DE19803689C1 - Fuel injection duration control method for direct fuel injection IC engine, e.g. vehicle deisel engine - Google Patents

Abstract

The method uses a fuel injection duration dependent on the engine loading, corrected for detected engine operating parameters. A correction factor for the fuel injection duration is calculated from the difference between the fuel pressure and the actual cylinder pressure, calculated from a given equation and the fuel density at the fuel injection point.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Einspritzdauer bei einer direkteinspritzenden Brennkraft­ maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for determining the Injection duration with a direct injection internal combustion engine Machine according to the preamble of claim 1.

Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung beinhalten ein großes Potential zur Reduktion des Kraftstoffverbrauches bei relativ geringem Schadstoffausstoß. Im Gegensatz zur Saug­ rohreinspritzung wird bei einer Direkteinspritzung Kraftstoff mit hohem Druck direkt in den Verbrennungsraum eingespritzt.Internal injection engines include a great potential for reducing fuel consumption relatively low emissions. In contrast to suction Pipe injection becomes fuel with a direct injection injected directly into the combustion chamber at high pressure.

Bei direkteinspritzenden Otto-Brennkraftmaschinen kann sowohl der Kraftstoffdruck als auch der Druck im Zylinder, also der Gegendruck am Einspritzventil, innerhalb eines großen Wertebereiches liegen. Typische Werte für den Kraftstoffdruck liegen im Bereich von 3,5 bar-120 bar, typische Werte für den Zylinderdruck bei aktiver Einspritzung liegen im Bereich von 0,3 bar-20 bar. Der Differenzdruck am Einspritzventil ergibt sich aus der Differenz von Kraftstoffdruck und aktuellem Zylinderdruck.With direct-injection gasoline internal combustion engines, both the fuel pressure as well as the pressure in the cylinder, i.e. the Back pressure on the injector, within a large Range of values. Typical values for fuel pressure are in the range of 3.5 bar-120 bar, typical values for the cylinder pressure with active injection are in the range from 0.3 bar-20 bar. The differential pressure at the injection valve results from the difference between fuel pressure and current cylinder pressure.

Es ist somit keine eindeutige Zuordnung von Einspritzdauer zu Kraftstoffmasse möglich. Soll eine definierte Kraftstoffmasse eingespritzt werden, so muß eine Korrektur der Einspritzdauer erfolgen. Weiterhin handelt es sich um eine dynamische Korrektur, da sich der Zylinderdruck zyklisch ändert.There is therefore no unambiguous assignment of the injection duration to Fuel mass possible. Should a defined fuel mass must be injected, the injection duration must be corrected respectively. It is also a dynamic one Correction because the cylinder pressure changes cyclically.

Eine weitere Größe, die den Zusammenhang zwischen Einspritz­ dauer und Kraftstoffmasse beeinflußt, ist die Kraftstoff­ temperatur und damit einhergehend die Kraftstoffdichte. Another size that shows the relationship between injection duration and fuel mass is influenced by the fuel temperature and the associated fuel density.  

Aus der DE 42 21 091 A1 ist ein System zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung in einer Brennkraftmaschine bekannt. Das System weist einen Einspritzer zur Direkteinspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder auf, eine Zylinderdruckdedek­ tiereinrichtung, um den Druck im Zylinder bei der Einsprit­ zung zu detektieren, eine Recheneinrichtung um einen Korrek­ turbeiwert nach Maßgabe einer Differenz zwischen dem Zylin­ derdruck und dem Kraftstoffdruck zu bilden und eine Korrek­ tureinrichtung. Diese Korrektureinrichtung dient zur Multi­ plikation des Korrekturbeiwertes mit einer Kraftstoffein­ spritzdauer, durch die eine Einspritzdauer nach Maßgabe einer Änderung des Einspritzzeitpunkts geändert wird.DE 42 21 091 A1 describes a system for controlling the Fuel injection in an internal combustion engine is known. The system has an injector for direct injection Fuel in a cylinder, a cylinder pressure decal animal device to the pressure in the cylinder when injecting to detect a computing device around a correction coefficient according to a difference between the cylin pressure and fuel pressure to form and a correction door device. This correction device is used for the multi application of the correction coefficient with one fuel injection duration, through which an injection duration according to a Change in the injection timing is changed.

