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WO2013083366A1 - Verfahren zum lernen einer minimalen ansteuerdauer von einspritzventilen eines verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren zum lernen einer minimalen ansteuerdauer von einspritzventilen eines verbrennungsmotors Download PDF

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Publication number
WO2013083366A1
WO2013083366A1 PCT/EP2012/072492 EP2012072492W WO2013083366A1 WO 2013083366 A1 WO2013083366 A1 WO 2013083366A1 EP 2012072492 W EP2012072492 W EP 2012072492W WO 2013083366 A1 WO2013083366 A1 WO 2013083366A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injection
engine
internal combustion
minimum
duration
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/072492
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Schulz
Brahim Baqasse
Markus Hernier
Thiebaut Beyrath
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to IN3172DEN2014 priority Critical patent/IN2014DN03172A/en
Priority to KR1020147018484A priority patent/KR101942132B1/ko
Priority to CN201280060559.2A priority patent/CN104011354A/zh
Priority to US14/362,337 priority patent/US9541021B2/en
Publication of WO2013083366A1 publication Critical patent/WO2013083366A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1402Adaptive control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • F02D41/2467Characteristics of actuators for injectors
    • F02D41/247Behaviour for small quantities
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for learning a minimum drive duration of injectors of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • Common rail injection also referred to as accumulator injection
  • accumulator injection is an injection system for internal combustion engines in which a high pressure pump delivers fuel to a high pressure level. The pressurized fuel then fills a piping system that is under constant pressure during engine operation.
  • An essential idea of common-rail injection is a complete separation of pressure generation from the actual injection process. As a result, an injection controlled exclusively by maps is possible.
  • An injection timing and an injection amount are controlled by an electronic engine controller.
  • the engine controller controls an electrically actuated injector per cylinder, the injector also being referred to as an injector.
  • An accumulator injection system on a four cylinder diesel engine includes, for example, an air mass meter, a controller, a high pressure pump, a high pressure accumulator (rail), injectors, a crankshaft speed sensor, a coolant temperature sensor, a fuel filter, and an accelerator pedal sensor.
  • a common rail storage injection system may vary in the number of injectors depending on existing cylinders.
  • the type of pressure control may differ among the various injection systems.
  • the pressure control valve on the Rail or with plug-in pumps eliminates the proportional mass valve on the suction side of the high-pressure pump.
  • a minimum driving duration of injectors such as.
  • a minimum electric drive duration which certainly does not lead to an injection
  • in a combustion engine thrust gradually increases the driving time to one over corresponding crankshaft encoder rotational speed signal of the internal combustion engine measurable speed change as a result of burned injected fuel quantity takes place.
  • all injection types for example, pilot injections, are corrected injector-specifically with respect to their actuation duration.
  • a drive duration is equal to the duration of an injection or an injection duration.
  • start / stop systems a fast and comfortable start is desired.
  • start reliability limited controllability of an engine spill to a defined target position and a too small combustion torque at high engine temperatures due to a low air density were identified.
  • a typical drag torque due to charge compression, friction and moment of inertia of an internal combustion engine during engine startup is about 120 Nm in a gasoline engine, which is a dynamic gas exchange torque.
  • An object of the present invention was now to avoid engine engine overruns for learning a minimum driving time of injection valves in hybrid propulsion concepts or acceleration of learning in conventional engine power and engine thrust driving concepts by extending the learning range to engine startup and engine startup Engine stop (engine stop) to allow.
  • a stepwise increase of the activation duration is to be understood as meaning that when the method according to the invention is carried out in each engine start or in each engine run in successive engine starts or engine outlets starting from the predetermined electrical activation duration, which certainly does not result in an injection, in each case at least one increment is added to the last set control duration and then in the subsequent engine startup or engine shutdown then an increment is added to it until then finally an injection with combustion via a speed signal is detected.
  • An increment is a previously defined amount of a unit of time by which an increase or change in the activation period is to take place.
  • a decrement describes a corresponding amount of a unit of time by which a reduction or reduction of the activation period should take place.
  • the number of increments by which the activation duration is increased in successive engine outlets or engine starts can be adjusted flexibly. This means that, as required, the number of increments to be added in a motor runout may vary in the range of one increment to ten or more increments.
  • the number of increments to be added in successive engine runs and / or consecutive engine starts used for the lean process may be incrementally increased from engine run to engine run to engine start to speed up the learning process.
  • the drive time which is minimally necessary, until there is an injection with combustion, must be set in and after a motor start until the initial or renewed minimum driving time, after a learning step, as was done in the respective engine start, a last learned driving time or a driving time that does not cause a dropout, d. H. It must come to this ignition period to an ignition of the engine.
  • the learning process is carried out in a series of consecutive engine exits, as long as the minimum actuation duration has not been reached, after a learning step in a respective engine runout no more actuation takes place or is switched over to a actuation period, which certainly is not leads to an injection, since the engine is in the engine outlet.
  • the core of the method according to the invention is a shift or extension of the learning of the minimum electrical control duration of injection valves from the engine engine thrust, as was described in the introduction, into the engine outflow and / or the engine startup.
  • engine runout means an engine shutdown after KL15-off or stop operation in start / stop systems or parallel hybrids.
  • An engine startup means an engine start after KL15-on or an engine startup at startup at
  • the electrical control period of the internal combustion engine is gradually increased.
  • procedural for measuring the injection with combustion is measured nes speed signal of a crankshaft sensor with the certainly no injection occurred and no occurred combustion compared speed signal of the same crankshaft encoder compared.
  • a crankshaft range is selected, in which a speed change of the at least one injector or the at least one injection valve is to be expected.
  • injection valve and "injector” are used synonymously with one another.
  • a regular shutdown of injections after a shutdown signal for the internal combustion engine with the lying in a regular injection order of the injectors in front of the injector to be trained injector in the event that the method is carried out in the engine outlet of the internal combustion engine, a regular shutdown of injections after a shutdown signal for the internal combustion engine with the lying in a regular injection order of the injectors in front of the injector to be trained injector.
  • a next possible injector on which injection and ignition can take place is determined and the learning and determination of the Actuation time then performed on this injector.
