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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der
jeweiligen unabhängigen
Ansprüche.
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In
modernen Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystemen insbesondere selbstzündender
Brennkraftmaschinen werden die gesamten mittels Einspritzventilen
(Injektoren) in Verbrennungsräume
der Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmengen jeweils auf
eine Anzahl von Teileinspritzungen aufgeteilt. Diese Teileinspritzungen
liegen häufig
in einem sehr engen zeitlichen Abstand zueinander und bestehen meist
aus einer oder mehreren zeitlich vor einer eigentlichen Haupteinspritzung
applizierten Voreinspritzung(en). Ein sehr verbreitetes, in der
DE 100 02 270 C1 beschriebenes
Einspritzsystem der hier betroffenen Art ist das sogenannte „Common-Rail-Einspritzsystem", bei dem Kraftstoff
in einem Hochdruckspeicher (Rail) zwischengespeichert wird, bevor
dieser den einzelnen Injektoren zugeführt wird.
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Die
genannten mehrfachen Teileinspritzungen ermöglichen eine verbesserte Gemischaufbereitung
und bewirken damit insbesondere geringere Abgasemissionen der Brennkraft maschine,
eine verringerte Geräuschentwicklung
bei der Verbrennung sowie eine erhöhte Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine.
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Bei
den genannten Teileinspritzungen kommt der Genauigkeit der jeweiligen
Einspritzmenge große
Bedeutung zu. Jedoch ist gleichzeitig bekannt, dass jede Einspritzung
mittels eines genannten Injektors einen kurzzeitigen Einbruch des
Kraftstoffdruckes in einer in dem Einspritzsystem angeordneten Zuleitung
von dem Rail zu dem betreffenden Injektor, sowie in einem solchen
Injektor selbst von einem an das Rail angrenzenden Hochdruckanschluss
zu einer Düsennadel
des Injektors bedeutet. Ein solcher kurzzeitiger Druckeinbruch bewirkt
nach Beendigung der Ansteuerung des Injektors eine bevorzugt zwischen
dem Rail und dem Injektor auftretende Kraftstoff-Druckwelle. Diese
Druckwelle führt insbesondere
zu unerwünschten
Schwankungen der jeweils einzuspritzenden Kraftstoffmenge, wobei
sich dieser Druckwelleneffekt sogar noch bei steigender Hubfrequenz
der Düsennadel
des Injektors verstärkt, so
dass seiner Beachtung insbesondere auch in zukünftigen Einspritzsystemen,
bei denen hochschnelle Piezo-Steller als Einspritzaktoren zur Düsennadelsteuerung
in dem jeweiligen Injektor zum Einsatz kommen, sogar eine noch zunehmende
Bedeutung zukommt.
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Ein
an sich bekannter Ansatz zur Minimierung des genannten Druckwelleneinflusses
besteht darin, diesen außerhalb
des Fahrbetriebs eines eine hier betroffene Brennkraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeuges
(sozusagen „off-line") an einer Prüfbank auszumessen
und die Ergebnisse dieser Vermessung bspw. bei der Voreinstellung
der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine oder des Kraftfahrzeuges
zu berücksichtigen.
Dabei ist allerdings das bei der Berechnung des Einflusses einer
solchen Druckwelle aus Teileinspritzungen auf jeweils zeitlich nachfolgende
Teileinspritzungen zugrunde zu legende Modell sehr komplex. So gehen
in dieses Modell eine Vielzahl von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine
wie die Einspritzmenge, der im Rail momentan herrschende Kraftstoffdruck,
die Kraftstofftemperatur oder die Leitungsgeometrien des gesamten
Einspritzsystems ein. Dabei finden diese Betriebsparameter Eingang
bei der Parametrisierung der vorgenannten, quasi „off-line" durchgeführten Druckwellenvermessung.
Die Druckwellenkorrektur selbst erfolgt dann durch geeignete Veränderungen
der Ansteuerdauern der Injektoren, wobei eine für sämtliche Injektoren kollektiv
ermittelte Korrektur auf jeden einzelnen Injektor angewendet wird.
Mittels dieser Korrektur reduziert sich die Auswirkung einer Druckwelle auf
eine Einspritzung von etwa +/–4
mm3 auf etwa +/–1...2 mm3.
