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Diese
Erfindung betrifft ein Steuerverfahren zur Anwendung bei der Steuerung
des Betriebs einer Selbstzündungsverbrennungsmaschine
bzw. eines Dieselmotors.
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Es
ist bekannt, den Betrieb unter Anwendung der Ausgabe eines Algorithmus
zu steuern, beispielsweise zum Ableiten eines Korrekturwertes oder
eines Korrekturfaktors zur Anwendung beim Bestimmen der Menge des
Kraftstoffes, die den Zylindern eines Motors zugeführt werden
sollte, um Geschwindigkeitsänderungen
von Zylinder zu Zylinder zu reduzieren. Dem Algorithmus werden typischerweise
Daten eingespeist, die kennzeichnend für die Betriebsgeschwindigkeit
bzw. Betriebsdrehzahl des Motors sind, beispielsweise mittels eines
Drehgeschwindigkeitssensors, der ein auf einer Nockenwelle oder
einer Kurbelwelle montiertes gezahntes Rad und einen Sensor umfasst,
der ausgebildet ist, um die Bewegung der Zähne des Rades an einer vorbestimmten
Position vorbei zu überwachen.
In dem Algorithmus werden typischerweise die Daten angewendet, die
für die
Geschwindigkeit bzw. Drehzahl kennzeichnend sind, wenn jeder Zylinder
die obere Totpunktposition überschritten
hat.
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Wenn
ein derartiges Steuerverfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors
mit einem Kraftstoffsystem verwendet wird, das dafür vorgesehen
ist, eine anfängliche,
d.h. eine Voreinspritzung in jedem Zylinder vorzunehmen, an die
sich eine Haupteinspritzung anschließt, ist es schwierig, aus der
Ausgabe des Algorithmus zu bestimmen, ob die während der Voreinspritzung oder
die während
der Haupteinspritzung zugeführte
Kraftstoffmenge verändert
werden muss, so dass der Algorithmus zur Anwendung bei der Einstellung der
Kraftstoffmengen für
die Voreinspritzung nicht geeignet ist.
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Erfindungsgemäß wird ein
Steuerverfahren bereitgestellt, um den Betrieb einer Selbstzündungsverbrennungsmaschine
bzw. eines Dieselmotors zu steuern, wobei das Verfahren umfasst:
Messen der Änderung der
Motorgeschwindigkeit bzw. Motordrehzahl, die während eines Zeitraums stattfindet,
der im Wesentlichen zu der oberen Totpunktposition eines Zylinders
des Motors führt,
um einen gemessenen Motordrehzahländerungswert zu erhalten, Verwenden
des gemessenen Motordrehzahländerungswertes
in einem Delta-Geschwindigkeitsänderungs-
bzw. Drehzahländerungsalgorithmus
und Verwenden der Ausgabe des Delta-Drehzahländerungsalgorithmus zur Ableitung
eines Kraftstoffvoreinspritzkorrekturfaktors.
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Der
Kraftstoffvoreinspritzkorrekturfaktor kann aus einem Kraftstoffausgleichs-
oder Korrekturalgorithmus abgeleitet werden.
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Die
Motorgeschwindigkeit bzw. Motordrehzahl wird in günstiger
Weise für
jeden Zylinder des Motors über
einen Zeitraum zwischen 10° vor
der oberen Totpunktposition eines jeden Zylinders und der Position
gemessen, in der der Zylinder im Wesentlichen den oberen Totpunkt
erreicht hat.
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Der
gemessene Motorgeschwindigkeitsänderungswert
bzw. Motordrehzahländerungswert
kann bestimmt werden, indem die Motordrehzahl gemessen wird, wenn
der Motor beispielsweise eine Position 10° vor der oberen Totpunktposition
und beispielsweise eine Position an seinem oberen Totpunkt einnimmt,
und indem die Differenz zwischen den gemessenen Motorgeschwindigkeiten
bzw. Drehzahlen berechnet wird. Der Delta-Drehzahländerungsalgorithmus
ist in günstiger
Weise so ausgebildet, dass er den gemessenen Motordrehzahländerungswert
mit dem äquivalenten
Wert vergleicht, der für
einen vorhergehenden Zylinder des Motors berechnet wurde. Der Kraftstoffkorrektur-
bzw. Ausgleichsalgorithmus kann ausgebildet sein, um die Menge des
in jeden Zylinder während
der Voreinspritzungen von Kraftstoff eingespritzten Kraftstoffes
zu ändern,
um sicherzustellen, dass die Motordrehzahländerung für jeden Zylinder im Wesentlichen
gleich der Änderung
der anderen Zylinder ist.
