WO2003040536A1 - Verfahren und vorrichtung zum auslesen von daten eines kraftstoffzumesssystems - Google Patents
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- F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
Definitions
- the invention relates to a method for reading out data from a fuel metering system for an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a fuel pump or an injector, wherein at least one electronic component is associated with data from the fuel pump and / or the injector, and the data from a control unit of the motor vehicle in the Control of the internal combustion engine of the motor vehicle are taken into account.
- the invention further relates to a corresponding device for reading out data
- Fuel metering system for an internal combustion engine of a motor vehicle is provided.
- GB 2,118,325 A a fuel supply system for an internal combustion engine is known, in which a pump is subjected to a test run during manufacture.
- the data that result during the test run are stored in a memory that is integrated in or on the pump.
- the memory can be a read-only memory (ROM) or a network of discrete components be executed.
- a network of discrete electrical components can be, for example, a network of electrical resistors.
- GB 2,118,325 A discloses, on the one hand, that the test data stored in the memory are permanently connected to a control system, so that the data can be read from the memory by the control unit during operation of the internal combustion engine. Alternatively, it is provided that the data are read out from the memory by the control device using a special cable. This special cable can be removed after a first readout.
- DE 35 10 157 AI discloses an electromagnetically actuated fuel injection valve.
- the fuel injection valve is intended for an internal combustion engine and is controlled by an injection electronics.
- the current pulse output by the injection electronics opens the fuel injection valve depending on the amount of air.
- a current pulse corresponds to a predetermined duration of a corresponding amount of fuel, which is based on an identifier of the
- Fuel injection valve ie depends on deviations from a target identifier.
- An electrical resistor is arranged on each fuel injection valve, which is dimensioned in proportion to the characteristic variable or the deviation from the target characteristic variable of the fuel injection valve.
- the resistance is connected to the injection electronics in order to influence the injection time in order to compensate for deviations in the identification from a desired variable. According to DE 35 10 157 AI, it is possible to dispense with a very narrowly tolerated mechanical adjustment and instead to record the so-called identifier of each completed fuel injection valve and code it with a corresponding resistor.
- the resistance is arranged in an insulating part of the fuel injector and is in permanent electrical contact with the injection electronics.
- an electrical circuit for storing / reading technical data of a fuel metering system is known.
- a capacitor and / or a resistor is provided on the fuel metering system, the characteristic value of which is assigned to the technical data to be read out or to be stored.
- the capacitor and / or resistor is connected to evaluation electronics for measuring the characteristic value of the capacitor and / or the resistor.
- the capacitor and / or resistor is connected to the electrical vehicle ground.
- the value of the resistor or capacitor used can be determined in accordance with the selected evaluation electronics.
- the evaluation electronics can be designed to generate a pulse and to evaluate a step response received.
- current pulses from other sources can also be evaluated in a corresponding manner.
- evaluation electronics with an alternating current source which can evaluate an alternating voltage that occurs.
- the unpublished German patent application DE 100 07 691.2-26 describes a method for storing and / or reading out data from a fuel metering system, in particular a fuel pump or an injector, wherein at least one electronic component is associated with data relating to the fuel and / or the injector, the data being provided by a control unit be taken into account when controlling the fuel metering system.
- the component resistor, capacitor or EPROM
- the component is mechanically and / or electrically connected to the control unit during a first period and mechanically and / or electrically separated from the control unit and / or the fuel metering unit during a second period. This is achieved by means of a two-latch plug connection in which a corresponding resistor is integrated.
- the first step or latching of the connector is used to read out the data and the second latching is used for normal operation.
- the plug Before the internal combustion engine or the motor vehicle is started up for the first time, the plug is first brought into the first detent and the characteristic data are transferred to a vehicle control unit. In the second latching position, which is used subsequently, there is no connection between the electronic component and the motor vehicle control unit.
- An alternative solution provides that a special program runs before the first start-up of the engine or the motor vehicle, which applies a very high current and / or a very high voltage value to the classification resistor, which leads to an independent severing of a predetermined breaking point similar to a fuse leads.
- DE 33 36 028 C3 discloses a device for influencing control variables of an internal combustion engine.
- the smooth running of the engine is influenced by cylinder-specific smooth running setpoint and smooth running actual values, combined with the corresponding control.
- a cylinder-specific control signal is specified as a function of the difference between the set running and actual running values.
- the actual running value is a variable that represents a measure of the time between two combustion times.
- the smoothness setpoint is an average of the smoothness values of all cylinders.
- Fuel injection quantity In the context of DE 33 36 028 C3, the following parameters are used that influence the combustion of the internal combustion engine: fuel metering, exhaust gas recirculation, injection timing, injection duration, fuel air ratio and ignition timing.
- an electronic control device by means of which the cylinder-specific torque contributions can be equalized in a multi-cylinder internal combustion engine.
- the amount of fuel injected, the ignition timing (in the case of a gasoline engine), the exhaust gas recirculation rate or the injection position are varied in order to adjust the cylinder-specific torque contributions.
- the determination of the cylinder-specific torque contributions can be done by evaluating the time course of the rotary movement of the crankshaft or the camshaft, individual segment times being recorded. Alternatively, smoothness values can be used for the
- Cylinder equality is to minimize the uneven running values with a control concept.
- appropriate interventions can be carried out on the engine.
- injector coking can cause the torque of the corresponding cylinder to be too low.
