DE19712186A1 - Steuereinrichtung für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Steuereinrichtung für die Kraftstoffzumessung einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung für die
Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine nach der
DE 43 29 448 A. Offenbart wird dort ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Zumessen von Kraftstoff im Startfall eines
Verbrennungsmotors ausgehend von der Prüfung, ob ein Dreh
zahlanstieg innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
Davon abhängig werden abgespeicherte Korrekturwerte ggf. ge
ändert mit dem Ziel, den Drehzahlanstieg innerhalb des vor
gegebenen Bereiches zu bringen. Damit kann erreicht werden,
daß der Verbrennungsmotor auch dann zuverlässig startet,
wenn mit Kraftstoffen unterschiedlicher Qualität gefahren
wird.
Die DE 42 43 178 A offenbart ein Verfahren zur Erkennung un
dichter Einspritzventile bei einer Brennkraftmaschine über
die Bewertung der Hochlaufvorgänge im Start. Wird auf den
Fall eines undichten Einspritzventiles geschlossen, erfolgt
eine entsprechende Anzeige.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine optimale Korrektur der Einspritz
zeit im Start im Falle undichter Einspritzventile vornehmen
zu können. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalskombi
nationen des Hauptanspruchs.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben und er
läutert. Es zeigen Fig. 1 ein Flußdiagramm für ein Soft
ware-Modul "Start", Fig. 2 Einzelheiten zu Block
"Berechnung der korrigierten Einspritzmengen" von Fig. 1
und Fig. 3 ein Flußdiagramm zu den Abläufen innerhalb des
Blocks "Zylinderindividuelle Verbrennungserkennung, Abspei
cherung" von Fig. 1.
Fig. 1 zeigt das Software-Modul "Start" im Rahmen einer
Einspritzsteuerung bei einer Brennkraftmaschine mit Fremd
zündung. Der Grundgedanke des in Fig. 1 dargestellten Fluß
diagramms ist dabei wie folgt:
Durch Undichtheit des Einspritzventil-Dichtsitzes kann bei stehender Brennkraftmaschine eine zylinderindividuelle Kraftstoffmenge vorgelagert werden. Bei warmer Brennkraftma schine erfolgt eine Aufbereitung dieses Kraftstoffes. Der Kraftstoffdampf verteilt sich gleichmäßig im Saugrohr und zurück bleibt eine zylinderindividuelle flüssige Restmenge. Im Start trägt der Kraftstoffdampf bei allen Zylindern einen erheblichen Anteil zum Gemisch bei. Von der flüssigen Rest menge kommt ein zylinderindividueller Gemischanteil. Wird beim Start der Brennkraftmaschine die normal übliche Start menge eingespritzt, dann führt dies im Falle eines undichten Einspritzventils zu einer Überfettung in den einzelnen Brennräumen. Eine Verbrennung ist dann unter Umständen nicht mehr möglich. Die Folge ist schlechte Start- und Abgasquali tät. Deshalb geht es bei der Erfindung darum, eine Korrektur der Einspritzzeit im Start bei undichten Einspritzventilen vorzusehen mittels einer zylinderindividuellen Adaption der Einspritzventil-Leckmenge. Grundlage hierfür ist die physi kalische Wirkungskette Leckmenge, Gemisch, Verbrennungsqua lität, Verbrennungsenergie, Drehmomentaufbau, Drehzahlzunah me. Dies bedeutet, daß durch Auswertung des Drehzahl hochlaufs im Start unter definierten Bedingungen die Leck menge jedes einzelnen Einspritzventils zylinderindividuell bei der Kraftstoffzumessung für dieses Einspritzventil be rücksichtigt wird. Dabei findet auch die Abstellzeit der Brennkraftmaschine zwischen zwei Betriebsläufen sowie ein physikalisches Modell für die Aufbereitung der zylinderindi viduell adaptierten Leckmengen Verwendung.