  • the specific injector-specific minimum electrical control duration is stored and saved in a control device memory of the motor vehicle. It is conceivable for a combustion chamber pressure sensor to be used to detect the injection with combustion as an alternative or in addition to the speed signals to be measured.
  • An advantage of the method according to the invention is the avoidance of previously necessary engine overrun phases in systems with the possibility of engine-off sails and in parallel hybrid concepts and thus in a fuel economy by eliminating engine drag power.
  • the learning time can be shortened efficiently by the method according to the invention.
  • the method as provided by the invention can in principle also be used in a motor startup.
  • a next possible cylinder on which can be injected and ignited determined and applied the learning process on this cylinder or on its associated injection valve.
  • crankshaft encoder speed signal can by measuring and storing other related data such as a Engine friction, which is dependent on an engine temperature, valve timing, a starter speed for the learning process in the start, a throttle opening, etc. further improve the above-described learning method with respect to the comparison of engine speeds and / or their gradients.
  • the learning method according to the invention can also be carried out, for example, in a conventional drive train with an internal combustion engine engine, whereby the learning time is shortened by an inventive extension of the learning process to the engine startup and / or engine shutdown phase.
  • a device for learning and determining a minimum injector-specific electrical activation duration for at least one injection valve of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the device according to the invention comprises means which, starting from a predetermined electrical activation duration, which certainly does not lead to an injection, the electrical activation duration in successive engine outlets and / or in successive engine starts of the internal combustion engine in each stepwise
  • the present invention relates to a method for learning and determining a minimum injector-specific electrical actuation period for at least one injection valve of an internal combustion engine of a motor vehicle, starting from a predetermined electrical actuation duration, in which there is an injection with combustion, the electrical drive duration in successive Engine spurs is gradually reduced in each engine spout until a drive time, in which it just comes to a suspension of an injection with combustion, then determines the last drive time reached, in which just does not come to a suspension of injection, as the minimum electric drive time becomes.
  • an approach to the minimum drive duration to be determined can be achieved by successively increasing an activation period in each engine startup, which certainly does not lead to an injection, by a predefined number of increments and, as soon as a drive duration is reached, in which there is a combustion injection in subsequent engine outlets, the drive duration determined in this way is successively reduced by a number of decrements, which are smaller in magnitude than the respective increments, until the injection with combustion is suspended last reached drive duration, which just does not lead to a suspension of injection, is set as the minimum control period.
  • the drive duration can also be successively reduced in successive engine outlets until a suspension of injection with combustion occurs, and then in successive engine starts this successively set activation duration increases again successively, starting from a control period in which combustion certainly occurs until it comes straight to an injection with combustion, in which case the corresponding drive time is determined as a minimum drive time.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a fuel metering system of an internal combustion engine to which an embodiment of the method according to the invention can be applied
  • FIG. 2 shows a flowchart of a further embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a further flow chart of a further embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram with essential elements of a
  • a Kraftstoffzumessaku 1 10 receives from a Kraftstoffzumessaku 1 10 a certain amount of fuel at a given time metered.
  • Various sensors 120 detect measured values 125 which characterize an operating state of the internal combustion engine or of a corresponding internal combustion engine and forward them to a control unit 130.
  • the control unit 130 is also supplied with various output signals 135 from further sensors 140. These detect quantities that characterize a state of the fuel metering unit and / or environmental conditions.
  • the control unit 130 calculates from the measured values 125 and the further variables 135 actuation pulses 145, with which the
  • Fuel metering unit 110 is acted upon.
  • the fuel metering unit 110 can be designed, for example, as a common rail system.
  • the duration and / or the beginning of a fuel injection is controlled by means of injection valves or injectors.
  • the corresponding injectors preferably include a solenoid valve or a piezoelectric actuator.
  • the control unit 10 calculates, in a manner known from the prior art, the amount of fuel to be injected into the internal combustion engine. This calculation is dependent on various measured values 125, such as, for example, a rotational speed n, a corresponding engine temperature, an actual start of injection and possibly even further variables 135, which characterize an operating state of a corresponding motor vehicle. These other variables are, for example, a driver's request, such as a position of an accelerator pedal, or a pressure and a temperature of the ambient air.
  • the controller 1 10 sets the desired amount of fuel in drive pulses. With this control pulse, the quantity-determining element of the
  • a quantity-determining member is the electrically operated valve.
  • This electrically operable valve is arranged so that the amount of fuel to be injected is determined between opening time or by the closing duration of the valve.
  • a small amount of fuel is metered into a cylinder just before the actual injection.
  • This injection is referred to as the pilot injection and the actual injection as the main injection.
  • a small amount of fuel is metered after said main injection, which is then referred to as post-injection.
  • an essential point is the determination of a minimum drive duration, which is also referred to as the minimum drive duration.
  • This facedan horrinstrasenchymal leads to an injection with combustion, with activation periods less than the adoptedan horrinn not lead to a combustion injection.
  • This experiencedan horrdauer depends on various factors, such as, for example, a temperature, a fuel grade, a lifetime, a rail pressure, manufacturing tolerances of the respective injector and other factors. Thus, in order to achieve an accurate amount of fuel, this minimum drive duration must be known for each injector or injector.
  • an electrical actuation duration is predetermined in which there is certainly no injection.
  • a second step 210 it is checked whether an engine spill of the corresponding internal combustion engine is present. If this is not the case, query 210 occurs again after a certain time. If query 210 detects that there is a motor stall, d. H. that no injections take place, in step 220, the activation duration for an injector to be trained or for the injection valve to be correspondingly trained is set to the predetermined electrical activation duration determined in step 200. Subsequently, in step 230, the drive duration by a predetermined
  • a step 240 it is then checked whether an injection with Burning took place. If this is not the case, then in step 230 in a subsequent engine run-off, in particular in a directly following engine run-off, the activation duration for the injector to be taught is again increased by a predetermined value. If the query 240 detects that an injection with combustion has taken place, then in step 250 the minimum injector-specific electrical activation duration for the injection valve to be correspondingly set to the last set activation duration.
