DE4122139C2 - Method for cylinder equalization with regard to the fuel injection quantities in an internal combustion engine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zylinder­ gleichstellung bezüglich der Kraftstoff-Einspritz­ mengen bei einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a method for cylinders equality in terms of fuel injection quantities in an internal combustion engine.

Bei laufender Brennkraftmaschine treten Drehun­ gleichförmigkeiten auf, die darauf beruhen, daß den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine unter­ schiedliche Kraftstoffmengen eingespritzt werden. Hierbei spielen unter anderem Toleranzen der ein­ zelnen Einspritzkomponenten eine Rolle, die nur mit einem besonders hohen Aufwand reduzierbar sind. Die entstehenden Drehungleichförmigkeiten können zum Beispiel in Kraftfahrzeugen Vibrationen verursa­ chen.Rotation occurs when the internal combustion engine is running uniformities based on the fact that individual cylinders of the engine under different amounts of fuel are injected. Among other things, tolerances of the individual injection components that only play a role can be reduced at a particularly high cost. The emerging rotational irregularities can Example in motor vehicles causes vibrations chen.

Aus der DE 33 36 028 A1 ist eine Laufruheregelungen bekannt, die der Dämpfung der Schwingungen dient, die auf unter­ schiedlichen Kraftstoff-Einspritzmengen beruhen. Beispielsweise ist es bekannt, Drehzahlabweichungen einzelner Zylinder von der mittleren Drehzahl der Brennkraftmaschine zu erfassen. Es hat sich dabei herausgestellt, daß die Funktion einer derartigen Laufruheregelung nur für einen begrenzten Drehzahl­ bereich optimierbar ist, so daß ein Ausgleich der Schwingungen lediglich in einem begrenzten Dreh­ zahlbereich möglich ist.DE 33 36 028 A1 is a Quiet regulations known to the Dampens the vibrations that are on under  different fuel injection quantities are based. For example, it is known to have speed deviations single cylinder from the average speed of the Capture internal combustion engine. It did emphasized that the function of such Smooth running control only for a limited speed range can be optimized so that a compensation of Vibrations only in a limited rotation number range is possible.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die auf unterschiedlichen Kraftstoff- Einspritzmengen beruhenden Drehzahlungleichförmigkeiten möglichst im gesamten Motorbetriebsbereich zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is therefore that the different fuel Speed irregularities based on injection quantities as far as possible in the whole Avoid engine operating area. This object is achieved by the method according to the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruchs 1 hat gegenüber der Lehre der DE 33 36 028 durch die Struktur eines PT1-Kreises den Vorteil, daß es die Vermei­ dung von auf unterschiedlichen Kraftstoff-Ein­ spritzmengen beruhenden Drehungleichförmigkeiten einer Brennkraftmaschine praktisch über den ge­ samten Motorbetriebsbereich ermöglicht.The method according to the invention Claim 1 has over the teaching of DE 33 36 028 by the structure of a PT1 circuit has the advantage that it avoids the of different fuel inputs rotational irregularities based on injection quantities an internal combustion engine practically over the ge entire engine operating range.

Grundlage des Verfahrens bildet die Erfassung der Drehzahlbeschleunigung eines jeden Verbrennungsvor­ gangs. Die gewonnenen Meßwerte werden miteinander verglichen und Abweichungen festgestellt. Aufgrund derartiger Abweichungen werden die Kraftstoff-Ein­ spritzmengen der einzelnen Zylinder so verändert, daß schließlich Abweichungen vermieden und damit auf diesem Phänomen beruhende Drehungleichförmig­ keiten der Brennkraftmaschine eliminiert werden.The basis of the procedure is the registration of the Speed acceleration of each combustion advance gangs. The measured values obtained are compared with each other compared and found deviations. Because of Such deviations become the fuel on injection volumes of the individual cylinders changed so that eventually deviations are avoided and so rotation non-uniform based on this phenomenon The internal combustion engine can be eliminated.

Bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei welchem gleitend über alle Zylinder der Mittel­ wert der gemessenen Drehbeschleunigungswerte ermit­ telt wird (vergl. Anspruch 3 und 4). Auf diese Weise kann auch bei instatio­ nären Motorbetriebszuständen ein Abgleich der Kraftstoff-Einspritzmengen herbeigeführt werden.An embodiment of the method is preferred, in which sliding across all cylinders of the medium value of the measured acceleration values telt (cf. claims 3 and 4). In this way, instatio  a comparison of the engine operating conditions Fuel injection quantities are brought about.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei einer Abweichung eines gemesse­ nen Drehzahlbeschleunigungswerts vom Mittelwert der Drehzahlbeschleunigung dem zugehörigen Zylinder bei einem der nächsten Einspritzvorgänge eine zusätzli­ che Einspritzmenge zugeführt. Dabei wird vorzugs­ weise die Korrektur bereits im nächsten Einspritz­ vorgang vorgenommen (vergl. Anspruch 5).In a further preferred embodiment of the The procedure is measured in the event of a deviation speed acceleration value from the mean of the Acceleration of the associated cylinder one of the next injection processes che injection quantity supplied. It is preferred the correction already in the next injection process carried out (see claim 5).