- the corresponding cylinder runs too lean in this case.
- the main component of the control function are according to DE 198 28 279 AI cylinder-specific PI controllers.
- cylinder equalization is used to compensate for the torque differences between individual cylinders while an internal combustion engine is operating.
- torque differences between the individual cylinders can occur, for example, on account of the existing scatter of injection valves (manufacturing inaccuracies that cannot be avoided) or in the case of injection valve coking.
- a control system for cylinder equalization determines the torque deviations between the individual cylinders on the basis of rough running values during the operation of the
- the cylinder torques are preferably assimilated in a shift operation by adapting the cylinder-specific injection quantity of fuel in the form of a dynamic control.
- the cylinder equalization serves for the cylinder-specific correction of the injection times as a function of the respectively occurring cylinder torques, the corrected injection times in turn have an influence on the cylinder torque. There is therefore a reaction of the injection times to the cylinder torque, so that torque differences between the cylinders can be regulated to zero by means of the control of the cylinder equalization.
- the engine may be damaged in the medium term due to the different torque contributions of the individual cylinders.
- the object is achieved by a method for reading out data from a fuel metering system for a
- Internal combustion engine of a motor vehicle in particular a fuel pump and / or an injector, data of the fuel pump and / or the injector being assigned to at least one electronic component, the data being taken into account by a control unit of the motor vehicle when controlling the internal combustion engine of the motor vehicle, and operation the internal combustion engine is prevented as long as the data are not read out by the control unit.
- This data can be used, for example, for map corrections or for pre-control of the cylinder equalization function. This ensures that the
- Cylinder equalization function runs particularly reliably and with small control deviations.
- the preferred development of the method according to the invention provides that the data are read out when the control unit is started up and stored in the control unit.
- a first start-up is to be understood as an initial start of the control unit or an operation after an exchange of the control unit and / or the fuel pump (s) and / or the injectors. This further development ensures that the internal combustion engine can never under any circumstances start operating without first taking the data into account.
- the cylinder equalization control is basically precontrolled. This has the particular advantage that the regulation of the cylinder equalization function has to carry out control interventions to a far lesser extent than would be necessary without the data according to the invention being taken into account.
- the further consideration of the data in the case of diagnostic and / or error routines in such a way that the cylinder equalization function is monitored for allowable amount-related swings in the control can thus be carried out much more precisely. For example, if the amplitude of the control value of the cylinder equalization function is too great, it can be recognized that an injection valve or an injector is dirty or coked or its function is generally impaired. For diagnoses of this kind, it is very important that the basic function of the cylinder equalization function works exactly.
- a further development according to the invention provides that the data in the event of service, for example during a visit to the workshop and / or when the Fuel pump or one of the injectors can be entered manually, in particular via a service interface, and the control unit is initialized so that the data is read again.
- This further development according to the invention makes it possible to replace individual injectors and / or the fuel pump, which is currently not possible in practice. As a rule, all injectors are currently being replaced in the case of a defective injector, since there is no possibility of taking the data of the injector into account in the control unit of the motor vehicle. After the exchange, the cylinder equalization function continues to operate reliably.
- the data to be entered in the case of an exchange
- a ground connection of the electronic component is only established immediately before the fuel pump (s) and / or the injector is installed. This effectively prevents the electronic component from being destroyed by increased electrical and / or thermal stress even before installation in the motor vehicle in the event of test bench tests of the fuel pump or the injector. This can be avoided if the connection, for example of a trim resistor to the housing (ground), is activated shortly before use in the motor vehicle or in engine assembly and is previously interrupted.
- the electrical connection to the housing ground can be made, for example, by a mechanical switch contact or by a metal bolt that is hammered in.
- the object is further achieved by a device according to the invention for reading out data
- Fuel metering system for an internal combustion engine of a motor vehicle which has appropriate means to carry out the method according to the invention.
- Figure 1 shows an inventive device
- Figure 2 shows a method according to the invention.
- a direct-injection internal combustion engine 1 is shown in FIG.
- the method according to the invention and the device according to the invention are not limited to a direct-injection internal combustion engine, but can also be used with any intake-manifold-injection internal combustion engine.
- a piston 2 can be moved back and forth in a cylinder 3.
- the cylinder 3 is provided with a combustion chamber 4, on which an intake pipe 6 and an exhaust pipe 7 are closed via valves 5. Furthermore, an injection valve 8 which can be controlled with a signal TI and a spark plug 9 which can be controlled with a signal ZW are connected to the combustion chamber 4. The signals TI and ZW are transmitted from a control unit 16 to the injection valve / injector 8 or the spark plug 9.
- the intake pipe 6 is provided with an air mass sensor 10 and the exhaust pipe 7 with a lambda sensor 11.
- the air mass sensor 10 measures the air mass of the fresh air supplied to the intake pipe 6 and generates a signal LM as a function thereof.
- the lambda sensor 11 measures the oxygen content of the exhaust gas in the exhaust pipe 7 and generates a signal lambda as a function thereof.
- the signals of the air mass sensor 10 and the lambda sensor 11 are supplied to the control unit 16.
- a throttle valve 12 is accommodated in the intake pipe 6, the rotational position of which can be set by the control unit 16 by means of a signal DK.
- the throttle valve 12 In a first operating mode, the stratified operation of the internal combustion engine 1, the throttle valve 12 is opened wide.