  • a currently measured speed signal of a crankshaft transmitter can be compared with the speed signal of the same crankshaft transmitter measured in the case of certainly no injection and no combustion occurred.
  • differentiating methods and / or an evaluation of corresponding rotational speed gradients of the rotational speed signals and / or comparisons of rotational speed patterns are used to compare the rotational speed signals.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the method according to the invention, in which a minimum injector-specific electrical actuation time for at least one injection valve of an internal combustion engine of a motor vehicle is learned and determined, wherein in the case illustrated here the method is carried out during engine startup of the internal combustion engine. For this purpose, in step 300, an electrical actuation period is determined in which it is safe to none
  • step 310 Injection with combustion comes and first checks in step 310 whether a motor startup is present. If this is not the case, the query 310 occurs again after some time. If the query 310 detects that there is a motor startup and no injection yet takes place, then in step 320 the actuation duration for the injector to be taught is set to the predetermined electrical actuation time certainly not leading to an injection. Subsequently, in step 330, the drive duration is increased by a fixed predetermined value. Subsequently, it is checked in step 340 whether an injection with combustion has taken place. If this is not the case, then in step 330 in a subsequent, in particular a directly subsequent engine start, the activation duration for this injection valve is again increased by a fixed value.
  • the method is performed at the engine start of the internal combustion engine, starting from a position detection of the stationary internal combustion engine, a next possible injector on which can be injected and ignited, determined and set as the injector to be learned, on which the learning and determination described above the drive time is then performed.
  • the injector-specific minimum electrical control duration is stored and secured in a control device memory of the motor vehicle.
  • the learning process that can be carried out by the method according to the invention for a minimum activation duration is repeated individually as a function of the respective injector types until a desired adaptation of the corresponding activation duration has been achieved. Furthermore, if necessary, the learning process to be carried out with the method according to the invention can only be used if this is necessary for the implementation of an on-board diagnostic strategy or for a
  • the minimum activation time for an adaptation of injectors in the new state is initially used at shorter intervals, later at longer intervals.
  • Concrete intervals must be stored in diagrams or characteristic parameters such as. Control duration, switching cycles, mileage of the engine in h, or km mileage of the motor vehicle in km.
  • the method according to the invention or the learning process to be achieved with it is of course restarted with each replacement of individual injectors.
  • An initial configuration of a minimum actuation duration of the injectors used that is to say in the new state of the motor vehicle or the injection system, is selected so that the injectors at the minimum actuation time (application data) taking into account variations and tolerances in the respective Open production safely. Only with the learning method provided according to the invention is the minimum injector-specific activation duration generally smaller and thus optimized.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lernen und Bestimmen einer minimalen injektorspezifischen elektrischen Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, wobei ausgehend von einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, die elektrische Ansteuerdauer in aufeinanderfolgenden Motorausläufen und/oder in aufeinanderfolgenden Motoranläufen des Verbrennungsmotors schrittweise in jedem Motorauslauf und/oder jedem Motoranlauf bis zu einer Ansteuerdauer, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, erhöhen und dann diese Ansteuerdauer als minimale elektrische Ansteuerdauer bestimmen können. Ferner wird eine entsprechende Vorrichtung bereit gestellt.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Lernen einer minimalen Ansteuerdauer von Einspritzventilen eines Verbrennungsmotors
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lernen einer minimalen Ansteuerdauer von Einspritzventilen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Bei einer Common-Rail-Einspritzung, die auch als Speichereinspritzung bezeichnet wird, handelt es sich um ein Einspritzsystem für Verbrennungsmotoren, bei denen eine Hochdruckpumpe Kraftstoff auf ein hohes Druckniveau bringt. Der unter Druck stehende Kraftstoff füllt dann ein Rohrleitungssystem, das bei Motorbetrieb ständig unter Druck steht. Eine wesentliche Idee der Common-Rail- Einspritzung ist eine vollständige Trennung von Druckerzeugung vom eigentlichen Einspritzvorgang. Dadurch ist eine ausschließlich durch Kennfelder gesteuerte Einspritzung möglich. Ein Einspritzzeitpunkt und eine Einspritzmenge werden durch eine elektronische Motorsteuerung gesteuert. Die Motorsteuerung steuert ein elektrisch betätigtes Einspritzventil je Zylinder, wobei das Einspritzventil auch als Injektor bezeichnet wird.
Ein Speichereinspritzsystem an einem Vierzylinder-Dieselmotor umfasst bspw. einen Luftmassenmesser, ein Steuergerät, eine Hochdruckpumpe, einen Hochdruckspeicher (Rail), Injektoren, einen Kurbelwellendrehzahlsensor, ein Kühlmittel-Temperatursensor, einen Kraftstofffilter sowie ein Fahrpedalsensor. Ein derartiges Speicher-Einspritzsystem Common-Rail kann in der Anzahl der Injektoren in Abhängigkeit vorhandener Zylinder variieren. Ferner kann die Art der Druckregelung unter den verschiedenen Einspritzsystemen differieren. So entfällt bspw. beim sogenannten Einstellerkonzept mit Radialpumpen das Druckregelventil am Rail bzw. mit Steckpumpen entfällt das Mengenproportionalventil auf der Saugseite der Hochdruckpumpe. Ferner kann es Abweichungen geben in der Art der Vorförderung.
Bei einem Lernen einer minimalen Ansteuerdauer von Einspritzventilen, wie bspw. nach dem BOSCH-eigenen Konzept der "Nullmengenkalibrierung", wird ausgehend von einer minimalen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, in einem Verbrennungsmotorschub schrittweise die Ansteuerdauer erhöht bis eine über ein entsprechendes Kurbelwellengeberdreh- zahlsignal des Verbrennungsmotors messbare Drehzahländerung in Folge verbrannter eingespritzter Kraftstoffmenge erfolgt. Ausgehend von einer derart ermittelten minimalen elektrischen injektorspezifischen Ansteuerdauer werden alle Einspritztypen bspw. Voreinspritzungen bezüglich ihrer Ansteuerdauer injektorspezifisch korrigiert. Eine Ansteuerdauer ist gleichzusetzen mit der Dauer einer Einspritzung bzw. einer Einspritzdauer.
