EP1117930B1 - Method for electronically trimming an injector - Google Patents
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- EP1117930B1 EP1117930B1 EP98955495A EP98955495A EP1117930B1 EP 1117930 B1 EP1117930 B1 EP 1117930B1 EP 98955495 A EP98955495 A EP 98955495A EP 98955495 A EP98955495 A EP 98955495A EP 1117930 B1 EP1117930 B1 EP 1117930B1
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Definitions
- the invention relates to a method for electronic minimization until eliminating nominal power deviations (trimming) a fluid injection device, in particular a fuel injection device, primarily a fuel injector with several injection pumps of an internal combustion engine.
- the control signal is calculated in an electronic control module and generated and sent to the electronic and / or electrical Devices of the injection device or the injection pump forwarded where it corresponds to the control signal Ejection of e.g. Fuel initiated and can run.
- the generation of the control signal is complex and includes in usually a special tax strategy. Be taken into account a variety of influencing factors, e.g. engine operation based, related to the engine environment, fuel type and / or fuel condition are. Data are usually used for these influencing factors determined by sensors and delivered to the control module. For example, the engine speed, the crankshaft position, the engine coolant temperature, the engine exhaust pressure, the throttle position, the outside temperature, air pressure, or the like detected at a certain point in time, fed to the control module and processed or offset in the form of data in the control module, The calculation results in a factor with which a in the control module for the engine, the nominal power of the engine corresponding control signal proportional to the quantity multiplied becomes.
- influencing factors e.g. engine operation based, related to the engine environment, fuel type and / or fuel condition are.
- Data are usually used for these influencing factors determined by sensors and delivered to the control module. For example, the engine speed, the crankshaft position, the engine coolant temperature, the engine exhaust
- the individual injection pumps are used to substantiate this idea into certain trim categories of similar deviations divided and a matching factor for each category Control signal set.
- EP 391 573 A2 becomes a method and a device for the so-called "closed-loop" injection quantity control method in which the relationship between the basic injection pulse width and injection quantity based on an experimentally determined Polynomial is calculated.
- a piston displacement of the pump by means of sensors converted into a signal which is the amount of fuel injected represents.
- This signal is used as a feedback signal for a "closed loop PID" which uses the injected amount compared with the required amount and for the next injection an adapted drive pulse for the injector delivers the error size of the hosed amount compared to the amount needed.
- a disadvantage of this type of injection control is that the change in the delivery rate of the injection system only on the Let the injection process follow that follows the injection process, at which the error was found.
- the object of the invention is a method for electronic Trimming an injector to create that without consuming constructional measures regarding the injection pump more precise adjustment of the control signal due to the injection pump the nominal injection power initiated by the control signal enables.
- injection pump type is essential. used becomes an electromagnetically operated injection pump, which according to the energy storage principle works and for example in the WO 92/14925 and WO 93/18297.
- the injection pumps used according to the invention can be structurally set up so that their injection characteristics as close as possible to at least a third curve Degrees follows.
- the spray characteristics of most known System storage injection pumps follow from the system approximates a curve of third or higher degree, so that this Pumps do not need any structural changes.
- the acceleration distance of the armature of the Extend pump for storing kinetic energy or shorten and / or the saturation behavior of the electromagnet of the electromagnetic drive of the injection pump adapt are so simple and require just such a small effort that they are almost ins Weight drop.
- These measures also favor usability of the full performance potential of the pumps and thus their efficiency in terms of both the delivery rate and with regard to the manufacturing effort for the respective application.
- the spray characteristics of each individual manufactured injection pump are determined under normal conditions (e.g. at 20 ° C and normal atmospheric pressure), whereby measured values of the so-called flow curve or delivery characteristic curve are determined and processed in sufficient numbers, for example in the form of a signal duration / spray quantity diagram ,
- the function is calculated from the measured values, which corresponds to the curve of the third or higher degree which can be determined from the measured values.
- Y is the control signal duration to be determined and X is the amount of fluid to be sprayed.
- the four parameters are stored electronically and if necessary e.g. linked to a serial number of the injection pump, electronically managed and represent the exact mathematical description of each point on the funding curve this individual injection pump.
- the electronic Control module of the electronic control system uses the If necessary, these parameters and calculate that for these individual Pump required switch-on duration signal for exact achievement of the requested injection quantity.
- the four parameters are expediently known per se Marked detectable on or on the injection pump and accompany the injection pump until it is used and when it is used Use.
- the measurement of a delivery curve of the injection pump is expedient due to time constraints on a limited number of individual measurements limited.
- each individual measurement can only be done with of finite accuracy, which results in that the measuring points correspond to the deviation tolerance Scatter the measuring device around the actual curve.
- a mathematically performed determination of the polynomial course not only interpolates between measurement errors and decreases their size but it also automatically leads to a non-linear Interpolation between the individual measuring points. This guaranteed according to the invention with a minimum of effort Maximum achievable precision in the reproduction of the injection quantity by means of an electrical signal duration.
- the engine is driven by a map in which the quantity of fuel to be injected or an engine-specific correction value proportional to it is stored as a function of speed, load and some other commonly used engine operating parameters.
- the processor of the control is calculated also in particular before each injection operation for the system-specific trimming a necessary for the respective injection pump electrical drive signal Y.
- an electronic engine control recognizes usually also relevant for engine operation changing environmental influences such as Temperature and pressure of the sucked in air and adjusts the injection quantity at the engine specific Correct these conditions. Usually will the corrections as a percentage change in the Map entered control variables made before these to Injection pump system are forwarded. For the influences which directly affect the engine and its work process, are therefore the stored injection quantities or the addition proportional sizes with a corresponding factor larger or multiplied less than 1 to reflect the current environmental conditions adapt.
- characteristic curves through measurement e.g. the delivery rate at some certain different States of an influence type determined and e.g. the four parameters of the respective corresponding third degree curve.
- a factor is then mathematically determined for each parameter, which its individual change among the different States of the relevant type of influence.
- Procedures are used for the shifts in the funding curve certain different states of an influence type ⁇ X- and ⁇ Y values determined instead of the polynomial or curve parameters and saved and made available to the control module. This procedure reduces the memory data and the computing power to be provided to a considerable extent.
- ⁇ X and ⁇ Y values uses an arithmetic operation for control signal generation, after which the environmental influences relevant for engine operation taking into account the fuel signal proportional control signal value (engine-specific correction) the corresponding Point on the funding curve corresponding to normal conditions (Normal polynomial or normal characteristic) e.g. third degree of Injection pump determined and then the ⁇ X value of the individualized, a previously determined state of a Injection pump trim correction according to the type of influence Addition or subtraction is assigned.
- Control signal value X is the Y value of the control module
- Third degree polynomial is calculated, which is shifted by the value ⁇ X is.
- the ⁇ X value is obtained by adding or subtracting assigned, resulting in a point on a corresponding two-dimensional shift, but in the course third degree coincidence correction polynomial, where a signal duration results from this point, which is below the relevant state of the type of influence for the required injection quantity the individualized injection pump required is.
- This condition-corrected signal duration is determined through the simplest and quickest for microprocessors Operation, namely the addition or subtraction of two Values.
- the choice of the type of influence to be corrected is arbitrary, the respective correction is equally simple. It can according to the number of influencing factors to be corrected correspondingly many assignments made at the same time become.
- each motor control becomes an electrical one Functional test, at which reactive loads instead of Injection pumps can be connected to the output channels.