Durch Undichtheit des Einspritzventil-Dichtsitzes kann bei stehender Brennkraftmaschine eine zylinderindividuelle Kraftstoffmenge vorgelagert werden. Bei warmer Brennkraftma schine erfolgt eine Aufbereitung dieses Kraftstoffes. Der Kraftstoffdampf verteilt sich gleichmäßig im Saugrohr und zurück bleibt eine zylinderindividuelle flüssige Restmenge. Im Start trägt der Kraftstoffdampf bei allen Zylindern einen erheblichen Anteil zum Gemisch bei. Von der flüssigen Rest menge kommt ein zylinderindividueller Gemischanteil. Wird beim Start der Brennkraftmaschine die normal übliche Start menge eingespritzt, dann führt dies im Falle eines undichten Einspritzventils zu einer Überfettung in den einzelnen Brennräumen. Eine Verbrennung ist dann unter Umständen nicht mehr möglich. Die Folge ist schlechte Start- und Abgasquali tät. Deshalb geht es bei der Erfindung darum, eine Korrektur der Einspritzzeit im Start bei undichten Einspritzventilen vorzusehen mittels einer zylinderindividuellen Adaption der Einspritzventil-Leckmenge. Grundlage hierfür ist die physi kalische Wirkungskette Leckmenge, Gemisch, Verbrennungsqua lität, Verbrennungsenergie, Drehmomentaufbau, Drehzahlzunah me. Dies bedeutet, daß durch Auswertung des Drehzahl hochlaufs im Start unter definierten Bedingungen die Leck menge jedes einzelnen Einspritzventils zylinderindividuell bei der Kraftstoffzumessung für dieses Einspritzventil be rücksichtigt wird. Dabei findet auch die Abstellzeit der Brennkraftmaschine zwischen zwei Betriebsläufen sowie ein physikalisches Modell für die Aufbereitung der zylinderindi viduell adaptierten Leckmengen Verwendung.
In Fig. 1 ist mit 10 der Start eines entsprechenden Soft
ware-Moduls bezeichnet. 11 markiert einen Softwarezähler,
der bei jedem Start um 1 erhöht wird. Es folgt in Block 12
eine Abstellzeitbestimmung. Daran schließt sich Block 13 mit
einer Berechnung der korrigierten zylinderindividuellen Ein
spritzmengen an. Es folgt eine zylinderindividuelle Verbren
nungserkennung 14 mit entsprechender Abspeicherung der ge
wonnenen Daten. In der Abfrageeinheit 15 wird ermittelt, ob
der Startzähler bereits den Startzählwert ZSTARTxyz erreicht
hat. Wenn nein, schließt sich daran das Ende 16 des Softwa
remoduls an. Hat der Startzähler jedoch den Zählwert ZSTART-xyz
erreicht, wird nachfolgend in der Abfrageeinheit 18 er
mittelt, ob die Zahl erkannter Aussetzer in einem Zylinder i
einen Schwellwert ZNOBURNxyz bereits überschritten hat. Ist
dies der Fall, wird ein Leckage-Adaptionswert LEV_i um einen
Wert INCLM inkrementiert und anschließend der Startzähler
zurückgesetzt (Block 19). Hat die Zahl der erkannten Ausset
zer in einem Zylinder i den in der Abfrageeinheit 18 angege
benen Schwellwert noch nicht erreicht, schließt sich eine
weitere Abfrage in einer Abfrageeinheit 20 dahingehend an,
ob die Zahl der erkannten Aussetzer in einem Zylinder i ei
nen zweiten Schwellwert ZBURNxyz noch nicht erreicht hat.
Wenn ja, wird der Leckageadaptionswert LEV_i um DECLM dekre
mentiert und anschließend der Startzähler zurückgesetzt
(Block 21). Ergab die Abfrage in der Abfrageeinheit 20 je
doch nein, dann wird der Leckageadaptionswert LEV_i entspre
chend den Angaben in Block 22 beibehalten und nachfolgend
wird der Startzähler zurückgesetzt.
Die im Block 12 vorgenommene Abstellzeitbestimmung kann mit
tels einer Uhr erfolgen. Desweiteren kann sie auch aus der
Brennkraftmaschinentemperaturdifferenz zwischen der Situati
on beim Abstellen sowie beim Neustart angenähert ermittelt
werden. In diesem Fall werden die Werte für die Abstellzeit
durch Versuche bestimmt und in einem Kennfeld abgelegt, das
über TMotab (Brennkraftmaschinentemperatur beim Abstellen)
und TMotst (Brennkraftmaschinentemperatur beim Neustart)
aufgespannt ist.