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Sobald
allerdings größere Abweichungen der
Einspritzmengen auftreten und/oder eine Mengengleichstellung durch
injektor-individuelle Ansteuerzeiten vorgenommen wird, kann die
Amplitude der ausgelösten
Druckschwingungen erheblich ansteigen, so dass die vorgenannte Druckwellenkorrektur mittels
einer starren Kompensationsfunktion zu einer erneuten Verschlechterung
der Gemischaufbereitung und damit letztlich zu erhöhten Emissionen
und Verbrennungsgeräuschen
führt.
Denn größere Einspritzmengenunterschiede
führen
dazu, dass das Einspritzende deutlich vom jeweiligen Sollwert abweicht.
Die durch das jeweilige Einspritzende ausgelöste Druckwelle dominiert dabei
die insgesamt auftretenden Druckschwingungen, so dass die vorerwähnte gesteuerte
Korrektur zu erheblichen Einspritzmengenfehlern führt.
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Vorteile der Erfindung
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Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
dass eine gegenüber
dem Stand der Technik und insbesondere in den genannten Betriebssituationen
der Brennkraftmaschine verbesserte vorgenannte Druckwellenkorrektur
ermöglicht wird.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der
jeweiligen Unteransprüche.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Druckwellenkorrektur für jeden
Injektor individuell mittels einer injektor-individuellen Amplitudenmodulation
von für
alle Injektoren kollektiv ermittelten Korrekturdaten durchzuführen. Mit
anderen Worten wird vorgeschlagen, in erster Näherung eine kollektive Druckwellenkorrektur
durchzuführen
und die dabei ermittelten Korrekturdaten in zweiter Näherung mittels
geeigneter Amplitudenmodulation an die jeweiligen Injektoren individuell
anzupassen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird zunächst
für alle Injektoren
des Einspritzsystems kollektiv eine Druckwellenkorrektur durchgeführt und
daraus eine für sämtliche
Injektoren repräsentative
erste Korrekturfunktion ermittelt. Von einer geeigneten Sensorik oder
einem Motorsteuergerät
werden injektor-spezifische Kenngrößen oder Betriebsgrößen bereitgestellt. Als
individuelle Injektorkenngrößen kommen
vorzugsweise das Stellverhältnis
Ablauf/Zulauf einer Ablauf-/Zulaufdrossel oder der Öffnungsdruck
einer Einspritzdüse
eines Injektors in Betracht.
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Alternativ
kann auch in an sich bekannter Weise ein Ist-Mengenabgleich einzelner
Injektoren durchgeführt
werden und die sich dabei ergebenden injektor-individuellen Ableichdaten
in der genannten Weise als injektor-spezifische Kenngrößen herangezogen
werden.
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In
einer anderen Ausgestaltung werden zusätzlich die erfassten injektor-spezifischen
Kenngrößen normiert
und aus den normierten Korrekturgrößen injektor-individuelle Werte
für die
genannte Amplitudenmodulation der ersten Korrekturfunktion berechnet.
Ausgehend von der ersten Korrekturfunktion wird dann für jeden
Injektor individuell eine amplitudenmodulierte Korrekturfunktion
berechnet, mittels der schließlich
die Druckwellenkorrektur der Ansteuerzeiten der einzelnen Injektoren
erfolgen kann.
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Die
Korrekturdaten der genannten für
jeden Injektor individuell berechneten Korrekturfunktion werden
bevorzugt jeweils in Form von Steuercode an ein Motorsteuergerät übermittelt,
welches in dieser Ausgestaltung dann die genannte Druckwellenkorrektur
durchführt.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Steuerung eines Einspritzsystems
insbesondere in der vorgenannten Weise, welche in einer bevorzugten
Ausbildung Mittel, mittels derer ein die einzuspritzende Kraftstoffmenge
bestimmendes Steuersignal in Abhängigkeit
von einer Druckwellenbeeinflussung der genannten Teileinspritzungen
korrigiert wird, Mittel zur Durchführung einer kollektiven Druckwellenkorrektur
für die
wenigstens zwei Einspritzelemente und zur Ermittlung einer kollektiven
Korrekturfunktion, Mittel zur Erfassung individueller Kenngrößen der
wenigstens zwei Einspritzelemente und Mittel zur Amplitudenmodulation
der kollektiven Korrekturfunktion mittels der erfassten individuellen
Kenngrößen der
wenigstens zwei Einspritzelemente aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die Vorrichtung ermöglichen
eine für
jeden Injektor individuelle Korrektur des Einspritzmengenverhaltens
bei mehrfachen, zeitlich aufeinanderfolgenden Teileinspritzungen,
insbesondere unabhängig
von der jeweils vorherrschenden Druckwellenamplitude. Dabei wird
auch bei stärkeren
Druckschwingungen eine präzise
und wirkungsvolle Druckwellenkorrektur ermöglicht, mittels der sehr enge
Einspritzmengentoleranzen realisierbar sind und bei der die genannten Betriebseigenschaften
der Brennkraftmaschine, wie insbesondere die Emissionen und das
Verbrennungsgeräusch,
ebenfalls optimiert sind. Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise
lässt sich
die eingangs genannte Streuung der Einspritzmengen von 1...2 mm3 sogar auf 0,5...1 mm3 reduzieren.