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Die
Erfindung kann in Verbindung mit einem Kraftstoffkorrektur- oder
Ausgleichsalgorithmus zum Korrigieren oder Ausgleichen der Kraftstoffmengen
verwendet werden, die in den Haupteinspritzvorgängen zugeführt werden. Folglich können die
Voreinspritz- und die Haupteinspritzmengen gleichzeitig ausgeglichen
werden.
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Während des
Betriebes kann es Umstände
geben, beispielsweise wenn der Motor mit hoher Drehzahl oder unter
einer hohen Last arbeitet, unter denen das Ausgleichen der Voreinspritzungen
nicht erforderlich ist, so dass der Kraftstoffkorrektur- oder Ausgleichsalgorithmus
deaktiviert werden kann. Es kann auch Umstände geben, in denen das Ausgleichen
der Voreinspritzungen wünschenswert
ist, die Motorbedingungen jedoch so sind, dass die Ausgabe des Delta-Drehzahländerungsalgorithmus
unzuverlässig
ist. Unter diesen Bedingungen können
die verwendeten Kraftstoffvoreinspritzkorrekturfaktoren aus Faktoren
abgeleitet werden, die mittels des Algorithmus berechnet werden,
wenn durch die Motorbedingungen zuverlässige Algorithmusausgaben gewährleistet
sind, wenn beispielsweise der Motor bei der Leerlaufdrehzahl lief
und unter wenig oder gar keiner Last betrieben wurde, oder während eines
Kalibrierungsbetriebs, wobei die Faktoren in einem geeigneten Speicher
als Funktion von beispielsweise der Motordrehzahl oder der Last,
der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Übersetzungsverhältnis oder
dem Kraftstoffdruck gespeichert wurden.
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Bei
Bedarf kann der gleiche Kraftstoffkorrektur- oder Ausgleichsalgorithmus
zum Steuern der Kraftstoffmengen eingesetzt werden, die jeweils
sowohl bei der Voreinspritzung als auch bei der Haupteinspritzung verwendet
werden. Beispielsweise kann nach einer geeigneten vorgenommenen
Kalibrierung der Motor unter Anwendung des Kraftstoffausgleichs-
oder Korrekturalgorithmus in Verbindung mit der Ausgabe des Delta-Drehzahländerungsalgorithmus
betrieben werden, wobei der Kraftstoffausgleichs- oder Korrekturalgorithmus verwendet
wird, um die Haupteinspritzung zu steuern, und wobei gespeicherte
Motordrehzahländerungswerte
verwendet werden, die während
des Kalibrierbetriebs abgeleitet wurden, oder wobei Korrekturfaktoren verwendet
werden, die während
der Kalibrierung abgeleitet wurden, die jeweils als eine Funktion
von beispielsweise der Motordrehzahl oder der Last gespeichert sind.
Wenn der Motor unter Bedingungen läuft, unter denen eine Voreinspritzung
nicht erforderlich ist oder das Ausgleichen der Voreinspritzungsmengen
nicht erforderlich ist, dann können
auf Wunsch in dem Kraftstoffkorrektur- oder Ausgleichsalgorithmus,
der zum Steuern der Haupteinspritzungen angewendet wird, die gemessenen
Fahrzeuggeschwindigkeiten und die Ausgabe des Delta-Drehzahländerungsalgorithmus
eingesetzt werden. In einer derartigen Anordnung können die
Ausgabewerte des Delta-Drehzahländerungsalgorithmus
oder die Korrekturfaktoren, die unter Anwendung der gemessenen Motordrehzahlen
abgeleitet wurden, eingesetzt werden, um die während der Kalibrierung abgeleiteten Werte
zu aktualisieren.
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Die
Funktionsweise des Delta-Drehzahländerungsalgorithmus kann verbessert
werden, indem die berechneten Werte der aus den gemessenen Motordrehzahlwerten
abgeleiteten Motordrehzahländerung
korrigiert werden, um die lokale (örtliche) bzw. aktuelle Motordrehzahl
zu kompensieren. Es ist bekannt, Korrekturfaktoren auf der Grundlage
der durchschnittlichen Motordrehzahl anzuwenden, die über ein
oder zwei Kurbelwellenumdrehungen hinweg gemessen wurde, aber da
die lokale bzw. aktuelle Motordrehzahl (die Geschwindigkeit bzw.
