einer Einrichtung (22) zum Speichern von Informationen (18) und einem Mittel (20) zum Steuern des mindestens einen Injektors (18) unter Berücksichtigung der gespeicherten Informationen. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass die Informationen durch Vergleichen von Soll-Werten mit Ist-Werten individuell an mehreren Prüfpunkten (P) mindestens eines Injektors (18) ermittelt werden und bezogen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor mit einer Einrichtung zum Speichern von Informationen über den mindestens einen Injektor und Mitteln zum Steuern des mindestens einen Injektors unter Berück­ sichtigung der gespeicherten Informationen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Korrigie­ ren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor mit den Schritten: Speichern von Informatio­ nen über den mindestens einen Injektor und Steuern des mindestens einen Injektors unter Berücksichtigung der gespeicherten Informationen.
Stand der Technik
Elektrisch getriebene Injektoren zur Einspritzung von Kraftstoff werden beispielsweise im Rahmen von Com­ mon-Rail-Systemen verwendet. Bei der Speicherein­ spritzung "Common-Rail" sind Druckerzeugung und Ein­ spritzung entkoppelt. Der Einspritzdruck wird unab­ hängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt und steht im "Rail" für die Einspritzung bereit. Einspritzzeitpunkt und -menge werden im elektronischen Motor-Steuergerät berechnet und von einem Injektor an jedem Motorzylinder über ein fern­ gesteuertes Ventil umgesetzt.
Derartige Injektoren besitzen aufgrund ihrer mechani­ schen Fertigungstoleranzen unterschiedliche Mengen­ kennfelder. Unter einem Mengenkennfeld ist die Bezie­ hung zwischen Einspritzmenge, Raildruck und Ansteuer­ zeit zu verstehen. Dies hat zur Folge, dass trotz elektrisch definierter Steuerung jeder einzelne In­ jektor den Verbrennungsraum mit unterschiedlichen Mengen an Kraftstoff füllt.
Um einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch unter Einhaltung strenger Abgasnormen und eine sehr gute Laufruhe zu erreichen, dürfen die Injektoren im Betrieb nur sehr geringe Toleranzen im Hinblick auf die Einspritzmenge aufweisen. Diese geforderten geringen Toleranzen können aufgrund der mechanischen Fertigungstoleranzen nicht eingehalten werden. Um dennoch eine definierte Einspritzmenge bei den Injek­ toren sicherzustellen, werden die Injektoren nach der Fertigung an charakteristischen Arbeitspunkten auf ihre Einspritzmenge vermessen und in Klassen einge­ ordnet. Die jeweilige Klasse muss im Betrieb dem Motor-Steuergerät bekannt sein, so dass die Steuerung an die speziellen Merkmale der Klasse injektorspezi­ fisch angepasst werden kann.
Ist eine solche Korrektur der Toleranzen durch das Motor-Steuergerät aufgrund der Kenntnis der Klasse nicht möglich, so müssen die speziellen Injektoren mechanisch nachgearbeitet werden.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die Klasseninforma­ tion auf dem Injektor zu speichern, beispielsweise durch verschiedene Codierungen, wie etwa mittels Bar­ code, durch Widerstände am Injektor oder durch Klar­ text auf dem Injektor. Sind die Klasseninformationen durch einen Code auf dem Injektor gespeichert, so werden die Informationen mittels einer Codeerkennung und nachfolgender Programmierung dem Steuergerät übermittelt. Bei Speicherung der Klasseninformation mittels Widerständen an den Injektoren kann die Information automatisch von dem Steuergerät ausgele­ sen werden. Allerdings sind zusätzliche elektrische Leitungen erforderlich. Die Erkennung von Klartext kann mittels einer Kamera erfolgen.
Weiterhin ist es möglich, dass in den Injektoren elektronische Speichermöglichkeiten vorgesehen sind, in welchen beispielsweise die Klasseninformation ge­ speichert ist. Das Steuergerät kann diese Werte über eine Schnittstelle aus dem Injektor auslesen und im Folgebetrieb nutzen. Bei dieser Lösung ist allerdings nachteilig, dass eine separate Schnittstelle zwischen Steuergerät und den Injektoren erforderlich ist.