- the Current rise curve of a single current pulse is on each Channel recorded and mathematically formed the integral below. This integral corresponds to the electrical performed Job. Does the measured integral value deviate from a given one If the target size decreases, a corresponding pair of addition or subtraction values is created selected, assigned to the relevant output channel and stored in the control. Independent of Each output channel is given the later controlled injection element the correction for his characteristic shortcoming or its excess of electrical work.
- the amount of fuel delivered in a unit of time is below among other things, a result of the pressure difference between the pressure inside the nozzle of the injection pump and outside of it taking into account the flow resistance of the nozzle.
- the control method according to the invention therefore sees a programmable one Threshold in the engine map before which none Fuel quantity corrections more regarding air temperature and Air pressure can be carried out.
- a programmable one Threshold in the engine map before which none Fuel quantity corrections more regarding air temperature and Air pressure can be carried out.
- Fig. 1 the injection quantity V e is plotted on the abscissa and the signal duration t i on the ordinate.
- a standard delivery characteristic curve 1 is drawn in as a 3rd degree curve, the parameters of which are indicated in box 2 (flow curve under normal conditions).
- a correction curve 3 of the same shape with a ⁇ X / ⁇ Y shift is shown above curve 1.
- Curve 3 of the third degree is a flow curve or delivery characteristic of the injection pump in a specific state of a specific type of influence, possible types of influence being listed, for example, in box 4.
- the correction according to the invention is based on the V e value S, which has already been corrected for the engine operation and is proportional to the fuel quantity and which results from the nominal value from the engine-specific correction.
- the correction value is added .DELTA.X the injection operation correction.
- the corresponding ⁇ X-shifted third-degree polynomial is calculated by the control module.
- the correction value ⁇ Y is then added to the injection pump operating correction and a point T 2 is determined, which lies on the state-related X / Y-shifted third-degree polynomial 3, the parameters of which are indicated in box 5.
- the point T 2 lying on the polynomial 3 represents a corresponding state-related corrected time period of t i in ms for the injection of the required fuel quantity.
- Fig. 2 illustrates the influence of a back pressure in the map diagram.
- the polynomials become third Grades 6 to 10 set at correspondingly higher back pressures.
- the position of these polynomials results in distortions, those with F * X and ⁇ Y values, based on norm polynomial 1 mathematically can be grasped exactly.
- a corresponding back pressure correction is made again only one multiplication and one addition or subtraction required.
- the described invention is not based on the examples given limited. Further types of influence can be determined the third or polynomials shifted from the norm polynomial higher degree or correspondingly distorted third or polynomials higher degree. The invention can also be implemented if only approximate third or higher polynomials Degrees arise because then still the simple described Correction procedure is applicable.
- the polynomials of higher degree than third degree are then always used when the measurement values for the norm polynomial are not exact enough to follow a third degree curve. It has shown, that in this case the measured values are usually higher on a curve Degrees. In any case, within the scope of the invention the higher degree curve can be determined, which the measured values on corresponds most precisely.
- a curve is preferably third Degree determined because compared to higher degree curves fewer parameters need to be set and saved.
- Fig. 3 illustrates a control strategy according to the invention Method.
- the outlined fields with the asterisk indicate a multiplication and the outlined fields with the + sign indicate an addition or subtraction.
- the basic map fuel delivers a signal value proportional to the amount of fuel, which Signal values of the motor-specific correction is multiplied.
- Engine-specific correction - as is evident from the dashed field and the lined fields contained therein results - e.g. a threshold load, the air temperature and the air pressure taken into account in the usual way.
- Fig. 3 On the right side of Fig. 3 is the system specific trimming shown for an injection pump.
- influence types in lined fields due to which the polynomial is corrected.
- the location of the asterisk field and the position of the + fields in Fig. 3 with respect to the thickly drawn Signal duration cylinder 1 line indicates when which correction to Trimming is done.
- the influence type "cylinder counter pressure” that the multiplication in advance is carried out and only after the polynomial calculation of the ⁇ Y value is added or subtracted.
- control strategy shown in FIG. 3 can of course be used also a different order of addition and subtraction provide for the types of influence, but it is essential that assumed a signal value proportional to the amount of fuel that already has the engine-specific corrections.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektronischen Minimieren bis Eliminieren von Nennleistungsabweichungen (Trimmen) einer Fluideinspritzvorrichtung, insbesondere einer Brennstoffeinspritzvorrichtung, vornehmlich einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit mehreren Einspritzpumpen eines Verbrennungsmotors.The invention relates to a method for electronic minimization until eliminating nominal power deviations (trimming) a fluid injection device, in particular a fuel injection device, primarily a fuel injector with several injection pumps of an internal combustion engine.
Zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ist es bekannt, ein Steuersignal zu erzeugen, das eine Einspritzpumpe veranlaßt, zu einem bestimmten Zeitpunkt und innerhalb einer bestimmten Zeitdauer möglichst genau die Kraftstoffmenge in einen Motorzylinder einzuspritzen, die der Motor braucht, um eine geforderte, vorbestimmte Arbeitsleistung zu erbringen.For operating a fuel injection device for a Internal combustion engine it is known to generate a control signal which causes an injection pump at a certain time and as precisely as possible within a certain period of time Injecting fuel into an engine cylinder, which the Engine needs to perform a required, predetermined job to provide.
Das Steuersignal wird in einem elektronischen Steuermodul errechnet und erzeugt und an die elektronischen und/oder elektrischen Einrichtungen der Einspritzvorrichtung bzw. der Einspritzpumpe weitergeleitet, wo es die dem Steuersignal entsprechende Abspritzung von z.B. Kraftstoff initiiert und ausführen läßt.The control signal is calculated in an electronic control module and generated and sent to the electronic and / or electrical Devices of the injection device or the injection pump forwarded where it corresponds to the control signal Ejection of e.g. Fuel initiated and can run.
Die Erzeugung des Steuersignals ist komplex und beinhaltet in der Regel eine besondere Steuerstrategie. Berücksichtigt werden eine Vielzahl von Einflußgrößen, die z.B. motorbetriebsbezogen, motorumfeldbezogen, kraftstoffartbezogen und/oder kraftstoffzustandbezogen sind. Für diese Einflußgrößen werden Daten meist mittels Sensoren ermittelt und an das Steuermodul geliefert. Z.B. wird die Motordrehzahl, die Kurbelwellenposition, die Motorkühlmitteltemperatur, der Motorabgasdruck, die Drosselposition, die Außentemperatur, der Luftdruck oder dergleichen zu einem bestimmten Zeitpunkt detektiert, dem Steuermodul zugeführt und in Form von Daten im Steuermodul verarbeitet bzw. verrechnet, Die Verrechnung ergibt einen Faktor, mit dem ein im Steuermodul für den Motor abgelegtes, der Nennleistung des Motors entsprechendes mengenproportionales Steuersignal multipliziert wird.The generation of the control signal is complex and includes in usually a special tax strategy. Be taken into account a variety of influencing factors, e.g. engine operation based, related to the engine environment, fuel type and / or fuel condition are. Data are usually used for these influencing factors determined by sensors and delivered to the control module. For example, the engine speed, the crankshaft position, the engine coolant temperature, the engine exhaust pressure, the throttle position, the outside temperature, air pressure, or the like detected at a certain point in time, fed to the control module and processed or offset in the form of data in the control module, The calculation results in a factor with which a in the control module for the engine, the nominal power of the engine corresponding control signal proportional to the quantity multiplied becomes.
Bekannt ist zudem, daß auch z.B. die Konstruktion, der Betriebszustand und die Betriebsbedingungen der Einspritzpumpen den Zeitpunkt und die Dauer der Abspritzung erheblich beeinflussen, wobei insbesondere auch Einspritzpumpen identischer Bauart unterschiedliche Leistungen erbringen und ein unterschiedliches Abspritzverhalten aufweisen.It is also known that e.g. the construction, the operating condition and the operating conditions of the injection pumps Significantly influence the time and duration of the spraying, in particular, injection pumps of identical design different Perform and a different Have spray behavior.