In hybriden Konzepten, die eine Abschaltung des Verbrennungsmotors zulassen wie bspw. bei reinem elektrischen Fahren beim Parallelhybrid oder Verbrennungsmotor-Aus Segeln, wird der Verbrennungsmotor zur Vermeidung von Schleppverlusten entkoppelt und ausgeschaltet. Damit würden aber die für das oben beschriebene Lernverfahren notwendigen Verbrennungsmotorschubphasen vollständig entfallen.
Insbesondere für sogenannte Start/Stopp-Systeme ist ein schnelles und komfortables Starten gewünscht. Als limitierende Faktoren für eine Startzuverlässigkeit wurden eingeschränkte Steuerbarkeit eines Motorauslaufs in eine definierte Zielposition sowie ein zu kleines Verbrennungsmoment bei hohen Motortemperaturen aufgrund einer zu geringen Luftdichte identifiziert. Ein typisches Schleppmoment in Folge von Ladungskompression, Reibung und Massenträgheitsmoment einer Verbrennungskraftmaschine während eines Motorstarts beträgt bei einem Benzinmotor etwa 120 Nm, was ein dynamisches Gaswechselmoment darstellt.
Um einen Benzinmotor über seinen oberen Totpunkt zu schleppen, bedarf es etwa 50 Nm. Wesentliche Unterscheidungsmerkmale von Diesel- zu Ottomotor sind die Folgenden: Das Brennverfahren (Selbstzündung) und damit verbundene höhere Verdichtungsverhältnisse (vgl. Ladungskompression), höhere Zylinderspitzendrücke (vgl Reibung) und damit verbundene größere Massen des Dieselmotors im Hinblick auf das Massenträgheitsmoment. Dies führt zu einem größeren Aufwand bei einem Motorstart hinsichtlich einer Startleistung und je nach Zylinderzahl einem relativ zum Ottomotor unrunden Auslaufen des entsprechenden Dieselaggregats. Wegen der vergleichsweise hohen Zylinderspitzendrücke ist bei einem Dieselmo tor mit etwa der doppelten Amplitude des Gaswechselmoments von Zylinder zu Zylinder zu rechnen. Damit verbunden ist eine größere Schwingungsanregung des Aggregats und ein unkomfortablerer Start- und Stoppverlauf. Zur Vermeidung von unkomfortablen Schüttelbewegungen des Verbrennungsmotors infolge von Gaswechselmomenten werden Drosselklappen im Ansaugkanal und/oder Abgasstauklappen des Abgasstranges des Verbrennungsmotors geschlossen. Damit federn die Zylinderkolben gegen die Luftsäulen luft- und abgasseitig.
In der Dissertation von Dipl.-Ing. Sören Hans-Jürgen Müller mit dem Titel "Der Startvorgang von hybridisierten Ottomotoren" (Darmstadt 2010), insbesondere in Kapitel 5 wird Näheres zum Hybridstart eines Ottomotors erläutert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nunmehr, eine Vermeidung von Verbrennungsmotorschubphasen zum Lernen einer minimalen Ansteuerdauer von Einspritzventilen in hybriden Antriebskonzepten bzw. eine Beschleunigung des Lernens in konventionellen Antriebskonzepten mit Verbrennungsmotor und Motorschubbetrieb durch Ausweitung des Lernbereichs auf einen Motoranlauf (Motor-Start) und einen Motorauslauf (Motor-Stopp) zu ermöglichen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren mit dem Merkmal von Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 10 bereitgestellt. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass zum Lernen und Bestimmen einer minimalen injektorspezifischen elektrischen Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs ausgehend von einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, die elektrische Ansteuerdauer in aufeinanderfolgenden Motorausläufen und/oder in aufeinanderfolgenden Motoranläufen des Verbrennungsmotors schrittweise in jedem Motorauslauf und/oder jedem Motoranlauf erhöht wird bis zu einer Ansteuerdauer, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, die dann als minimale elektrische Ansteuerdauer bestimmt wird.
Unter einer schrittweisen Erhöhung der Ansteuerdauer ist im Rahmen der vorliegenden Beschreibung zu verstehen, dass bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in jedem Motoranlauf bzw. in jedem Motorauslauf in aufeinanderfolgenden Motoranläufen bzw. Motorausläufen ausgehend von der vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, jeweils mindestens ein Inkrement auf die zuletzt eingestellte Ansteuerdauer addiert wird und dann im nachfolgenden Motoranlauf bzw. Motorauslauf dann wieder ein Inkrement dazu addiert wird bis dann letztlich eine Einspritzung mit Verbrennung über ein Drehzahlsignal erkannt wird. Ein Inkrement ist dabei ein zuvor festgelegter Betrag einer Zeiteinheit, um welchen eine Erhöhung bzw. Änderung der Ansteuerdauer erfolgen soll. Analog beschreibt ein Dekrement einen entsprechenden Betrag einer Zeiteinheit, um welchen eine Erniedrigung bzw. Reduktion der Ansteuerdauer erfolgen soll.
Die Anzahl von Inkrementen, um welche in aufeinanderfolgenden Motorausläufen bzw. Motoranläufen jeweils die Ansteuerdauer erhöht wird kann dabei flexibel eingestellt werden. Das bedeutet, dass je nach Bedarf die Anzahl hinzuzuaddierender Inkremente in einem Motorauslauf bzw. Motoranlauf im Bereich von einem Inkremet bis zu zehn oder mehr Inkrementen variieren kann. Gegebenenfalls kann auch während der Durchführung eines Lernprozesses die Anzahl hinzuzuaddierender Inkremente in aufeinanderfolgenden Motorausläufen und/oder aufeinanderfolgenden Motoranläufen, die zum Lemprozess genutzt werden, stufenweise von Motorauslauf zu Motorauslauf bzw. Motoranlauf zu Motoranlauf erhöht werden, um den Lernvorgang zu beschleunigen. Allerdings ist festzustellen, dass eine Erhöhung der Anzahl von hinzuzuaddierender Inkremente in einem jeweiligen Motorauslauf bzw. Motoranlauf den Mo- torauslauf bzw. Motoranlauf verlängert, bspw. pro Inkrement um jeweils eine Nockenwelleumdrehung.