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Die
Erfindung ist bevorzugt in einem mittels hochschneller Piezoaktoren
getriebenen Common-Rail-Einspritzsystem mit den genannten Vorteilen
einsetzbar, und zwar sowohl bei zeitlich aufeinanderfolgend applizierten
Vor- und Haupteinspritzungen als auch bei entsprechend aufeinanderfolgend applizierten
einzelnen Voreinspritzungen.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
und unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch eingehender erläutert, aus
denen weitere Besonderheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
hervorgehen.
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Im
Einzelnen zeigen
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1 eine schematische Darstellung
eines im Stand der Technik bekannten Common-Rail-Einspritzsystems;
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2 eine schematische, ausschnittweise Darstellung
eines Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen im Längsschnitt
gemäß dem Stand der
Technik;
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3 ein im Stand der Technik
bekanntes Einspritzschema mit einer Haupteinspritzung und einer
Voreinspritzung anhand entsprechender Ansteuersignale eines Einspritzaktors,
insbesondere zur Illustration des bei der Erfindung zugrunde liegenden Druckwelleneffektes;
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4a, 4b typische Druckwellenverläufe in einem
in der 1 gezeigten Common-Rail-Einspritzsystem
(4a) sowie typische
Kraftstoffmengenverläufe
zur Illustration der erfindungsgemäßen Druckwellenkorrektur (4b); und
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5 ein Flussdiagramm zur
weiteren Illustration der Erfindung.
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Beschreibung
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In
der 1 sind für das Verständnis der
Erfindung erforderliche Bauteile eines hochdruck-basierten Kraftstoffeinspritzsystems
am Beispiel eines Common-Rail-Systems dargestellt. Mit 1 ist
ein Kraftstoffvorratsbehälter
bezeichnet. Der Kraftstoffvorratsbehälter 1 steht zur Förderung
von Kraftstoff über einen
ersten Filter 5 sowie eine Vorförderpumpe 10 mit einem
zweiten Filter 15 in Verbindung. Vom zweiten Filter 15 aus
gelangt der Kraftstoff über
eine Leitung zu einer Hochdruckpumpe 25. Die Verbindungsleitung
zwischen dem zweiten Filter 15 und der Hochdruckpumpe 25 steht
ferner über
eine ein Niederdruckbegrenzungsventil 45 aufweisende Verbindungsleitung
mit dem Vorratsbehälter 1 in
Verbindung. Die Hochdruckpumpe 25 steht mit einem Rail 30 in
Verbindung. Das Rail 30 wird auch als (Hochdruck-)Speicher
bezeichnet und steht wiederum über Kraftstoffleitungen
mit verschiedenen Injektoren 31 in druckleitender Verbindung. Über ein
Druckablassventil 35 ist das Rail 30 mit dem Kraftstoffvorratsbehälter 1 verbindbar.
Das Druckablassventil 35 ist mittels einer Spule 36 steuerbar.
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Die
Leitungen zwischen dem Ausgang der Hochdruckpumpe 25 und
dem Eingang des Druckablassventils 35 werden als „Hochdruckbereich" bezeichnet. In diesem
Bereich steht der Kraftstoff unter hohem Druck. Der Druck im Hochdruckbereich
wird mittels eines Sensors 40 erfasst. Die Leitungen zwischen
dem Kraftstoffvorratsbehälter 1 und
der Hochdruckpumpe 25 werden hingegen als „Niederdruckbereich" bezeichnet.
