DE102008021495B4

DE102008021495B4 - Method for balancing an injection system of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102008021495B4
Application number: DE102008021495.7A
Authority: DE
Inventors: Emmanuel Routier; Kayhan Goeney; Dr. Hagel Reinhold; Peter Schimmelpfennig; Mehmet Tuna
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: DE102008021495A1

Abstract

Verfahren zum Abgleichen eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, umfassend die Schritte:- Bereitstellen einer Brennkraftmaschine (1) mit-- mehreren Zylindern (3),-- einem Einspritzsystem (4), das den Zylindern (3) zugeordnete Einspritzeinheiten (5) aufweist, und-- einer mit den Zylindern (3) zusammenwirkenden Kurbelwelle (7),- Auswählen einer abzugleichenden Einspritzeinheit (5),- Ansteuern der ausgewählten Einspritzeinheit (5) zum Einspritzen von Kraftstoff (6) in den Zylinder (3), wobei ein Einspritzdauerstartwert (T) schrittweise um einen Einspritzdaueränderungswert (ΔT) verändert wird,- Bestimmen eines digitalen Drehzahlsignals (N) der Kurbelwelle (7),- Transformieren des Drehzahlsignals (N) in einen Winkel-Frequenz-Bereich, wobei das transformierte Drehzahlsignal (N) in dem Winkel-Frequenz-Bereich mindestens einen Spektralanteil einer Ordnung aufweist, und- Auswerten des transformierten Drehzahlsignals (N) bis bei einem Einspritzdauermindestwert (T) eine stabile Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs (6) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass- die weiteren Einspritzeinheiten (5) zum Einspritzen von Kraftstoff (6) in die zugehörigen Zylinder (3) derart angesteuert werden, dass der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung verstimmt wird, und- ausschließlich der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung zum Detektieren der stabilen Verbrennung ausgewertet wird.Method for balancing an injection system of an internal combustion engine, comprising the steps: - providing an internal combustion engine (1) with - a plurality of cylinders (3), - an injection system (4) having injection units (5) associated with the cylinders (3), and - a crankshaft (7) cooperating with the cylinders (3), - selecting an injection unit to be adjusted (5), - activating the selected injection unit (5) for injecting fuel (6) into the cylinder (3), an injection duration starting value ( T) is changed stepwise by an injection duration value (ΔT), - determining a digital speed signal (N) of the crankshaft (7), - transforming the speed signal (N) into an angular frequency range, wherein the transformed speed signal (N) in the Angular frequency range has at least one spectral component of an order, and- evaluating the transformed speed signal (N) until a minimum injection value (T) a stable verb tion of the injected fuel (6) is detected, characterized in that the further injection units (5) for injecting fuel (6) into the associated cylinders (3) are controlled in such a way that the spectral component of half the ignition order is detuned, and only the spectral component of half the ignition order is evaluated for detecting the stable combustion.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for balancing an injection system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen weisen zur Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder ein Einspritzsystem mit mehreren Einspritzeinheiten auf, die jeweils einem Zylinder zugeordnet sind. Den Einspritzeinheiten wird von einer Steuereinheit eine Einspritzdauer vorgegeben, während der eine Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder erfolgt. Aufgrund von unvermeidbaren Fertigungstoleranzen der Einspritzeinheiten sowie aufgrund des Auftretens von Alterungseffekten werden den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine bei gleicher elektrischer Ansteuerung der Einspritzeinheiten unterschiedliche Kraftstoffmengen zugemessen. Eine Abweichung von der gewünschten und als optimal erkannten einzuspritzenden Kraftstoffmenge führt zu einer Verschlechterung des Rundlaufs der Brennkraftmaschine. Dies ist insbesondere bei kleinen eingespritzten Kraftstoffmengen, wie beispielsweise im Leerlaufbetrieb, kritisch.Internal combustion engines in motor vehicles have an injection system with a plurality of injection units, each associated with a cylinder, for injecting fuel into the cylinders. The injection units are given an injection duration by a control unit, during which an injection of fuel into the cylinders takes place. Due to unavoidable manufacturing tolerances of the injection units and due to the occurrence of aging effects, the individual cylinders of the internal combustion engine are metered with different amounts of fuel for the same electrical control of the injection units. A deviation from the desired and recognized as optimal injected fuel quantity leads to a deterioration of the concentricity of the internal combustion engine. This is especially critical for small quantities of fuel injected, such as in idle mode.