Da der Lernprozess in der Regel nicht in einem Motoranlauf beendet werden kann sondern in der Regel eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Motoranläufe benötigt werden, um ausgehend von der vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, die Ansteuerdauer zu erreichen, die minimal nötig ist, bis es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, muss in und nach einem Motoranlauf so lange bis die erstmalige oder erneute minimale Ansteuerdauer gelernt ist, nach dem einen Lernschritt, wie er in dem jeweiligen Motoranlauf vollzogen wurde, eine zuletzt gelernte Ansteuerdauer oder eine Ansteuerdauer eingestellt werden, die nicht zu einem Aussetzer führt, d. h. es muss bei dieser Ansteuerdauer zu einer Zündung des Motors kommen. Wird der Lernprozess in einer Reihe von aufeinanderfolgenden Motorausläufen durchgeführt, so gilt hier, solange die minimale Ansteuerdauer nicht erreicht ist, dass nach einem Lernschritt in einem jeweiligen Motorauslauf gar keine Ansteue- rung mehr erfolgt bzw. auf eine Ansteuerdauer umgestellt wird, die mit Sicherheit nicht zu einer Einspritzung führt, da sich ja der Motor im Motorauslauf befindet.
Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Verlagerung bzw. Ausdehnung des Lernens der minimalen elektrischen Ansteuerdauer von Einspritzventilen vom Verbrennungsmotorschub, wie es einleitend beschrieben wurde, in den Verbrennungsmotorauslauf und/oder den Verbrennungsmotoranlauf.
Verbrennungsmotorauslauf bedeutet im Folgenden ein Verbrennungsmotorauslauf nach KL15- Aus bzw. Stopp-Betrieb bei Start/Stopp-Systemen bzw. Parallelhybriden. Ein Verbrennungsmotoranlauf bedeutet ein Verbrennungsmotorstart nach KL15-Ein bzw. ein Verbrennungsmotoranlauf im Start-Betrieb bei
Start/Stopp-Systemen bzw. Parallelhybridkonzepten.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, dass bei jedem Motorauslauf und/oder jedem Motoranlauf die elektrische Ansteuerdauer des Verbrennungsmotors schrittweise erhöht wird.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens wird zum Erkennen der Einspritzung mit Verbrennung ein aktuell gemesse nes Drehzahlsignal eines Kurbelwellengebers mit dem bei sicher keiner stattgefundenen Einspritzung und keiner stattgefundenen Verbrennung gemessenen Drehzahlsignal desselben Kurbelwellengebers verglichen.
Ferner ist es denkbar, dass beim Vergleichen der Drehzahlsignale differenzbildende Verfahren und/oder eine Auswertung entsprechender Drehzahlgradienten der Drehzahlsignale und/oder Vergleiche von Drehzahlmustern angewendet werden.
Als Messfenster für das aktuell zu messende Drehzahlsignal wird ein Kurbelwellenbereich gewählt, in dem eine Drehzahländerung des mindestens einen Injektors bzw. des mindestens einen Einspritzventils zu erwarten ist.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden die Bezeichnungen "Einspritzventil" und "Injektor" synonym zueinander verwendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Falle, dass das Verfahren im Motorauslauf des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, eine reguläre Abschaltung von Einspritzungen nach einem Abschaltsignal für den Verbrennungsmotor mit dem in einer regulären Einspritzreihenfolge der Injektoren vor dem anzulernenden Injektor liegenden Injektor erfolgen.
Alternativ dazu wird gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens im Falle, dass das Verfahren im Motoranlauf des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, ausgehend von einer Positionserkennung des stehenden Verbrennungsmotors ein nächster möglicher Injektor, auf dem eingespritzt und gezündet werden kann, bestimmt und das Lernen und Bestimmen der Ansteuerdauer dann auf diesem Injektor durchgeführt.
Vorzugsweise wird die bestimmte injektorspezifische minimale elektrische Ansteuerdauer in einem Steuergerätespeicher des Kraftfahrzeugs hinterlegt und gesichert. Es ist denkbar, dass zum Erkennen der Einspritzung mit Verbrennung alternativ oder ergänzend zu der zu messenden Drehzahlsignale ein Brennraumdrucksen- sor eingesetzt wird.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in einer Vermeidung von bisher dafür notwendigen Verbrennungsmotorschubphasen in Systemen mit der Möglichkeit von Motor-Aus Segeln und in Parallel-Hybridkonzepten und damit in einer Kraftstoffersparnis durch Wegfall von Verbrennungsmotorschleppleistung. In konventionellen Antriebskonzepten mit Verbrennungsmotor und Motorschubbetrieb kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die Lerndauer effizient verkürzt werden.
Um Lernbedingungen für einen jeweiligen Injektor bzw. ein jeweiliges Einspritzventil in einem Verbrennungsmotorauslauf zu erreichen, bevor der entsprechende Verbrennungsmotor zum Stillstand gekommen ist, kann bspw. eine reguläre Abschaltung der Einspritzungen nach KL15-Aus erst mit einem in der Einspritzreihenfolge vor dem anzulernenden Einspritzventil erfolgen und folglich nicht zwangsläufig mit einem auf KL15-Aus direkt nachfolgenden Einspritzventil. Sofern mit KL15-Aus und Abschalten der regulären Einspritzungen der Verbrennungsmotor einen Arbeitsbereich von mehr als einem Zylinder weiter dreht kann auch auf mehr als einem Zylinder das Lernverfahren für den jeweils zugehörigen Injektor bzw. das jeweils zugehörige Einspritzventil durchgeführt werden.
Wie bereits erwähnt, lässt sich das Verfahren wie erfindungsgemäß vorgesehen, prinzipiell auch in einem Motoranlauf verwenden. Hierbei wird ausgehend von einer Positionserkennung des entsprechend stehenden Motors bspw. aus einem hervorgehenden Motorauslauf ein nächster möglicher Zylinder, auf dem eingespritzt und gezündet werden kann bestimmt und das Lernverfahren auf diesem Zylinder bzw. auf dem ihm zugeordneten Einspritzventil angewandt.