Im Rahmen der im Block 13 vorgenommenen Berechnung der zy
linderindividuell korrigierten Einspritzmengen wird die zy
linderindividuelle Leckmenge des Einspritzventils ermittelt
und darauf aufbauend die entsprechende Korrektur durchge
führt. Dargestellt ist dies in Fig. 2. Mit 13.1 ist dort
ein Block zur Berechnung der Leckmenge mleck_i bezeichnet,
wobei die Berechnung nach folgender Formel erfolgt
mLeck_i = md_i + mfl_i = f(tab).[LEV_i.Fd + ΣLEV_i.Ffl]
mit
mLeck_i: zylinderindividuelle Kraftstoffmasse aus den Ein
spritzventilleckmengen, die zum Gemisch beiträgt,
md_i: Kraftstoffdampf aus dem Saugrohr,
mfl_i: Zylinderindividuelle flüssige Restmenge,
tab: Abstellzeit
LEV_i: Adaptionswert für EV-Undichtheit in cmm Kraftstoff pro Minute
Fd: Faktor Dampf f(TMotst)
Ffl: Faktor Flüssig = f(TMotst).
md_i: Kraftstoffdampf aus dem Saugrohr,
mfl_i: Zylinderindividuelle flüssige Restmenge,
tab: Abstellzeit
LEV_i: Adaptionswert für EV-Undichtheit in cmm Kraftstoff pro Minute
Fd: Faktor Dampf f(TMotst)
Ffl: Faktor Flüssig = f(TMotst).
Nachfolgend wird dann in einem Block 13.2 eine zylinderindi
viduelle Korrekturmenge tikorr_i nach der Formel
tikorr_i = ti_i-mLeck_i/Qstat
Qstat: fester Wert für einen EV-Typ.
Die Faktoren Fd und Ffl können aus einem physikalischen Mo
dell der Kraftstoffverdampfung und -diffusion im Saugrohr,
sowie empirischen Ansätzen zur Bestimmung der Anteile, die
zum Gemisch beitragen, berechnet werden. Für eine einfache
Realisierung im Steuergerät werden die Faktoren in Kennlini
en abgelegt, die über der Brennkraftmaschinentemperatur im
Start aufgespannt sind. Bei der nachfolgenden Korrektur der
zylinderindividuellen Einspritzzeit in Block 13.2 wird die
im Block 13.1 bestimmte Leckmenge auf Qstat bezogen. Dies
ist ein fester Wert für einen Einspritzventiltyp.
Eine Realisierungsmöglichkeit für Block 14 von Fig. 1
(zylinderindividuelle Verbrennungserkennung, Abspeicherung)
ist in Fig. 3 dargestellt. Dort folgt auf einen Start-Block
25 eine Abfrage, ob die Zündung in Zylinder i freigegeben
ist (26). Wenn nein, schließt sich die entsprechende Abfrage
erneut an. Wenn ja, wird nachfolgend in der Abfrageeinheit
27 bestimmt, ob der Drehzahlanstieg größer als DN10xyz für
den Zylinder i gewesen ist. War dies der Fall, bleibt ent
sprechend Block 28 der Zähler der Aussetzer für einen be
stimmten Zylinder i unverändert. Im anderen Fall wird ent
sprechend Block 29 der Zähler der Aussetzer für den Zylinder
i um 1 inkrementiert und der neue Wert anschließend in Block
30 abgespeichert. Dieser Vorgang findet für alle Zylinder i
statt. Es folgt mit 31 das Ende des Flußdiagramms von Fig.
3.
Beim konkreten Ausführungsbeispiel erfolgt die Auswertung
des Drehzahlanstiegs pro Betrieb der Brennkraftmaschine ein
mal je Zylinder. Sie wird dann durchgeführt, wenn der jewei
lige Zylinder ein Segment nach der ersten Einspritzung und
Zündung erreicht hat.
Grundgedanke des Gegenstandes von Fig. 3 ist wie folgt:
Eine energiereiche Verbrennung und damit ein steiler Dreh zahlanstieg wird durch ein Gemisch mit Lambda = 1 erreicht. Eine energiereiche Verbrennung in einem Zylinder wird dann als vorliegend betrachtet, wenn die Drehzahl von einem Seg ment zum anderen um eine Differenz DN10xyz angestiegen ist. Diese Prüfung auf Verbrennungsenergie erfolgt nach Freigabe der Zündung für jeden Zylinder. Wenn keine oder keine ener giereiche Verbrennung erkannt wurde, wird ein zylinderindi vidueller Zähler inkrementiert. Die Prüfung auf Verbrennung kann für jeden Zylinder ein oder mehrmals erfolgen.