Drehzahl über
den Zeitraum hinweg, während
welchem die Drehzahlmessungen genommen werden) deutlich von der
durchschnittlichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl abweichen kann,
sind derartige Korrekturfaktoren ungenau. Es soll erwähnt werden,
dass die Korrektur berechneter Delta-Drehzahländerungen auch anderen Anwendungen
als der Kraftstoffkorrektur oder Ausgleichung zugeführt werden
kann; beispielsweise kann die Korrektur bei Anwendungen zur Erkennung
von Fehlzündungen
verwendet werden.
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Die
Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 ein
Diagramm ist, das die Ausgabe eines Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
darstellt, der so gestaltet ist, dass er das Ausgleichen der Haupteinspritzungen
von Kraftstoff ermöglicht;
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die 2 und 3 Diagramme
sind, die ähnlich
wie 1 die Ausgabe eines Algorithmus zeigen, der so
gestaltet ist, dass das Ausgleichen von Voreinspritzungen möglich wird,
wobei diese einen Teil eines Steuerverfahrens gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung unter diversen Betriebsbedingungen bilden; und
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4 ein
Diagramm ist, das die Auswirkung von zwei Techniken mit berechneten
Drehzahländerungskorrekturen
zeigt.
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Es
ist bekannt, die Betriebsgeschwindigkeit bzw. Betriebsdrehzahl eines
Motors zu überwachen,
indem ein gezahntes Rad vorgesehen wird, das sich beispielsweise
mit Kurbelwellengeschwindigkeit dreht, und indem ein Sensor vorgesehen
wird, um die Bewegung der Zähne
des gezahntes Rades an einer Abtastposition vorbei zu überwachen.
Das Zeitintervall, das zwischen dem Passieren der Abtastposition
durch aufeinanderfolgende Zähne
liegt, ist kennzeichnend für
die Betriebsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors, wobei die Zeitintervalle
kleiner werden, wenn die Motordrehzahl ansteigt, und wobei die Zeitintervalle
größer werden, wenn
der Motor bei einer geringeren Drehzahl bzw. Geschwindigkeit arbeitet.
Es ist ferner bekannt, die Motordrehzahlmessungen nach dem Erreichen
der oberen Totpunktposition durch einen Zylinder des Motors in einem
Kraftstoffkorrektur- oder Ausgleichsalgorithmus zu verwenden, um
die Kraftstoffmenge zu steuern, die jedem Zylinder des Motors zugeführt werden
muss, um beispielsweise Geschwindigkeitsänderungen zwischen dem Expansionstakt
eines Zylinders und dem Expansionstakt eines nachfolgenden Zylinders
zu reduzieren. Eine der Ausgaben bzw. Ergebnisse des Algorithmus
ist als die Delta-Drehzahländerung
bekannt.
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Die
Delta-Drehzahländerung
in der in 1 gezeigten Gestaltung wird
wie folgt berechnet. Es wird eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerung
berechnet, indem die Motorgeschwindigkeit bzw. Drehzahl durch Zeitmessung
der Drehung der Kurbelwelle zwischen ihrer 37°-Position hinter der oberen
Totpunktposition für
einen Zylinder des Motors und für
ihre 217°-Position
hinter der oberen Totpunktposition für diesen Zylinder bestimmt
wird und indem die gemessene Drehzahl von einer zweiten zuvor gemessenen
Drehzahl durch Zeitmessung der Drehung der Kurbelwelle zwischen
ihrer 143°-Position
vor ihrer oberen Totpunktposition und ihrer 37°-Position nach ihrer oberen
Totpunktposition subtrahiert wird. Die Delta-Drehzahländerung
wird dann berechnet, indem ein zuvor berechneter Drehzahländerungswert
von dem aktuellen berechneten Drehzahländerungswert subtrahiert wird.