Aus der DE 10 2007 015 654 A1 ist ein Verfahren zum Abgleichen eines Einspritzsystems bekannt, bei dem die elektrische Ansteuerung der abzugleichenden Einspritzeinheit bis zur Detektion einer stabilen Verbrennung des in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffs verändert wird. Zur Detektion der stabilen Verbrennung wird ein Drehzahlsignal der Kurbelwelle in einen Winkel-Frequenz-Bereich transformiert und der Spektralanteil 0,5-ter Ordnung ausgewertet. Zur Verbesserung der Abgleichgenauigkeit werden weitere Spektralanteile höherer Ordnung bei der Auswertung berücksichtigt. Nachteilig ist, dass bei dem bekannten Verfahren zur genauen Detektion der stabilen Verbrennung ein hoher Rechenaufwand erforderlich ist.From the DE 10 2007 015 654 A1 For example, a method for balancing an injection system is known in which the electrical control of the injection unit to be adjusted is changed until the detection of stable combustion of the fuel injected into the cylinder. To detect the stable combustion, a speed signal of the crankshaft is transformed into an angular frequency range and the spectral component of the 0.5th order is evaluated. To improve the matching accuracy, further spectral components of higher order are taken into account in the evaluation. The disadvantage is that in the known method for the accurate detection of stable combustion, a high computational effort is required.

In der DE 102 35 665 A1 ist ein Regelungsverfahren zur Regelung der Betriebsweise einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei dem eine Regelungseinrichtung eine Einrichtung zur Signalabtastung, eine nachgeschaltet angeordnete Einrichtung zur Frequenzanalyse sowie eine nachgeschaltet angeordnete Einrichtung zur Zylinderklassifikation aufweist. Zunächst wird eine Drehzahl ermittelt und anschließend das Drehzahlsignal in einen Winkel-Frequenzbereich transformiert, wobei die Transformation mittels einer Hartley-Transformation erfolgt. Außerdem ist eine Vorrichtung zur Regelung der Betriebsweise einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mittels eines solchen Verfahrens sowie eine Brennkraftmaschine offenbart.In the DE 102 35 665 A1 a control method for controlling the operation of an internal combustion engine is described in which a control device comprises a means for signal sampling, a downstream arranged means for frequency analysis and a downstream arranged means for cylinder classification. First, a rotational speed is determined and then the rotational speed signal is transformed into an angular frequency range, wherein the transformation takes place by means of a Hartley transformation. In addition, a device for controlling the operation of an internal combustion engine of a motor vehicle by means of such a method and an internal combustion engine is disclosed.

Aus der US 6 021 758 A ist ein Verfahren zum Auswuchten eines Motorzylinders bekannt, das folgende Schritte umfasst: a) Erfassen einer Drehzahl des Motors mehrere Male während einer Zeitperiode, b) Durchführen einer Fourier-Transformation bei der erfassten Motordrehzahl, wodurch mindestens eine Fourier-Transformationskomponente erzeugt wird, die einer Motorordnung des Motors entspricht, c) Bestimmen einer Zylinderungleichgewichtsbedingung aus einer Phase der Fourier-Transformationskomponente, und d) Anwenden einer vorbestimmten Einstellung auf einen Kraftstoffzufuhrbefehl des Motors, wobei die vorbestimmte Einstellung basierend auf der im Schritt c) durchgeführten Bestimmung ausgewählt wird. Vorzugsweise wird dabei das Erfassen der Motordrehzahl mittels eines Hall-Effekt-Sensors bewirkt.From the US 6 021 758 A a method for balancing a motor cylinder is known, comprising the steps of: a) detecting a rotational speed of the motor a plurality of times during a period of time, b) performing a Fourier transform at the detected engine speed, whereby at least one Fourier transformation component is generated, the one C) determining a cylinder imbalance condition from a phase of the Fourier transform component, and d) applying a predetermined adjustment to a fueling command of the engine, wherein the predetermined adjustment is selected based on the determination made in step c). Preferably, the detection of the engine speed is effected by means of a Hall effect sensor.