Die Klassierung von Injektoren kann beispielsweise so erfolgen, dass die Injektoren an mehreren Prüfpunkten bezüglich der Einspritzmengenzumessung geprüft wer­ den. Liegen die gemessenen Ist-Werte an allen Prüf­ punkten innerhalb eines vorbestimmten Toleranzfens­ ters, so wird der Injektor als gut bewertet. Ferner wird der Ist-Wert eines Messpunktes benutzt, um die Injektoren in drei Toleranzklassen einzuteilen. Die Toleranzfenster der jeweiligen Klassen betragen an diesem Prüfpunkt je 1/3 der Gesamttoleranz. Da zwi­ schen den Prüfpunkten nur eine ungenügende Korrela­ tion besteht, ist eine Toleranzeinengung an den übri­ gen Prüfpunkten nicht möglich. Sind die Injektoren am Motor verbaut, so wird die Klassenzugehörigkeit in das dem Motor zugeordnete Steuergerät einprogram­ miert. Das Steuergerät führt dann für die obere und die untere Klasse eine Korrektur der Einspritzmenge entsprechend einem vorbelegten Kennfeld durch. Die mittlere Klasse wird nicht korrigiert. Aufgrund der schlechten Korrelation zwischen den Betriebspunkten beziehungsweise den Prüfpunkten ist die Korrektur nur im Bereich des zur Klassierung verwendeten Prüfpunk­ tes möglich. Im übrigen Betriebsbereich kann allen­ falls auf der Basis statistischer Mittelwertsver­ schiebungen zwischen den Klassen eine geringe Anpas­ sung der Mengenzumessung erfolgen.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Informa­ tionen durch ein Vergleichen von Soll-Werten mit Ist- Werten ermittelt werden und dass die Informationen individuell auf mehrere Prüfpunkte mindestens eines Injektors bezogen sind. Bei den Systemen des Standes der Technik, welche die Klasseninformation ausnutzen, kann das Steuergerät Korrekturen nur auf der Grund­ lage dieser Klasseninformationen anbringen. Im Gegen­ satz hierzu erhält das Steuergerät beim System gemäß der Erfindung genaue Informationen über mehrere Prüf­ punkte beziehungsweise Betriebspunkte jedes einzelnen Injektors.
Es besteht die Möglichkeit, dass durch Maßnahmen im Steuergerät individuell für jeden Injektor abhängig von Soll-Menge und Raildruck die Ansteuerdauer gegen­ über dem Nominalkennfeld korrigiert wird, um der Soll-Menge möglichst nahe zu kommen. Dazu erhält das Steuergerät beim Einbau je Injektor mehrere, vorzugs­ weise vier Prüfwerte (VL, EM, LL und VE) aus der Fer­ tigung. Aus diesen Größen wird ein Korrekturmengen- Kennfeld aufgebaut.
Dazu muss aus den Abweichungen der Einspritzmengen von ihren Soll-Werten von den Prüfwerten (VL, EM, LL und VE) an den vorzugsweise vier Prüfpunkten die Men­ genkorrektur für eine Reihe von Druck/Ansteuerkombi­ nationen bestimmt werden. Mit Hilfe dieser Druck/An­ steuerkombinationen wird für jeden Prüfpunkt eine Korrelation der Einspritzmenge zur Einspritzmenge an einem Prüfpunkt festgelegt. Damit kann das Steuer­ gerät bei bekannten Werten für die Mengenabweichungen (ΔVL, ΔEM, ΔLL und ΔVE) an den jeweiligen Prüfpunkten das Korrekturmengen-Kennfeld mit Zahlenwerten gefüllt werden.
Aufgrund der umfangreichen Korrekturmöglichkeiten auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung besteht die Möglichkeit, an den vier Fertigungs-Prüfwerten größe­ re Toleranzen zuzulassen und somit die Gutausbringung der Fertigung zu steigern.
Vorzugsweise sind die Mittel zum Steuern der Injekto­ ren in einem Motor-Steuergerät integriert. Da das Mo­ tor-Steuergerät zum Steuern der Injektoren vorgesehen ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn auch die injektorspezifische Steuerung mit der einhergehenden Korrektur von dem Motor-Steuergerät vorgenommen wird.
Bevorzugt sind die Informationen Korrekturmengen für das Mengenkennfeld des mindestens einen Injektors. Es sind zahlreiche injektorspezifische Informationen denkbar, welche von dem Steuergerät zur injektorspe­ zifischen Steuerung genutzt werden können. Eine be­ sonders zuverlässige Steuerung der Einspritzmenge er­ gibt sich jedoch dann, wenn das Mengenkennfeld eines jeden Injektors vermessen wird und diese gemessenen Ist-Werte mit Soll-Werten verglichen werden. Aus dem Vergleich lassen sich Korrekturmengen ermitteln, wel­ che dann von dem Steuergerät bei der Steuerung berücksichtigt werden.
Es kann vorteilhaft sein, dass die Einrichtung zum Speichern von Informationen ein an dem Injektor befestigter Datenspeicher ist. In einem derartigen Datenspeicher kann eine große Anzahl von Daten in bequemer Weise untergebracht werden. Ferner ist es nützlich, dass das Steuergerät durch Auslesen des Datenspeichers direkt die Daten zur weitergehenden Verarbeitung erhalten kann.
Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, dass die Einrich­ tung zum Speichern von Informationen durch an dem Injektor angeordnete Widerstände realisiert ist. Auch eine solche Codierung der Information bietet die Mög­ lichkeit, die Informationen automatisiert in das Steuergerät einzulesen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Ein­ richtung zum Speichern der Informationen durch einen an dem Injektor angebrachten Barcode realisiert ist. Ein solcher Barcode kann eingescannt werden, so dass die Informationen auch bei dieser Lösung dem Steuer­ gerät direkt zur Verfügung stehen.