In der DE 195 47 644 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in eine Brenn­ kraftmaschine, insbesondere eine selbstzündende Brennkraftma­ schine beschrieben, wobei die einzuspritzende Kraftstoffmenge abhängig von Betriebskenngrößen vorgebbar ist. Es wird eine erste Größe berücksichtigt, die die Temperatur des Kraftstoff charakterisiert. Ein Korrekturwert für die Kraftstoffmenge ist ausgehend von der ersten und einer zweiten Größe vorgeb­ bar. Die zweite Größe charakterisiert den Druck des Kraft­ stoffs. Eine Berücksichtigung des Zylinderdruckes zum Ein­ spritzzeitpunkt ist nicht vorgesehen. DE 195 47 644 A1 describes a method and a device device for controlling the fuel metering in a combustion Engine, in particular a self-igniting internal combustion engine Machine described, the amount of fuel to be injected depending on the operating parameters. It will be one first size takes into account the temperature of the fuel characterized. A correction value for the amount of fuel is specified based on the first and a second size bar. The second size characterizes the pressure of the force fabric. A consideration of the cylinder pressure on spraying time is not provided.  

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen der Einspritzdauer bei einer mit Direkteinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschine anzugeben, mit dem eine möglichst genaue Zumessung der geforderten Kraftstoffmasse ermöglicht wird.The invention is therefore based on the object Method for determining the injection duration at a Direct injection internal combustion engine to specify with the most accurate possible metering of the required Fuel mass is made possible.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Durch Berücksichtigen sowohl des Differenzdruckes zwischen Einspritzventil und Zylinderdruck, als auch der Kraftstoffdichte mittelbar über die Kraftstofftemperatur zum Zeitpunkt des Einspritzvorganges bei der Bestimmung der Injektoransteuerdauer wird es auf einfache Weise ermöglicht, die geforderte Einspritzmasse mit großer Genauigkeit zuzumessen.This object is achieved by the features of claim 1 solved. By taking into account both the differential pressure between the injector and cylinder pressure, as well as the Fuel density indirectly via the fuel temperature at Time of the injection process when determining the Injector drive duration is made possible in a simple manner the required injection mass with great accuracy to measure.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is based on the figures explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende, direkteinspritzende Brennkraftmaschine, Fig. 1 shows a schematic representation of a working according to the inventive method, direct-injection internal combustion engine,

Fig. 2 in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen Einspritzdauer und Kraftstoffmasse und Fig. 2 shows the relationship between injection duration and fuel mass in a graphical representation

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Bestimmung eines Korrekturfaktors für die Einspritzdauer Fig. 3 is a block diagram for determining a correction factor for the injection period

Die Fig. 1 zeigt in grob schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine mit Hochdruck-Speichereinspritzung (Common Rail). Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind dabei nur dieje­ nigen Teile gezeichnet, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind. Insbesondere ist nur ein Zylinder einer mehr­ zylindrigen Brennkraftmaschine dargestellt. Fig. 1 shows a highly diagrammatic representation of an internal combustion engine with high-pressure storage injection (common rail). For reasons of clarity, only those parts are drawn which are necessary for understanding the invention. In particular, only one cylinder of a more cylindrical internal combustion engine is shown.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist ein Kolben bezeichnet, der in einem Zylinder 11 einen Verbrennungsraum 12 begrenzt. In den Verbrennungsraum 12 mündet ein Ansaugkanal 13, durch den ge­ steuert durch ein Einlaßventil 14 die Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum 12 strömt. Gesteuert durch ein Auslaßventil 15 zweigt vom Verbrennungsraum 12 ein Abgaskanal 16 ab, in dessen weiterer Verlauf ein Sauerstoffsensor in Form einer breitbandigen (linearen) Lambdasonde 17 und ein NOx-Speicher­ katalysator 18 angeordnet ist. Der NOx-Speicherkatalysator dient dazu, um in Betriebsbereichen mit magerer Verbrennung die geforderten Abgasgrenzwerte einhalten zu können. Er ad­ sorbiert aufgrund seiner Beschichtung die bei magerer Ver­ brennung erzeugten NOx-Verbindungen im Abgas.Reference number 10 denotes a piston which delimits a combustion chamber 12 in a cylinder 11 . In the combustion chamber 12 opens an intake duct 13 through which controls the combustion air flows into the combustion chamber 12 through an inlet valve 14 . Controlled by an exhaust valve 15 , an exhaust duct 16 branches off from the combustion chamber 12 , in the further course of which an oxygen sensor in the form of a broadband (linear) lambda probe 17 and a NOx storage catalytic converter 18 are arranged. The NOx storage catalytic converter is used to comply with the required exhaust gas limit values in operating areas with lean combustion. Due to its coating, it adsorbs the NOx compounds in the exhaust gas that are generated during lean combustion.