- the fuel is from that
- Injection valve / injector 8 is injected into combustion chamber 4 during a compression phase caused by piston 2. Then the fuel is ignited with the aid of the spark plug 9, so that the piston 2 is driven in the now following working phase by the expansion of the ignited fuel.
- the throttle valve 12 is partially opened or closed depending on the desired air mass supplied.
- the fuel is injected into the combustion chamber 4 by the injection valve 8 during an induction phase caused by the piston 2.
- the injected fuel is swirled by the air drawn in at the same time and is thus distributed essentially uniformly in the combustion chamber 4.
- the fuel / air mixture is then compressed during the compression phase in order to then be ignited by the spark plug 9.
- the piston 2 is driven by the expansion of the ignited fuel.
- the driven piston sets a crankshaft 14 into a rotary movement, via which the wheels of the motor vehicle are ultimately driven.
- a gearwheel 13 is arranged on the crankshaft 14, the teeth of which are from a speed sensor 15 arranged directly opposite one another be scanned.
- the speed sensor 15 generates a signal from which the speed n of the crankshaft 14 is determined and transmits this signal N to the control device 16.
- the torque differences or uneven running values can be determined based on the time differences between the individual pulses of the signal n individual cylinders can be inferred.
- This input data for the control unit 16 is the basis for a subsequent cylinder equalization function.
- a cylinder equalization function can be carried out on the basis of a determined uneven running.
- the fuel mass injected into the combustion chamber by the injection valve 8 in stratified operation and in homogeneous operation is controlled and / or regulated by the control unit 16, in particular with regard to low fuel consumption and / or low pollutant development.
- the injection valve 8 is controlled by the control unit 16, taking into account specific data of the injector 8, with a view to optimum smooth running.
- the control unit 16 is provided with a microprocessor, which has stored a program in a storage medium, in particular in a read-only memory (ROM), which is suitable for carrying out the entire control and / or regulation of the internal combustion engine 1.
- ROM read-only memory
- the control device 16 is acted upon by input signals which represent operating variables of the internal combustion engine measured by means of sensors.
- the control unit 16 is connected to the air mass sensor 10, the lambda sensor 11 and the speed sensor 15.
- the control unit 16 is connected to an accelerator pedal sensor 17, which generates a signal FP that indicates the position of an accelerator pedal that can be actuated by a driver and thus by the driver indicates requested moment.
- the control unit 16 generates output signals with which the behavior of the internal combustion engine 1 can be influenced via actuators in accordance with the desired control and / or regulation.
- the control unit 16 is connected to the injection valve 8, the spark plug 9 and the throttle valve 12 and generates the signals TI, ZW and TK required to control them.
- a service interface which is not shown in the illustration in FIG. 1, is provided for transferring the data of the fuel pump and / or the injector or the injection valve into the control unit of the motor vehicle.
- the input value or the data of the injector can, for example, be printed in plain text on the injector itself.
- FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention for reading out data from a fuel metering system.
- the operation of the internal combustion engine (BKM) is first prevented in a step 21. This can be done, for example, by a corresponding memory entry in the engine control unit, which is queried before the BKM is started up. It is particularly advantageous to determine the memory entry already during the manufacture of the engine control unit because this measure effectively prevents the BKM from operating before the memory entry has been changed. This prevention of the operation of the BKM makes sense because the reading of the data into the control device is usually triggered externally by a control signal at the initial start.
- This external triggering of the reading in of the data can be carried out by an operator, for example, by means of a motor test unit at the end of the line during the production of a motor vehicle.
- the first commissioning of the Internal combustion engine are delayed by the control unit until the reading of the data and the other initialization of the control unit is complete.
- the data of the injectors or the fuel pump (s) are read out.
- This data can contain information about flow values, tightness values, electrical and / or mechanical properties or general classification codes.
- the data are read out when the motor vehicle into which the fuel metering system is first put into operation. This is the so-called initial start of the motor vehicle with the associated fuel metering system. After the data have been read out, they are stored in step 23 in the memory of the control unit.
- the data read out are used, for example, to correct maps of the cylinder equalization function stored in the control device.
- the data read out can also be used to pre-control the cylinder equalization function.
- the cylinder equalization function only has to carry out a few control interventions, since by taking into account the data according to the invention in the cylinder equalization function, different manufacturing tolerances of the injectors or fuel pumps are harmonized. These minor control interventions in turn offer the great advantage of a more reliable diagnosis or better feasibility of error routines.
- Cylinder equalization function can be performed better and more reliably.
- Step 24 is followed by step 25, in which the operation of the fuel supply system and thus of the internal combustion engine (BKM) is enabled. This can be done by changing the corresponding information in the memory of the engine control unit, which is set in the factory to a setting “data not previously read in” when the control unit is manufactured.
- step 25 After the start of the BKM has been released in step 25, the method according to the invention is ended.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumesssystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einer Kraftstoffpumpe oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektronischen Bauteil Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet sind und wobei die Daten von einer Steuereinheit des Kraftfahrzeuges bei der Steuerung der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden.
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumesssystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumesssystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einer Kraftstoffpumpe oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektronischen Bauteil Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet sind und wobei die Daten von einer Steuereinheit des Kraftfahrzeuges bei der Steuerung der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung zum Auslesen von Daten eines
Kraftstoffzumesssystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges .
Stand der Technik
Aus der GB 2,118,325 A ist ein Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem eine Pumpe während der Herstellung einem Testlauf unterzogen wird. Die Daten, die sich während des Testlaufs ergeben, werden in einem Speicher abgelegt, der in oder an der Pumpe integriert ist. Der Speicher kann hierbei als Read-Only-Me ory (ROM) oder auch als ein Netzwerk aus diskreten Bauelementen
ausgeführt sein. Ein Netzwerk aus diskreten elektrischen Bauelementen kann beispielsweise ein Netzwerk aus elektrischen Widerständen sein. In der GB 2,118,325 A wird zum Einen offenbart, dass die Testdaten, die in dem Speicher abgelegt sind, permanent mit einem Steuersystem in Verbindung stehen, so dass die Daten während des Betriebs der Brennkraf maschine von der Steuereinheit aus dem Speicher ausgelesen werden können. Alternativ ist vorgesehen, dass die Daten von dem Steuergerät durch ein spezielles Kabel aus dem Speicher ausgelesen werden. Dieses Spezialkabel kann nach einem ersten Auslesevorgang entfernt werde .
Die DE 35 10 157 AI offenbart ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil . Das Kraftstoffeinspritzventil ist für eine Brennkraf maschine vorgesehen und wird von einer Einspritzelektronik angesteuert. Der von der Einspritzelektronik ausgegebene Stromimpuls öffnet in Abhängigkeit von der Luftmenge das Kraftstoffeinspritzventil . Hierbei entspricht ein Stromimpuls vorgegebener Dauer einer entsprechenden Kraftstoffmenge, die von einer Kennung des
Kraftstoffeinspritzventils, d. h. von Abweichungen von einer Sollkennung, abhängt. An jedem Kraftstoffeinspritzventil ist ein elektrischer Widerstand angeordnet, der proportional der Kenngröße bzw. der Abweichung von der Sollkenngröße des Kraftstoffeinspritzventils dimensioniert ist. Der Widerstand steht mit der Einspritzelektronik zur Beeinflussung der Einspritzzeit in Verbindung, um Abweichungen der Kennung von einer Sollgröße auszugleichen. Entsprechend der DE 35 10 157 AI ist es möglich, auf eine sehr eng tolerierte mechanische Justierung zu verzichten und statt dessen die sogenannte Kennung jedes fertiggestellten Kraftstoffeinspritzventils zu erfassen und durch einen entsprechenden Widerstand zu codieren. Der Widerstand ist
hierbei in einem Isolierteil des Kraf stoffeinspritzventils angeordnet und steht über eine permanente Verbindung mit der Einspritzelektronik in elektrischem Kontakt.
Aus der DE 198 51 797 AI ist eine elektrische Schaltung zum Speichern/Auslesen technischer Daten eines Kraftstoffzumesssystems bekannt. Hierbei ist an dem Kraftstoffzumesssystem ein Kondensator und/oder ein Widerstand vorgesehen, dessen Kennwert den auszulesenden bzw. den zu speichernden technischen Daten zugeordnet ist. Der Kondensator und/oder Widerstand ist mit einer Auswerteelektronik zur Messung des Kennwerts des Kondensators und/oder des Widerstands verbunden. Der Kondensator und/oder Widerstand ist gegen die elektrische Fahrzeugmasse geschaltet. Entsprechend der ausgewählten Auswerteelektronik kann der Wert des eingesetzten Widerstandes oder Kondensators bestimmt werden. Beispielsweise kann die Auswerteelektronik zur Erzeugung eines Impulses und zur Auswertung einer erhaltenen Sprungantwort ausgebildet sein. Es können jedoch auch Stromimpulse anderer Quellen in entsprechender Weise ausgewertet werden. Hierbei wird u. a. eine Auswerteelektronik mit einer Wechselstromquelle genannt, welche eine auftretende Wechselspannung auswerten kann.
Aus der US 5,575,264 ist es bekannt, in ein Kraftstoffeinspritzventil ein EPROM zu integrieren. In dem EPROM können technische Daten des Kraf stoffeinspritzventils abgelegt sein, die in ein Kraftfahrzeugsteuergerät übertragen werden. In dem Kraftfahrzeugsteuergerät ist wiederum eine Software vorhanden, die mittels der aus dem EPROM übertragenen Daten die Ansteuersignale für die Kraf stoffeinspritzventile entsprechend anpasst.
Die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung
DE 100 07 691.2-26 beschreibt ein Verfahren zum Speichern und/oder Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumesssystems, insbesondere einer Kraftstoffpumpe oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektronischen Bauteil Daten der Kraftstoff umpe und/oder des Injektors zugeordnet sind, wobei die Daten von einer Steuereinheit bei der Steuerung des Kraftstoffzumesssystems berücksichtigt werden. Hierbei wird das Bauteil (Widerstand, Kondensator oder EPROM) während eines ersten Zeitabschnitts mechanisch und/oder elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und während eines zweiten Abschnitts mechanisch und/oder elektrisch von der Steuereinheit und/oder der Kraftstoffzumesseinheit getrennt. Dies wird durch einen zweirastigen Steckanschluss erreicht, in den ein entsprechender Widerstand integriert ist. Die erste Stufe bzw. Rastung des Steckers dient zum Auslesen der Daten und die zweite Rastung wird für den Normalbetrieb verwendet. Es wird also vor der ersten Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs der Stecker zunächst in die erste Rastung gebracht und die Kenndaten in ein Fahrzeugsteuergerät übernommen. In der zweiten Raststellung, die im Anschluss verwendet wird, gibt es keine Verbindung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Kraftfahrzeugsteuergerät. Eine alternative Lösung sieht vor, dass vor der ersten Inbetriebnahme des Motors oder des Kraftfahrzeugs ein Sonderprogramm abläuft, das den Klassifizierungswiderstand mit einem sehr hohen Strom- und/oder einem sehr hohen Spannungswert beaufschlagt, was zu einer selbständigen Durchtrennung einer Sollbruchstelle ähnlich wie bei einer Sicherung führt. Weiterhin alternativ kann vorgesehen sein, dass im Rahmen der Fertigung des Kraftfahrzeugs nach dem Einlesen des Widerstandswertes eine manuelle Durchtrennung einer der Zuleitungen oder beider Zuleitungen erfolgt. Dies kann beispielsweise durch Abbrechen des Widerstandes, der über die Oberfläche des Injektors herausragt, erfolgen.