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Mittelwert aus der Summe der einzelnen zusätzlichen Einspritzmengen gebildet und von allen zusätzlichen Einspritzmengen abgezogen (vergl. Anspruch 7). Auch bei plötzlichen Änderungen der mittleren Dreh­ beschleunigung wird durch diese Kompensierung ver­ mieden, daß der Mittelwert der Ausgleichsmengen von null verschieden wird und damit eine Abweichung von der mittleren Einspritzmenge dem vorgegebenen Soll­ wert der Einspritzmengen eintritt. Ein "Driften" der Ausgleichsmengen wird auf diese Weise vermie­ den.In a further preferred embodiment of the The procedure is the mean of the sum of the individual additional injection quantities formed and deducted from all additional injection quantities (see claim 7). Even with sudden changes in the middle rotation acceleration is ver through this compensation avoided that the mean of the compensating amounts of becomes zero and thus a deviation from the average injection quantity the specified target value of the injection quantities occurs. A "drift" the compensation amounts are avoided in this way the.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Un­ teransprüchen (siehe die Ansprüche 2, 6 und 8).Further advantages result from the remaining Un claims (see claims 2, 6 and 8).

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen: The invention is based on the drawing tion explained in more detail. Show it:  

Fig. 1 Eine stark schematisierte Funktionsskizze einer Brennkraftmaschine mit einer Steue­ rung, Fig. 1 is a highly schematic functional diagram of an internal combustion engine tion with a Steue,

Fig. 2 den qualitativen Verlauf von Drehzahl und Drehbeschleunigung bei einer Brennkraft­ maschine mit vier Zylindern und Fig. 2 shows the qualitative course of speed and angular acceleration in an internal combustion engine with four cylinders and

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Ermittlung der Dreh­ beschleunigungswerte und zur Durchführung der Zylindergleichstellung bei einer Brennkraftmaschine. Fig. 3 is a flowchart for determining the rotational acceleration values and for performing cylinder equalization in an internal combustion engine.

Fig. 1 gibt eine stark schematisierte Funktions­ skizze einer Brennkraftmaschine, mit einer Steue­ rung wieder. Die Brennkraftmaschine 1 weist im vor­ liegenden Fall beispielshaft vier Zylinder 3 auf. Die Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder wird über geeignete Steuerleitungen 5 geregelt, die mit einem Steuergerät 7 verbunden sind. Dieses wertet Signale eines Sensors 9 aus, dessen Signale über eine Zuführleitung 11 an das Steuergerät 7 weiter­ geleitet werden. Der Sensor 9 tastet ein Segmentrad 13 ab, welches synchron mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 umläuft. Fig. 1 shows a highly schematic functional sketch of an internal combustion engine, with a control tion again. The internal combustion engine 1 has, for example, four cylinders 3 in the present case. The fuel injection into the cylinders is regulated via suitable control lines 5 , which are connected to a control unit 7 . This evaluates signals from a sensor 9 , the signals of which are passed on to the control unit 7 via a feed line 11 . The sensor 9 scans a segment wheel 13 , which rotates synchronously with the crankshaft of the internal combustion engine 1 .

Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 ergeben sich bei der Abtastung des umlaufenden Segmentrads 13 für die 4-Zylinder-Brennkraftmaschine vier Seg­ mente, wobei davon ausgegangen werden kann, daß das Segment S1 durch die Zeitpunkte T1 und T2 begrenzt wird und das Segment S2 durch die Zeitpunkte T2 und T3, usw.In operation of the internal combustion engine 1 , there are four segments during the scanning of the rotating segment wheel 13 for the 4-cylinder internal combustion engine, it being possible to assume that the segment S1 is limited by the times T1 and T2 and the segment S2 by the times T2 and T3, etc.

Im folgenden soll zunächst noch einmal allgemein auf die Entstehung der Drehungleichförmigkeiten eingegangen werden.The following is intended to be general again on the emergence of rotational irregularities To be received.

Aufgrund von Abweichungen der in die Zylinder 3 der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschine 1 ein­ gespritzten Kraftstoffmengen entstehen bei der Ver­ brennung unterschiedliche Zylinderdruckwerte. Damit weichen auch die auf der Verbrennung beruhenden be­ schleunigenden Drehmomente voneinander ab. Der Zu­ sammenhang zwischen Motordrehmoment M und Drehzahl n wird durch die folgende Gleichung gegeben:
Due to deviations in the amounts of fuel injected into the cylinders 3 of the internal combustion engine 1 shown in FIG. 1, different cylinder pressure values arise during combustion. This means that the accelerating torques based on combustion also differ. The relationship between engine torque M and speed n is given by the following equation:

In dieser Gleichung wird mit M_B das beschleunigende Moment, mit M_L das Lastmoment und mit θ_ges das Mas­ senträgheitsmoment bezogen auf die Kurbelwelle be­ zeichnet.In this equation, M _B denotes the accelerating torque, M _L the load torque and θ _ges the mass moment of inertia in relation to the crankshaft.