Die zur Verbrennung im Zylinder 11 notwendige Frischluft strömt über ein nichtdargestelltes Luftfilter und einen Luft­ massenmesser 19 in den Ansaugtrakt 13 zu der Drosselklappe 20. Bei dieser Drosselklappe 20 handelt es sich um ein elek­ tromotorisch angesteuertes Drosselorgan (E-Gas), dessen Öff­ nungsquerschnitt neben der Betätigung durch den Fahrer (Fahrerwunsch) abhängig vom Betriebsbereich der Brennkraftma­ schine über Signale einer elektronischen Steuerungseinrich­ tung 21 einstellbar ist. Damit lassen sich beispielsweise störende Lastwechselreaktionen des Fahrzeugs beim Gasgeben und -wegnehmen genauso reduzieren wie Drehmomentsprünge beim Übergang vom Betrieb mit homogenem Gemisch zum Betrieb mit geschichteter Ladung und ungedrosseltem Luftweg. Zugleich wird zur Überwachung und Überprüfung ein Signal für die Stel­ lung der Drosselklappe an die Steuerungseinrichtung 21 abge­ geben. The fresh air required for combustion in the cylinder 11 flows via an air filter (not shown) and an air mass meter 19 into the intake tract 13 to the throttle valve 20 . This throttle valve 20 is an electric motor-controlled throttle member (E-gas), the opening of which can be adjusted in addition to the operation by the driver (driver's request) depending on the operating range of the internal combustion engine via signals from an electronic control device 21 . For example, this can reduce disturbing load change reactions of the vehicle when accelerating and decelerating, as well as torque jumps during the transition from operation with a homogeneous mixture to operation with stratified cargo and unrestricted air flow. At the same time, a signal for the setting of the throttle valve is given to the control device 21 for monitoring and checking.

In den Verbrennungsraum 12 ragt eine Zündkerze 22 und ein Einspritzventil 23, durch das entgegen den Kompressionsdruck im Verbrennungsraum 12 Kraftstoff eingespritzt werden kann. Die Förderung und Bereitstellung des Kraftstoffes für dieses Einspritzventil 23 erfolgt durch ein bekanntes Common-Rail- System für Benzin-Direkteinspritzung. Der Kraftstoff wird da­ bei aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 mittels einer, in der Regel im Behälter angeordneten, einen Vorfilter aufwei­ senden Elektrokraftstoffpumpe 25 unter geringem Druck (typisch 1 bar) gefördert und anschließend über einen Kraft­ stoffilter 26 zu einer Kraftstoffhochdruckpumpe 27 geleitet. Diese Kraftstoffhochdruckpumpe 27 wird entweder mechanisch durch eine Kopplung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschi­ ne oder elektrisch angetrieben. Sie erhöht den Kraftstoff­ druck auf einen Wert von typisch 100 bar in einem Hochdruck­ speicher 28 (common rail), an dem die Zuführleitungen aller Einspritzventile angeschlossen sind und der somit die Ein­ spritzventile mit Kraftstoff versorgt. Der Druck im Hoch­ druckspeicher 28 wird durch einen Drucksensor 29 von der Steuerungseinrichtung 21 erfasst. Abhängig von diesem Druck­ signal wird der Druck im Speicher 28 entweder auf einen kon­ stanten oder einen variablen Wert mittels eines Druckreglers 30 eingestellt. Überschüssiger Kraftstoff wird nicht in den Kraftstoffvorratsbehälter 24 zurückgeführt, sondern an die Eingangsleitung der Hochdruckpumpe 27.A spark plug 22 and an injection valve 23 protrude into the combustion chamber 12 and can be used to inject fuel against the compression pressure in the combustion chamber 12 . The fuel for this injection valve 23 is delivered and provided by a known common rail system for gasoline direct injection. The fuel is pumped from a fuel reservoir 24 by means of a, usually arranged in the container, a pre-filter on sending electric fuel pump 25 under low pressure (typically 1 bar) and then passed through a fuel filter 26 to a high-pressure fuel pump 27 . This high-pressure fuel pump 27 is driven either mechanically by coupling with the crankshaft of the internal combustion engine or electrically. It increases the fuel pressure to a value of typically 100 bar in a high-pressure accumulator 28 (common rail), to which the supply lines of all the injection valves are connected and which thus supplies the injection valves with fuel. The pressure in the high pressure accumulator 28 is detected by the control device 21 by a pressure sensor 29 . Depending on this pressure signal, the pressure in the memory 28 is either set to a constant or a variable value by means of a pressure regulator 30 . Excess fuel is not returned to the fuel tank 24 , but to the input line of the high pressure pump 27 .