Die DE 33 36 028 C3 offenbart eine Einrichtung zur Beeinflussung von Steuergrößen einer Brennkraftmaschine. Hierbei wird insbesondere die Laufruhe des Motors durch zylinderspezifische Laufruhesoll- und Laufruheistwerte, verbunden mit der entsprechenden Regelung, beeinflusst. In Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Laufruhesoll- und dem Laufruheistwert wird ein zylinderspezifisches Stellsignal vorgegeben. Der Laufruheistwert ist dabei eine Größe, die ein Maß für die Zeitdauer zwischen zwei Verbrennungszeitpunkten darstellt. Der Laufruhesollwert ist ein Mittelwert über die Laufruheistwerte aller Zylinder. Die Laufunruhe eines Kraftfahrzeugs resultiert aus Toleranzen der Einspritzkomponenten, wodurch in die Brennräume der Zylinder unterschiedliche Einspritzmengen eingebracht werden. Diese Kraftstoffmengenunterschiede führen zu schnellen Drehmomentänderungen, die das schwingungsfähige Gebilde aus Motor und Karosserie anregen. Gedämpft werden können diese niederfrequenten Schwingungen durch eine Korrektur der zylinderindividuellen
Kraftstoffeinspritzmenge . Im Rahmen der DE 33 36 028 C3 werden folgende Parameter herangezogen, die die Verbrennung der Brennkraftmaschine beeinflussen: Kraftstoffzumessung, Abgasrückführung, Einspritzzeitpunkt, Einspritzdauer, Kraftstoffluftverhältnis und Zündzeitpunkt.
Aus der DE 198 28 279 AI ist eine elektronische Steuereinrichtung bekannt, mittels der eine Gleichstellung der zylinderindividuellen Drehmomentenbeiträge bei einem mehrzylindrigen Verbrennungsmotor durchgeführt werden kann. Hierbei werden zur Angleichung der zylinderindividuellen Drehmomentenbeiträge beispielsweise die eingespritzte Kraftstoffmenge, der Zündzeitpunkt (beim Ottomotor) , die Abgasrückführrate oder die Einspritzlage variiert. Die Bestimmung der zylinderindividuellen Drehmomentenbeiträge
kann durch die Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Drehbewegung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle erfolgen, wobei einzelne SegmentZeiten erfasst werden. Alternativ können Laufruhewerte, die für die
Verbrennungsaussetzererkennung ohnehin im Steuergerät gebildet werden, genutzt werden. Ziel der
Zylindergleichstellung ist es, die Laufunruhewerte mit einem Regelkonzept zu minimieren. Abhängig vom erkannten Muster und vom Betrag der einzelnen gefilterten und ungefilterten Laufunruhewerte können am Motor entsprechende Eingriffe vorgenommen werden. Insbesondere bei einem Motor mit Direkteinspritzung kann eine Einspritzventilverkokung ein zu niedriges Moment des entsprechenden Zylinders hervorrufen. Der entsprechende Zylinder läuft in diesem Fall zu mager. Hauptbestandteil der Regelfunktion sind entsprechend der DE 198 28 279 AI zylinderindividuelle PI-Regler.
Speziell bei Benzindirekteinspritzsyste en dient die Zylindergleichstellung dazu, Momentenunterschiede einzelner Zylinder während des Betriebs eines Verbrennungsmotors, auszugleichen. Derartige Momentenunterschiede zwischen den einzelnen Zylindern können beispielsweise aufgrund von vorliegender Exemplarstreuung von Einspritzventilen (nicht zu vermeidende Fertigungsungenauigkeiten) oder bei Einspritzventilverkokungen auftreten. Eine Steuerung zur Zylindergleichstellung ermittelt die Momentenabweichungen zwischen den einzelnen Zylindern auf Basis von Laufunruhewerten während des Betriebs des
Verbrennungsmotors. Die Zylindermomente werden vorzugsweise in einem Schichtbetrieb mittels Anpassung der zylinderindividuellen Einspritzmenge an Kraftstoff in Form einer dynamischen Regelung gleichgestellt. Die Zylindergleichstellung dient zur zylinderindividuellen Korrektur der Einspritzzeiten in Abhängigkeit der sich jeweils einstellenden Zylindermomente, wobei die
korrigierten Einspritzzeiten wiederum einen Einfluss auf das Zylindermoment haben. Es liegt somit eine Rückwirkung der Einspritzzeiten auf das Zylindermoment vor, so dass Momentenunterschiede zwischen den Zylindern mittels der Steuerung der Zylindergleichstellung auf den Wert null regelbar sind.