Dann wird eine normale, nach dem Stand der Technik bekannte Startfunktion auf einem nächsten Zylinder entsprechend der regulären Zündreihenfolge angewandt.
Das oben eingeführte Referenz- (Kurbelwellengeber-) Drehzahlsignal kann durch eine Messung und Abspeicherung weiterer zugehörigen Daten wie bspw. einer Motorreibung, die abhängig ist von einer Motortemperatur, Ventilsteuerzeiten, einer Anlasser-Drehzahl für das Lernverfahren im Start, einer Drosselklappenöffnung usw. das voranstehend beschriebene Lernverfahren bezüglich des Vergleichs von Verbrennungsmotordrehzahlen und/oder deren Gradienten weiter verbessern.
Das erfindungsgemäße Lernverfahren kann bspw. bei einem konventionellen Triebstrang mit Verbrennungsmotor auch weiterhin im Verbrennungsmotorschub erfolgen, wobei durch eine erfindungsgemäße Ausweitung des Lernverfahrens auf die Motoranlauf- und/oder Motorauslaufphase die Lerndauer verkürzt wird.
Bei vorhandenem und aktivem Start/Stoppsystem wird das Lernverfahren noch weiter beschleunigt.
Ferner wird eine Vorrichtung zum Lernen und Bestimmen einer minimalen injektorspezifischen elektrischen Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst Mittel, die ausgehend von einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, die elektrische Ansteuerdauer in aufeinanderfolgenden Motorausläufen und/oder in aufei- nanderfolgenden Motoranläufen des Verbrennungsmotors schrittweise in jedem
Motorauslauf und/oder jedem Motoranlauf bis zu einer Ansteuerdauer, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, erhöhen und dann diese Ansteuerdauer als minimale elektrische Ansteuerdauer bestimmen können. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Lernen und Bestimmen einer minimalen injektorspezifischen elektrischen Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, wobei ausgehend von einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, die elektrische Ansteuerdauer in auf- einanderfolgenden Motorausläufen schrittweise in jedem Motorauslauf erniedrigt wird bis zu einer Ansteuerdauer, bei der es gerade zu einem Aussetzen einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, wobei dann die zuletzt erreichte Ansteuerdauer, bei der es gerade noch nicht zu einem Aussetzen der Einspritzung kommt, als minimale elektrische Ansteuerdauer bestimmt wird. Dabei kann eine Annäherung an die zu bestimmende minimale Ansteuerdauer dadurch erreicht werden, dass in aufeinanderfolgenden Motoranläufen in jedem Motoranlauf eine Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, sukzessiv um je eine vorgegebene Anzahl von Inkrementen erhöht wird und, sobald eine Ansteuerdauer erreicht wird, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt in nachfolgenden Motorausläufen die so bestimmte Ansteuerdauer sukzessiv um eine Anzahl von Dekrementen, die betragsmäßig jeweils geringer sind als die jeweiligen Inkremente, reduziert wird, bis es zu einem Aussetzen einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, wobei dann die zuletzt erreichte Ansteuerdauer, die gerade noch nicht zu einem Aussetzen der Einspritzung führt, als minimale Ansteuerdauer festgelegt wird.
Analog kann auch zunächst ausgehend von einer Ansteuerdauer, bei der es sicher zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, in aufeinanderfolgenden Motorausläufen sukzessiv die Ansteuerdauer reduziert werden bis es zu einem Aussetzen einer Einspritzung mit Verbrennung kommt und dann in nachfolgenden Motoranläufen diese zuletzt eingestellte Ansteuerdauer sukzessiv wieder erhöht werden, bis es gerade zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, wobei dann die entsprechende Ansteuerdauer als minimale Ansteuerdauer bestimmt wird.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung anwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftstoffzumesssystems eines Verbrennungsmotors, bei welchem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet werden kann, Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 3 zeigt ein weiteres Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm mit wesentlichen Elementen eines
Kraftstoffzumesssystems eines Verbrennungsmotors. Ein Verbrennungsmotor
100 erhält von einer Kraftstoffzumesseinheit 1 10 eine bestimme Kraftstoffmenge zu einem bestimmten Zeitpunkt zugemessen. Verschiedene Sensoren 120 erfassen Messwerte 125, die einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors bzw. einer entsprechenden Brennkraftmaschine charakterisieren, und leiten diese zu einem Steuergerät 130. Dem Steuergerät 130 werden ferner verschiedene Ausgangssignale 135 weiterer Sensoren 140 zugeleitet. Diese erfassen Größen, die einen Zustand der Kraftstoffzumesseinheit und/oder Umweltbedingungen charakterisieren. Das Steuergerät 130 berechnet ausgehend von den Messwerten 125 und den weiteren Größen 135 Ansteuerimpulse 145, mit denen die
Kraftstoffzumesseinheit 110 beaufschlagt wird. Die Kraftstoffzumesseinheit 110 kann bspw. als Common-Rail-System ausgebildet sein. Die Dauer und/oder der Beginn einer Kraftstoffeinspritzung wird dabei mittels von Einspritzventilen bzw. Injektoren gesteuert. Dabei beinhalten die entsprechenden Injektoren vorzugsweise ein Magnetventil bzw. einen piezoelektrischen Aktor.