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Eine
Steuerung 60 beaufschlagt die Hochdruckpumpe 25 mit
einem Ansteuersignal AP, die Injektoren 31 jeweils mit
einem Ansteuersignal A und/oder das Druckablassventil 35 mit
einem Ansteuersignal AV. Die Steuerung 60 verarbeitet verschiedene
Signale unterschiedlicher Sensoren 65, die den Betriebszustand
der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeuges, welches von
dieser Brennkraftmaschine angetrieben wird, charakterisieren. Ein
solcher Betriebszustand ist bspw. die Drehzahl N der Brennkraftmaschine.
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Das
in der 1 gezeigte Einspritzsystem arbeitet
wie folgt: Der Kraftstoff, der sich im Kraftstoffvorratsbehälter 1 befindet,
wird mittels der Vorförderpumpe 10 durch
den ersten Filter 5 und den zweiten Filter 15 hindurch
gefördert.
Steigt der Druck im genannten Niederdruckbereich auf unzulässig hohe Werte
an, so öffnet
das Niederdruckbegrenzungsventil 45 und gibt die Verbindung
zwischen dem Ausgang der Vorförderpumpe 10 und
dem Vorratsbehälter 1 frei.
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Die
Hochdruckpumpe 25 fördert
die Kraftstoffmenge Q1 vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich.
Die Hochdruckpumpe 25 baut dabei im Rail 30 einen
sehr hohen Druck auf. Üblicherweise werden
bei Einspritzsystemen für
fremdgezündete Brennkraftmaschinen
maximale Druckwerte von etwa 30 bis 100 bar und bei selbstzündenden
Brennkraftmaschinen maximale Druckwerte von etwa 1000 bis 2000 bar
erzielt. Mittels der Injektoren 31 kann der Kraftstoff
damit unter hohem Druck den einzelnen Verbrennungsräumen (Zylindern)
der Brennkraftmaschine zugemessen werden.
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Mittels
des Sensors 40 wird der Druck P im Rail bzw. im gesamten
Hochdruckbereich erfasst. Mittels der steuerbaren Hochdruckpumpe 25 und/oder
des Druckablassventils 35 wird der Druck im Hochdruckbereich
geregelt.
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Als
Vorförderpumpe 10 werden üblicherweise
Elektrokraftstoffpumpen eingesetzt. Für höhere Fördermengen, die insbesondere
bei Nutzkraftfahrzeugen erforderlich sind, können auch mehrere parallel
geschaltete Vorförderpumpen
eingesetzt werden.
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In
der
2 ist ein aus der
DE 100 02 270 C1 hervorgehendes
piezoelektrisch getriebenes Einspritzventil (Injektor)
101 in
größerem Detail
in einer Schnittzeichnung dargestellt. Das Einspritzventil
101 weist
eine piezoelektrische Einheit
104 zur Betätigung eines
in einer Bohrung
113 eines Ventilkörpers
107 axial verschiebbaren
Ventilglieds
103 auf. Das Einspritzventil
101 weist
ferner einen an die piezoelektrische Einheit
104 an grenzenden
Stellkolben
109 sowie einen an ein Ventilschließglied
115 angrenzenden
Betätigungskolben
114 auf.
Zwischen den Kolben
109,
114 ist eine als hydraulische Übersetzung arbeitende
Hydraulikkammer
116 angeordnet. Das Ventilschließglied
115 wirkt
mit wenigstens einem Ventilsitz
118,
119 zusammen
und trennt einen Niederdruckbereich
120 von einem Hochdruckbereich
121.
Eine nur schematisch angedeutete elektrische Steuereinheit
112 liefert
die Ansteuerspannung für die
piezoelektrische Einheit
104, und zwar in Abhängigkeit
vom jeweils herrschenden Druckniveaus im Hochdruckbereich
121.
Im dem Hochdruckbereich
121 des Einspritzventils
101 sind
zusätzlich
eine Ablaufdrossel
130 und eine Zulaufdrossel
131 angeordnet.
Das Stellverhältnis
Ablauf/Zulauf dieser beiden Drosseln
130,
131 wird
mittels eines Steuerventils
132 eingestellt.