Bekannte Lösungen für dieses Problem werden in der DE 195 20 037 A1 beschrieben, wobei als weitere neue Lösung angedeutet wird, die Abspritzcharakteristik jeder Einspritzpumpe einzeln festzustellen durch Messung des Abspritzverhaltens bei einer Vielzahl von Betriebsbedingungen und Betriebszuständen und Anpassung des Steuersignals auf der Basis der gemessenen Daten.Known solutions to this problem are described in DE 195 20 037 A1 described, which is indicated as another new solution, determine the spray characteristics of each injection pump individually by measuring the spraying behavior of a large number of operating conditions and operating conditions and adaptation of the Control signal based on the measured data.
Zur Konkretisierung dieser Idee werden die einzelnen Einspritzpumpen in bestimmte Trimm-Kategorien ähnlicher Abweichungen eingeteilt und für jede Kategorie ein Abgleichfaktor für das Steuersignal festgelegt.The individual injection pumps are used to substantiate this idea into certain trim categories of similar deviations divided and a matching factor for each category Control signal set.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß derart festgelegte kategorisierte Trimmfaktoren durch die Einspritzpumpe verursachte Abweichungen von der Nennleistung nicht ausreichend reduzieren.However, it has been found that such categorized Trim factors caused by the injection pump Do not reduce deviations from the nominal power sufficiently.
Bei der Konstruktion von Einspritzpumpen ist man bestrebt z.B. die Größe und Art der Bauteile und die Raumform derart auszuwählen, daß die Einspritzpumpe ein lineares Abspritzverhalten bezüglich unterschiedlicher Abspritzmengen und Abspritzzeiten aufweist, die den unterschiedlichen Nennleistungen eines Motors entsprechen, so daß der jeweilige Steuersignalanpassungsfaktor einfach ermittelbar ist. Geringe erforderliche Kraftstoffmengen werden bei entsprechend geringer Zeitdauer und größere bzw. große Mengen bei entsprechend größerer bzw. großer Zeitdauer abgespritzt, wobei das Abspritzmengen/Abspritzdauer-Verhältnis in einem Diagramm einer Geraden entsprechen soll.When designing injection pumps, one strives e.g. to select the size and type of the components and the spatial shape in such a way that the injection pump has a linear spray behavior different spraying quantities and spraying times which has the different nominal powers of an engine correspond so that the respective control signal adjustment factor is easy to determine. Small amounts of fuel required with a correspondingly short period of time and larger or large quantities with a correspondingly longer or longer period hosed, the spraying quantity / spray duration ratio should correspond to a straight line in a diagram.
Dieses Bestreben der Linearisierung der Durchflußcharakteristik erfordert in der Regel eine Überdimensionierung der Bauteile und/oder die Verwendung relativ teurer Funktionsteile. Zudem erfordert die überdimensionierte Bauart erheblich mehr elektrische Betriebsenergie.This effort to linearize the flow characteristic usually requires over-dimensioning of the components and / or the use of relatively expensive functional parts. moreover the oversized design requires considerably more electrical Operating power.
Aus der EP 391 573 A2 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für das sog. "Closed-Loop"-Einspritzmengenregelungsverfahren offenbart, bei dem der Zusammenhang zwischen Basis-Einspritzpulsweite und Einspritzmenge anhand eines experimentall bestimmten Polynoms berechnet wird.EP 391 573 A2 becomes a method and a device for the so-called "closed-loop" injection quantity control method in which the relationship between the basic injection pulse width and injection quantity based on an experimentally determined Polynomial is calculated.
Hierbei wird eine Kolbenverschiebung der Pumpe mittels Sensoren in ein Signal verwandelt, welches die eingespritzte Kraftstoffmenge repräsentiert. Dieses Signal wird als Rückmeldesignal für ein "Closed-Loop-PID" verwendet, welches die eingespritzte Menge mit der benötigten Menge vergleicht und für die nächste Einspritzung einen angepaßten Ansteuerungsimpuls für die Einspritzeinrichtung abgibt, um die Fehlergröße der abgespritzten Menge im Vergleich zur benötigten Menge zu reduzieren.Here, a piston displacement of the pump by means of sensors converted into a signal, which is the amount of fuel injected represents. This signal is used as a feedback signal for a "closed loop PID" which uses the injected amount compared with the required amount and for the next injection an adapted drive pulse for the injector delivers the error size of the hosed amount compared to the amount needed.
Nachteilig bei dieser Art von Einspritzsteuerung ist, daß sich die Änderung der Fördermenge der Einspritzanlage nur auf den Einspritzvorgang anwenden läßt, der dem Einspritzvorgang folgt, bei dem der Fehler festgestellt wurde.A disadvantage of this type of injection control is that the change in the delivery rate of the injection system only on the Let the injection process follow that follows the injection process, at which the error was found.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum elektronischen Trimmen einer Einspritzvorrichtung zu schaffen, das ohne aufwendige bauliche Maßnahmen bezüglich der Einspritzpumpe eine genauere einspritzpumpenbedingte Anpassung des Steuersignals an die durch das Steuersignal initiierte Abspritznennleistung ermöglicht. The object of the invention is a method for electronic Trimming an injector to create that without consuming constructional measures regarding the injection pump more precise adjustment of the control signal due to the injection pump the nominal injection power initiated by the control signal enables.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.This object is solved by the features of
Wesentlich ist die Auswahl des Einspritzpumpentyps. Verwendet wird eine elektromagnetisch betriebene Einspritzpumpe, die nach dem Energiespeicherprinzip arbeitet und beispielsweise in der WO 92/14925 und der WO 93/18297 beschrieben wird.The selection of the injection pump type is essential. used becomes an electromagnetically operated injection pump, which according to the energy storage principle works and for example in the WO 92/14925 and WO 93/18297.
Derartige Einspritzpumpen arbeiten systembedingt grundsätzlich nicht linear, weshalb deren Auswahl nicht ohne weiteres nahelag. Es ist zwar nicht unmöglich, durch bauliche Maßnahmen eine lineare Abspritzcharakteristik zu gewährleisten, jedoch würden die oben beschriebenen nachteiligen Maßnahmen in besonders übertriebenem Maße im Vergleich zu anderen Einspritzpumpentypen erforderlich.Such injection pumps basically work due to the system not linear, which is why their selection was not immediately obvious. While it is not impossible to use a linear construction To ensure spray characteristics, however, would Adverse measures described above in a particularly exaggerated manner Dimensions required compared to other injection pump types.