Ein Temperatursensor 31 erfasst ein der Temperatur der Brenn­ kraftmaschine entsprechendes Signal, beispielsweise über eine Messung der Kühlmitteltemperatur. Die Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine wird mit Hilfe eines Markierungen der Kurbel­ welle oder eines mit ihr verbundenen Geberrades abtastenden Sensors 32 erfaßt. Ein Saugrohrdrucksensor 33 erfaßt den Druck im Ansaugrohr. Beide Signale werden ebenso wie das Si­ gnal des Luftmassenmessers 19 und das Signal eines Tempera­ tursensors 34, der die Temperatur des Kraftstoffes mißt, der Steuerungseinrichtung 21 zur weiteren Verarbeitung, insbesondere zur Berechnung der Einspritzdauer zugeführt.A temperature sensor 31 detects a signal corresponding to the temperature of the internal combustion engine, for example by measuring the coolant temperature. The speed of the internal combustion engine is detected with the aid of a markings of the crankshaft or a sensor sensor 32 connected to it. An intake manifold pressure sensor 33 detects the pressure in the intake manifold. Both signals, like the signal from the air mass meter 19 and the signal from a temperature sensor 34 , which measures the temperature of the fuel, are fed to the control device 21 for further processing, in particular for calculating the injection duration.

Weitere Steuerparameter, die zum Betrieb der Brennkraftma­ schine benötigt werden, wie beispielsweise Gaspedalstellung, Temperatur der Ansaugluft, Drosselklappenstellung, Signale von Klopfsensoren, Batteriespannung, Fahrdynamik-Anforder­ ungen usw. sind ebenfalls der Steuerungseinrichtung 21 zuge­ führt und sind allgemein in der Figur mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichnet. Über die bereits erwähnten Parameter wird in der Steuerungseinrichtung 21 durch Abarbeiten abgelegter Steuerungsroutinen u. a. der Lastzustand der Brennkraftmaschi­ ne erkannt. Die Steuerungseinrichtung 21 steuert darüberhin­ aus verschiedene Stellgeräte an, die jeweils einen Stellan­ trieb und ein Stellglied umfassen. Als Stellglieder seien beispielhaft genannt die Drosselklappe, und die Einspritzven­ tile. Die Signale für die Stellgeräte sind allgemein mit dem Bezugszeichen 36 gekennzeichnet. Desweiteren weist die Steuerungseinrichtung 21 einen Speicher 37 auf, in dem u. a. drei Kennfelder KF1-KF3 abgelegt sind, deren Bedeutung später näher erläutert wird.Other control parameters that are required for operating the internal combustion engine, such as, for example, accelerator pedal position, temperature of the intake air, throttle valve position, signals from knock sensors, battery voltage, driving dynamics requirements, etc. are likewise supplied to the control device 21 and are generally shown in the figure with the reference symbol 35 marked. The load state of the internal combustion engine, inter alia, is recognized in the control device 21 by executing stored control routines via the parameters already mentioned. The control device 21 also controls from various actuators, each of which drives an actuator and comprise an actuator. Examples of actuators are the throttle valve and the injection valve. The signals for the actuators are generally identified by the reference symbol 36 . Furthermore, the control device 21 has a memory 37 in which, among other things, three maps KF1-KF3 are stored, the meaning of which will be explained in more detail later.