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In
der 3 sind typische
Ansteuersignalverläufe
für einen
in der 2 gezeigten Injektor
im Falle einer Haupteinspritzung 200 und einer zeitlich vorausgehenden
Voreinspritzung 205 dargestellt. Die gezeigten fünf Signalverläufe repräsentieren
unterschiedliche zeitliche Ansteuerzustände, bei denen der zeitliche
Abstand zwischen den beiden Ansteuersignalen 200, 205,
in der Darstellung von oben nach unten gesehen, schrittweise bis
auf ein Minimum delta_t_min verringert ist. Vorliegend sei nun angenommen,
dass der aus der Applikation sich ergebende zeitliche Abstand delta_t_start
so gewählt
ist, dass eine durch die Voreinspritzung 205 hervorgerufene Druckwelle
im Rail bis zur Ansteuerung der Haupteinspritzung 200 wieder
abgeklungen ist. Entsprechende Werte sind in Form von Erfahrungswerten
an sich vorbekannt. Ferner sei angenommen, dass die in der untersten
Kurve dargestellte Zeitdifferenz delta_t_min zwischen den Einspritzungen
einem minimalen Zeitabstand entspricht, bei dem die durch die Voreinspritzung 205 bewirkte
Druckwelle bereits zu einer messbaren Veränderung einer Betriebskenngröße, bevorzugt
zu einer Momentenänderung
der Brennkraftmaschine, führt.
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Es
versteht sich, dass die in der 3 gezeigten
beiden Einspritzungen nur zu Illustrationszwecken dienen und daher
das erfindungsgemäße Verfahren
und die Vorrichtung auch auf die zeitliche Applikation mehrerer
Einspritzungen entsprechend anwendbar sind, wobei sich selbstverständlich auch einzelne,
zeitlich benachbarte Voreinspritzungen aufgrund von Druckwellen
in der hierin beschriebenen Weise beeinflussen können.
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Der
oben erwähnte
Druckwelleneffekt lässt sich
anhand der 3 wie folgt
erklären.
Ist die Voreinspritzung ,VE' 205 zeitlich
ausreichend weit von der Haupteinspritzung ,HE' 200 entfernt, vorliegend also
mit dem Abstand delta_t_start, so ist die durch sie ausgelöste Druckwelle
bis zur Haupteinspritzung 200 bereits abgeklungen und wirkt
sich damit auf die bei der Haupteinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge
nicht mehr aus. Dieses Zeitintervall ist unter anderem wegen der
bekanntermaßen
druckabhängigen
Wellengeschwindigkeit im Wesentlichen abhängig vom momentan im Rail vorliegenden
Raildruck. Ein empirisch ermittelter geeigneter Ausgangswert für delta_t_start
beträgt > 2ms. Wird nun der
genannte zeitliche Abstand variiert, indem der Ansteuerbeginn der
Haupteinspritzung konstant bleibt, die Voreinspritzung aber zeitlich
dichter an die Haupteinspritzung herangeführt wird, so ergibt sich ab
einem bestimmten Abstand eine Beeinflussung der Haupteinspritzmenge,
da aufgrund der Druckwelle der Druck insbesondere im Bereich der
Düsennadel
im Zeitpunkt des Öffnens
und während
der Öffnung
der Düsennadel
entweder aufgrund eines Wellenbergs der Druckwelle erhöht oder
aufgrund eines Wellentals erniedrigt ist. Daraus ergibt sich ein
Mengen- bzw. Momenteneffekt, der bspw. mittels eines Drehzahlsignals
der Brennkraftmaschine sensierbar ist. Alternativ ist auch die Sensierung
des Mengeneffektes in an sich bekannter Weise über eine Lambda-Sonde bzw. deren
Steuerung möglich.
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In
der 4a sind typische
Druckwellenverläufe
p_Injektor im Bereich eines Injektors eines in der 1 gezeigten Common-Rail-Einspritzsystems über der
Zeit dargestellt. Die durch eine zeitlich vor einer Haupteinspritzung
(oder ggf. einer Voreinspritzung) applizierte Voreinspritzung besteht
aus zwei Anteilen: Einer primären
Druckschwingung 320 und einer sekundären Druckschwingung 330.
Ausgehend von einem innerhalb des Rails herrschenden Ausgangsdruck
p_Rail 300 wird die primäre Druckschwingung 320 durch
das Offnen des in der 2 gezeigten
Schaltventils 103 zum Zeitpunkt ,t1' 305 und durch das Verhältnis Ablauf-/Zulaufdrossel
eines Drosselrückschlagventils
(sogenannter „A/Z-Wert") verursacht. Demgegenüber beruht
die sekundäre Druckschwingung
auf dem Öffnen 310 und
Schließen 315 der
Düsennadel
eines Injektors zu den Zeitpunkten ,t2' und ,t3'. Aufgrund des Schließens der
Düsennadel
zum Zeitpunkt ,t3' kommt
es vorliegend zusätzlich
zu einem kurzzeitigen Drucküberschwinger 325.