Es kann auch möglich sein, dass die Einrichtung zum Speichern von Informationen durch eine alphanumeri­ sche Verschlüsselung auf einem Beschriftungsfeld des Injektors realisiert ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Programmierung des Steuergerätes manuell erfolgen. Ferner ist es denkbar, dass die alphanume­ rische Verschlüsselung durch eine Kamera erfasst wird, so dass auf diesem Wege wiederum eine automati­ sche Programmierung des Steuergerätes erfolgen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einrich­ tung zum Speichern von Informationen eine an dem Injektor angeordnete integrierte Halbleiterschaltung (IC). Ein solcher IC kann im Kopf eines Injektors integriert werden. Die Daten, welche von dem Steuer­ gerät verwendet werden, sind in dem IC in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, dass das Motor-Steuergerät eine integrierte Halblei­ terschaltung (IC) aufweist. Mit einer derartigen in­ tegrierten Halbleiterschaltung in dem Motor-Steuer­ gerät können die in integrierten Halbleiterschaltun­ gen der Injektoren gespeicherten Informationen verar­ beitet werden, so dass letztlich die injektorspezifi­ sche Steuerung ermöglicht wird.
Das System ist dadurch besonders vorteilhaft, dass durch das Vergleichen von Soll-Werten mit Ist-Werten ermittelt wird, ob der Injektor innerhalb eines vor­ gegebenen Toleranzbereiches liegt, dass für die in­ nerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches liegenden Injektoren die zu speichernden Informationen ermit­ telt werden, dass von dem Motor-Steuergerät aus den gespeicherten Informationen ein individuelles Korrek­ turkennfeld für jeden Injektor berechnet wird und dass die Einspritzmenge und/oder der Einspritzzeit­ punkt entsprechend den Korrekturfeldern korrigiert werden. Zunächst wird also durch den Vergleich von Soll-Werten mit Ist-Werten festgestellt, ob der In­ jektor überhaupt brauchbar ist. Wenn der Injektor einmal mit gut bewertet ist, werden wiederum die Soll-Werte und die Ist-Werte verwendet, um Abgleich­ werte (Korrekturmengen) festzuhalten. Mit Hilfe die­ ser Korrekturmengen errechnet dann das Steuergerät, nachdem die Werte in das Steuergerät einprogrammiert wurden, ein individuelles Mengenkorrekturkennfeld, so dass letztlich eine korrigierte Mengenzumessung von hoher Genauigkeit stattfinden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungs­ gemäßen Verfahren dadurch auf, dass die Informationen durch ein Vergleichen von Soll-Werten mit Ist-Werten ermittelt werden und dass die Informationen indivi­ duell auf mehrere Prüfpunkte mindestens eines Injek­ tors bezogen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit die Möglichkeit einer injektorspezifi­ schen Steuerung, welche über die Steuerung auf der Grundlage einer Klassifizierung hinausgeht.
Das Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft ein­ setzen, wenn zum Steuern der Injektoren ein Motor- Steuergerät verwendet wird. Die Durchführung des Ver­ fahrens lässt sich somit über ein ohnehin in Ein­ spritzsystemen vorhandenes Bauelement realisieren.
Vorzugsweise werden bei dem Verfahren als Informatio­ nen Korrekturmengen der mehreren Prüfpunkte zur Be­ stimmung des Mengenkorrekturkennfeldes verwendet. Es sind zahlreiche injektorspezifische Informationen denkbar, welche von dem Steuergerät zur injektorspe­ zifischen Steuerung genutzt werden können.
Das Mengenkorrekturkennfeld, das heißt die Beziehung zwischen Einspritzmenge, Raildruck und Ansteuerzeit, bietet jedoch besonders gute Möglichkeiten, Toleran­ zen durch eine injektorspezifische Steuerung auszu­ gleichen.
In vorteilhafter Weise ist die Bestimmung mindestens einer Korrekturmenge durch mindestens einen Vergleich des Soll-Wertes mit dem Ist-Wert an den mehreren Prüfpunkten eines Injektors möglich.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, dass die Korrekturmenge durch lineare Regres­ sion mehrerer Vergleiche der Soll-Werte mit den Ist- Werten an den mehreren Prüfpunkten eines Injektors ermittelt wird.