Die erfindungsgemäß verwendeten Einspritzpumpen, die im folgenden auch als Energiespeichereinspritzpumpen bezeichnet werden, können baulich derart eingerichtet werden, daß ihre Einspritzcharakteristik möglichst genau einer Kurve mindestens dritten Grades folgt. Die Abspritzcharakteristik der meisten bekannten Energiespeichereinspritzpumpen folgt systembedingt von Hause aus angenähert einer Kurve dritten oder höheren Grades, so daß diese Pumpen keine bauliche Veränderung benötigen. In den Fällen, in denen eine bauliche Veränderung anzustreben ist, reicht es in der Regel z.B. aus, die Beschleunigungsstrecke des Ankers der Pumpe für die Speicherung der kinetischen Energie zu verlängern oder zu verkürzen und/oder das Sättigungsverhalten des Elektromagneten des elektromagnetischen Antriebs der Einspritzpumpe anzupassen. Diese Maßnahmen sind derart einfach und erfordern lediglich einen derart geringen Aufwand, daß sie fast nicht ins Gewicht fallen. Diese Maßnahmen begünstigen außerdem die Nutzbarkeit des vollen Leistungspotentials der Pumpen und somit deren Wirkungsgrad sowohl bezüglich der Förderleistung als auch bezüglich des Herstellungsaufwandes für die jeweilige Anwendung.The injection pumps used according to the invention, the following are also referred to as energy storage injection pumps, can be structurally set up so that their injection characteristics as close as possible to at least a third curve Degrees follows. The spray characteristics of most known System storage injection pumps follow from the system approximates a curve of third or higher degree, so that this Pumps do not need any structural changes. In the cases in for whom a structural change is to be striven for is enough usually e.g. off, the acceleration distance of the armature of the Extend pump for storing kinetic energy or shorten and / or the saturation behavior of the electromagnet of the electromagnetic drive of the injection pump adapt. These measures are so simple and require just such a small effort that they are almost ins Weight drop. These measures also favor usability of the full performance potential of the pumps and thus their efficiency in terms of both the delivery rate and with regard to the manufacturing effort for the respective application.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Abspritzcharakteristik jeder einzelnen fabrizierten Einspritzpumpe unter Normalbedingungen (z.B. bei 20°C und Normalatmosphärendruck) festgestellt, wobei Meßwerte der sogenannten Durchflußkurve oder Förderkennlinie in einer ausreichenden Anzahl ermittelt und verarbeitet werden, z.B. in Form eines Signaldauer/Abspritzmengen-Diagramms. Aus den Meßwerten wird die Funktion errechnet, die der aus den Meßwerten bestimmbaren Kurve dritten oder höheren Grades entspricht. Die Funktion für die Kurve dritten Grades, die bekanntlich allgemein lautet: Y = A + B1X + B2X2 + B3X3, enthält die Parameter A, B1, B2, B3, mit denen die individuelle Kurve dritten Grades der mit den Parametern individuell erfaßten Einspritzpumpe eindeutig festgelegt ist. Dabei ist Y die zu ermittelnde Steuersignaldauer und X die abzuspritzende Fluidmenge.Within the scope of the method according to the invention, the spray characteristics of each individual manufactured injection pump are determined under normal conditions (e.g. at 20 ° C and normal atmospheric pressure), whereby measured values of the so-called flow curve or delivery characteristic curve are determined and processed in sufficient numbers, for example in the form of a signal duration / spray quantity diagram , The function is calculated from the measured values, which corresponds to the curve of the third or higher degree which can be determined from the measured values. The function for the third degree curve, which is generally known as: Y = A + B 1 X + B 2 X 2 + B 3 X 3 , contains the parameters A, B 1 , B 2 , B 3 , with which the individual curve third degree of the injection pump individually recorded with the parameters is clearly defined. Y is the control signal duration to be determined and X is the amount of fluid to be sprayed.
Die vier Parameter werden elektronisch gespeichert und gegebenenfalls z.B. mit einer Seriennummer der Einspritzpumpe verknüpft, elektronisch verwaltet und repräsentieren die exakte mathematische Beschreibung eines jeden Punktes auf der Förderkennlinie dieser individuellen Einspritzpumpe. Das elektronische Steuermodul der elektronischen Steueranlage bedient sich im Bedarfsfall dieser Parameter und errechnet das für diese individuelle Pumpe nötige Einschaltdauersignal zur exakten Erzielung des jeweils angeforderten Einspritzmenge.The four parameters are stored electronically and if necessary e.g. linked to a serial number of the injection pump, electronically managed and represent the exact mathematical description of each point on the funding curve this individual injection pump. The electronic Control module of the electronic control system uses the If necessary, these parameters and calculate that for these individual Pump required switch-on duration signal for exact achievement of the requested injection quantity.
Zweckmäßigerweise werden die vier Parameter in an sich bekannter Weise auf oder an der Einspritzpumpe erfaßbar markiert und begleiten die Einspritzpumpe bis zu ihrer Verwendung und bei ihrer Verwendung.The four parameters are expediently known per se Marked detectable on or on the injection pump and accompany the injection pump until it is used and when it is used Use.
Die Messung eines Förderverlaufs der Einspritzpumpe wird zweckmäßigerweise aus Zeitgründen auf eine begrenzte Anzahl von Einzelmessungen beschränkt. Jede Einzelmessung kann jedoch nur mit einer endlichen Genauigkeit durchgeführt werden, woraus resultiert, daß die Meßpunkte entsprechend der Abweichungstoleranz des Meßgerätes um den tatsächlichen Kurvenverlauf herum streuen. Eine mathematisch durchgeführte Bestimmung des Polynomverlaufs interpoliert nicht nur zwischen den Meßfehlern und verringert deren Größe sondern sie führt auch automatisch zu einer nichtlinearen Interpolation zwischen den einzelnen Meßpunkten. Dies garantiert nach der Erfindung bei einem Minimum an Aufwand ein Maximum an erzielbarer Präzision bei der Reproduktion der Einspritzmenge mittels einer elektrischen Signaldauer.The measurement of a delivery curve of the injection pump is expedient due to time constraints on a limited number of individual measurements limited. However, each individual measurement can only be done with of finite accuracy, which results in that the measuring points correspond to the deviation tolerance Scatter the measuring device around the actual curve. A mathematically performed determination of the polynomial course not only interpolates between measurement errors and decreases their size but it also automatically leads to a non-linear Interpolation between the individual measuring points. This guaranteed according to the invention with a minimum of effort Maximum achievable precision in the reproduction of the injection quantity by means of an electrical signal duration.
Bei der Montage von Einspritzpumpen, z.B. an einem Motor werden die Parameter einer jeden Einspritzpumpe in einen Speicher der elektronischen Steuerung übertragen und der jeweiligen Einspritzpumpe zugeordnet.When installing injection pumps, e.g. on an engine the parameters of each injection pump in a memory of the electronic control and the respective injection pump assigned.
Der Motor wird wie üblich von einem Kennfeld gefahren, in welchem als Funktion von Drehzahl, Last und einiger weiterer üblicherweise verwendeter motorbetriebsseitiger Größen die einzuspritzende Kraftstoffmenge bzw. ein hierzu proportionaler motorspezifischer Korrekturwert gespeichert ist. Zur präziseren Erzielung der jeweiligen programmierten Nenn-Einspritzmenge errechnet der Prozessor der Steuerung zudem insbesondere vor jedem Einspritzvorgang für das systemspezifische Trimmen ein für die betreffende Einspritzpumpe notwendiges elektrisches Ansteuersignal Y. Hierzu wird die gewünschte Kraftstoffmenge X nach der Gleichung Y = A + B1X + B2X2 + B3X3 sowie die Zahlenwerte für die Parameter A, B1, B2 und B3 der entsprechenden Einspritzpumpe verwertet.As usual, the engine is driven by a map in which the quantity of fuel to be injected or an engine-specific correction value proportional to it is stored as a function of speed, load and some other commonly used engine operating parameters. To more precisely obtain the respective programmed nominal injection amount, the processor of the control is calculated also in particular before each injection operation for the system-specific trimming a necessary for the respective injection pump electrical drive signal Y. To this end, the required fuel amount X according to the equation Y = A + B 1 X + B 2 X 2 + B 3 X 3 and the numerical values for parameters A, B 1 , B 2 and B 3 of the corresponding injection pump are used.