Im Folgenden wird das Magnetventil und/oder der piezoelektrische Aktor, der die Kraftstoffzumessung beeinflusst, als elektrisch betätigbares Einspritzventil bezeichnet. Das Steuergerät 1 10 berechnet in nach dem Stand der Technik bekannter Weise, die in die Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge. Diese Berechnung erfolgt abhängig von verschiedenen Messwerten 125, wie bspw. einer Drehzahl n, einer entsprechenden Motortemperatur, einem tatsächlichen Einspritzbeginn und evtl. noch weiteren Größen 135, die einen Betriebszustand ei- nes entsprechenden Kraftfahrzeugs charakterisieren. Diese weiteren Größen sind bspw. ein Fahrerwunsch, wie bspw. eine Stellung eines Fahrpedals, oder ein Druck und eine Temperatur der Umgebungsluft. Das Steuergerät 1 10 setzt dann die gewünschte Kraftstoffmenge in Ansteuerimpulse um. Mit diesem An- steuerimpuls wird dann das mengenbestimmende Glied der
Kraftstoffzumesseinheit beaufschlagt. Als mengenbestimmendes Glied dient das elektrisch betätigte Ventil. Dieses elektrisch betätigbare Ventil ist so angeordnet, dass zwischen Öffnungsdauer bzw. durch die Schließdauer des Ventils die einzuspritzende Kraftstoffmenge festgelegt wird. Häufig wird eine kleine Kraftstoffmenge, kurz vor der eigentlichen Einspritzung in einen entsprechenden Zylinder dazugemessen. Dadurch kann das Geräuschverhalten des Motors wesentlich verbessert werden. Diese Einspritzung wird als Voreinspritzung und die eigentliche Einspritzung als Haupteinspritzung bezeichnet. Ferner kann vorgesehen sein, dass eine kleine Kraftstoffmenge nach der genannten Haupteinspritzung zugemessen wird, was dann als Nacheinspritzung bezeichnet wird. Wie bereits eingangs erwähnt, ist ein wesentlicher Punkt die Bestimmung einer minimalen Ansteuerdauer, welche auch als Mindestansteuerdauer bezeichnet wird. Diese Mindestansteuerdauer führt zu einer Einspritzung mit Verbrennung, wobei Ansteuerdauern kleiner als die Mindestansteuerdauern nicht zu einer Einspritzung mit Verbrennung führen. Diese Mindestansteuerdauer hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie bspw. einer Temperatur, einer Kraftstoffsorte, einer Lebensdauer, einem Raildruck, Fertigungstoleranzen des jeweiligen Injektors und weiteren Einflüssen. Demnach muss, um eine genaue Kraftstoffmenge erzielen zu können, diese Mindestansteuerdauer für jeden Injektor bzw. jedes Einspritzventil bekannt sein.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 2 dargestellt. In einem ersten Schritt 200 wird eine elektrische Ansteuerdauer vorgegeben, bei der es sicher nicht zu einer Einspritzung kommt. In einem zweiten Schritt 210 wird überprüft, ob ein Motorauslauf des entsprechenden Verbrennungsmotors vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt nach einiger Zeit erneut die Abfrage 210. Erkennt die Abfrage 210, dass ein Motorauslauf vorliegt, d. h. dass keine Einspritzungen erfolgen, so wird in Schritt 220 die Ansteuerdauer für einen anzulernenden Injektor bzw. für das entsprechend anzulernende Einspritzventil auf die in Schritt 200 bestimmte vorgegebene elektrische Ansteuerdauer gesetzt. Anschließend wird in Schritt 230 die Ansteuerdauer um einen vorgegebenen
Wert erhöht. In einem Schritt 240 wird dann überprüft, ob eine Einspritzung mit Verbrennung stattgefunden hat. Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt 230 in einem nachfolgenden Motorauslauf, insbesondere in einem direkt nachfolgenden Motorauslauf die Ansteuerdauer für das anzulernende Einspritzventil nochmals um einen vorgegebenen Wert erhöht. Erkennt die Abfrage 240, dass eine Ein- spritzung mit Verbrennung stattgefunden hat, so wird in Schritt 250 die minimale injektorspezifische elektrische Ansteuerdauer für das entsprechend anzulernende Einspritzventil auf die zuletzt eingestellte Ansteuerdauer gesetzt.
Zum Erkennen der Einspritzung mit Verbrennung kann dabei ein aktuell gemes- senes Drehzahlsignal eines Kurbelwellengebers mit dem bei sicher keiner stattgefundenen Einspritzung und keiner stattgefundenen Verbrennung gemessenen Drehzahlsignal desselben Kurbelwellengebers verglichen werden. Dabei werden zum Vergleichen der Drehzahlsignale differenzbildende Verfahren und/oder eine Auswertung entsprechender Drehzahlgradienten der Drehzahlsignale und/oder Vergleiche von Drehzahlmustern angewendet. Ferner ist es denkbar, dass als
Messfenster für das aktuell zu messende Drehzahlsignal ein Kurbelwellenbereich gewählt wird, in dem eine Drehzahländerung des Injektors bzw. des Einspritzventils zu erwarten ist. Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem eine minimale injektorspezifische elektrische Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs angelernt und bestimmt wird, wobei in dem hier dargestellten Fall das Verfahren im Motoranlauf des Verbrennungsmotors durchgeführt wird. Dazu wird in einem Schritt 300 eine elektrische Ansteuerdauer bestimmt, bei der es sicher zu keiner
Einspritzung mit Verbrennung kommt und in einem Schritt 310 zunächst überprüft, ob ein Motoranlauf vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt nach einiger Zeit erneut die Abfrage 310. Erkennt die Abfrage 310, dass ein Motoranlauf vorliegt und noch keine Einspritzung erfolgt, so wird in Schritt 320 die Ansteuerdauer für das anzulernende Einspritzventil auf die vorgegebene elektrische Ansteuerdauer gesetzt, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt. Anschließend wird in Schritt 330 die Ansteuerdauer um einen festen vorgegebenen Wert erhöht. Anschließend wird in Schritt 340 überprüft, ob eine Einspritzung mit Verbrennung stattgefunden hat. Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt 330 in einem nachfol- genden, insbesondere einem direkt nachfolgenden Motoranlauf die Ansteuerdauer für diese Einspritzventil nochmals um einen festen Wert erhöht. Erkennt die Abfrage 340 dann, dass eine Einspritzung mit Verbrennung erfolgt, so wird in einem Schritt 350 die Mindestansteuerdauer für das entsprechende Einspritzventil auf den zuletzt eingestellten Wert gesetzt. Im Fall dass das Verfahren im Motoranlauf des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, wird zunächst ausgehend von einer Positionserkennung des stehenden Verbrennungsmotors ein nächster möglicher Injektor, auf dem eingespritzt und entzündet werden kann, bestimmt und als der anzulernende Injektor festgesetzt, auf welchem das voranstehend beschriebene Lernen und Bestimmen der Ansteuerdauer dann durchgeführt wird.