In der DE 100 55 192 A1 ist ein Verfahren zur Rundlaufregelung für Dieselmotoren beschrieben. Insbesondere bei hochzylindrigen Brennkraftmaschinen überlagern sich die Drehzahlanteile der Zylinder in einer Weise, dass bei Betrachtung der Drehzahlkurve keine Rückschlüsse mehr auf die Drehzahlanteile der einzelnen Zylinder möglich sind, was neue Auswertungsmethoden bedingt. Deshalb werden die Beiträge der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine zur Drehbeschleunigung anhand des Drehzahlverlaufs der Kurbelwelle bestimmt, indem die Zylinder nacheinander einzeln abgeschaltet werden. Aus den so gewonnenen Drehzahlverlaufskurven wird ein Impulsantwortspektrum eines Arbeitsspieles zumindest für die Harmonische der 0,5-ten Ordnung gebildet. Im Normalbetrieb wird dann ständig der Drehzahlverlauf der Kurbelwelle über den Winkel jedes Arbeitsspieles aufgenommen. Durch Fouriertransformation werden die Fourierkoeffizienten als resultierende zumindest der Harmonischen der 0,5-ten Ordnung bestimmt. Korrekturfaktoren für die Einspritzmengen zur Gleichstellung der einzelnen Zylinder bezüglich ihrer Drehzahlanteile werden gewonnen, indem die in Richtung der Impulsantwortvektoren liegenden Komponenten der Resultierenden mit den Impulsantworten multipliziert und durch Addition zusammengefasst werden.In the DE 100 55 192 A1 a method for concentricity control for diesel engines is described. Particularly in the case of high-cylinder internal combustion engines, the rotational speed components of the cylinders overlap in such a way that, when the speed curve is considered, it is no longer possible to determine the speed components of the individual cylinders, which necessitates new evaluation methods. For this reason, the contributions of the individual cylinders of the internal combustion engine to the rotational acceleration are determined on the basis of the speed curve of the crankshaft, in which the cylinders are switched off one after the other individually. From the thus obtained speed curve curves, an impulse response spectrum of a working cycle is formed at least for the harmonics of the 0.5th order. In normal operation, the speed curve of the crankshaft is then constantly recorded over the angle of each working cycle. By Fourier transform, the Fourier coefficients are determined as the resulting at least the 0.5th order harmonics. Correction factors for the injection quantities for equalizing the individual cylinders with respect to their speed components are obtained by multiplying the components of the resultant in the direction of the impulse response vectors by the impulse responses and combining them by addition.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abgleichen eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das ein einfaches und genaues Abgleichen des Einspritzsystems ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide a method for balancing an injection system of an internal combustion engine, which allows a simple and accurate balancing of the injection system.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die stabile Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs mit hoher Genauigkeit detektiert wird, wenn während des Ansteuerns der ausgewählten und abzugleichenden Einspritzeinheit der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung in dem transformierten Drehzahlsignal verstimmt wird. Das Einsetzen oder Aussetzen der stabilen Verbrennung wirkt sich unmittelbar in dem Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung aus, so dass ausschließlich dieser Spektralanteil zum Detektieren der stabilen Verbrennung ausgewertet werden muss. Dadurch, dass ausschließlich der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung ausgewertet werden muss, ergibt sich ein vergleichsweise geringer Rechenaufwand. Die halbe Zünd-Ordnung ergibt sich als ein Viertel der Zylinderanzahl der Brennkraftmaschine.This object is achieved by a method having the features of claim 1. According to the invention, it has been recognized that the stable combustion of the injected fuel is detected with high accuracy when the spectral component of half the ignition order in the transformed speed signal is detuned during the activation of the selected injection unit to be adjusted. The onset or exposition of the stable combustion has an immediate effect in the spectral component of half the ignition order, so that only this spectral component must be evaluated to detect the stable combustion. The fact that only the spectral component of half the ignition order must be evaluated, resulting in a relatively low computational effort. Half the ignition order results as a quarter of the number of cylinders of the internal combustion engine.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 2 verringert den Rechenaufwand.A development according to claim 2 reduces the computational effort.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht eine zuverlässige Detektion der stabilen Verbrennung.A development according to claim 3 enables a reliable detection of the stable combustion.