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1 zeigt
die Delta-Drehzahländerung
für jeden
Zylinder eines Motors für
zwei unterschiedliche Parametersätze
an Betriebsbedingungen. In einer der Betriebsbedingungen sind die
Haupteinspritzungen an Kraftstoff in die Zylinder ausgeglichen,
aber die Voreinspritzungen sind nicht ausgeglichen. Die Delta-Geschwindigkeitsänderungswerte
unter diesen Bedingungen sind mit dem Bezugszeichen 10 in 1 bezeichnet.
Der andere Satz aus Betriebsbedingungen ist so, dass die Voreinspritzungen
ausgeglichen sind, aber die Haupteinspritzungen nicht ausgeglichen
sind, und die Delta-Drehzahländerungswerte
unter diesen Bedingungen sind mit dem Bezugszeichen 11 in 1 bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt ist, ist es durch Vergleichen der Größe der Ausgabewerte 10, 11 schwierig,
aus den Delta-Drehzahländerungswerten
zu bestimmen, ob sich die Schwankungen aus den unausgeglichenen
Voreinspritzungen oder aus den unausgeglichenen Haupteinspritzungen
ergeben. Es sollte beachtet werden, dass die Ausgabe des Delta-Drehzahländerungsalgorithmus, wie
er für
die Haupteinspritzungen in der zuvor beschriebenen Weise verwendet
wird, zur Verwendung beim Ausgleichen der Voreinspritzungen von
Kraftstoff in die Zylinder ungeeignet ist, da die Messungen für Drehzahländerungen,
die sich aus dem mangelnden Ausgleich der Voreinspritzungen ergeben,
nicht sensitiv sind.
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Erfindungsgemäß werden
dem Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
Motordrehzahl- bzw. Geschwindigkeitsmesswerte zugeführt, die
für einen
Zylinder des Motors über
einen Zeitraum bis zur oberen Totpunktposition auftreten bzw. entstehen. 2 zeigt
eine Anordnung, in der die Drehzahlmesswerte, die dem Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
zugeführt
werden, an der 10°-Position
vor der oberen Totpunktposition eines Zylinders und an der oberen
Totpunktpostion für
diesen Zylinder genommen werden. In der Praxis werden die Motordrehzahlmessungen
nicht augenblicklich durchgeführt,
sondern werden über
einen Winkel von 0,5° der
Kurbelwellenbewegung gemessen, wobei bei den Positionen 10° vor dem
oberen Totpunkt und am oberen Totpunkt begonnen wird. Die Differenz
zwischen den gemessenen Motordrehzahlen, d. h. die Delta-Drehzahl,
wird berechnet, und die Differenz zwischen der Delta-Drehzahl und
jener eines vorhergehenden Zylinders, d.h. die Delta-Drehzahländerung,
wird sodann berechnet. In 2 bezeichnet
Bezugszeichen 12 die Delta-Drehzahländerungswerte, die unter Anwendung
des Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
abgeleitet wurden, wobei die Voreinspritzungen nicht ausgeglichen
werden und die Haupteinspritzungen ausgeglichen werden, und Bezugszeichen 13 bezeichnet
die Auswirkung auf die Delta-Drehzahländerungswerte hin, wenn die
Voreinspritzungen ausgeglichen sind und die Haupteinspritzungen
nicht ausgeglichen sind. Es sollte beim Vergleich von 2 mit 1 beachtet
werden, dass durch Anwenden des Algorithmus auf Motordrehzahlmessungen,
die bis zur oberen Totpunktposition genommen werden, die Algorithmusausgabe
daraufhin empfindlich ist, ob die Voreinspritzungen ausgeglichen
sind oder nicht, und relativ unempfindlich daraufhin ist, ob die
Kraftstoff-Haupteinspritzungen ausgeglichen sind oder nicht. Als
Folge davon können
die Delta-Drehzahländerungswerte,
die unter Anwendung des Delta-Drehzahländerungssalgorithmus bestimmt
wurden, in einem Kraftstoffkorrektur- oder Ausgleichsalgorithmus eingesetzt
werden, um Kraftstoffkorrekturwerte zu bestimmen oder abzuleiten,
die zum Modifizieren derjenigen Kraftstoffmenge verwendet werden
sollen, die jedem Zylinder während
den Kraftstoff-Voreinspritzungen zugeführt werden, beispielsweise,
um Voreinspritzungen auszugleichen und damit sicherzustellen, dass
die Motorgeschwindigkeitsänderung
bzw. Drehzahländerung,
die infolge der Kraftstoff-Voreinspritzung in einen Zylinder auftritt,
im Wesentlichen gleich ist der Geschwindigkeitsänderung, die als Folge der
Kraftstoff-Voreinspritzung in einen nachfolgenden Zylinder auftritt.