Es wird erfindungsgemäß die Korrekturmenge ΔQ(n), im Mengenkorrekturkennfeld MKK aus dem Produkt aus dem Korrekturwert KW(n) und der aus dem Soll-Wert mit Ist- Wert Vergleich ermittelten Mengenabweichung ΔVEAbw.(n)/­ ΔEMAbw.(n)/ΔVLAbw.(n)/ΔLLAbw.(n) der jeweiligen Prüfpunkte nach der Formel
ΔQ(n) = KW(n).ΔVEAbw.(n)
ΔQ(n) = KW(n).ΔEMAbw.(n)
ΔQ(n) = KW(n).ΔVLAbw.(n)
ΔQ(n) = KW(n).ΔLLAbw.(n)
berechnet.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung stehen bestimmte Prüfpunkte zudem untereinander in Korrelation. Durch Korrelation mehrerer Prüfpunkte können Auswirkungen von Messfehlern der Prüfwerte weiter reduziert werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird die Korrekturmenge durch die lineare Regression mehrerer Vergleiche der Soll-Werte mit den Ist-Werten von mindestens zwei korrelierenden Prüfpunkten eines Injektors an einer Ausgleichsebene ermittelt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird fer­ ner die Korrekturmenge ΔQ(n) im Mengenkorrekturkenn­ feld MKK für den Fall der Ermittlung der Korrektur­ werte KW(n) an zwei korrelierenden Prüfpunkten eines Injektors an der Ausgleichsebene nach folgender Abhängigkeit berechnet. Die Korrekturmenge ΔQ(n) wird dann aus der Summe aus den Produkten aus dem Korrek­ turwert (KW(n)) und der aus dem Soll-Wert mit Ist-Wert Vergleich ermittelten Mengenabweichung ΔVEAbw.(n) beziehungsweise ΔEMAbw.(n) der beiden korrelierenden Prüfpunkte nach der Formel
ΔQ(1,2) = KW(1).ΔVEAbw.(1) + KW(2).ΔEMAbw.(2)
berechnet.
Dabei stellen die Mengenabweichungen ΔVEAbw.(1) und ΔEMAbw.(2) mit ihren Korrekturwerten KW(1) und KW(2) lediglich ein Beispiel zur Berechnung der Korrektur­ menge ΔQ(1,2) dar. Eine Berechnung der Korrekturmenge ΔQ(n) ist grundsätzlich mit beliebig vielen Mengen­ abweichungen möglich.
Für das Verfahren gilt weiterhin in vorteilhafter Weise, dass als Maß der Güte der Regression zum Ver­ gleich der Ist-Werte mit den Soll-Werten an der line­ aren Regressionskurve oder der linearen Ausgleichs­ ebene eine mittlere quadratische Abweichung (RMSE) herangezogen wird. Dabei gilt vorteilhaft, dass im Falle mindestens zweier korrelierender Prüfpunkte beim Vergleich der Soll-Werte die mittlere quadrati­ sche Abweichung bei gleichen Messfehlern an der Aus­ gleichsebene kleiner ist als beim Vergleich der Soll- Werte mit den Ist-Werten an der linearen Regressions­ kurve.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Möglichkeit, dass, wenn sehr viele Versuchsdaten von sehr vielen Injektoren vorliegen, die Korrekturmengen durch nicht lineare Verknüpfungen mehrerer Vergleiche der Soll-Werte mit den Ist-Werten von mehreren Prüf­ punkten an nicht linearen Regressionskurven und/oder an nicht linearen Ausgleichsebenen ermittelt werden.
Das Verfahren ist weiterhin besonders dadurch vor­ teilhaft, dass durch das Vergleichen von Soll-Werten mit Ist-Werten ermittelt wird, ob der Injektor inner­ halb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt, dass für die innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches liegenden Injektoren die zu speichernden Informatio­ nen ermittelt werden, dass von dem Motor-Steuergerät aus den gespeicherten Informationen ein individuelles Mengenkorrekturkennfeld für jeden Injektor berechnet wird und dass die Einspritzmenge und/oder der Ein­ spritzzeitpunkt entsprechend den Mengenkorrekturkenn­ feldern korrigiert werden.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Common-Rail-Systems;
Fig. 2 ein Mengenkorrekturkennfeld als Diagramm der Abhängigkeit der Einspritzmenge vom Raildruck;
Fig. 3 ein Diagramm Korrekturmenge bei einem kon­ stanten Raildruck und einer konstanten Ein­ spritzzeit in Abhängigkeit von der Mengen­ abweichung in einem Prüfpunkt;
Fig. 4 ein Diagramm Korrekturmenge bei einem kon­ stanten Raildruck und einer konstanten Ein­ spritzzeit in Abhängigkeit von der Mengen­ abweichung in einem anderen Prüfpunkt und
Fig. 5 ein Diagramm Korrekturmenge bei einer kon­ stanten Raildruck/Ansteuerkombination und einer konstanten Einspritzzeit in Abhängig­ keit von der Mengenabweichung zwischen zwei korrelierenden Prüfpunkten eines Injektors.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist der Hochdruckteil des Speicherein­ spritzsystems Common-Rail dargestellt. Es werden im Folgenden nur die Hauptkomponenten und solche Kompo­ nenten näher erläutert, welche für das Verständnis der vorliegenden Erfindung wesentlich sind. Die Anordnung umfasst eine Hochdruckpumpe 10, welche über eine Hochdruckleitung 12 mit dem Hochdruckspeicher ("Rail") 14 in Verbindung steht. Der Hochdruckspei­ cher 14 ist über weitere Hochdruckleitungen mit den Injektoren verbunden. In der vorliegenden Darstellung sind eine Hochdruckleitung 16 und ein Injektor 18 gezeigt. Der Injektor 18 ist in den Motor eines Kraftfahrzeugs eingebaut. Das dargestellte System wird von einem Motor-Steuergerät 20 gesteuert. Durch das Motor-Steuergerät 20 erfolgt insbesondere eine Steuerung des Injektors 18.