Für einen Auslegungsdifferenzdruck - Kraftstoffdruck minus Druck am Einspritzventil - und eine Auslegungskraftstofftem­ peratur gilt ein linearer Zusammenhang zwischen Einspritz­ dauer t_i und Kraftstoffmasse m_k, wie er in der Fig. 2 dargestellt ist.For a design differential pressure - fuel pressure minus pressure at the injection valve - and a design fuel temperature, there is a linear relationship between injection duration t _i and fuel mass m _k , as shown in FIG. 2.

Die Einspritzdauer kann dabei wie folgt dargestellt werden:
The injection duration can be represented as follows:

t_i = m_k . c₁ . c₂ + d (1)
t _i = m _k . c ₁ . c ₂ + d (1)

c₁: Steigung der Geradengleichung Kraftstoffmasse über Einspritzdauer
c₂: Korrekturfaktor für Temperatur- und Druckkorrektur gegenüber dem Auslegungspunkt
d: Nulldurchgang der Geradengleichung Kraftstoffmasse über Einspritzdauerc ₁ : slope of the straight line equation fuel mass over injection duration
c ₂ : Correction factor for temperature and pressure correction compared to the design point
d: zero crossing of the straight line equation fuel mass over injection duration

Der Nulldurchgang der Geradengleichung d ist identisch mit der Einspritzventiltotzeit.The zero crossing of the line equation d is identical to the injector dead time.

Die Proportionalitätskonstante c₁ gibt den Zusammenhang zwischen Einspritzdauer und Kraftstoffmasse für den Auslegungsbetriebspunkt wieder.The proportionality constant c ₁ reflects the relationship between the injection duration and the fuel mass for the design operating point.

Für den Massenstrom durch ein geöffnetes Einspritzventil gilt folgender Zusammenhang.
The following relationship applies to the mass flow through an open injection valve.

mit
p_k: Kraftstoffdruck
p_z: Zylinderdruck
δ: Kraftstoffdichte
_k: Kraftstoffmassenstrom
A_RED: korrigierte StrömungsflächeWith
p _k : fuel pressure
p _z : cylinder pressure
δ: fuel density
_k : fuel mass flow
A _RED : corrected flow area

An der Drosselstelle, d. h. an der Öffnung des Einspritzventils auftretende Strömungsverluste werden durch die korrigierte Strömungsfläche, auch als reduzierter Strömungsquerschnitt bezeichnet, berücksichtigt.At the throttle point, i.e. H. at the opening of the Injection valve flow losses are caused by the corrected flow area, also as a reduced one Flow cross-section designated, taken into account.

Es ergibt sich eine direkte Proportionalität zwischen dem Kraftstoffdifferenzdruck, der Kraftstoffdichte und der eingespritzten Kraftstoffmasse über der Zeit. Wird der Auslegungspunkt mit dem Index 0 gekennzeichnet und die aktuellen Werte mit dem Index 1, so ergibt sich für die Proportionalitätskon­ stante C₂ folgende Beziehung:
There is a direct proportionality between the differential fuel pressure, the fuel density and the injected fuel mass over time. If the design point is marked with the index 0 and the current values with the index 1, the following relationship results for the proportionality constant C ₂ :

Die Konstante C₂ für die Kraftstoffdichte- und Kraftstoffdif­ ferenzdruckkorrektur kann somit in 2 Faktoren c₂₁ und c₂₂ zer­ legt werden.The constant C ₂ for the fuel density and fuel differential pressure correction can thus be broken down into two factors c ₂₁ and c ₂₂ .

Zur Berechnung der Kraftstoffdifferenzdruckkorrektur muß der aktuelle Differenzdruck bekannt sein. Der Kraftstoffsystem­ druck wird bei direkteinspritzenden Systemen geregelt und steht als Meßgröße zur Verfügung.To calculate the fuel differential pressure correction, the current differential pressure to be known. The fuel system pressure is regulated in direct injection systems and is available as a measurand.