Um die notwendige Rechengeschwindigkeit des Prozessors klein zu halten, ist nach der Erfindung ein alternatives Verfahren vorgesehen. Hierbei werden die Förderkennlinien bei jedem Start des Motors einmalig neu errechnet und digital in einem latenten Speicher abgelegt. Das Auslesen von Speicherdaten erfordert weit weniger Leistung vom Prozessor als komplexe Rechenoperationen. Selbst wenn eine hohe Speicherkapazität für feinst aufgelöste Kennlinien gewählt wird, können bei diesen Verfahren die Gesamtkosten durch den einfacheren Prozessor geringer gehalten werden.To slow the necessary computing speed of the processor hold, an alternative method is provided according to the invention. The funding characteristics are shown each time the Motors recalculated once and digitally in a deferred Memory stored. Reading out memory data takes a long time less processor power than complex arithmetic operations. Even if a high storage capacity for finely resolved Characteristic curves can be selected, the total cost of these processes can be kept lower by the simpler processor.
Wie oben bereits beschrieben, erkennt eine elektronische Motorsteuerung üblicherweise auch für den Motorbetrieb relevante wechselnde Umwelteinflüsse wie z.B. Temperatur und Druck der angesaugten Luft und paßt die Einspritzmenge bei der motorspezifischen Korrektur diesen Verhältnissen an. Üblicherweise werden die Korrekturen faktormäßig als prozentuale Änderung der im Kennfeld eingetragenen Steuergrößen vorgenommen, bevor diese zum Einspritzpumpensystem weitergeleitet werden. Für die Einflüsse, welche auf den Motor und seinen Arbeitsprozeß direkt einwirken, werden daher die gespeicherten Einspritzmengen bzw. die dazu proportionalen Größen mit einem entsprechenden Faktor größer oder kleiner als 1 multipliziert, um sie den aktuellen Umweltbedingungen anzupassen.As already described above, an electronic engine control recognizes usually also relevant for engine operation changing environmental influences such as Temperature and pressure of the sucked in air and adjusts the injection quantity at the engine specific Correct these conditions. Usually will the corrections as a percentage change in the Map entered control variables made before these to Injection pump system are forwarded. For the influences which directly affect the engine and its work process, are therefore the stored injection quantities or the addition proportional sizes with a corresponding factor larger or multiplied less than 1 to reflect the current environmental conditions adapt.
Durch die Verwendung einer Energiespeichereinspritzpumpe, deren Förderkennlinie unter Normalbedingungen einer Kurve mindestens dritten Grades bzw. angenähert einer Kurve dritten oder höheren Grades folgt, ist es in überraschender Weise auch möglich, einige wesentliche wechselnde Einflüsse auf die Einspritzpumpe bzw. auf eine mit mehreren Einspritzpumpen ausgerüstete Einspritzanlage, die die Fördermenge der Einspritzpumpe beeinflussen, durch Korrektur des Steuersignals sehr genau und ohne besonderen Aufwand zu berücksichtigen (systemspezifisches Trimmen). Diese Einflüsse sind z.B. unterschiedliche Temperaturen im Kraftstoff, unterschiedliche Temperaturen an der Einspritzdüse, unterschiedliche Batteriespannungen, unterschiedliche Treiberausgangssignale.By using an energy storage injection pump, whose Funding characteristic under normal curve conditions third degree or approximately a curve of third or higher Degree follows, it is surprisingly possible to some significant changing influences on the injection pump or to an injection system equipped with several injection pumps, which influence the delivery rate of the injection pump, by correcting the control signal very precisely and without any special Consider effort (system-specific trimming). This Influences are e.g. different temperatures in the fuel, different temperatures at the injector, different Battery voltages, different driver output signals.
Es konnte in überraschender Weise festgestellt werden, daß die meisten relevanten Einflüsse lediglich eine Verschiebung der einer Kurve dritten oder höheren Grades entsprechenden Normal-Förderkennlinie verursachen, ohne daß die Kennlinie selbst in ihrer individuellen Form verändert wird. Die jeweilige auf einem relevanten Einfluß beruhende Verschiebung der Förderkennlinie verläuft zweidimensional, nämlich in X- und Y-Richtung, was zur Folge hat, daß eine übliche Korrektur mit nur einem Faktor nicht möglich ist. Vielmehr erfolgt dieses erfindungsgemäße systemspezifische Trimmen mit zwei Rechenwerten pro Einflußart, woraus in überraschender Weise eine hohe Trimmgenauigkeit resultiert.It was surprisingly found that the most relevant influences only a shift of a normal conveying characteristic curve corresponding to a curve of third or higher degree cause without the characteristic curve itself their individual form is changed. The respective one relevant influence-based shift of the funding characteristic runs two-dimensionally, namely in the X and Y directions, which leads to The consequence is that a usual correction with only one factor is not is possible. Rather, this is system-specific according to the invention Trimming with two calculation values per type of influence, from which surprisingly high trim accuracy results.
Nach der Erfindung werden wie bei der Ermittlung der Normförderkennlinie unter Normalbedingungen Förderkennlinien durch Messen z.B. der Fördermenge bei einigen bestimmten unterschiedlichen Zuständen einer Einflußart ermittelt und z.B. die vier Parameter der jeweiligen entsprechenden Kurve dritten Grades festgelegt. Mathematisch wird sodann ein Faktor für jeden Parameter bestimmt, welcher dessen individuelle Veränderung unter den unterschiedlichen Zuständen der betreffenden Einflußart beschreibt. Diese Faktoren werden in gleicher Weise gespeichert und dem Steuermodul zur Verfügung gestellt. Beispielsweise werden in diesem Zusammenhang Förderkennlinien und deren einer Kurve dritten Grades entsprechenden Parameter für bestimmte unterschiedliche Temperaturen (Zustände) der Düsentemperatur (Einflußart), bestimmte unterschiedliche Spannungen (Zustände) der Versorgungsspannung (Einflußart), bestimmte unterschiedliche Stromverläufe (Zustände) der Treiberausgangssignale (Einflußart), bestimmte unterschiedliche Temperaturen (Zustände) der Kraftstofftemperatur (Einflußart), bestimmte unterschiedliche dichte Werte (Zustände) der Kraftstoffdichte (Einflußart) ermittelt.According to the invention, as in the determination of the standard funding characteristic under normal conditions, characteristic curves through measurement e.g. the delivery rate at some certain different States of an influence type determined and e.g. the four parameters of the respective corresponding third degree curve. A factor is then mathematically determined for each parameter, which its individual change among the different States of the relevant type of influence. These factors are stored in the same way and that Control module provided. For example, in in this context, the characteristic curves and their third curve Degree corresponding parameters for certain different Temperatures (states) of the nozzle temperature (type of influence), certain different voltages (states) of the supply voltage (Type of influence), certain different currents (States) of the driver output signals (influence type), certain different temperatures (states) of the fuel temperature (Type of influence), certain different density values (States) of the fuel density (influence type) determined.
Nach einer vereinfachten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für die Verschiebungen der Förderkennlinie bei bestimmten unterschiedlichen Zuständen einer Einflußart ΔX- und ΔY-Werte anstelle der Polynom- bzw. Kurven-Parameter festgestellt und gespeichert und dem Steuermodul zur Verfügung gestellt. Diese Verfahrensweise reduziert die Speicherdaten und die zu erbringende Rechenleistung in erheblichem Umfang.According to a simplified embodiment of the invention Procedures are used for the shifts in the funding curve certain different states of an influence type ΔX- and ΔY values determined instead of the polynomial or curve parameters and saved and made available to the control module. This procedure reduces the memory data and the computing power to be provided to a considerable extent.