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3 zeigt
die Delta-Drehzahländerungen,
die auftreten, wenn sowohl die Voreinspritzung als auch die Haupteinspritzung
nicht ausgeglichen sind, wobei 3 sowohl
den Fall zeigt (der mit Bezugszeichen 14 bezeichnet ist),
in welchem die Vor- und Haupteinspritzungen nicht ausgeglichen sind
(beispielsweise wird zuviel Kraftstoff während der Voreinspritzung zugeführt und
zu wenig Kraftstoff während
der Haupteinspritzung zugeführt)
als auch den Fall zeigt (der mit Bezugszeichen 15 bezeichnet
ist), in welchem die Vor- und Haupteinspritzungen in Phase sind
(beispielsweise wird zu viel Kraftstoff sowohl während der Voreinspritzung als auch
der Haupteinspritzung zugeführt).
Die Größe der Delta-Drehzahländerung
hängt von
dem Ausmaß ab, mit
dem die Einspritzungen vom ausgeglichenen Zustand abweichen. In
beiden Fällen
wurde das Ungleichgewicht der Haupteinspritzungen gleich gehalten,
und das Ungleichgewicht der Voreinspritzungen wurde zwischen den
Zylindern hin und her verschoben. Daraus wird ersichtlich, dass
die Delta-Drehzahländerungen
für ein
Ungleichgewicht der Haupteinspritzung weniger empfindlich sind als
für ein
Ungleichgewicht der Voreinspritzung. Wie zuvor erläutert liegt
dies daran, dass die Motordrehzahlmessungen während eines Zeitraums vor der
Zufuhr des Kraftstoffes für
die Haupteinspritzung genommen werden.
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Obwohl,
wie voranstehend beschrieben, die Algorithmen dafür verwendet
werden, um das Ausgleichen der Kraftstoff-Voreinspritzungen in einen
Motor zu ermöglichen,
sollte beachtet werden, dass auf Wunsch der Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
im Zusammenhang mit einem typischen Kraftstoffausgleich- oder Korrekturalgorithmus
eingesetzt werden kann, wobei die Drehzahlmessungen nach dem Beginn
der Abgabe von Kraftstoff während
der Haupteinspritzung verwendet werden, um das Ausgleichen sowohl
der Vor- als auch der Haupteinspritzungen zu ermöglichen. Alternativ kann der
selbe Kraftstoffausgleich- oder Korrekturalgorithmus verwendet werden,
um ein Ausgleichen der Vor- und Haupteinspritzungen zu erreichen.
In diesem Falle wird der Motor in günstiger Weise während einer
Kalibrierphase betrieben, um Ausgabewerte des Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
oder Kraftstoffkorrekturfaktoren über einen Bereich der Motordrehzahl
und Last oder anderer Bedingungen für die nachfolgende Anwendung
bei der Steuerung der Kraftstoff-Haupteinspritzungen abzuleiten.
Nach der Kalibration wird der Motor normal betrieben, und der Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
wird angewendet, um die Kraftstoff-Voreinspritzungen zu steuern,
um damit sicherzustellen, dass die Voreinspritzungen im Wesentlichen
ausgeglichen sind. Der selbe Kraftstoffkorrektur- oder Ausgleichalgorithmus
wird angewendet, um den Ausgleich der Haupteinspritzungen zu steuern,
wobei die Delta-Drehzahländerungsdaten
oder Kraftstoffkorrekturfaktordaten eingesetzt werden, die während der
Kalibrierphase abgeleitet wurden.
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Es
kann Situationen geben, in denen es nicht notwendig ist, überhaupt
eine Voreinspritzung vorzusehen, und unter diesen Bedingungen kann
der Algorithmus zum Ausgleichen der Voreinspritzungen deaktiviert werden.