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Die
genannten Drosselrückschlagventile
dienen vorliegend zur Drosselung der Kraftstoffmengenströme in die
Injektoren. Sie begrenzen in an sich bekannter Weise den Durchfluss
in einer Richtung und gestatten freien Rücklauf in der Gegenrichtung.
Je nach Einbaulage des Rückschlagventils
kann der Drosseleffekt im Zulauf oder im Ablauf erfolgen. Der Umbau
von Zulauf- in Ablaufregelung erfolgt bspw. durch Drehen des Rückschlagventils
um 180° um eine
vorgegebene Achse.
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In
der 4b sind typische
Kraftstoffmengenverläufe
m_Einspr bei der Einspritzung zur Illustration der erfindungsgemäßen Druckwellenkorrektur gezeigt.
In dem Diagramm ist die momentane Einspritzmenge in einen Injektor über der
Differenzzeit t_diff aufgetragen. Die Differenzzeit t_diff ist definiert durch
den zeitlichen Abstand zwischen der absteigenden Flanke des vorliegend
rechteckförmigen
Einspritzmengenverlaufs und der ansteigenden Flanke eines auf diesen
nachfolgenden entsprechend rechteckförmigen Einspritzmengenverlauf.
Die durchgezogene Linie 400 stellt den zeitlichen Verlauf
des bereits genannten, in an sich bekannter Weise ermittelten kollektiven
Mittelwertes der Einspritzmenge sämtlicher Injektoren dar. Dagegen
repräsentieren die
beiden gestrichelt dargestellten Linie 405, 410 zwei
mittels der hierin beschriebenen Amplitudenmodulation skalierte
Mengenverläufe,
welche unmittelbar zur Korrektur der Einspritzmengen der beiden
betroffenen Injektoren zugrundegelegt werden. In dem vorliegenden
Beispiel entspricht der Mengenverlauf 405 einer Amplitudenerniedrigung
gegenüber
dem mittigen Verlauf 400 und der Mengenverlauf 410 einer
entsprechenden Amplitudenerhöhung
und dient, wie bereits gesagt, nur zu illustrativen Zwecken.
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Die
eigentliche Druckwellenkorrektur der Ansteuerdaten bzw. Steuersignale
der einzelnen Injektoren erfolgt schließlich in an sich bekannter
Weise mittels geeigneter Veränderungen
der Ansteuerdauern. In der 4b ist
zur Illustration zusätzlich
zu den periodisch veränderlichen
Mengenverläufen 405, 410 eine
Mittelllinie m_mittig eingezeichnet. Auf diesen Wert, der die nicht
von der genannten Druckwelle beeinflussten Mengenverläufe repräsentiert,
sind die gezeigten Schwingungskurven vorher normiert worden, so
dass nur noch die relativen Änderungen
bezüglich
dieser Mittellinie zu berücksichtigen
sind. Zum Zeitpunkt t1' beschreiben
die Mengenverläufe 405, 410 für die beiden
Injektoren in Bezug auf die Mittellinie m_mittig ein Unterschwingverhalten.
Daher sind die Ansteuerdauern zu diesem Zeitpunkt für den mit
der Kurve 410 korrespondierenden Injektor entspre chend
dem Pfeil 415 nach oben hin zu korrigieren. Dementsprechend
erfolgt die erfindungsgemäß wesentlich
geringere Korrektur für
den mit der Kurve 405 korrespondierenden Injektor gemäß dem Pfeil 420.
Zum Zeitpunkt t2' kehren
sich die Verhältnisse
insoweit um, als die Korrekturen aufgrund des dortigen Uberschwingverhaltens
mit umgekehrtem Vorzeichen zu erfolgen haben. So erfolgt bei der
Kurve 410 eine Korrektur gemäß dem Pfeil 425 und
bei der Kurve 405 eine wiederum wesentlich kleinere Korrektur
gemäß dem Pfeil 430.