Eine Hartley-Transformation nach Anspruch 4 kann ausschließlich durch reelle Operationen berechnet werden. Die Transformation des Drehzahlsignals in den Winkel-Frequenz-Bereich ist somit mit einem geringen Rechenaufwand möglich.A Hartley transform according to claim 4 can be calculated solely by real operations. The transformation of the speed signal in the angle-frequency range is thus possible with a low computational cost.

Eine Fourier-Transformation nach Anspruch 5 hat sich in der Praxis bewährt.A Fourier transform according to claim 5 has proven itself in practice.

Eine Weiterbildung nach den Ansprüchen 6 bis 8 ermöglicht eine gezielte Verstimmung des Spektralanteils der halben Zünd-Ordnung und somit eine hochgenaue Detektion der einsetzenden oder aussetzenden stabilen Verbrennung.A development according to claims 6 to 8 enables a targeted detuning of the spectral component of half the ignition order and thus a highly accurate detection of the onset or intermittent stable combustion.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine, und
2 eine Prinzipdarstellung eines Steuergerätes der Brennkraftmaschine in 1.

Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawing. Show it:

1 a schematic diagram of an internal combustion engine, and
2 a schematic diagram of a control unit of the internal combustion engine in 1 ,

Eine Brennkraftmaschine 1 weist einen Motorblock 2 mit mehreren Zylindern 3 und einem Einspritzsystem 4 auf. Das Einspritzsystem 4 umfasst für jeden Zylinder 3 eine Einspritzeinheit 5 zum Einspritzen von Kraftstoff 6. Wie in 1 gezeigt ist, weist die Brennkraftmaschine 1 sechs Zylinder 3 auf, so dass eine Zylinderanzahl gerade ist und Z = 6 beträgt. Die Brennkraftmaschine 1 kann sowohl eine selbstzündende als auch eine nicht selbstzündende Brennkraftmaschine 1 sein.An internal combustion engine 1 has an engine block 2 with several cylinders 3 and an injection system 4 on. The injection system 4 includes for each cylinder 3 an injection unit 5 for injecting fuel 6 , As in 1 is shown, the internal combustion engine 1 six cylinders 3 so that a cylinder number is even and Z = 6. The internal combustion engine 1 can both a self-igniting and a non-self-igniting internal combustion engine 1 be.

Innerhalb des Motorblocks 2 ist eine Kurbelwelle 7 angeordnet und aus diesem herausgeführt. Zur Umwandlung der in den Zylindern 3 freigesetzten Energie des Kraftstoffs 6 in eine Rotationsbewegung ist die Kurbelwelle 7 mit nicht näher dargestellten Zylinderkolben verbunden.Inside the engine block 2 is a crankshaft 7 arranged and led out of this. To convert the in the cylinders 3 released energy of the fuel 6 in a rotational movement is the crankshaft 7 connected to cylinder piston, not shown.