Eine energiereiche Verbrennung und damit ein steiler Dreh zahlanstieg wird durch ein Gemisch mit Lambda = 1 erreicht. Eine energiereiche Verbrennung in einem Zylinder wird dann als vorliegend betrachtet, wenn die Drehzahl von einem Seg ment zum anderen um eine Differenz DN10xyz angestiegen ist. Diese Prüfung auf Verbrennungsenergie erfolgt nach Freigabe der Zündung für jeden Zylinder. Wenn keine oder keine ener giereiche Verbrennung erkannt wurde, wird ein zylinderindi vidueller Zähler inkrementiert. Die Prüfung auf Verbrennung kann für jeden Zylinder ein oder mehrmals erfolgen.
Zurückkehrend zur Abfrageeinheit 15 von Fig. 1 wird nach
einer Startanzahl ZSTARTxyz für jeden Zylinder geprüft, ob
eine Anzahl ZNOBURNxyz von Verbrennungsaussetzern über
schritten wurde. War dies der Fall, wird die Leckmenge LEV_i
dieses Zylinders um einen Betrag INCLM erhöht. Nach dieser
Prüfung wird der entsprechende Verbrennungszähler zurückge
setzt und obige Prüfung kann erneut beginnen. Entsprechend
wird die Leckmenge LEV_i eines Zylinders um den Betrag DECLM
dekrementiert, wenn die Zahl der erkannten Aussetzer unter
halb einer zweiten Schwelle ZBURNxyz gelegen hat. Lag die
Zahl der erkannten Aussetzer innerhalb dieses Bandes zwi
schen ZNOBURNxyz und ZBURNxyz, dann wird die zylinderspezi
fische Leckmenge LEV_i beibehalten.
Ergänzt sei noch, daß eine maximale Leckmengengrenze LMLIM
eingeführt wird, um das Ausmagern der Zylinder zu begrenzen.
Folgende Ergänzungen des oben beschriebenen Gegenstandes ha
ben sich als zweckmäßig erwiesen:
- - Aussetzen der Funktion
Die Funktion basiert auf einer sicheren Startanpassung mit absolut dichten Einspritzventilen. Die Funktion kann unter halb einer Motortemperaturschwelle voll aktiv oder jedoch gesperrt sein, desweiteren kann zwar die Leckmengeneinrech nung aktiv sein, das eigentliche Lernen jedoch nicht.
Bei der Diagnose von Fehlern im gemischbildenden System
(Einspritzventile, Zündung, Sensoren usw.) wird die Funktion
ausgesetzt, bisher gelernte Leckmengen jedoch weiterverwen
det.
Entsprechend verhält es sich beim Erkennen von Heißstartbe
dingungen, wo die Funktion ebenfalls ausgesetzt wird, jedoch
gelernte Leckmengen weiterverwendet werden. Im kurzfristigen
Wiederholstart kann mit Neutralwerten gestartet werden.
- - Weitergabe der Leckmengeninformation an andere Funktionen.
Bei Erkennung einer bestimmten Leckrate kann für andere Funktionen, wie z. B. Diagnose, eine Information bereitge stellt werden. Dies kann durch das Setzen eines zylinderin dividuellen Bits erfolgen, auf das obere Funktionen zurück greifen. Es ist jedoch auch möglich, daß die anderen Funk tionen auf die aktuellen, adaptierten Leckraten zugreifen, welche im Dauer-RAM gespeichert werden.
Zusammengefaßt lassen sich Kern und Vorteile der Erfindung
wie folgt darstellen:
- - Kostengünstige Fertigung von Einspritzventilen, da erhöhte Leckmenge durch Adaption kompensiert werden kann.
- - Einspritzzeitkorrektur bezüglich Leckage von Einspritzven tilen verbessert Start- und Abgasqualität,
- - zylinderindividuelle Startmengenanpassung,
- - individuelle Funktionsanpassung abhängig von Abstellzeit und Temperatur der Brennkraftmaschine im Start,
- - Möglichkeit des Rücklernens der Korrekturwerte.