An dem Injektor 18 ist eine Einrichtung 22 zum Spei­ chern von Informationen vorgesehen, welche sich indi­ viduell auf den Injektor 18 beziehen. Die Informatio­ nen, welche in der Einrichtung 22 gespeichert sind, können von dem Motor-Steuergerät 20 berücksichtigt werden, so dass eine individuelle Steuerung eines jeden Injektors 18 erfolgen kann. Vorzugsweise han­ delt es sich bei den Informationen um Korrekturwerte für das Mengenkennfeld des Injektors 18. Die Einrich­ tung 22 zum Speichern der Informationen kann als Datenspeicher, als ein oder mehrere elektrische Widerstände, als Barcode, durch alphanumerische Ver­ schlüsselung oder auch durch eine an dem Injektor 18 angeordnete integrierte Halbleiterschaltung reali­ siert sein. Das Motor-Steuergerät 20 kann ebenfalls eine integrierte Halbleiterschaltung zur Auswertung der in der Einrichtung 22 gespeicherten Informationen aufweisen.
In Fig. 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung dargestellt. Das Diagramm zeigt ein Mengen­ korrekturkennfeld MKK, wobei eine von dem Injektor 18 zugemessene Menge M gegen einen Raildruck pRail aufge­ tragen ist. Das Mengenkorrekturkennfeld MKK beruht auf mehreren Einspritzpunkten (VL, EM, LL, VE). Die Abgleichwerte ΔVL, ΔEM, ΔLL und ΔVE dienen zur Men­ genkorrektur M, welche durch den Vergleich von Soll- Werten mit Ist-Werten bei verschiedenen Raildrücken pRail an verschiedene Prüfpunkten ermittelt werden. Den Abgleichwerten ΔVL, ΔEM, ΔLL und ΔVE ist gegebe­ nenfalls ein Korrekturwert KW(n) zugeordnet. Bei­ spielsweise ist der Einspritzmenge M an einem Prüf­ punkt P der Abgleichwert ΔEM in Abhängigkeit von einem Druck (Raildruck/Ansteuerdauerkombination) der Einspritzung EM zugeordnet, aus dem eine Korrektur­ menge AQ(n) für das Steuergerät in dem jeweiligen Prüfpunkt bestimmt wird. Die rechnerischen Korrektur­ mengen ΔQ(n) basieren auf den Abgleichwerten, die aus Mengenabweichungen ΔVLAbw.(n), ΔEMAbw.(n), ΔLLAbw.(n) und ΔVEAbw.(n) in den jeweiligen Prüfpunkten ermittelt wer­ den, und den zugehörigen ermittelten Korrekturwerten KW(n). In Fig. 2 ist beispielsweise dem Prüfpunkt P ΔEM ein Korrekturwert KW(n) zugeordnet.
Es ist weiterhin ersichtlich, dass zahlreiche Prüf­ punkte P für einen Injektor 18 vorgesehen sein kön­ nen, wobei diese sich über den gesamten Betriebs­ bereich und das Mengenkorrekturkennfeld MKK ergeben. Zwischen den durch Prüfpunkte P definierten Stütz­ stellen können die Abgleichwerte auch linear inter­ poliert werden, so dass letztlich eine zuverlässige Kraftstoffmengenzumessung im gesamten Betriebsbereich erfolgen kann.
Wie die Bestimmung der Mengenkorrektur ΔQ(n) für den jeweiligen Prüfpunkt erfolgt, beschreiben die Fig. 3 bis 5.