An einem aus dem Motorblock 2 herausgeführten Ende der Kurbelwelle 7 ist zur Messung einer Drehzahl der Kurbelwelle 7 ein Geberrad 8 angeordnet. Das Geberrad 8 weist zur Ermittlung eines der Drehzahl entsprechenden Drehzahlsignals N der Kurbelwelle 7 äquidistante Winkelmarkierungen 9 auf. Die Winkelmarkierungen 9 weisen einen Markenabstand ΔM auf, der beispielsweise 10° Kurbelwellenumdrehung entspricht. Das Geberrad 8 und die Einspritzeinheiten 5 stehen in Signalverbindung mit einem Steuergerät 10 zur Steuerung der Brennkraftmaschine 1. Das Steuergerät 10 umfasst eine Signalabtastungseinheit 11, eine Signalvorverarbeitungseinheit 12, eine Transformationseinheit 13, eine Auswerteeinheit 14 und eine Ansteuereinheit 15.At one of the engine block 2 led out end of the crankshaft 7 is for measuring a speed of the crankshaft 7 a donor wheel 8th arranged. The donor wheel 8th has to determine a rotational speed corresponding to the speed signal N of the crankshaft 7 equidistant angle markings 9 on. The angle marks 9 have a mark distance ΔM, which corresponds to, for example, 10 ° crankshaft revolution. The donor wheel 8th and the injection units 5 are in signal connection with a control unit 10 for controlling the internal combustion engine 1 , The control unit 10 comprises a signal sampling unit 11 a signal preprocessing unit 12 , a transformation unit 13 , an evaluation unit 14 and a drive unit 15 ,

Im normalen Fahrbetrieb wird anhand eines Fahrerwunsches mittels der Ansteuereinheit 15 ein Soll-Einspritzdauerwert T_S ermittelt, der einer Soll-Kraftstoffmenge M_S entspricht, die den einzelnen Zylindern 3 mittels der Einspritzeinheiten 5 zugemessen werden soll. Aufgrund von Fertigungstoleranzen der Einspritzeinheiten 5 und aufgrund von Alterungseffekten weicht eine tatsächlich eingespritzte Ist-Kraftstoffmenge M_I bei einem vorgegebenen Soll-Einspritzdauerwert T_S von der gewünschten Soll-Kraftstoffmenge M_S ab. Aufgrund dieses Abweichens kommt es zu einer Verschlechterung des Rundlaufs und des Emissionsverhaltens der Brennkraftmaschine 1. Um den Rundlauf und das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine 1 zu verbessern, wird eine Korrektur der Soll-Einspritzdauern T_S für die einzelnen Einspritzeinheiten 5 durchgeführt, so dass die tatsächlich eingespritzte Ist-Kraftstoffmenge M_I der gewünschten Soll-Kraftstoffmenge M_S entspricht. Diese Korrektur wird als Abgleich der Einspritzeinheiten 5 bezeichnet.In normal driving is based on a driver's request by means of the drive unit 15 determines a desired injection duration value T _S , which corresponds to a desired fuel quantity M _S , the individual cylinders 3 by means of the injection units 5 should be measured. Due to manufacturing tolerances of the injection units 5 and due to aging effects, an actually injected actual fuel quantity M _I deviates from the desired setpoint fuel quantity M _S for a given desired injection duration value T _S. Due to this deviation, there is a deterioration of the concentricity and the emission behavior of the internal combustion engine 1 , To the concentricity and the emission behavior of the internal combustion engine 1 is to be corrected, a correction of the target injection durations T _S for the individual injection units 5 performed so that the actual injected actual fuel amount M _I corresponds to the desired desired fuel amount M _S. This correction will be done as an adjustment of the injection units 5 designated.