Unter Vernachlässigung von Wirkungsgradeinflüssen sowie des Einflusses des Kurbelwellenwinkels ist das beschleunigende Drehmoment M_B proportional zur eingespritzten Kraftstoffmasse, so daß sich die folgende Gleichung ergibt:
Neglecting the effects of efficiency and the influence of the crankshaft angle, the accelerating torque M _{B is} proportional to the injected fuel mass, so that the following equation results:

M_B = c . Q_E
M _B = c. Q _E

In dieser Gleichung wird mit Q_E die mittlere pro Arbeitstakt geförderte Kraftstoffmenge bezeichnet und mit c eine Konstante. Bei stationären Motorbe­ triebspunkten stimmt das beschleunigende Moment M_B mit dem Lastmoment M_L überein, so daß sich für die mittlere pro Arbeitstakt geförderte Kraftstoffmenge die folgende Gleichung ergibt:
In this equation, Q _E denotes the average amount of fuel delivered per work cycle and c a constant. At stationary engine operating points, the accelerating torque M _B corresponds to the load torque M _L , so that the following equation results for the average fuel quantity delivered per work cycle:

Weicht die geförderte Kraftstoffmenge eines Zylin­ ders m um den Betrag ΔQ_E,m von der mittleren Kraftstoffmenge ab, so ergeben sich für die einzel­ nen Fördermengen die folgenden Gleichungen, wobei mit z die Anzahl der Zylinder der Brennkraftma­ schine gekennzeichnet ist:
If the delivered fuel quantity of a cylinder m deviates from the mean fuel quantity by the amount ΔQ _{E, m} , the following equations result for the individual delivery quantities, where z denotes the number of cylinders of the internal combustion engine:

Aus den genannten Gleichungen ergeben sich die fol­ genden Formeln für die wirksamen beschleunigenden Drehmomente M_B der einzelnen Zylinder:
The following formulas for the effective accelerating torques M _{B of} the individual cylinders result from the equations mentioned:

Aus den Gleichungen (2.2) und (2.4a/2.4b) ergibt sich für stationäre Motorbetriebspunkte der Zusam­ menhang zwischen Drehbeschleunigungen für jeden Zy­ linder -gemittelt über einen Arbeitstakt- und den Einspritzmengen mit:
From equations (2.2) and (2.4a / 2.4b), the relationship between rotational accelerations for each cylinder - averaged over one work cycle - and the injection quantities for stationary engine operating points result from:

Für einen Zylinder m ergibt sich daraus die fol­ gende Gleichung:
The following equation results for a cylinder m:

Aus diesen Gleichungen ergibt sich für eine Brenn­ kraftmaschine mit beispielsweise vier Zylindern, der in Fig. 2 dargestellte qualitative Verlauf von Drehzahl n und Drehbeschleunigung , wobei die skizzierten Werte jeweils über einen Zylinder ge­ mittelt wurden. For an internal combustion engine with, for example, four cylinders, these equations result in the qualitative profile of rotational speed n and rotational acceleration shown in FIG. 2, the outlined values in each case being averaged over one cylinder.

Bei konstanter mittlerer Drehzahl, also im "statio­ nären" Fall, berechnet sich die mittlere Drehbe­ schleunigung über z Arbeitstakte aus den folgenden Gleichungen:
At constant mean speed, ie in the "stationary" case, the mean rotational acceleration is calculated from the following equations over z work cycles:

Im "instationären" Fall, also für den Fall, daß der Mittelwert des beschleunigenden Moments M_B kleiner oder größer als das Lastmoment M_L ist, ergibt sich der Mittelwert der Einzelbeschleunigungen pro Ar­ beitstakt aus folgenden Gleichungen:
In the "unsteady" case, that is to say in the event that the mean value of the accelerating torque M _{B is} less than or greater than the load moment M _L , the mean value of the individual accelerations per work cycle results from the following equations:

Durch Umrechnung dieser Gleichung ergibt sich zunächst die folgende Formel:
By converting this equation, the following formula results:

Die Formel läßt sich folgendermaßen weiter verein­ fachen:
The formula can be further simplified as follows:

Schließlich ergibt sich die folgende Gleichung:
Finally the following equation results:

Aus den beiden Gleichungssystemen (2.6) und (2.7) ist ersichtlich, daß mit Hilfe des erfindungsge­ mäßen Verfahrens die Erkennung der von Zylinder zu Zylinder schwankenden Einspritzmengen, also die sy­ stematischen Streuungen der Einspritzmengen, auch für instationäre Betriebspunkte möglich ist. Dazu ist von dem "Momentanwert" der Drehbeschleunigung, also von der über einen Arbeitstakt gemittelten Drehbeschleunigung gemäß Gleichung (2.5), die "mittlere Drehbeschleunigung", das heißt, die über z Arbeitstakte gemittelte Drehbeschleunigung gemäß Gleichung (2.6) zu subtrahieren. Geht man davon aus, daß Schwankungen der Umdrehung der Brennkraft­ maschinen nur darauf beruhen, daß den einzelnen Zy­ lindern abweichende Einspritzmengen zugeführt wer­ den, so lassen sich die Abweichungen der Einspritz­ mengen näherungsweise aus folgender Gleichung be­ rechnen:
From the two systems of equations (2.6) and (2.7) it can be seen that, with the aid of the method according to the invention, the detection of the injection quantities fluctuating from cylinder to cylinder, that is to say the systematic scatter of the injection quantities, is also possible for unsteady operating points. For this purpose, the "mean rotational acceleration", that is, the rotational acceleration averaged over z work cycles according to equation (2.6) is to be subtracted from the "instantaneous value" of the rotational acceleration, that is to say from the rotational acceleration averaged over one work cycle. If one assumes that fluctuations in the rotation of the internal combustion engine are only based on the fact that different injection quantities are supplied to the individual cylinders, the deviations in the injection quantities can be approximately calculated from the following equation:

In dieser Gleichung wird n durch folgende Formel bestimmt:
In this equation, n is determined by the following formula:

Mit Hilfe der hier dargelegten Zusammenhänge soll nun anhand von Fig. 3 genauer auf das Verfahren der Zylindergleichstellung eingegangen werden.With the help of the relationships set out here, the method of cylinder equalization will now be discussed in more detail with reference to FIG. 3.

Zunächst wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine dadurch erfaßt, daß für jeden Arbeitstakt der Brennkraftmaschine wenigstens ein elektrischer Im­ puls erzeugt wird. Dazu kann beispielsweise ein Im­ pulsrad verwendet werden, dessen Ausgangssignal in einem Drehzahlsensor ausgewertet wird.First, the speed of the internal combustion engine characterized by the fact that for each work cycle the Internal combustion engine at least one electrical Im pulse is generated. For example, an Im pulse wheel are used, the output signal in a speed sensor is evaluated.

Für die folgenden Betrachtungen wird davon ausge­ gangen, daß die Brennkraftmaschine nach dem Vier­ takt-Verfahren arbeitet und daß die Zündabstände konstant sind. Außerdem wird vorausgesetzt, daß für jeden Arbeitstakt genau ein Drehzahlimpuls erzeugt wird, dessen Lage bezüglich des oberen Totpunkts O. T. eines Zylinders unverändert ist.It is assumed for the following considerations went that the internal combustion engine after the four clock process works and that the firing intervals are constant. It is also assumed that for each work cycle generates exactly one speed pulse its position with respect to top dead center O. T. a cylinder is unchanged.

Die Erzeugung und Erfassung des Drehzahlimpulses für den Zylinder (i + 1) ist in Schritt 1 des Fluß­ diagramms gemäß Fig. 3 angedeutet.The generation and detection of the speed pulse for the cylinder (i + 1) is indicated in step 1 of the flow diagram according to FIG. 3.

In dem Schritt 2 des Flußdiagramms gemäß Fig. 3 wird die Durchlaufzeit Δt_i zwischen zwei Dreh­ zahlimpulsen, die den Zylindern (i + 1) und (i) zu­ geordnet sind, ermittelt. In step 2 of the flow chart according to FIG. 3, the throughput time Δt _i between two rotational speed pulses, which are assigned to the cylinders (i + 1) and (i), is determined.

Ausgehend von der Zeit Δt_i, die zwischen zwei auf­ einanderfolgenden Impulsen verstreicht, ergibt sich die Momentandrehzahl n_i aus der folgenden Glei­ chung:
Starting from the time Δt _i that elapses between two successive pulses, the instantaneous speed n _i results from the following equation:

Aus dieser Gleichung kann mit der folgenden Formel, die zwischen zwei Arbeitstakten entstehende mitt­ lere Drehbeschleunigung n_i aus folgender Gleichung berechnen:
From this equation, the following formula can be used to calculate the mean rotational acceleration n _i between two work cycles from the following equation:

Soll beispielsweise die Ableitung der Drehzahl also die Drehbeschleunigung im Segment S2 berechnet wer­ den, so wird nach Gleichung (3.1b) die Differenz zwischen der Drehzahl n₁ im Segment S1 und der Drehzahl n₂ im Segment S2 durch die Breite Δt₂ des Segments S2 dividiert. Diese Art der Berechnung ist deshalb erforderlich, weil die Drehzahl nur über ein Segment und nicht zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen werden kann.If, for example, the derivative of the speed is calculated, i.e. the rotational acceleration in segment S2, then the difference between speed n ₁ in segment S1 and speed n ₂ in segment S2 is determined by the width Δt ₂ of segment S2 according to equation (3.1b) divided. This type of calculation is necessary because the speed can only be measured over a segment and not at a specific point in time.