Wird eine Zylindergleichstellung bei einer
Brennkraftmaschine nicht vorgenommen, kann es, bedingt durch die unterschiedlichen Drehmomentenbeiträge der einzelnen Zylinder, mittelfristig zu einer Beschädigung des Motors kommen.
Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Brennkraftmaschine die Zuverlässigkeit einer Zylindergleichstellungsfunktion zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumesssystems für eine
Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einer Kraftstoffpumpe und/oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektronischen Bauteil Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet sind, wobei die Daten von einer Steuereinheit des Kraftfahrzeuges bei der Steuerung der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden und wobei ein Betrieb der Brennkraftmaschine verhindert wird, solange die Daten von dem Steuergerät nicht ausgelesen sind. Diese Daten können beispielsweise zu Kennfeldkorrekturen oder einer Vorsteuerung der Zylindergleichstellungsfunktion herangezogen werden. Hierdurch wird gewährleistet, dass die
Zylindergleichstellungsfunktion besonders zuverlässig und mit geringen Regelabweichungen abläuft.
Die bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Daten bei einer ersten Inbetriebnahme der Steuereinheit ausgelesen und in der Steuereinheit gespeichert werden. Hierbei ist unter einer ersten Inbetriebnahme ein Urstart des Steuergeräts oder ein Betrieb nach einem Austausch des Steuergeräts und/oder der Kraftstoffpumpe (n) und/oder der Injektoren zu verstehen. Durch diese Weiterbildung wird erreicht, dass die Brennkraftmaschine unter keinen Umständen jemals den Betrieb aufnehmen kann, ohne vorher die Daten zu berücksichtigen.
Durch die Berücksichtigung der Daten in der Zylindergleichstellungsfunktion wird im Prinzip eine Vorsteuerung der Zylindergleichstellungsregelung vorgenommen. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Regelung der Zylindergleichstellungsfunktion in weit geringerem Maße Regeleingriffe vornehmen muss als dies ohne die erfindungsgemäße Berücksichtigung der Daten nötig wäre. Insbesondere die weitere Berücksichtigung der Daten bei Diagnose- und/oder Fehlerroutinen in der Art, dass eine Überwachung der Zylindergleichstellungsfunktion auf zulässige betragsmäßige Ausschläge der Regelung durchgeführt wird, kann somit viel exakter erfolgen. Beispielsweise kann an einer zu großen Amplitude des Regelwertes der Zylindergleichstellungsfunktion erkannt werden, dass ein Einspritzventil bzw. ein Injektor verschmutzt oder verkokt ist oder allgemein in seiner Funktion beeinträchtigt ist. Für Diagnosen dieser Art ist es sehr wichtig, dass die Zylindergleichstellungsfunktion von ihrer Grundfunktion her exakt arbeitet .
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass die Daten im Servicefall, beispielsweise bei einem Werkstattaufenthalt und/oder bei Austausch der
Kraftstoffpumpe oder einem der Injektoren manuell, insbesondere über eine Serviceschnittstelle, eingegeben werden und das Steuergerät so initialisiert wird, dass die Daten erneut ausgelesen werden. Durch diese erfindungsgemäße Weiterbildung ist es möglich, einzelne Injektoren und/oder die Kraftstoffpumpe auszutauschen, was in der Praxis derzeit nicht möglich ist. In der Regel werden derzeit bei einem defekten Injektor alle Injektoren ausgetauscht, da nicht die Möglichkeit besteht, die Daten des Injektors in der Steuereinheit des Kraftfahrzeugs zu berücksichtigen. Im Anschluß an den Austausch ist weiterhin ein zuverlässiger Betrieb der Zylindergleichstellungsfunktion gegeben. Erfindungsgemäß können die einzugebenden Daten (bei einem Austausch) im Klartext und/oder codiert auf der Kraftstoffpumpe oder dem Injektor markiert sein.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass eine Masseverbindung des elektronischen Bauteils erst unmittelbar vor dem Einbau der Kraftstoffpumpe (n) und/oder des Injektors hergestellt wird. Hiermit wird wirkungsvoll verhindert, dass das elektronische Bauteil bei eventuellen Prüfstandsuntersuchungen der Kraftstoffpumpe oder des Injektors bereits vor dem Einbau in das Kraftfahrzeug durch erhöhte elektrische und/oder thermische Belastung zerstört wird. Dies kann vermieden werden, wenn die Verbindung beispielsweise eines Trimmwiderstands zum Gehäuse (Masse) erst kurz vor dem Einsatz im Kraftfahrzeug bzw. in der Motorenmontage aktiviert wird und vorher unterbrochen ist. Die elektrische Verbindung zur Gehäusemasse kann beispielsweise durch einen mechanischen Schaltkontakt oder durch einen metallischen Bolzen, der eingeschlagen wird, erfolgen.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auslesen von Daten eines
Kraftstoffzumesssystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, die entsprechende Mittel aufweist, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung und
Figur 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren.
In Figur 1 ist eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine 1 dargestellt. Das Erfindungsgemäße Verfahren sowie die Erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch nicht auf eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine beschränkt, sondern auch bei beliebigen saugrohreinspritzenden Brennkraftmaschinen anwendbar .