In beiden Fällen wird eine Rechenoperation im Steuermodul vorgesehen, die für Zwischenzustände eine entsprechende lineare Interpolation vornimmt zwischen entweder den Parametern, falls diese abgelegt sind, oder für den Fall, daß ΔX- oder ΔY-Werte abgelegt sind, zwischen den abgelegten ΔX- und ΔY-Werten.In both cases, an arithmetic operation is provided in the control module, a corresponding linear one for intermediate states Interpolation takes place between either the parameters, if these are stored, or in the event that ΔX or ΔY values are stored between the stored ΔX and ΔY values.
Die erfindungsgemäße Auswahl einer Kurve dritten oder höheren Grades für die Förderkennlinie einer Einspritzpumpe hat in überraschender Weise zur Folge, daß die meisten Einflußgrößen bzw. Einflußarten sich ebenfalls entsprechend einer X-Y-verschobenen Kurve dritten bzw. höheren Grades verhalten. Bei linearisierten Einspritzelementen kann zwar die Linearisierung für die Normkenngeraden erreicht werden, die unterschiedlichen Einflußarten bewirken aber keine Parallelverschiebung oder anderweitig leicht erfaßbare Verschiebung der Geraden; sie weisen vielmehr verschiedenartige Kurvenformen auf, so daß deren Erfassung und Verwendung einen sehr großen elektronischen Aufwand für Korrekturwerte erfordert.The inventive selection of a curve third or higher Degree for the delivery curve of an injection pump has been surprising Way that most influencing factors or Types of influence are also shifted according to an X-Y Behave third or higher degree curve. With linearized Injection elements can do linearization for the standard characteristic curves be achieved, the different types of influence but do not cause a parallel shift or otherwise easily detectable displacement of the straight line; rather, they show different types Waveforms on so that their capture and use a very large electronic effort for correction values requires.
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung wird im Falle der Verwendung von abgelegten ΔX- und ΔY-Werten eine Rechenoperation für die Steuersignalbildung verwendet, wonach zunächst zum für den Motorbetrieb relevanten, Umwelteinflüsse berücksichtigenden kraftstoffmengenproportionalen Steuersignalwert (motorspezifische Korrektur) der entsprechende Punkt auf der Normalbedingungen entsprechenden Förderkennlinie (Normalpolynom bzw. Normalkennlinie) z.B. dritten Grades der Einspritzpumpe festgestellt und anschließend der ΔX-Wert der individualisierten, einem vorher festgestellten Zustand einer Einflußart entsprechenden Einspritzpumpen-Trimmkorrektur durch Addition oder Subtraktion zugeordnet wird. Mit dem derart gewonnenen Steuersignalwert X wird vom Steuermodul der Y-Wert des Polynoms dritten Grades errechnet, welches um den Wert ΔX verschoben ist. Danach wird der ΔX-Wert durch Addition oder Subtraktion zugeordnet, wodurch sich ein Punkt ergibt, der auf einem entsprechend zweidimensional verschobenen, aber im Verlauf deckungsgleichen Korrekturpolynom dritten Grades liegt, wobei sich aus diesem Punkt eine Signaldauer ergibt, welche unter dem betreffenden Zustand der Einflußart für die geforderte Einspritzmenge der individualisierten Einspritzpumpe erforderlich ist.According to a further special embodiment of the invention is used in the case of stored ΔX and ΔY values uses an arithmetic operation for control signal generation, after which the environmental influences relevant for engine operation taking into account the fuel signal proportional control signal value (engine-specific correction) the corresponding Point on the funding curve corresponding to normal conditions (Normal polynomial or normal characteristic) e.g. third degree of Injection pump determined and then the ΔX value of the individualized, a previously determined state of a Injection pump trim correction according to the type of influence Addition or subtraction is assigned. With the so obtained Control signal value X is the Y value of the control module Third degree polynomial is calculated, which is shifted by the value ΔX is. Then the ΔX value is obtained by adding or subtracting assigned, resulting in a point on a corresponding two-dimensional shift, but in the course third degree coincidence correction polynomial, where a signal duration results from this point, which is below the relevant state of the type of influence for the required injection quantity the individualized injection pump required is.
Die Ermittlung dieser zustandskorrigierten Signaldauer erfolgt durch die für Microprozessoren einfachste und schnellst zu vollziehende Operation, nämlich die Addition bzw. Subtraktion zweier Werte. Die Wahl der zu korrigierenden Einflußart ist beliebig, wobei die jeweilige Korrektur gleichermaßen einfach ist. Es können entsprechend der Anzahl der zu korrigierenden Einflußgrößen entsprechend viele Zuordnungen gleichzeitig vorgenommen werden.This condition-corrected signal duration is determined through the simplest and quickest for microprocessors Operation, namely the addition or subtraction of two Values. The choice of the type of influence to be corrected is arbitrary, the respective correction is equally simple. It can according to the number of influencing factors to be corrected correspondingly many assignments made at the same time become.
Zweckmäßigerweise ist auch vorgesehen, die Toleranzen, die zwangsläufig bei der Herstellung der elektrischen Leistungsendstufe auftreten, zu korrigieren. Es handelt sich dabei zwar nicht um eine Größe, die bei geänderten Umweltbedingungen variiert; aber ihr Einfluß auf die Förderkennlinie hat - wie in überraschender Weise festgestellt werden konnte - auch zweidimensional verschiebenden Effekt auf das Normpolynom und läßt sich daher durch ein Wertepaar ΔX und ΔY ebenfalls wie oben beschrieben korrigieren.It is also expedient to provide the tolerances that are inevitable in the manufacture of the electrical power stage occur correct. It is not a question of a size that varies with changing environmental conditions; but their influence on the funding curve has - as in surprising Way could be determined - also two-dimensional shifting Effect on the norm polynomial and can therefore be also correct a pair of values ΔX and ΔY as described above.
Die Vorgehensweise zur Ermittlung und Speicherung dieser Korrekturgröße ist wie folgt: The procedure for determining and storing this correction variable is as follows:
Jede Motorsteuerung wird nach Fertigstellung einem elektrischen Funktionstest unterzogen, bei welchem Blindlasten anstelle der Einspritzpumpen an die Ausgangskanäle angeschlossen werden. Die Stromanstiegskurve eines einzelnen Strompulses wird an jedem Kanal aufgezeichnet und mathematisch das Integral darunter gebildet. Dieses Integral entspricht der verrichteten elektrischen Arbeit. Weicht der gemessene Integralwert von einer vorgegebenen Soll-Größe ab, so wird ein entsprechendes Additions- bzw. Subtraktionswertepaar gewählt, dem betreffenden Ausgangskanal zugeordnet und in der Steuerung abgespeichert. Unabhängig vom späteren angesteuerten Einspritzelement bekommt so jeder Ausgangskanal die Korrektur für sein charakteristisches Manko bzw. seinen Überschuß an elektrischer Arbeit.After completion, each motor control becomes an electrical one Functional test, at which reactive loads instead of Injection pumps can be connected to the output channels. The Current rise curve of a single current pulse is on each Channel recorded and mathematically formed the integral below. This integral corresponds to the electrical performed Job. Does the measured integral value deviate from a given one If the target size decreases, a corresponding pair of addition or subtraction values is created selected, assigned to the relevant output channel and stored in the control. Independent of Each output channel is given the later controlled injection element the correction for his characteristic shortcoming or its excess of electrical work.