In dem Schritt 3 des Flußdiagramms in Fig. 3 wer­ den die Berechnungen gemäß den Gleichungen (3.1a) und (3.1b) angedeutet. Schließlich wird noch in dem dritten Schritt der Mittelwert der Drehbeschleuni­ gung ermittelt, wie dies in Gleichung (2.8b) wie­ dergegeben ist. In step 3 of the flowchart in FIG. 3, the calculations according to equations (3.1a) and (3.1b) are indicated. Finally, in the third step, the mean value of the rotational acceleration is determined, as shown in equation (2.8b).

Für die Ausschaltung von Drehungleichförmigkeiten aufgrund unterschiedlicher Kraftstoff-Einspritzmen­ gen ist festzuhalten, daß die unterschiedlichen Kraftstoffmengen darauf beruhen können, daß bei konstanter Förderdauer unterschiedliche Förderraten vorliegen oder bei konstanten Förderraten unter­ schiedliche Förderdauern gegeben sind. Auch kann eine Kombination dieser Gegebenheiten vorliegen.For eliminating rotational irregularities due to different fuel injection levels It should be noted that the different Amounts of fuel can be based on the fact that constant funding duration different funding rates available or at constant funding rates below there are different funding periods. Can too a combination of these conditions is available.

Für die weiteren Betrachtungen wird, zur Vereinfa­ chung, davon ausgegangen, daß ein konstanter Wir­ kungsgrad gegeben ist und daß der Einfluß des Kur­ belwinkels vernachlässigbar ist. Unter diesen Vor­ aussetzungen kann man unterstellen, daß die Drehbe­ schleunigung direkt proportional zur eingespritzten Kraftstoffmenge ist.For further considerations, the simplification chung, assumed that a constant we degree of efficiency is given and that the influence of the cure belwinkels is negligible. Among these before suspensions can be assumed that the Drehbe acceleration directly proportional to the injected Amount of fuel.

Damit ergibt sich folgender Zusammenhang für die eingespritzten Kraftstoffmengen: Bei Abweichungen der durch einen Zylinder verursachten Drehbeschleu­ nigung von der mittleren Drehbeschleunigung wird diesem Zylinder bei der nächsten Einspritzung zum Ausgleich eine zusätzliche Einspritzmenge ΔQ_e,i zugeführt, die dieser Abweichung proportio­ nal ist. Die zusätzliche Einspritzmenge berechnet sich nach folgender Gleichung:
This results in the following relationship for the injected fuel quantities: If the rotational acceleration caused by a cylinder deviates from the mean rotational acceleration, an additional injection quantity ΔQ _{e, i} , which is proportional to this deviation, is supplied to this cylinder during the next injection to compensate. The additional injection quantity is calculated using the following equation:

In dieser Gleichung wird also mit ΔQ_e,i die dem Zylinder i zusätzlich zuzuführende Kraftstoffmenge bezeichnet, mit die mittlere Drehbeschleunigung über zwei Kurbelwellenumdrehungen, mit _i die durch den Zylinder i verursachte Drehbeschleunigung und mit c_Opt eine Konstante. Die einzelnen zusätzlich zuzuführenden Kraftstoffmengen werden während der Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens kon­ tinuierlich addiert, wobei die entstehende Summe mit ΔQ_zu,i bezeichnet wird und sich aus der fol­ genden Gleichung ergibt:
In this equation, ΔQ _{e, i} denotes the amount of fuel additionally to be supplied to cylinder i, the mean rotational acceleration over two crankshaft revolutions, _i the rotational acceleration caused by cylinder i, and c _opt a constant. The individual additional amounts of fuel to be supplied are continuously added while the method described here is being carried out, the resulting sum being denoted by ΔQ _{zu, i} and resulting from the following equation:

Vergleicht man die Gleichung (4.1) mit der Glei­ chung (2.8a), so ergibt sich, daß die Konstante c_Opt abhängig vom Massenträgheitsmoment des Motors zu wählen ist.If one compares equation (4.1) with equation (2.8a), it follows that the constant c _{Opt has} to be chosen depending on the moment of inertia of the motor.

Der Vergleich der Gleichungen (4.1) und (4.2) mit Gleichung (2.5c) zeigt, daß die Berechnung der Aus­ gleichsmengen ein PT1-Verhalten aufweist. Aus den Gleichungen (4.1), (2.5c) und (2.2) läßt sich her­ leiten, daß im Idealfall für C_Opt gilt:
The comparison of equations (4.1) and (4.2) with equation (2.5c) shows that the calculation of the balancing sets has a PT1 behavior. From equations (4.1), (2.5c) and (2.2) it can be deduced that in the ideal case for C _Opt :

Diese Auslegung würde eine Drehungleichförmigkeit mit der ersten Berechnung der zugehörigen Aus­ gleichsmenge kompensieren. Voraussetzung ist aller­ dings die Gültigkeit der Linearisierung des Zusam­ menhangs zwischen Einspritzmenge und abgegebenem Drehmoment.This design would be a rotational nonuniformity with the first calculation of the associated off compensate for the same amount. All is required However, the validity of the linearization of the together between the injection quantity and the delivered quantity Torque.