Bei der Brennkraf maschine nach Figur 1 ist ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, an den über Ventile 5 ein Ansaugrohr 6 und ein Abgasrohr 7 abgeschlossen sind. Des Weiteren sind mit dem Brennraum 4 ein mit einem Signal TI ansteuerbares Einspritzventil 8 und eine mit einem Signal ZW ansteuerbare Zündkerze 9 verbunden. Die Signale TI und ZW werden hierbei von einem Steuergerät 16 an das Einspritzventil/Injektor 8 bzw. die Zündkerze 9 übertragen.
Das Ansaugrohr 6 ist mit einem Luftmassensensor 10 und das Abgasrohr 7 mit einem Lambdasensor 11 versehen.
Der Luftmassensensor 10 misst die Luftmasse der dem Ansaugrohr 6 zugeführten Frischluft und erzeugt in Abhängigkeit davon ein Signal LM. Der Lambdasensor 11 misst den Sauerstoffgehalt des Abgases in dem Abgasrohr 7 und erzeugt in Abhängigkeit davon ein Signal Lambda. Die Signale
des Luftmassensensors 10 und des Lambdasensors 11 werden dem Steuergerät 16 zugeführt. In dem Ansaugrohr 6 ist eine Drosselklappe 12 untergebracht, deren Drehstellung mittels eines Signals DK vom Steuergerät 16 aus einstellbar ist.
In einer ersten Betriebsart, dem Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 12 weit geöffnet. Der Kraftstoff wird von dem
Einspritzventil/Injektor 8 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Verdichtungsphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Dann wird mit Hilfe der Zündkerze 9 der Kraftstoff entzündet, so dass der Kolben 2 in der nunmehr folgenden Arbeitsphase durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs angetrieben wird.
In einer zweiten Betriebsart, dem Homogenbetrieb der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 12 in Abhängigkeit von der erwünschten, zugeführten Luftmasse teilweise geöffnet bzw. geschlossen. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 8 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Ansaugphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Durch die gleichzeitig angesaugte Luft wird der eingespritzte Kraftstoff verwirbelt und damit im Brennraum 4 im Wesentlichen gleichmäßig verteilt. Danach wird das Kraftstoff-/Luftgemisch während der Verdichtungsphase verdichtet, um dann von der Zündkerze 9 entzündet zu werden. Durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs wird der Kolben 2 angetrieben.
Im Schichtbetrieb wie auch im Homogenbetrieb wird durch den angetriebenen Kolben eine Kurbelwelle 14 in eine Drehbewegung versetzt, über die letztendlich die Räder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Auf der Kurbelwelle 14 ist ein Zahnrad 13 angeordnet, dessen Zähne von einem unmittelbar gegenüber angeordneten Drehzahlsensor 15
abgetastet werden. Der Drehzahlsensor 15 erzeugt ein Signal, aus dem die Drehzahl n der Kurbelwelle 14 ermittelt wird und übermittelt dieses Signal N an das Steuergerät 16. Innerhalb des Steuergeräts 16 kann anhand der zeitlichen Unterschiede zwischen den einzelnen Impulsen des Signals n auf Drehmomentenunterschiede bzw. Laufunruhewerte in den einzelnen Zylindern rückgeschlossen werden. Diese Eingangsdaten für das Steuergerät 16 sind die Grundlage für eine sich anschließende Zylindergleichstellungsfunktion. Mit anderen Worten: Ausgehend von einer ermittelten Laufunruhe kann eine Zylindergleichstellungsfunktion durchgeführt werden. Die im Schichtbetrieb und im Homogenbetrieb von dem Einspritzventil 8 in den Brennraum eingespritzte Kraftstoffmasse wird von dem Steuergerät 16 insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt.
Weiterhin wird das Einspritzventil 8 von dem Steuergerät 16, unter Berücksichtigung von spezifischen Daten des Injektors 8, mit Blick auf eine optimale Laufruhe angesteuert. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 16 mit einem Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium, insbesondere in einem Read-Only-Memory (ROM) ein Programm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die gesamte Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 1 durchzuführen.
Das Steuergerät 16 ist von Eingangssignalen beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 16 mit dem Luftmassensensor 10, dem Lambdasensor 11 und dem Drehzahlsensor 15 verbunden. Des Weiteren ist das Steuergerät 16 mit einem Fahrpedalsensor 17 verbunden, der ein Signal FP erzeugt, das die Stellung eines von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals und damit von dem Fahrer
angeforderte Moment angibt. Das Steuergerät 16 erzeugt Ausgangssignale, mit denen über Aktoren das Verhalten der Brennkraf maschine 1 entsprechend der erwünschten Steuerung und/oder Regelung beeinflusst werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 16 mit dem Einspritzventil 8, der Zündkerze 9 und der Drosselklappe 12 verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale TI, ZW und TK. Zum Überführen der Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors bzw. des Einspritzventils in das Steuergerät des Kraftfahrzeugs ist eine Serviceschnittstelle vorgesehen, die in der Darstellung nach Figur 1 nicht gezeigt ist. Um im Austausch- bzw. Servicefall die Daten direkt über die Serviceschnittstelle in das Steuergerät einzugeben, kann der Eingabewert bzw. die Daten des Injektors beispielsweise im Klartext auf dem Injektor selbst aufgedruckt sein.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Auslesen von Daten eines Kraftstoffzumeßsystems . Nach dem Start des Verfahrens wird in einem Schritt 21 zunächst der Betrieb der Brennkraftmaschine (BKM) verhindert. Dies kann beispielsweise durch einen entsprechenden Speichereintrag im Motorsteuergerät erfolgen, der vor einer Inbetriebnahme der BKM abgefragt wird. Besonders vorteilhaft ist die Festlegung des Speichereintrags schon während der Herstellung des Motorsteuergeräts, weil durch diese Maßnahme effektiv ein Betrieb der BKM verhindert wird, bevor der Speichereintrag geändert worden ist. Diese Verhinderung des Betriebs der BKM ist deswegen sinnvoll, weil das Einlesen der Daten in das Steuergerät beim Urstart in der Regel durch ein Steuersignal extern getriggert wird. Diese externe Auslösung des Einlesens der Daten kann beispielsweise durch eine Motortesteinheit am Bandende bei der Produktion eines Kraftfahrzeugs von einer Bedienperson durchgeführt werden. Alternativ kann die erste Inbetriebnahme der
Brennkraftmaschine durch das Steuergerät solange verzögert werden, bei das Einlesen der Daten und die sonstige Initialisierung des Steuergeräts abgeschlossen ist.