Claims (10)
1. Steuereinrichtung für die Kraftstoffzumessung einer
Brennkraftmaschine ausgehend von Signalen wie Drehzahl und
Last, mit Mitteln zur Bewertung des Drehzahlhochlaufes wäh
rend des Starts sowie mit Mitteln zur Korrektur der Kraft
stoffzumessung abhängig von der Bewertung dieses Drehzahl
hochlaufes, dadurch gekennzeichnet, daß
zylinderindividuelle Korrekturmöglichkeiten für die Ein
spritzsignale im Startfall vorgesehen sind.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das jeweilige zylinderindividuelle Einspritzsignal
im Startfall abhängig von der Abstellzeit und einem physika
lischen Modell für die Aufbereitung der Leckmengen bestimmt
wird.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Abstellzeit gemessen oder aus der Differenz der
Brennkraftmaschinentemperatur zwischen Abstell- und Neu
startzeitpunkt angenähert wird.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Korrektur der Einspritzzeit abhängig gewählt
wird von mLeck_i/Qstat, mit
mLeck_i: Zylinderindividuelle und zum Gemisch beitragende Kraftstoffmasse aus den Einspritzventil-Leck mengen,
Qstat: Statischer Einspritzventil-Durchfluß [g Kraftstoff/min].
mLeck_i: Zylinderindividuelle und zum Gemisch beitragende Kraftstoffmasse aus den Einspritzventil-Leck mengen,
Qstat: Statischer Einspritzventil-Durchfluß [g Kraftstoff/min].
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß sich der Wert für mLeck_i aus folgender Formel er
gibt:
mLeck_i = md_i + mfl_i = f(tab).[LEV_i.Fd + ΣLEV_i.Ffl]
mit
mLeck_i: Zylinderindividuelle und zum Gemisch beitragende Kraftstoffmasse aus den Einspritzventil-Leck mengen,
md_i: Kraftstoffdampf aus dem Saugrohr,
mfl_i: Zylinderindividuelle flüssige Restmenge,
tab: Abstellzeit
LEV_i: Adaptionswert für EV-Undichtheit in cmm Kraftstoff pro Minute
Fd: Faktor Dampf
Ffl: Faktor Flüssig.
mLeck_i = md_i + mfl_i = f(tab).[LEV_i.Fd + ΣLEV_i.Ffl]
mit
mLeck_i: Zylinderindividuelle und zum Gemisch beitragende Kraftstoffmasse aus den Einspritzventil-Leck mengen,
md_i: Kraftstoffdampf aus dem Saugrohr,
mfl_i: Zylinderindividuelle flüssige Restmenge,
tab: Abstellzeit
LEV_i: Adaptionswert für EV-Undichtheit in cmm Kraftstoff pro Minute
Fd: Faktor Dampf
Ffl: Faktor Flüssig.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Faktor für den Dampfanteil Fd und/oder der
Faktor für den Flüssiganteil Ffl von der Brennkraftmaschi
nentemperatur vorzugsweise im Startzeitpunkt TMmotst abhän
gig ist.
7. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte
(Adaptionswerte) begrenzt sind.
8. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur abhängig ist
von wenigstens einer der Größen
- - Brennkraftmaschinentemperatur (TMot-Schwelle)
- - Heißstartbedingung
- - es liegt eine/keine Fehlermeldung vor.
9. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet, daß im Wiederholstart mit Neu
tralwerten gestartet wird.
10. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennung einer wählba
ren Leckmengenrate eine entsprechende Information an andere
Funktionen wie z. B. Diagnose, bereitgestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712186A DE19712186A1 (de) | 1997-03-22 | 1997-03-22 | Steuereinrichtung für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712186A DE19712186A1 (de) | 1997-03-22 | 1997-03-22 | Steuereinrichtung für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19712186A1 true DE19712186A1 (de) | 1998-09-24 |
Family
ID=7824371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712186A Withdrawn DE19712186A1 (de) | 1997-03-22 | 1997-03-22 | Steuereinrichtung für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19712186A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10221337B4 (de) * | 2002-05-08 | 2010-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer Kraftstoffmenge, die einer Brennkraftmaschine zugeführt wird |
-
1997
- 1997-03-22 DE DE19712186A patent/DE19712186A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10221337B4 (de) * | 2002-05-08 | 2010-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer Kraftstoffmenge, die einer Brennkraftmaschine zugeführt wird |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141001 |