In jedem Fall muß gelten
In any case, must apply

Diese Bedingung markiert die Stabilitätsgrenze. Wird diese überschritten, hat dies Ausgleichsmengen zur Folge, die mit der nächsten Zumessung gleiche oder größere Drehungleichförmigkeiten mit entgegen­ gesetztem Vorzeichen hervorrufen.This condition marks the stability limit. If this is exceeded, this has compensation amounts result, which is the same with the next metering or greater rotational nonuniformities call sign.

Die der Zylindergleichstellung dienende Bestimmung der zusätzlichen Einspritzmenge ΔQ_E,i ist in Schritt 4 des Flußdiagramms gemäß Fig. 3 darge­ stellt, wo in der ersten Zeile die Gleichung (4.1) wiedergegeben ist. Die Aufsummierung der Aus­ gleichsmengen ergibt sich aus dem zweiten Teil­ schritt des vierten Verfahrensschrittes des Fluß­ diagramms gemäß Fig. 2. Schließlich wird in einem dritten Teilschritt eine Mittelwertbildung durchge­ führt.The determination of the additional injection quantity ΔQ _{E, i which} serves to equalize the cylinders is shown in step 4 of the flow diagram according to FIG. 3, where the first line shows the equation (4.1). The summation of the equalization amounts results from the second sub-step of the fourth process step of the flow diagram according to FIG. 2. Finally, averaging is carried out in a third sub-step.

Alle aufsummierten Ausgleichsmengen ΔQ_zu,i werden bezüglich dieses Mittelwertes kompensiert (verglei­ che Schritt 5 des Flußdiagramms in Fig. 3):
All summed up compensation quantities ΔQ _{zu, i} are compensated with respect to this mean value (compare step 5 of the flow chart in FIG. 3):

Durch Einhalten dieser "Koppelbedingung" wird ein "Driften" der Ausgleichsmengen vermieden, und es wird sichergestellt, daß die tatsächliche mittlere Einspritzmenge über alle Zylinder gleich dem gefor­ derten Mengensollwert ist.By adhering to this "coupling condition" a "Drifting" of the equalization quantities avoided, and it it ensures that the actual mean Injection quantity over all cylinders equal to the gefor second setpoint.

Alternativ zu der mit den Gleichungen (4.3a) und (4,3b) eingeführten Koppelbedingung ist es ebenso möglich die der Gleichung (4,3b) entsprechenden Ausgleichsmengen ΔQ_zu mit jeder Bestimmung eines ΔQ_E,i nach Gleichung (4,1) folgendermaßen zu be­ rechnen:
Alternatively to those introduced by the equations (4,3) and (4,3-b) coupling condition it is also possible, the corresponding equation (4,3b) compensation amounts _to .DELTA.Q with each determination of an .DELTA.Q _{E, i} according to equation (4.1) as follows to calculate:

Die nach den hier vorgegebenen Schritten bestimmte zusätzliche Einspritzmenge für einen speziellen Zy­ linder i addiert sich zu der mittleren Einspritz­ menge, die durch einen Sollwert Q_E,Soll vorgegeben wird, wobei dieser Sollwert beispielsweise über das Fahrpedal bestimmt wird. Damit kann der individu­ elle Sollwert der Einspritzmenge Q_Soll,i des Zylin­ ders i aus folgender Gleichung berechnet werden:
The additional injection quantity for a special cylinder i determined according to the steps specified here is added to the mean injection quantity which is specified by a setpoint Q _{E, setpoint} , this setpoint being determined, for example, via the accelerator pedal. The individual setpoint of the injection quantity Q _{set, i of} the cylinder i can thus be calculated from the following equation:

Q_Soll,i = Q_E,Soll + ΔQ_zu,i (4.5)Q _{target, i} = Q _{E, target} + ΔQ closed _{, i} (4.5)

Außer diesen beiden genannten Verfahren besteht noch die Möglichkeit, die Kompensierung bezüglich des Mittelwertes der Ausgleichsmengen auf folgende Weise einzuhalten: Zunächst wird einer der Zylinder der Brennkraftmaschine festgelegt und mit k be­ zeichnet. Dann wird dessen Ausgleichsmenge nach folgender Gleichung berechnet:
In addition to these two methods mentioned, there is also the possibility of maintaining the compensation with respect to the mean value of the compensation amounts in the following way: First, one of the cylinders of the internal combustion engine is determined and designated k. Then its compensation amount is calculated according to the following equation:

Für alle Zylinder i ≠ K erfolgt die Berechnung der ΔQ_zu,i entsprechend den Gleichungen (4.1) und (4.2). The ΔQ is calculated for all cylinders i ≠ K _{, i} according to equations (4.1) and (4.2).