Im anschließenden Schritt 22 werden die Daten der Injektoren oder der Kraftstoffpumpe (n) ausgelesen. Diese Daten können Informationen über Durchflußwerte, Dichtheitswerte, elektrische und/oder mechanische Eigenschaften oder allgemeine Klassifizierungscodes enthalten. Im in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Daten bei der ersten Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs ausgelesen, in das das Kraftstoffzumeßsystem integriert ist. Es handelt sich hierbei also um den sogenannten Urstart des Kraftfahrzeugs mit dem zugehörigen Kraftstoffzumeßsystem. Nach dem Auslesen der Daten werden diese im Schritt 23 im Speicher des Steuergeräts abgelegt.
Im anschließenden Schritt 24 werden die ausgelesenen Daten beispielsweise zur Korrektur von im Steuergerät abgelegten Kennfeldern der Zylindergleichstellungsfunktion verwendet. Alternativ können die ausgelesenen Daten auch zu einer Vorsteuerung der Zylindergleichstellungsfunktion verwendet werden. Beiden Alternativen gemeinsam ist der große Vorteil, dass die Zylindergleichstellungsfunktion im Idealzustand nur wenig Regeleingriffe vornehmen muß, da durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung der Daten in der Zylindergleichstellungsfunktion eine Angleichung unterschiedlicher Herstellungstoleranzen der Injektoren oder Kraftstoffpumpen erfolgt. Diese geringen Regeleingriffe bieten wiederum den großen Vorteil einer zuverlässigeren Diagnose bzw. der besseren Durchführbarkeit von Fehlerroutinen. Bei einer Zylindergleichstellungsfunktion, die die eingelesenen Daten nicht berücksichtigt, besteht die Gefahr, dass zwischen einem großen Regeleingriff aufgrund eines Fehlers beispielsweise eines Injektors und eines
großen Regeleingriffs aufgrund von herstellungsbedingten Toleranzen nur schwer unterschieden werden kann. Durch die Einbringung der Daten kann eine Fehlerdignose der Zylindergleichstellungsfunktion, beispielsweise in Form einer Wirkungsüberwachung der
Zylindergleichstellungsfunktion, besser und zuverlässiger durchgeführt werden.
An den Schritt 24 schließt sich der Schritt 25 an, in dem die Freigabe des Betriebs des Kraftstoffversorgungssystems und somit der Brennkraftmaschine (BKM) erfolgt. Dies kann dadurch erfolgen, dass die entsprechende Information im Speicher des Motorsteuergerätes geändert wird, die bei der Herstellung des Steuergerätes werksseitig auf eine Einstellung „Daten bisher nicht eingelesen" gesetzt wird.
Nach der Freigabe des Starts der BKM in Schritt 25 ist das erfindungsgemäße Verfahren beendet.
Claims
1. Verfahren zum Auslesen von Daten eines
Kra tstoffzumeßsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einer Kraftstoff umpe oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektronischen Bauteil Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet sind, wobei die Daten von einer Steuereinheit des Kraftfahrzeuges bei der Steuerung der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb der Brennkraftmaschine verhindert wird, solange die Daten von dem Steuergerät nicht ausgelesen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb ein erster Betrieb und/oder ein Betrieb nach einer Wartung und/oder ein Betrieb nach einem Austausch der Kraftstoffpumpe oder des Injektors der Brennkraftmaschine ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten nach einer Wartung und/oder nach einem Austausch der Kraftstoff umpe oder des Injektors manuell über eine Serviceschnittstelle eingegeben werden oder dass das Steuergerät so initialisiert wird, dass die Daten der ausgetauschten Kraftstoffpumpe oder des Injektors erneut ausgelesen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzugebenden Daten im Klartext und/oder codiert auf der Kraftstoffpumpe oder dem Injektor markiert sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Masserverbindung des elektronischen Bauteils erst unmittelbar vor dem Einbau der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors hergestellt wird.
6. Vorrichtung zum Auslesen von Daten eines
Kraftstoffzumeßsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einer Kraftstoffpumpe oder eines Injektors, wobei wenigstens einem elektronischen Bauteil Daten der Kraftstoffpumpe und/oder des Injektors zugeordnet sind, wobei die Daten von einer Steuereinheit des Kraftfahrzeuges bei der Steuerung der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche von 1 bis 5 aufweist.
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