Der Zylinderdruck steht im allgemeinen nicht als Meßgröße zur Verfügung. Der Zylinderdruck kann aus dem Saugrohrdruck zum Zeitpunkt Einlaßventil schließt aus der isentropen Verdich­ tung berechnet werden.The cylinder pressure is generally not available as a measured variable Available. The cylinder pressure can from the intake manifold pressure to Time inlet valve closes from the isentropic compression tion can be calculated.

mit
p_z: Zylinderdruck
ϕ: Kurbelwinkel
p_s0: Saugrohrdruck zum Zeitpunkt Einlaßventil schließt
V_Z: Zylindervolumen
V₀: Zylindervolumen bei Einlaßventil schließt
χ: AdiabatenexponentWith
p _z : cylinder pressure
ϕ: crank angle
p _s0 : intake manifold pressure closes at intake valve time
V _Z : cylinder volume
V ₀ : cylinder volume at intake valve closes
χ: adiabatic exponent

Da sich der Zylinderdruck während des Einspritzvorganges än­ dert, wird zur Kraftstoffdruckdifferenzkorrektur der Mittel­ wert des Zylinderdrucks während des Einspritzvorgangs verwen­ det.Because the cylinder pressure changes during the injection process dert, is for the fuel pressure difference correction of the means Use the value of the cylinder pressure during the injection process det.

In einem einfacheren Ausführungsbeispiel wird die Kraftstoff­ differenzdruckkorrektur auf den Zylinderdruck am Ende des Einspritzvorganges bezogen. Damit kann der Korrekturwert c₂₁ aus dem gemessenen Kraftstoffdruck p_k1, dem Saugrohrdruck bei Einlaßventil schließt p_s0 und dem Winkel für das Einspritzen­ de ϕ_EOI berechnet werden.In a simpler embodiment, the fuel differential pressure correction is based on the cylinder pressure at the end of the injection process. The correction value c ₂₁ can thus be calculated from the measured fuel pressure p _k1 , the intake manifold pressure at the intake valve closes p _s0 and the angle for the injection de ϕ _EOI .

Falls kein Saugrohrdrucksensor verwendet wird, so kann der Saugrohrdruck aus dem Luftmassenstrom nach einem beliebigen Modell (z. B. WO 96/32579) berechnet werden.If no intake manifold pressure sensor is used, the Intake manifold pressure from the air mass flow after any Model (e.g. WO 96/32579) can be calculated.

Die Kraftstofftemperaturkorrektur ergibt sich aus der Ände­ rung der Kraftstoffdichte über der Kraftstofftemperatur. Für Flüssigkeiten gilt im allgemeinen folgender Zusammenhang. The fuel temperature correction results from the change tion of the fuel density over the fuel temperature. For Liquids generally apply as follows.  

T₀: Auslegungskraftstofftemperatur (293 K)
T_K1: gemessene, aktuelle Kraftstofftemperatur in K
γ: Raumausdehnungskoeffizient (Benzin 100 ... 106 10^-5 [1/K] bei 293 K)T ₀ : design fuel temperature (293 K)
T _K1 : measured, current fuel temperature in K
γ: coefficient of expansion (gasoline 100 ... 106 10 ^-5 [1 / K] at 293 K)

Damit kann der Korrekturfaktor c₂₂ mit der gemessenen Kraftstofftemperatur berechnet werden.The correction factor c ₂₂ can thus be calculated with the measured fuel temperature.

Die Fig. 3 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Dichte- und Kraftstoffdifferenzdruck­ korrektur. Fig. 3 shows a simple embodiment for performing the density and differential fuel pressure correction.

Die isentrope Verdichtung in Abhängigkeit vom Einsprit­ zendewinkel EOI ist durch das Kennfeld KF_PS_ISENTROP dargestellt. Der Wert für den Saugrohrdruck bei Einlaß­ ventil schließt p_S0 wird mittels der Multiplikationsstu­ fe M1 mit dem Faktor für die isentrope Verdichtung mul­ tipliziert. Das Ergebnis dieser Multiplikation wird ei­ ner Summationsstelle SUM 1 zugeführt und dort vom aktu­ ellen Kraftstoffdruck p_k1 abgezogen. Abhängig von dem so erhaltenen Differenzdruck wird aus einem Kennfeld KF_FAC_C21 der Faktor C₂₁ entnommen. Der Faktor C₂₂ wird einem Kennfeld KF_FAC_C22 in Abhängigkeit der aktuellen Kraftstofftemperatur T_K1 entnommen. Der Korrekturfaktor C₂ für die Kraftstoffdichte- und Kraftstoffdifferenz­ druckkorrektur ergibt sich durch Multiplikation der bei­ den einzelnen Faktoren C₂₁ und C₂₂ durch die Multiplika­ tionsstufe M2.The isentropic compression as a function of the injection angle EOI is shown by the map KF_PS_ISENTROP. The value for the intake manifold pressure at the inlet valve closes p _S0 is multiplied by means of the multiplication stage M1 by the factor for the isentropic compression. The result of this multiplication is fed to a summation point SUM 1, where it is subtracted from the current fuel pressure p _k1 . Depending on the differential pressure thus obtained, the factor C _{21 is} taken from a map KF_FAC_C21. The factor C ₂₂ is taken from a map KF_FAC_C22 depending on the current fuel temperature T _K1 . The correction factor C ₂ for the fuel density and fuel pressure correction results from multiplication of the individual factors C ₂₁ and C ₂₂ by the multiplication level M2.