In Fig. 3 ist ein Diagramm der Korrekturmenge ΔQ(n) bei einem konstanten Raildruck pRail und einer kon­ stanten Einspritzzeit t in Abhängigkeit von der Men­ genabweichung ΔVEAbw.(n) dargestellt. Fig. 3 zeigt den Prüfpunkt P1 bei dem Raildruck pRail 800 bar und der Einspritzzeit t = 350 µs. Anhand der sich aus den Vergleichen der Soll-Werte mit den Ist-Werten erge­ benden Messdaten - in Fig. 3 als schwarze Punkte dargestellt - ergibt sich nach mathematischer line­ arer Regression eine lineare Regressionskurve 24. Diese verdeutlicht, welche Korrekturmenge ΔQ(n) bei einer Abweichung ΔVEAbw.(n) vom Soll-Wert am Prüfpunkt P1 notwendig ist. Der mögliche, zur Berechnung der Korrekturmenge ΔQ(n) heranziehbare Korrekturwert KW(n) ergibt sich aus dem Anstieg der linearen Regressions­ kurve 24. Für den in Fig. 3 dargestellten Prüfpunkt P1 ergibt sich beispielsweise aus dem Anstieg der Korrekturwert mit 1,6, der zur Ermittlung der Korrek­ turmenge ΔQ(n) als Faktor für die ermittelte Mengen­ abweichung ΔVEAbw.(n) herangezogen wird. Die Formel dazu lautet:
ΔQ(1) = KW(1).ΔVEAbw.(1)
Fig. 4 zeigt in ein Diagramm die Korrekturmenge ΔQ(n) in einem anderen Prüfpunkt P2 bei gleichem Raildruck pRail und gleicher Einspritzzeit t wie in Fig. 3. Dargestellt ist wiederum die lineare Regressionskurve 24, die sich aus den Vergleichen der Soll-Werte mit den Ist-Werten ergebenden Messdaten - schwarze Punk­ te - ergibt, wobei als Korrekturwert KW(n) ein Wert von beispielsweise 0,6 aus dem Anstieg der linearen Regressionskurve 24 resultiert. Eine Berechnung der Korrekturmenge ΔQ(n) erfolgt in diesem Prüfpunkt eben­ falls als Produkt aus Korrekturwert KW(n) und der Men­ genabweichung ΔEMAbw.(n) im Prüfpunkt P2 nach der For­ mel:
ΔQ(2) = KW(2).ΔEMAbw.(2)
Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Korrekturmenge ΔQ(n) bei gleichem konstanten Raildruck pRail und gleicher konstanter Einspritzzeit t in Abhängigkeit von der Mengenabweichung wie in den Fig. 3 und 4 aber zwi­ schen zwei korrelierenden Prüfpunkten eines Injek­ tors, beispielsweise P1 und P2. Hierbei sind die zwei korrelierenden Prüfpunkte P1 und P2 an einer durch lineare Regression bestimmten Ausgleichsebene 26 dar­ gestellt. Anhand der dargestellten schwarzen Punkte erkennt man die Basisdaten, die durch Soll-Wert/Ist- Wert Vergleich entstanden sind und für die mathemati­ sche Ermittlung einer Ausgleichsebene 26 mittels linearer Regression zugrunde gelegt sind. Die bereits in Fig. 3 und Fig. 4 konstanten beispielhaften Werte für den Raildruck pRail = 800 bar und die Ein­ spritzzeit t 350 = µs sind auch in Fig. 5 beibehal­ ten worden. Aus Fig. 5 ergibt sich ebenfalls eine zu berechnende Korrekturmenge ΔQ(n), die sich aus der Summe aus den Produkten des Korrekturwertes KW(n) mit der Mengenabweichung ΔVEAbw.(n) beziehungsweise ΔEMAbw.(n) in diesem Fall in den Prüfpunkten P1 und P2 mit
ΔQ(1,2) = KW(1).ΔVEAbw.(1) + KW(2).ΔEMAbw.(2)
berechnet wird.
Durch die Überlagerung von zwei korrelierenden Prüf­ punkten P1 und P2 mittels der Ausgleichsebene 26 ergeben sich aus dem Anstieg der Ausgleichsebene 26 entsprechende Korrekturwerte KW(1) beziehungsweise KW(2), die sich von den Korrekturwerten der linearen Regressionskurven - wie in Fig. 3 und 4 erläutert unterscheiden.
Im Vergleich zu einer mittleren quadratischen Abwei­ chung RMSE der linearen Regressionskurven 24 der Fig. 3 oder 4 liegt die jeweilige mathematische mittlere quadratische Abweichung RMSE bei einer Be­ rechnung der Korrekturmenge ΔQ(1,2) (Fig. 5) niedri­ ger als bei der Berechnung von ΔQ(1) beziehungsweise ΔQ(2). Die Berechnung der mittleren quadratischen Ab­ weichung RMSE erfolgt dabei nach den bekannten mathe­ matischen Methoden.
Die erforderliche Korrekturmenge ΔQ(1,2) beziehungs­ weise ihre zugehörigen Korrekturwerte KW(1) und KW(2) werden genauer von der zweidimensionalen Ausgleichs­ ebene 26 (Fig. 5) repräsentiert als durch ein ein­ dimensionales Modell mittels linearer Regressionskur­ ven 24.
Für die Mengenabweichung ΔVEAbw.(n) und ΔEMAbw.(n) gilt, dass die Standardabweichung an den linearen Regres­ sionskurven 24 (Fig. 3 und 4)größer sind als die ermittelte Standardabweichung an einer mittels line­ arer Regression gebildeten Ausgleichsebene 26 (Fig. 5). Eine Berechnung der Standardabweichungen erfolgt dabei ebenfalls nach den bekannten mathematischen Methoden.