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Die 5 zeigt ein Flussdiagramm,
anhand desses das erfindungsgemäße Verfahren
noch eingehender illustriert werden sollen. Für jeden der hier nur schematisch
angedeuteten Injektoren des Einspritzsystems wird zunächst in
an sich bekannter Weise eine kollektive Druckwellenkorrektur durchgeführt 500.
Diese kollektive Druckwellenkorrektur liefert für angenommenermaßen bzgl.
einer Druckwelle mittig angesteuerte Injektoren eine erste (kollektive) Korrekturfunktion
fK, welche im Wesentlichen von den Parametern
Einspritzmasse Δm_Einspr
und Ansteuerdauer Δt
abhängt.
Diese Korrekturfunktion wird gemäß einem
Ausführungsbeispiel
für die
spätere
Weiterverarbeitung noch auf den Mittelwert der Einspritzmenge m_mittig
normiert 505, welcher dem nicht durch die Druckwelle beeinflussten
Wert entspricht. Die normierte Korrekturfunktion fK,norm
wird in Form einer Korrekturmatrix in einem Steuergerät der Brennkraftmaschine
zwischengespeichert 510.
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In
Schritt 515 werden injektor-spezifische Kenngrößen erfasst.
Hierbei wird entweder in an sich bekannter Weise ein Ist-Mengenabgleich
durchgeführt
und die sich dabei ergebenden Daten als Kengrößen hergenommen. Alternativ
werden die individiuellen Ansteuerdaten der Injektoren, das Verhältnis A/Z
(Ablauf-/Zulaufdrossel) des jeweiligen Injektors oder der Öffnungsdruck
p_Öffnung
einer Einspritzdüse
des jeweiligen Injektors als solche Kenngröße herangezogen. Die ermittelten
Rohdaten der individuellen Injektorkenngrößen werden sodann auf den bereits
genannten Mittelwert m_mittig normiert 520 und in Form
eines Steuercodes an das genannte Steuergerät übertragen 525 und
dort ebenfalls zwischengespeichert. Die dort zwischengespeicherten
Werte der normierten Korrekturfunktion werden mittels der erfassten
individuellen Injektorkenngrößen bevorzugt amplitudenmoduliert
bzw. amplitudenskaliert. Es versteht sich allerdings, dass die Korrekturfunktion
mittels der genannten Kenngrößen auch
in anderer Weise verändert
werden kann, bspw. durch gewichtete Skalierung oder dgl.
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Aus
den übermittelten
Daten der normierten Injektorkenngröße wird in dem Steuergerät ein fester oder über die
Zeit veränderlicher
Skalierungsfaktor berechnet 530 und mittels des Skalierungsfaktors
die normierte Korrekturfunktion fK,norm
für jeden
einzelnen Injektor umskaliert 535, woraus sich dann eine neue
Korrekturfunktion FK,norm,inj.-indiv. ergibt. Schließlich wird
mittels der neuen Korrekturfunktion FK,norm,inj.-indiv.
die bereits beschriebene eigentliche Druckwellenkorrektur der Ansteuerdaten
der einzelnen Injektoren vorgenommen 540.
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Das
vorbeschriebene Verfahren kann entweder in Form einer Schaltung
in einem eigens dafür vorgesehenen
Steuergerät
oder in Form eines Steuercodes im Motorsteuergerät selbst implementiert werden.
Eine solche Vorrichtung weist Steuer- oder Rechenmittel auf, mittels
derer zunächst
eine vorbeschriebene kollektive Druckwellenkorrektur für die Einspritzelemente
durchgeführt
und daraus die genannte erste Korrekturfunktion ermittelt wird.
Durch geeignete Speichermittel wird die erste Korrekturfunktion
in Form einer Korrekturmatrix in dem genannten Steuergerät zwischengespeichert.
Ferner sind Sensormittel zur Erfassung individueller Kenngrößen der
Einspritzelemente vorgesehen. Alternativ können diese Kenngrößen von
dem Motorsteuergerät
selbst geliefert werden, sofern der beschriebene Ist-Mengenabgleich
zugrundegelegt wird. Weiter sind Rechen- oder Steuermittel zur vorbeschriebenen
Umwandlung der ersten Korrekturfunktion mittels der erfassten Kenngrößen vorgesehen.
Die Vorrichtung umfasst schließlich
Rechen- oder Steuermittel, mittels derer ein die momentan einzuspritzende Kraftstoffmenge
bestimmendes Steuersignal der Injektoren entsprechend korrigiert
wird.