Das ausgeführte Beispiel zeichnet sich durch eine einfa­ che und schnelle Berechnungsweise aus.The executed example is characterized by a simple and quick calculation method.

Claims (6)

1. Verfahren zum Bestimmen der Einspritzdauer bei einer di­ rekteinspritzenden Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff während einer, zumindest in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine ermittelten und in Abhängigkeit verschie­ dener Betriebsparameter der Brennkraftmaschine korrigierten Einspritzdauer Kraftstoff entgegen den Druck im Brennraum ei­ nes Zylinders mittels eines Einspritzventils in denselben eingespritzt wird und die Einspritzdauer (t_i) mit einem Kor­ rekturfaktor (C₂) beaufschlagt wird, der sowohl die Druckdif­ ferenz zwischen Kraftstoffdruck (p_K) und dem aktuellen Zylin­ derdruck (p_z), als auch die Kraftstoffdichte (δ) zum Zeit­ punkt des Einspritzens beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Korrekturfaktor (C₂) multiplikativ zusammensetzt aus einem Faktor (C₂₁), der die Kraftstoffdifferenzdruckkor­ rektur beschreibt und aus einem Faktor (C₂₂), der die Kraft­ stoffdichtekorrektur beschreibt und der Faktor (C₂₁) zur Kraftstoffdifferenzdruckkorrektur ermittelt wird, indem

• 1. der Kraftstoffdruck (p_K) im System gemessen,
• 2. der Druck (p_Z) im Zylinder (11) aus dem Saugrohrdruck (p_S0) zum Zeitpunkt des Schließens des Einlaßventils (14) aus der isentropen Verdichtung im Zylinder (11) berechnet und
• 3. daraus die Differenz gebildet wird.

1. A method for determining the injection duration in a direct injection internal combustion engine, in which fuel during an injection duration, determined at least depending on the load of the internal combustion engine and corrected in dependence on various operating parameters of the internal combustion engine, fuel against the pressure in the combustion chamber of a cylinder by means of an injection valve is injected into the same and the injection duration (t _i ) is acted upon by a correction factor (C ₂ ) which not only the pressure difference between the fuel pressure (p _K ) and the current cylinder pressure (p _z ), but also the fuel density (δ) at the time of injection, characterized in that the correction factor (C ₂ ) is multiplied from a factor (C ₂₁ ) that describes the fuel differential pressure correction and from a factor (C ₂₂ ) that describes the fuel density correction and the factor (C ₂₁ ) to the fuel differential pressure ko correction is determined by