Aus dem Mengenkorrekturkennfeld MKK - Fig. 2 - kön­ nen somit Korrekturmengen ΔQ(n) aus Basisdaten unter­ schiedlicher Menge und Qualität vom Steuergerät be­ rechnet werden. Die Korrekturmengen ΔQ(n) basieren somit auf verschiedenen Berechnungsmodellen.
In einem ersten Berechnungsmodell können die Korrek­ turmengen ΔQ(n) auf den Daten eines einfachen Soll-/Ist-Wert Vergleichs in dem jeweiligen Prüfpunkt P des Mengenkorrekturkennfeldes MKK berechnet werden.
In einem zweiten Berechnungsmodell können die Korrek­ turmengen ΔQ(n) aus Basisdaten in den jeweiligen Prüf­ punkten P1 oder P2 nach dem in Fig. 3 und 4 be­ schriebenen Verfahren ermittelt werden und in das Mengenkorrekturkennfeld MKK eingearbeitet und berech­ net werden.
In einem dritten Berechnungsmodell können die Korrek­ turmengen ΔQ(n) aus Basisdaten, die in mindestens zwei verknüpften Prüfpunkten P1 und P2 eines Injektors 18 nach dem in Fig. 5 beschriebenen Verfahren ermittelt wurden, in das Mengenkorrekturkennfeld MKK eingear­ beitet und berechnet werden.
In einem vierten Berechnungsmodell können die Korrek­ turmengen ΔQ(n) aus Basisdaten in mindestens zwei ver­ knüpften korrelierenden Prüfpunkten P1 und P2 eines Injektors 18 mit einer nichtlinearen Funktion berech­ net und in das Mengenkorrekturkennfeld MKK eingear­ beitet werden. Für diesen Fall werden dann jedoch sehr viele Versuchsdaten korrelierender Prüfpunkte P benötigt, um entsprechende nichtlineare Abhängigkei­ ten zugrunde legen zu können. Diese Möglichkeit ist nicht in den Figuren dargestellt.
In Abhängigkeit von Menge und Qualität der Basisdaten sind die Genauigkeiten nach der ersten Berechnungs­ methode am Geringsten und nach der vierten Berech­ nungsmethode am Höchsten.
Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit einer genaueren Einspritzung der Einspritzmenge M bei Anwendung der Berechnungsmodelle mit der größten Genauigkeit.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbei­ spiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Be­ schränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen mög­ lich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äqui­ valente zu verlassen.

Claims (25)

1. System zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von mindestens einem Injektor, mit einer Einrichtung (22) zum Speichern von Informationen (18) des mindestens einen Injektors und Mitteln (20) zum Steuern des min­ destens einen Injektors (18) unter Berücksichtigung der gespeicherten Informationen, dadurch gekennzeich­ net, dass die Informationen durch Vergleichen von Soll-Werten mit Ist-Werten individuell an mehreren Prüfpunkten (P) mindestens eines Injektors (18) ermittelt werden und bezogen sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Steuern des mindestens eines Injektors in einem Motor-Steuergerät (20) integriert sind.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Informationen Korrekturmengen (ΔQ(n)) für ein Mengenkorrekturkennfeld MKK des min­ destens einen Injektors (18) sind.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Speichern von Informationen ein an dem Injektor (18) befestigter Datenspeicher ist.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Speichern von Informationen durch an dem Injektor (18) angeordnete Widerstände realisiert ist.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Speichern von Informationen durch einen an dem Injek­ tor (18) angebrachten Barcode realisiert ist.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Speichern von Informationen durch eine alphanumeri­ sche Verschlüsselung auf einem Beschriftungsfeld des Injektors (18) realisiert ist.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Speichern von Informationen eine an dem Injektor (18) angeordnete integrierte Halbleiterschaltung (IC) ist.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motor-Steuergerät (20) eine integrierte Halbleiterschaltung (IC) auf­ weist.
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass durch das Vergleichen von Soll-Werten mit Ist-Werten ermittelt wird, ob der mindestens eine Injektor (18) innerhalb eines vorgegebe­ nen Toleranzbereiches liegt,
dass für den innerhalb des Toleranzbereiches liegende mindestens einen Injektor (18) die zu speichernden Informationen ermittelt werden,
dass von dem Motor-Steuergerät (20) aus den gespeicherten Informationen das individuelle Mengenkorrekturkennfeld (MKK) für den mindes­ tens einen Injektor (18) berechnet wird und
die Einspritzmenge und/oder der Einspitzpunkt entsprechend den Mengenkorrekturkennfeldern korrigiert werden.