Die geförderte Kraftstoffmenge in einer Zeiteinheit ist unter anderem ein Ergebnis der Druckdifferenz zwischen dem Druck innerhalb der Düse der Einspritzpumpe und außerhalb derselben unter Berücksichtigung des Durchflußwiderstandes der Düse. Das bedeutet, daß vor allem bei Direkteinspritzung in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eine Abhängigkeit der geförderten Kraftstoffmenge vom Gegendruck bzw. der Stellung des Motorkolbens vor dem oberen Totpunkt zum Zeitpunkt der Einspritzung besteht. Diese Abhängigkeit ist besonders stark zu verzeichnen, wenn, wie bei den erfindungsgemäß ausgewählten Energiespeichereinspritzpumpen der Fall, die Förderleistung auf einem Kräfteverhältnis zwischen Magnetkraft auf den Pumpkolben und allen dagegen stehenden Kräften basiert. Für eine gut kontrollierbare Direkteinspritzung wird erfindungsgemäß daher auch eine Kompensation des im Brennraum herrschenden Druckes vorgenommen.The amount of fuel delivered in a unit of time is below among other things, a result of the pressure difference between the pressure inside the nozzle of the injection pump and outside of it taking into account the flow resistance of the nozzle. The means that especially with direct injection into the combustion chamber an internal combustion engine a dependency of the funded Fuel quantity from the back pressure or the position of the engine piston before top dead center at the time of injection consists. This dependency is particularly strong if, as with the energy storage injection pumps selected according to the invention the case, the output on a balance of power between magnetic force on the pump piston and all opposing forces based. For a well controllable According to the invention, direct injection is therefore also compensation of the pressure prevailing in the combustion chamber.
Es hat sich gezeigt, daß bei den erfindungsgemäß verwendeten Einspritzpumpen bei unterschiedlichen Gegendrücken mit zunehmendem Gegendruck eine Verzerrung der Förderkennlinie zu geringeren Fördermengen bei gleichzeitiger Verschiebung zu größeren Steuersignalzeitwerten auftritt. Dieser Effekt läßt sich mathematisch beschreiben durch eine Multiplikation des Abszissenwertes mit einem entsprechenden Faktor und einer Addition zum Oridinatenwert. Hierbei ist es in überraschender Weise wiederum nicht notwendig, die bei einem Normzustand aufgenommenen Parameterwerte für die Einspritzpumpe zu verändern. Die Multiplikation des Abszissenwertes wird von der Polynomkalkulation vollzogen und die Addition auf der Ordinate erfolgt danach.It has been shown that in the used according to the invention Injection pumps with different back pressures with increasing Back pressure to reduce a distortion of the delivery characteristic Flow rates with simultaneous shift to larger control signal time values occurs. This effect can be done mathematically describe by multiplying the abscissa value by a corresponding factor and an addition to the oridinate value. Here again, surprisingly, it is not necessary, the parameter values recorded in a standard state to change for the injection pump. The multiplication of the The abscissa value is carried out by the polynomial calculation and the ordinate is then added.
Handelt es sich bei der Anwendung der Einspritzanlage um einen direkt eingespritzten Motor, so liegt meist auch der Fall einer Auslegung für ungedrosselten oder zumindest in der Teillast wenig gedrosselten Betrieb vor. Ein Vorteil ungedrosselter bzw. wenig gedrosselter Motoren ist die weitestgehende Unabhängigkeit der Gemischbildung von Umwelteinflüssen im Teillastbetrieb. Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren sieht daher einen programmierbaren Schwellwert im Motorkennfeld vor, ab welchem keine Kraftstoffmengenkorrekturen mehr bezüglich Lufttemperatur und Luftdruck durchgeführt werden. Um einen sanften Übergang zwischen korrigiertem und nicht korrigiertem Kennfeldbereich zu erzielen, ist eine Interpolation der Korrekturwerte zu Null vorgesehen. Diese Interpolation beginnt ab einem weiteren programmierbaren Schwellwert, der oberhalb des ersteren liegt.If the application of the injection system is one directly injected engine, this is usually the case with one Design for unthrottled or at least in partial load little throttled operation. An advantage of unthrottled or little throttled engines is the greatest possible independence the mixture formation of environmental influences in part-load operation. The The control method according to the invention therefore sees a programmable one Threshold in the engine map before which none Fuel quantity corrections more regarding air temperature and Air pressure can be carried out. To make a smooth transition between corrected and uncorrected map area achieve is an interpolation of the correction values to zero intended. This interpolation starts from another programmable Threshold that is above the former.
Aus der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erkennbar. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Signaldauer/Einspritzmengen-Diagramm mit Förderkennlinien einer bestimmten Einspritzpumpe;
- Fig. 2
- ein Signaldauer/Einspritzmengen-Diagramm mit Förderkennlinien einer bestimmten Einspritzpumpe bei unterschiedlichen Gegendrücken.
- Fig. 3
- schematisch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Steuerstrategie.
- Fig. 1
- a signal duration / injection quantity diagram with delivery characteristics of a specific injection pump;
- Fig. 2
- a signal duration / injection quantity diagram with delivery characteristics of a specific injection pump at different back pressures.
- Fig. 3
- schematically a control strategy working according to the inventive method.
In Fig. 1 ist auf der Abszisse
die Einspritzmenge Ve und auf der Ordinate die Signaldauer ti aufgetragen.
Eingezeichnet ist eine Normförderkennlinie 1 als Kurve 3. Grades, deren Parameter
im Kasten 2 angedeutet sind (Durchflußkurve unter Normalbedingungen).
Oberhalb der Kurve 1 ist eine Korrekturkurve 3 gleicher
Form mit einer ΔX/ΔY-Verschiebung eingezeichnet. Die Kurve 3
dritten Grades ist eine Durchflußkurve bzw. Förderkennlinie der
Einspritzpumpe bei einem bestimmten Zustand einer bestimmten
Einflußart, wobei mögliche Einflußarten beispielsweise im Kasten
4 aufgeführt sind. Zur erfindungsgemäßen Korrektur wird vom
bereits motorbetriebskorrigierten kraftstoffmengenproportionalen
Ve-Wert S ausgegangen, der sich, ausgehend von einem Nennwert aus
der motorspezifischen Korrektur ergibt. Zu dem auf dem Normpolynom
1 liegenden, zum Ve-Wert S gehörenden Punkt T1 wird der Korrekturwert
ΔX der Einspritzpumpenbetriebskorrektur addiert. Für
die daraus resultierenden Koordinaten des Punktes P im Diagramm
wird das entsprechende ΔX-verschobene Polynom dritten Grades vom
Steuermodul errechnet. Anschließend wird der Korrekturwert ΔY
der Einspritzpumpenbetriebskorrektur zuaddiert und ein Punkt T2
ermittelt, der auf dem zustandsbezogenen X/Y-verschobenen Polynom
dritten Grades 3 liegt, dessen Parameter im Kasten 5 angedeutet
sind. Der auf dem Polynom 3 liegende Punkt T2 repräsentiert
eine entsprechende zustandsbezogene korrigierte Zeitdauer
von ti in ms zur Abspritzung der erforderlichen Kraftstoffmenge.In Fig. 1, the injection quantity V e is plotted on the abscissa and the signal duration t i on the ordinate. A standard
Fig. 2 verdeutlicht den Einfluß eines Gegendrucks im Kennfelddiagramm.
Ausgehend von dem Normpolynom 1 dritten Grades, aufgenommen
bei atmosphärischem Gegendruck, werden die Polynome dritten
Grades 6 bis 10 bei entsprechend höheren Gegendrücken festgelegt.
Aus der Lage dieser Polynome ergeben sich Verzerrungen,
die mit F*X- und ΔY-Werten, bezogen auf das Normpolynom 1 mathematisch
exakt erfaßt werden können. Mit den F*X- und ΔY-Werten
wird eine entsprechende Gegendruckkorrektur vorgenommen, die
wiederum lediglich jeweils eine Multiplikation und eine Addition
oder Subtraktion erfordert.Fig. 2 illustrates the influence of a back pressure in the map diagram.