• 1. the fuel pressure (p _K ) measured in the system,
• 2. the pressure (p _Z ) in the cylinder ( 11 ) from the intake manifold pressure (p _S0 ) at the time of closing the inlet valve ( 14 ) from the isentropic compression in the cylinder ( 11 ) and
• 3. the difference is formed from this.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Zylinder (p_Z) nach folgender Beziehung berechnet wird:
mit
p_Z Zylinderdruck
ϕ Kurbelwinkel
p_s0 Saugrohrdruck zum Zeitpunkt Einlaßventil schließt
V_Z Zylindervolumen
V₀ Zylindervolumen bei Einlaßventil schließt
χ Adiabatenexponent2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure in the cylinder (p _Z ) is calculated according to the following relationship:
With
p _Z cylinder pressure
ϕ crank angle
p _s0 intake manifold pressure closes _at intake valve time
V _Z cylinder volume
V ₀ cylinder volume at intake valve closes
χ Adiabatic exponent 3. Verfahren zum Bestimmen der Einspritzdauer bei einer di­ rekteinspritzenden Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff während einer, zumindest in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine ermittelten und in Abhängigkeit verschie­ dener Betriebsparameter der Brennkraftmaschine korrigierten Einspritzdauer Kraftstoff entgegen den Druck im Brennraum ei­ nes Zylinders mittels eines Einspritzventils in denselben eingespritzt wird und die Einspritzdauer (t_i) mit einem Kor­ rekturfaktor (C₂) beaufschlagt wird, der sowohl die Druckdif­ ferenz zwischen Kraftstoffdruck (p_K) und dem aktuellen Zylin­ derdruck (p_Z), als auch die Kraftstoffdichte (δ) zum Zeit­ punkt des Einspritzens beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Korrekturfaktor (C₂) multiplikativ zusammensetzt aus einem Faktor (C₂₁), der die Kraftstoffdifferenzdruckkor­ rektur beschreibt und aus einem Faktor (C₂₂), der die Kraft­ stoffdichtekorrektur beschreibt und der Faktor (C₂₁) zur Kraftstoffdifferenzdruckkorrektur aus dem gemessenen Kraft­ stoffdruck (p_K), aus dem Saugrohrdruck (p_S0) zum Zeitpunkt des Schließens des Einlaßventils (14) und aus dem Winkel für das Einspritzende (ϕ_EOI) berechnet wird.3. A method for determining the injection duration in a direct-injection internal combustion engine, in which fuel against the pressure in the combustion chamber of a cylinder is determined by means of an injection valve during an injection duration, determined at least depending on the load of the internal combustion engine and corrected as a function of various operating parameters of the internal combustion engine is injected into the same and the injection duration (t _i ) is acted upon by a correction factor (C ₂ ) which not only the pressure difference between fuel pressure (p _K ) and the current cylinder pressure (p _Z ), but also the fuel density (δ) at the time of injection, characterized in that the correction factor (C ₂ ) is multiplied from a factor (C ₂₁ ) that describes the fuel differential pressure correction and from a factor (C ₂₂ ) that describes the fuel density correction and the factor (C ₂₁ ) for fuel differential pressure cor rectification from the measured fuel pressure (p _K ), from the intake manifold pressure (p _S0 ) at the time of closing the intake valve ( 14 ) and from the angle for the injection end (ϕ _EOI ) is calculated. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor (C₂₁) berechnet wird nach folgender Vorschrift:
mit
p_K0 Kraftstoffdruck zum Zeitpunkt Einlaßventil schließt
P_S0 Saugrohrdruck zum Zeitpunkt Einlaßventil schließt
V₀ Zylindervolumen zum Zeitpunkt Einlaßventil schließt
Vϕ_EOI Zylindervolumen bei Einspritzendewinkel
κ Adiabatenexponent
ϕ_EOI Einspritzendewinkel,
wobei der Auslegungspunkt mit dem Index 0 und die aktuellen Werte mit dem Index 1 gekennzeichnet ist.4. The method according to claim 3, characterized in that the factor (C ₂₁ ) is calculated according to the following rule:
With
p _K0 fuel pressure closes at intake valve time
P _S0 intake manifold pressure closes at intake valve timing
V ₀ cylinder volume closes at intake valve time
Vϕ _EOI cylinder _volume at injection end _angle
κ adiabatic exponent
ϕ _EOI injection end _angle ,
where the design point is identified with the index 0 and the current values with the index 1. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor (C₂₂) für die Kraftstoffdichtekorrektur aus der aktuell gemessenen Kraftstofftemperatur (T_K1) und einer Auslegungs­ kraftstofftemperatur (T0) ermittelt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the factor (C ₂₂ ) for the fuel density correction from the currently measured fuel temperature (T _K1 ) and a design fuel temperature (T0) is determined. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor (C₂₂) nach folgender Beziehung berechnet wird:
mit
T₀ Auslegungskraftstofftemperatur (293 K)
T_K1 gemessene, aktuelle Kraftstofftemperatur in K
γ Raumausdehnungskoeffizient (Benzin 100 ... 106 10^-5 [1/K] bei 293 K)6. The method according to claim 5, characterized in that the factor (C ₂₂ ) is calculated according to the following relationship:
With
T ₀ design fuel temperature (293 K)
T _K1 measured current fuel temperature in K
γ expansion coefficient (petrol 100 ... 106 10 ^-5 [1 / K] at 293 K)