Aus dem oben Gesagten, insbesondere aus dem Funkti­ onsdiagramm gemäß Fig. 3 ist ersichtlich, daß vor­ zugsweise die Berechnung der zusätzlichen Ein­ spritzmenge abgeschlossen sein sollte, bevor die nächste Kraftstoffzumessung erfolgt. Die Ursache dafür ist, daß in jedem Falle bei der Berücksichti­ gung der Koppelbedingung gemäß Gleichung (4.4) Ein­ fluß auf eine Ausgleichsmenge genommen wird, die mit der unmittelbar folgenden Kraftstoffzumessung für einen Zylinder berücksichtigt werden muß.From the above, in particular from the func ons diagram according to FIG. 3, it can be seen that the calculation of the additional injection quantity should preferably be completed before the next fuel metering takes place. The reason for this is that in any case, when considering the coupling condition according to equation (4.4), a flow is taken to a compensation amount that must be taken into account with the immediately following fuel metering for a cylinder.

Dies ergibt sich daraus, daß nach Auftreten eines Drehzahlimpulses für den Zylinder i folgende Ver­ fahrensschritte ablaufen müssen: Zunächst muß die Berechnung gemäß Gleichungen (4.2) und (4.3) bezie­ hungsweise (4.4) des Wertes ΔQ_zu,i durchgeführt werden. Anschließend kann die Kraftstoffzumessung für den Zylinder (i + 1) erfolgen. Danach wird die Kraftstofförderung aktiviert. Dann kann die Ver­ brennung im Zylinder (i + 1) beginnen.This results from the fact that after the occurrence of a speed pulse for cylinder i, the following procedural steps must take place: First, the calculation according to equations (4.2) and (4.3) or (4.4) of the value ΔQ _{zu, i} must be carried out. The fuel can then be metered for the cylinder (i + 1). The fuel delivery is then activated. Then the combustion in the cylinder (i + 1) can begin.

Wird die zur Kraftstoffzumessung erforderliche Zeit nicht berücksichtigt, können die tatsächlich geför­ derten Ausgleichsmengen ΔQ_zu,i trotz der Koppelbe­ dingung gemäß Figur (4.4) einen von Null verschie­ denen Mittelwert aufweisen.If the time required for fuel metering is not taken into account, the compensation quantities ΔQ actually conveyed can have a mean value that differs from zero _, despite the coupling condition according to FIG. (4.4).

In sofern weist auch das Verfahren zur Einhaltung der Koppelbedingung, bei dem ein einziger Zylinder k dazu herangezogen wird, die Summe der Ausgleichs­ mengen zu Null zu machen, den Nachteil auf, daß die Koppelbedingung lediglich alle zwei Kurbelwellenum­ drehungen eingehalten wird. Dadurch erhöhen sich die Einschwingzeiten eines derartig durchgeführten Verfahrens geringfügig gegenüber den beiden anderen Verfahren zum Einhalten der Koppelbedingung.If so, the procedure also indicates compliance the coupling condition in which a single cylinder k is used for this, the sum of the compensation making quantities zero, the disadvantage of that Coupling condition only every two crankshafts rotations is observed. This will increase the settling times of one carried out in this way  Procedure slightly different from the other two Procedure for compliance with the coupling condition.

Zu beachten ist noch, daß bei dem Verfahren zur Kompensierung bezüglich des Mittelwertes aller Aus­ gleichsmengen, welches an zweiter Stelle genannt wurde, bei ganzzahliger Arithmetik durch die Be­ rechnung des Wertes ΔQ_E,i/(z - 1) Rundungsfehler auftreten können, aufgrund derer letztlich der Mit­ telwert ungleich Null wird.It should also be noted that in the case of the method for compensating for the mean value of all equalization quantities, which was mentioned in second place, with integer arithmetic, the calculation of the value ΔQ _{E, i} / (z - 1) may result in rounding errors due to which ultimately the mean value becomes non-zero.

Aufgrund dieser Überlegungen ist das in Fig. 3 dargestellte Verfahren in Schritt 5 vorzugsweise anzuwenden: Nach jeder Neuberechnung einer Aus­ gleichsmenge ΔQ_zu,i kann der Mittelwert aller Aus­ gleichsmengen sämtlicher Zylinder berechnet und von allen Ausgleichsmengen abgezogen werden.Based on these considerations, the method shown in FIG. 3 should preferably be used in step 5: after each recalculation of a compensation quantity ΔQ _{zu, i} , the mean value of all compensation quantities of all cylinders can be calculated and subtracted from all compensation quantities.

Betrachtet man die zahlreichen aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte, die nach dem Auftreten des Drehzahlimpulses für den Zylinder i durchgeführt werden müssen, so kann, insbesondere bei Be­ rücksichtigung der Massenträgheit von mit diesem Verfahren angesteuerten Stellgliedern, ein zu großer Abstand zwischen dem Drehzahlimpuls und dem oberen Totpunkt erforderlich sein. In diesem Fall kann es passieren, daß der Ausgleich der einge­ spritzten Kraftstoffmenge für einen Zylinder nicht mehr in der unmittelbar nachfolgenden Zumessung er­ folgen kann. Dies wird in Schritt 6 des Flußdia­ gramms gemäß Fig. 3 dadurch angedeutet, daß mögli­ cherweise die Zumessung nicht schon bei dem Zylin­ der (i + 1) sondern erst bei dem Zylinder (i + 2) durchgeführt werden kann. Considering the numerous successive process steps that have to be carried out for the cylinder i after the occurrence of the speed pulse, it may be necessary, especially when taking into account the inertia of actuators controlled by this method, that the distance between the speed pulse and top dead center is too great . In this case, it can happen that the compensation of the injected fuel quantity for a cylinder can no longer follow in the immediately following metering. This is indicated in step 6 of the Flußdia gram according to FIG. 3, that the metering may possibly not already be carried out with the cylinder (i + 1) but only with the cylinder (i + 2).