Starting from the
Die beschriebene Erfindung ist nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt. Es können weitere Einflußarten festgestellt werden, die vom Normpolynom verschobene Polynome dritten oder höheren Grades oder entsprechend verzerrte Polynome dritten oder höheren Grades ergeben. Die Erfindung kann auch verwirklicht werden, wenn lediglich angenäherte Polynome dritten oder höheren Grades sich ergeben, weil dann immer noch das beschriebene einfache Korrekturverfahren anwendbar ist.The described invention is not based on the examples given limited. Further types of influence can be determined the third or polynomials shifted from the norm polynomial higher degree or correspondingly distorted third or polynomials higher degree. The invention can also be implemented if only approximate third or higher polynomials Degrees arise because then still the simple described Correction procedure is applicable.
Die Polynome höheren Grades als dritten Grades werden immer dann verwendet, wenn die Meßwerte für das Normpolynom nicht genau genug einer Kurve dritten Grades folgen. Es hat sich gezeigt, daß in diesem Fall die Meßwerte in der Regel einer Kurve höheren Grades entsprechen. In jedem Fall kann im Rahmen der Erfindung die Kurve höheren Grades ermittelt werden, die den Meßwerten am genauesten entspricht. Vorzugsweise wird eine Kurve dritten Grades festgelegt, weil im Vergleich zu Kurven höheren Grades weniger Parameter festgelegt und gespeichert werden müssen.The polynomials of higher degree than third degree are then always used when the measurement values for the norm polynomial are not exact enough to follow a third degree curve. It has shown, that in this case the measured values are usually higher on a curve Degrees. In any case, within the scope of the invention the higher degree curve can be determined, which the measured values on corresponds most precisely. A curve is preferably third Degree determined because compared to higher degree curves fewer parameters need to be set and saved.
Fig. 3 verdeutlicht eine Steuerstrategie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die umrandeten Felder mit dem Sternchen deuten eine Multiplikation und die umrandeten Felder mit dem +-Zeichen deuten eine Addition oder Subtraktion an. Auf der linken Seite der Fig. 3 ist erkennbar, daß das Basiskennfeld Kraftstoff einen kraftstoffmengenproportionalen Signalwert liefert, der mit Signalwerten der motorspezifischen Korrektur multipliziert wird. Bei der motorspezifischen Korrektur wird - wie sich aus dem strichlinierten Feld und den darin enthaltenen linierten Feldern ergibt - z.B. eine Schwelllast, die Lufttemperatur und der Luftdruck in üblicher Weise berücksichtigt.Fig. 3 illustrates a control strategy according to the invention Method. The outlined fields with the asterisk indicate a multiplication and the outlined fields with the + sign indicate an addition or subtraction. On the left Side of Fig. 3 it can be seen that the basic map fuel delivers a signal value proportional to the amount of fuel, which Signal values of the motor-specific correction is multiplied. In the case of engine-specific correction - as is evident from the dashed field and the lined fields contained therein results - e.g. a threshold load, the air temperature and the air pressure taken into account in the usual way.
Auf der rechten Seite der Fig. 3 ist das systemspezifische Trimmen
für eine Einspritzpumpe dargestellt. Im strichlinierten Feld
sind Einflußarten in linierten Feldern angeführt, aufgrund derer
das Polynom korrigiert wird. Die Lage des Sternchenfeldes und
die Lage der +-Felder in Fig. 3 bezüglich der dick ausgezogenen
Signaldauerzylinder-1-Linie deutet an, wann welche Korrektur zum
Trimmen vorgenommen wird. Beispielsweise ergibt sich bezüglich
der Einflußart "Zylindergegendruck", daß vorab die Multiplikation
durchgeführt wird und erst nach der Polynomberechnung der
ΔY-Wert addiert oder subtrahiert wird. On the right side of Fig. 3 is the system specific trimming
shown for an injection pump. In the dashed field
are influence types in lined fields, due to which
the polynomial is corrected. The location of the asterisk field and
the position of the + fields in Fig. 3 with respect to the thickly drawn
Mit vertikalen dünnen Pfeillinien wird angedeutet, daß die entsprechenden Werte bei entsprechender Voraussetzung auch für weitere Zylinder verwendbar sind.Vertical thin arrow lines indicate that the corresponding Values for additional cylinders can be used.
Die in Fig. 3 abgebildete Steuerstrategie kann selbstverständlich auch eine andere Reihenfolge der Addition und Subtraktion bezüglich der Einflußarten vorsehen, wesentlich aber ist, daß von einem kraftstoffmengenproportionalen Signalwert ausgegangen wird, der die motorspezifischen Korrekturen bereits aufweist.The control strategy shown in FIG. 3 can of course be used also a different order of addition and subtraction provide for the types of influence, but it is essential that assumed a signal value proportional to the amount of fuel that already has the engine-specific corrections.
Claims (9)
- Method for electronic trimming of at least one fluid injection pump, in which a control signal which is corrected for injection pump operation and, preferably, a control signal which is corrected for engine operation as well are determined by a control module of an electronic control device and are used for operation of the fluid injection pump,
characterized in thata) a fluid injection pump is used which operates on the energy storage principle and whose feed characteristic follows an at least third-order polynomial identically or at least largely approximately;b) the parameters are determined and stored on a fuel-injection-pump specific basis in predetermined standard conditions for an at least third-order standard polynomial;c) at least one further at least third-order correction polynomial, which is specific for the type of influence, is determined for a specific type of influence acting on the fuel injection pump, and its parameters are stored, andd) the parameters of the standard polynomial and of the correction polynomial or polynomials are used for determining a corrected control signal for operation of the fuel injection pump. - Method according to Claim 1,
characterized in that the correction polynomial which is specific for the type of influence is shifted in comparison to the standard polynomial X-Y, and preferably has the same shape. - Method according to Claim 1 and/or 2,
characterized in that a control signal which is corrected for engine operation and is proportional to the fluid quantity is first of all calculated in the normal manner by the control module, and at least two control values for a type of influence are assigned by addition or subtraction to this control signal, which control values are calculated by the control module from the parameters of the standard polynomial and of the correction polynomial, from which a corrected control signal, which is proportional to the fluid quantity, results. - Method according to one or more of Claims 1 to 3,
characterized in that one control value for a type influence is assigned by multiplication, and a further control value for this type of influence is assigned by addition or subtraction to the control signal which is corrected for engine operation and is proportional to the fluid quantity, which control values are calculated by the control module from the parameters of the standard polynomial and of the correction polynomial. - Method according to one or more of Claims 1 to 4,
characterized in that the control module determines a time duration control signal for the corrected control signal. - Method according to one or more of Claims 1 to 5,
characterized in that the control signal is produced by first of all using the ΔX values for the types of influence and then, after calculating the polynomials, using the ΔY values for these types of influence. - Method according to one or more of Claims 1 to 6,
characterized in that when determining the standard feed characteristic in normal conditions, feed characteristics are determined by measuring the feed rate for a number of specific different states of a type of influence, and the parameters of the respective corresponding curve are defined. - Method according to one or more of Claims 1 to 7,
characterized in that ΔX and ΔY values are defined and stored instead of the polynomial parameters for the shifts of the feed characteristic for specific different states of a type of influence. - Method according to Claim 8,
characterized in that a computation operation is carried out in the control module, which carries out a corresponding linear interpolation for intermediate states between either the parameters, if these are stored, or between the stored ΔX and ΔY values in the situation where ΔX or ΔY values are stored.
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