11. Verfahren zum Korrigieren des Einspritzverhaltens von wenigstens einem Injektor mit den Verfahrens­ schritten
  • a) Speichern der Informationen über den mindes­ tens einen Injektor (18) und
  • b) Steuern des mindestens einen Injektors (18) unter Berücksichtigung der gespeicherten In­ formationen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen durch das Vergleichen von Soll-Werten mit den Ist-Werten an individuell mehreren Prüfpunkten (P) mindestens eines Injektors (18) ermittelt werden und bezogen sind.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, dass zum Steuern der Injektoren (18) ein Motor- Steuergerät (20) verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, dass als Informationen eine Korrekturmenge (ΔQ(n)) der mehreren Prüfpunkte P für die Bestimmung eines Mengenkorrekturkennfeldes (MKK) verwendet wer­ den.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, dass die Korrekturmengen (ΔQ(n)) durch mindestens einen Vergleich des Soll-Wertes mit dem Ist-Wert an den mehreren Prüfpunkten (P) eines Injektors (18) ermittelt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, dass die Korrekturmenge (ΔQ(n)) durch lineare Re­ gression mehrerer Vergleiche der Soll-Werte mit den Ist-Werten an den mehreren Prüfpunkten (P) eines Injektors (18) an einer linearen Regressionskurve (26) ermittelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, dass die Korrekturmengen (ΔQ(n)) durch die line­ are Regression mehrerer Vergleiche der Soll-Werte mit den Ist-Werten von mindestens zwei korrelierenden Prüfpunkten (P) eines Injektors (18) an einer Aus­ gleichsebene (26) ermittelt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Korrekturmenge (ΔQ(n)) im Men­ genkorrekturkennfeld (MKK) aus dem Produkt aus einem Korrekturwert (KW(n)) und der aus dem Soll-Wert mit Ist-Wert Vergleich einer ermittelten Mengenabweichung ΔVEAbw.(n)/ΔEMAbw.(n)/ΔVLAbw.(n)/ΔLLAbw.(n) der Prüfpunkte (P) nach der Formel
ΔQ(n) = KW(n).ΔVEAbw.(n)
ΔQ(n) = KW(n).ΔEMAbw.(n)
ΔQ(n) = KW(n).ΔVLAbw.(n)
ΔQ(n) = KW(n).ΔLLAbw.(n)
berechnet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, dass die Korrekturmenge (ΔQ(n)) im Mengenkorrek­ turkennfeld (MKK) die Summe aus den Produkten (P) aus dem Korrekturwerten (KW(n)) und der aus dem Soll-Wert mit Ist-Wert Vergleich ermittelten Mengenabweichung (ΔVEAbw.(n)) beziehungsweise (ΔEMAbw.(n)) der beiden kor­ relierenden Prüfpunkte (P1) und (P2) eines Injektors (18) nach der Formel
ΔQ(1,2) = KW(1).ΔVEAbw.(1) + KW(2).ΔEMAbw.(2)
berechnet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 15 und 16, dadurch ge­ kennzeichnet, dass als Maß einer Approximation der Vergleiche der Ist-Werte mit den Soll-Werten an der linearen Regressionskurve (24) oder der Ausgleichs­ ebene (26) eine mittlere quadratische Abweichung (RMSE) herangezogen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, dass bei dem Vergleich der Soll-Werte mit den Ist-Werten von mindestens zwei korrelierenden Prüf­ punkten (P) die mittlere quadratische Abweichung an der Ausgleichsebene (26) kleiner wird.
21. Verfahren nach Anspruch 15 und 16, dadurch ge­ kennzeichnet, dass durch Vergleich der Soll-Werte mit den Ist-Werten an den Prüfpunkten (P) eine Standard­ abweichung der Korrekturmenge ΔQ(n) an der linearen Regressionskurve (24) oder der Ausgleichsebene (26) ermittelt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, dass die Standardabweichung bei gleichen Mess­ fehlern an der Ausgleichsebene (26) kleiner wird.
23. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, dass die Korrekturmengen (ΔQ(n)) durch nichtline­ are Verknüpfungen mehrerer Vergleiche der Soll-Werte mit den Ist-Werten von mehreren Prüfpunkten (P) des mindestens einen Injektors (18) an nichtlinearen Reg­ ressionskurven und/oder nichtlinearen Ausgleichsebe­ nen ermittelt werden.
24. Verfahren nach Anspruch 11 bis 23, dadurch ge­ kennzeichnet, dass
durch das Vergleichen von Soll-Werten mit Ist- Werten ermittelt wird, ob der mindestens eine Injektor (18) innerhalb eines vorgegebenen To­ leranzbereiches liegt,
dass für den innerhalb des Toleranzbereiches liegenden mindestens einen Injektor (18) die zu speichernden Informationen ermittelt wer­ den,
dass von dem Motor-Steuergerät (20) aus den gespeicherten Informationen das individuelle Mengenkorrekturkennfeld (MKK) für den mindes­ tens einen Injektor (18) berechnet wird und
die Einspritzmenge und/oder der Binspitzpunkt entsprechend den Korrekturwerten (KW) der Men­ genkorrekturkennfelder (MKK) korrigiert wer­ den.
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