Durch das hier beschriebene Verfahren zur adaptiven Zylindergleichstellung kann der Aufwand zur Ein­ stellung und zum Abgleich einer Einspritzanlage we­ sentlich reduziert werden. Dabei ist das beschrie­ bene Verfahren über den gesamten Motorbetriebsbe­ reich, also auch in instationären Motorbetriebszu­ ständen anwendbar.Through the method described here for adaptive Cylinder equation can be an expense position and to balance an injection system we be reduced considerably. This is described bene procedures over the entire engine operating area rich, also in unsteady engine operation are applicable.

Schließlich ist es auch möglich, bei der Aufsummie­ rung beziehungsweise Integration der Einzelwerte auftretende Extremwerte gesondert zu erfassen, um Fehler des Gesamtsystems festzuhalten. Es zeigt sich also, daß dieses Verfahren letztlich auch zur Diagnose einer Brennkraftmaschine herangezogen wer­ den kann.Finally, it is also possible with the summing up tion or integration of the individual values extreme values to be recorded separately in order to To record errors of the overall system. It shows So it turns out that this process ultimately also for Diagnosis of an internal combustion engine used that can.

Claims (8)

1. Verfahren zur Zylindergleichstellung bezüglich der Kraftstoff-Einspritzmengen einer Brennkraftma­ schine, dadurch gekennzeichnet, daß zur adaptiven Gleichstellung der Zylinder die Drehbeschleunigung für jeden Verbrennungsvorgang zugeordnet zu dem jeweiligen Zylinder erfaßt wird, daß die einzelnen Meßwerte miteinander verglichen werden und daß bei Abweichungen der Meßwerte voneinander die Kraftstoff-Einspritzmengen entsprechend verän­ dert werden, bis die Abweichungen ausgeglichen sind. 1. A method for cylinder equalization with respect to the fuel injection quantities of an internal combustion engine, characterized in that the rotational acceleration for each combustion process associated with the respective cylinder is detected for adaptive equation of the cylinders, that the individual measured values are compared with one another and that in the event of deviations in the measured values from one another the fuel injection quantities are changed accordingly until the deviations are balanced. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Bestimmung der Drehbeschleunigung die Differenz zwischen der Drehzahl in zwei aufeinan­ derfolgenden Segmenten dividiert wird durch die Durchlaufzeit des letzteren der beiden Segmente.2. The method according to claim 1, characterized in net that to determine the rotational acceleration Difference between the speed in two at a time the following segments is divided by the Lead time of the latter of the two segments. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert der gemessenen Drehbeschleunigungswerte ermittelt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the mean of the measured Spin values are determined.   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Mittelwert gleitend über alle Zy­ linder ermittelt wird.4. The method according to claim 3, characterized shows that the mean sliding over all Zy linder is determined. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einer Abweichung der bei ei­ nem Verbrennungsvorgang erzeugten Drehbeschleuni­ gung vom Mittelwert der Drehbeschleunigung dem zu­ gehörigen Zylinder bei einer der nächsten Einsprit­ zungen, vorzugsweise bei der nächsten Einspritzung, eine zusätzliche Einspritzmenge (positiv oder nega­ tiv) zugeführt wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized ge indicates that in the event of a deviation in the case of egg Torque generated during a combustion process the average of the spin acceleration proper cylinder at one of the next injections tongues, preferably at the next injection, an additional injection quantity (positive or nega tiv) is supplied. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zusätzliche Einspritzmenge der Abweichung zwischen Drehbeschleunigung und mitt­ lerer Drehbeschleunigung näherungsweise proportio­ nal ist.6. The method according to claim 5, characterized records that the additional injection quantity of the Deviation between rotational acceleration and mean approximate proportio nal is. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die einem Zylinder zugeführte zu­ sätzliche Einspritzmenge aufsummiert wird, und daß dieser Summenwert bei der Bestimmung des dem Zylin­ der zugeordneten Sollwert berücksichtigt wird.7. The method according to claim 5 or 6, characterized ge indicates that the fed to a cylinder additional injection quantity is added up, and that this total value when determining the zylin the assigned setpoint is taken into account. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Überbestimmungen bei der Zumessung zusätzliche Kraftstoffmengen sichergestellt werden, daß die Summe der zusätzlich den einzelnen Zylindern eingespritzten Kraftstoffmenge insgesamt Null ist.8. Method according to one of the preceding An sayings, characterized in that to avoid of overdeterminations in the metering additional Amounts of fuel are ensured that the Sum of additionally the individual cylinders total fuel injected is zero.