Die injektorspezifische minimale elektrische Ansteuerdauer wird in einem Steuergerätspeicher des Kraftfahrzeugs hinterlegt und gesichert. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren durchführbare Lernprozess für eine minimale Ansteuerdauer wird in Abhängigkeit von jeweiligen Injektortypen individuell so lang wiederholt, bis eine gewünschte Adaption der entsprechenden Ansteuerdauer erreicht ist. Ferner kann der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführende Lernprozess bei Bedarf nur dann angewendet werden, wenn dies zur Umsetzung einer On-Board-Diagnosestrategie oder dies für eine
Monitoring-Gesetzgebung erforderlich ist.
Produktspezifisch wird dabei die minimale Ansteuerdauer für eine Adaption von Injektoren im neuen Zustand zunächst in kürzeren Abständen, später in längeren Abständen eingesetzt. Konkrete Intervalle müssen dabei in Diagrammen oder charakteristischen Parameter wie bspw. Ansteuerdauer, Schaltspiele, Laufleistung des Verbrennungsmotors in h, oder km Laufleistung des Kraftfahrzeugs in km hinterlegt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der damit zu erzielende Lernprozess wird ferner natürlich mit jedem Austausch von Einzelinjektoren erneut gestartet.
Eine Anfangskonfiguration einer minimalen Ansteuerdauer der eingesetzten Injektoren d. h. im Neuzustand des Kraftfahrzeugs bzw. des Einspritzsystems ist so gewählt, dass die Injektoren bei der minimalen Ansteuerdauer (Applikationsdaten) unter Berücksichtigung von Streuungen und Toleranzen bei der jeweiligen Fertigung sicher öffnen. Erst mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Lernverfahren wird die minimale injektorspezifische Ansteuerdauer in der Regel kleiner und dadurch optimiert.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Lernen und Bestimmen einer minimalen injektorspezifischen elektrischen Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, wobei ausgehend von einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, die elektrische Ansteuerdauer in aufeinanderfolgenden Motorausläufen und/oder in aufeinanderfolgenden Motoranläufen des Verbrennungsmotors schrittweise in jedem Motorauslauf und/oder jedem Motoranlauf erhöht wird bis zu einer Ansteuerdauer, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, die dann als minimale elektrische Ansteuerdauer bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem zum Erkennen der Einspritzung mit Verbrennung ein aktuell gemessenes Drehzahlsignal eines Kurbelwellengebers mit dem bei sicher keiner stattgefundenen Einspritzung und keiner stattgefundenen Verbrennung gemessenen Drehzahlsignal desselben Kurbelwellengebers verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem zum Vergleichen der Drehzahlsignale differenzbildende Verfahren und/oder eine Auswertung entsprechender Drehzahlgradienten der Drehzahlsignale und/oder Vergleiche von Drehzahlmustern angewendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem als Messfenster für das aktuell zu messende Drehzahlsignal ein Kurbelwellenbereich gewählt wird, in dem eine Drehzahländerung des Injektors zu erwarten ist.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem, im Falle, dass das Verfahren im Motorauslauf des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, eine reguläre Abschaltung von Einspritzungen nach einem Abschaltsignal für den Verbrennungsmotor mit dem in einer regulären Einspritzrei- henfolge der Injektoren vor dem anzulernenden Injektor liegenden Injektor erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem, im Falle, dass das Verfahren im Motoranlauf des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, ausgehend von einer Positionserkennung des stehenden Verbrennungsmotors ein nächster möglicher Injektor, auf dem eingespritzt und gezündet werden kann, bestimmt und das Lernen und Bestimmen der Ansteuerdauer dann auf diesem Injektor durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die bestimmte injektorspezifische minimale elektrische Ansteuerdauer in einem Steuergerätespeicher des Kraftfahrzeugs hinterlegt und gesichert wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem zum Erkennen der Einspritzung mit Verbrennung alternativ oder ergänzend zu der zu messenden Drehzahlsignale ein Brennraumdrucksensor eingesetzt wird.
Vorrichtung zum Lernen und Bestimmen einer minimalen
injektorspezifischen elektrischen Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit Mitteln, die ausgehend von einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, die elektrische Ansteuerdauer in aufeinanderfolgenden Motorausläufen und/oder in aufeinanderfolgenden Motoranläu fen des Verbrennungsmotors schrittweise in jedem Motorauslauf und/oder jedem Motoranlauf bis zu einer Ansteuerdauer, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, erhöhen und dann diese Ansteuerdauer als minimale elektrische Ansteuerdauer bestimmen können. 10. Verfahren zum Lernen und Bestimmen einer minimalen injektorspezifischen elektrischen Ansteuerdauer für mindestens ein Einspritzventil eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, wobei ausgehend von einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, die elektrische Ansteuerdauer in aufeinanderfolgenden Motorausläufen schrittweise in jedem Motorauslauf erniedrigt wird bis zu einer Ansteuerdauer, bei der es gerade zu einem Aussetzen einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, wobei dann die zuletzt erreichte Ansteuer- dauer, die gerade noch nicht zu einem Aussetzen der Einspritzung führt, als minimale elektrische Ansteuerdauer bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem eine Annäherung an die zu bestimmende minimale Ansteuerdauer dadurch erreicht wird, dass ausgehend von der vorgegebenen elektrischen Ansteuerdauer, die sicher nicht zu einer Einspritzung führt, in aufeinanderfolgenden Motoranläufen sukzessiv in jedem Motoranlauf die Ansteuerdauer sukzessiv um eine vorgegebene Anzahl von Inkrementen erhöht wird und, sobald eine Ansteuerdauer erreicht wird, bei der es zu einer Einspritzung mit Verbrennung kommt in nachfolgenden Motorausläufen die so bestimmte Ansteuerdauer um eine Anzahl von Dekrementen, die betragsmäßig jeweils geringer sind als die jeweiligen Inkremen- te, reduziert wird, bis es zu einem Aussetzen einer Einspritzung mit Verbrennung kommt, wobei dann die zuletzt erreichte Ansteuerdauer, die gerade noch nicht zu einem Aussetzen der Einspritzung führt, als minimale Ansteuerdauer festgelegt wird.
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