Ferner kann es Umstände
geben, in denen eine Sicherstellung des Ausgleichs der Voreinspritzungen nicht
wichtig ist, obwohl die Zufuhr einer Voreinspritzung wünschenswert
ist. Wiederum kann unter diesen Umständen der Algorithmus zur Anwendung
beim Ausgleichen der Voreinspritzungen deaktiviert werden. Im normalen
Gebrauch sind die Zeiträume,
in denen der Kraftstoffvoreinspritzkorrektur- oder Ausgleichalgorithmus höchstwahrscheinlich
deaktiviert ist, diejenigen, die beim Betrieb des Motors unter hoher
Drehzahl auftreten. Wenn der Motor bei einer niedrigen Drehzahl
betrieben wird oder im Leerlauf ist, ist es wünschenswert, dass Voreinspritzungen
in den Motor stattfinden und dass die Voreinspritzungen ausgeglichen
sind, um das Ausmaß der
Partikelemissionen zu reduzieren und um die Motorgeräuschentwicklung
zu verringern. Diese Vorteile der Voreinspritzung haben eine geringere
Wirkung, wenn der Motor bei höheren
Drehzahlen betrieben wird, und es ist unter Umständen nicht praktikabel, dass
Kraftstoff-Voreinspritzungen
stattfinden, wenn der Motor bei sehr hoher Drehzahl betrieben wird.
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Wenn
die Erfindung unter Umständen
eingesetzt wird, in denen das Ausgleichen von Kraftstoff-Voreinspritzungen
deaktiviert werden kann, kann das Verfahren modifiziert werden,
um sicherzustellen, dass dann, wenn die Kraftstoff-Voreinspritzung auszugleichen
ist, der Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
die gemessenen Motordrehzahlen vor der Abgabe der Haupteinspritzung
verwendet, um das Ausgleichen der Kraftstoff-Voreinspritzungen zu
ermöglichen,
wobei das Ausgleichen der Haupteinspritzungen gesteuert wird, indem
die gespeicherten Delta-Drehzahländerungs- oder Kraftstoffkorrekturfaktoren
verwendet werden, die während
der Kalibrierung abgeleitet wurden, und wenn die Kraftstoff-Voreinspritzung
deaktiviert ist oder das Ausgleichen der Voreinspritzungen deaktiviert
ist, wird der Delta-Drehzahländerungssalgorithmus
mit Motordrehzahlwerten verwendet, die nach dem Beginn der Kraftstoff-Haupteinspritzung
gemessen wurden, um die Haupteinspritzungen auszugleichen. In derartigen
Situationen können
die Ausgabewerte der Algorithmen verwendet werden, um die zur Steuerung
des Ausgleichs der Haupteinspritzungen verwendeten Daten zu aktualisieren,
wenn die Voreinspritzungen auszugleichen sind.
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In
einer weiteren Alternative kann das Stattfinden von Voreinspritzungen
in regelmäßigen Intervallen deaktiviert
werden, um das Aktualisieren der zur Steuerung des Ausgleichs der
Haupteinspritzungen verwendeten Daten zu ermöglichen.
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Der
Kalibriervorgang kann unmittelbar nach Montage des Motors und des
Kraftstoffsystems ausgeführt
werden, und die Kalibration kann während der Wartung oder während des
Kundendienstes wiederholt werden, um sicherzustellen, dass die gespeicherten
Daten aktuell sind.
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Es
soll betont werden, dass die Anwendung des zuvor beschriebenen Steuerverfahrens
von der Genauigkeit abhängt,
mit der die Motordrehzahl bzw. Geschwindigkeit bestimmt werden kann.
Es ist gut bekannt, dass die Änderung
der Kurbelwellengeschwindigkeit bzw. Drehzahl, die als eine Folge
einer vorgegebenen Störung,
beispielsweise der Zündung
eines Zylinders, auftritt, mit der durchschnittlichen Motordrehzahl
in Beziehung steht. Ein bekanntes Steuerverfahren kann daher einen
Schritt zum Modifizieren der unter Anwendung des Algorithmus berechneten
Delta-Drehzahländerungswerte
beinhalten, um die durchschnittliche Motorgeschwindigkeit bzw. Drehzahl
zu korrigieren, bevor die Delta-Drehzahländerungen dazu verwendet werden,
einen Kraftstoffkorrekturwert zu berechnen. In derartigen Verfahren
wird die mittlere Motordrehzahl im Allgemeinen über eine 360°- oder 720°-Drehung
des Motors berechnet. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die
mittlere Motordrehzahl während
des Zeitraums, in dem die Motordrehzahl für die Zwecke des Steuerverfahrens der
vorliegenden Erfindung gemessen wird, deutlich von der mittleren
Motordrehzahl abweichen kann, die über 360° oder 720° der Motorbewegung gemessen
wird. Es ist daher wünschenswert,
einen Korrekturfaktor in die Delta-Drehzahländerungen einzuführen, wobei
sich der Korrekturfaktor auf die lokale durchschnittliche Motorgeschwindigkeit
bzw. Drehzahl stützt.
Die lokale Durchschnittsmotordrehzahl ist die durchschnittliche
Motordrehzahl während
der Zeitdauer, über
die die Motordrehzahl- bzw. Geschwindigkeitsmessungen zur Verwendung
in dem Algorithmus genommen werden. Die durchschnittliche lokale
Motordrehzahl bzw. Geschwindigkeit kann in günstiger Weise abgeleitet werden,
indem die Zeit gemessen wird, die die Kurbelwelle benötigt, um
sich von der ersten zu der letzten Position zu drehen, zwischen
denen die Drehzahl zum Zwecke des Berechnens der Delta-Drehzahl
gemessen wird.
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Der
untere Linienzug (der mit Bezugszeichen 16 bezeichnet ist)
in 4 zeigt die Delta-Drehzahländerungswerte für die Zylinder
eines Motors, die bei einer nominalen Drehzahl von 750 UpM arbeiten.
Der mittlere Linienzug 17 in 4 zeigt
die gleichen Daten, wobei ein Korrekturfaktor entsprechend dem Verhältnis der
lokalen durchschnittlichen Motordrehzahl zu der durchschnittlichen
Motordrehzahl über
360° eingeführt wurde.
Es sollte beachtet werden, dass durch Korrektur der lokalen Durchschnittsmotordrehzahl
der Gradient der Steigung der Daten reduziert wird. Wenn der den
Zylindern des Motors während
der Voreinspritzungen und der Haupteinspritzungen zugeführte Kraftstoff
in geeigneter Weise ausgeglichen würde, dann gäbe es keine Delta-Drehzahländerung,
und die Kurve hätte
einen Gradienten von Null.
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In
einer alternativen Technik zum Korrigieren der berechneten Delta-Drehzahländerungswerte
wird die Tatsache genutzt, dass die Abhängigkeit zwischen der Delta-Drehzahländerung
und der lokalen durchschnittlichen Drehzahl geringfügig nicht-linear ist. Dies
kann man aus der geraden, gestrichelten Linie
18 erkennen, die
in
4 benachbart zu der nicht korrigierten Datenlinie
16 gezeigt
ist. Es hat sich herausgestellt, dass dann, wenn der Graph unter
Einsatz des Kehrwertes der durchschnittlichen lokalen Motordrehzahl
erneut gezeichnet wird, dieser Graph sich dann in besserer Näherung linear
verhält.
Wenn der Gradient dieser Linie oder Kurve berechnet und als ein
Korrekturfaktor in der folgenden Gleichung verwendet wird:
dann ergeben
die korrigierten Daten den oberen Linienzug
19, der in
4 gezeigt
ist. Deutlich erkennbar besitzt dieser Linienzug einen Gradienten
von nahezu Null.
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Durch
Korrigieren der berechneten Drehzahländerungswert-Daten unter Anwendung
eines der zuvor beschriebenen Verfahren vor dem Verwenden der Werte
in einem Kraftstoffkorrektur- oder Ausgleichsalgorithmus können die
Kraftstoffkorrekturfaktoren, die zum Ausgleichen der Kraftstoffmengen,
die während
der Voreinspritzungen und/oder Haupteinspritzungen zugeführt werden,
erforderlich sind, genauer berechnet werden, wodurch sich ein verbessertes
Ausgleichen ergibt.
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Obwohl
die Techniken zum Korrigieren der Delta-Drehzahländerungswerte, wie sie zuvor
beschrieben sind, hinsichtlich der Verbesserung der Genauigkeit
beschrieben sind, mit der Kraftstoffkorrekturwerte oder -faktoren
abgeleitet werden können,
sollte beachtet werden, dass die Techniken auch in anderen Anwendungen
eingesetzt werden können,
beispielsweise in Anwendungen, in denen die Kurbelwellendrehzahl
dazu genutzt wird, um zu bestimmen, ob eine Fehlzündung aufgetreten
ist oder nicht.