In dem Steuergerät 10 ist eine Zündreihenfolge der Zylinder 3 und die Zylinderanzahl Z gespeichert. Die Zündreihenfolge der Brennkraftmaschine 1 ist 1-5-3-6-2-4. Im normalen Fahrbetrieb werden die Einspritzeinheiten 5 entsprechend der Zündreihenfolge mittels der Ansteuereinheit 15 angesteuert. Die Signalabtastungseinheit 11 detektiert ständig die Zeiten zwischen den Winkelmarkierungen 9 des Geberrades 8 und rechnet diese in ein digitales Drehzahlsignal N der Kurbelwelle 7 um. Das digitale Drehzahlsignal N wird anschließend der Signalvorverarbeitungseinheit 12 zugeführt, in der mittels gespeicherter Korrekturwerte mechanische Fertigungstoleranzen des Geberrades 8 korrigiert werden. Mechanische Fertigungstoleranzen sind beispielsweise nicht äquidistante Abstände der Winkelmarkierungen 9. Weiterhin kann in der Signalvorverarbeitungseinheit 12 eine Schleppkorrektur durchgeführt werden.In the control unit 10 is a firing order of the cylinders 3 and the cylinder number Z is stored. The firing order of the internal combustion engine 1 is 1-5-3-6-2-4. In normal driving, the injection units 5 according to the firing order by means of the drive unit 15 driven. The Signal sampling unit 11 constantly detects the times between the angle marks 9 the donor wheel 8th and calculates this in a digital speed signal N of the crankshaft 7 around. The digital speed signal N is then the signal preprocessing unit 12 supplied in the means of stored correction values mechanical manufacturing tolerances of the encoder wheel 8th Getting corrected. Mechanical manufacturing tolerances are, for example, not equidistant distances of the angle markings 9 , Furthermore, in the signal preprocessing unit 12 a towing correction be performed.

Das Drehzahlsignal N wird der Transformationseinheit 13 zugeführt, die das Drehzahlsignal N mittels einer diskreten Hartley-Transformation in einen Winkel-Frequenz-Bereich transformiert. Die diskrete Hartley-Transformation ist ausschließlich mittels reeller Operationen berechenbar, so dass die Transformation schnell und einfach durchführbar ist. Alternativ kann das Drehzahlsignal N mittels einer diskreten Fourier-Transformation in den Winkel-Frequenz-Bereich transformiert werden.The speed signal N becomes the transformation unit 13 which transforms the rotational speed signal N by means of a discrete Hartley transformation in an angular frequency range. The discrete Hartley transformation can only be calculated by means of real operations, so that the transformation is quick and easy to carry out. Alternatively, the rotational speed signal N can be transformed into the angular frequency range by means of a discrete Fourier transformation.

Mittels der diskreten Hartley-Transformation wird das Drehzahlsignal N in Spektralanteile verschiedener Ordnungen zerlegt. Die einzelnen Spektralanteile sind durch eine Amplitude A und eine Phase P gekennzeichnet. Der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung wird der Auswerteeinheit 14 zur Auswertung bereitgestellt. Die Zünd-Ordnung ergibt sich allgemein aus der Zylinderanzahl Z/2 und ist für eine Zylinderanzahl Z = 6 gleich der dritten Ordnung. Für eine Zylinderanzahl Z = 6 ist somit die halbe Zünd-Ordnung gleich der 1,5-ten Ordnung.By means of the discrete Hartley transformation, the speed signal N is decomposed into spectral components of different orders. The individual spectral components are characterized by an amplitude A and a phase P. The spectral component of half the ignition order becomes the evaluation unit 14 provided for evaluation. The ignition order generally results from the number of cylinders Z / 2 and is equal to the third order for a cylinder number Z = 6. Thus, for a cylinder number Z = 6, half the ignition order is equal to the 1.5th order.

Nachfolgend wird beispielhaft das Abgleichen der Einspritzeinheit 5 des ersten Zylinders 3 beschrieben. Die einzelnen Einspritzeinheiten 5 werden nachfolgend entsprechend den zugehörigen Zylindern 3 als erste bis sechste Einspritzeinheit 5 bezeichnet.The following is an example of the balancing of the injection unit 5 of the first cylinder 3 described. The individual injection units 5 are below according to the associated cylinders 3 as first to sixth injection unit 5 designated.

Zum Abgleichen der ersten Einspritzeinheit 5 ermittelt die Ansteuereinheit 15 zunächst eine Anzahl von weiteren Einspritzeinheiten 5, die zur Verstimmung des Spektralanteils der halben Zünd-Ordnung, also des Spektralanteils 1,5-ter Ordnung, angesteuert werden müssen. Die Anzahl der weiteren anzusteuernden Einspritzeinheiten 5 ergibt sich als halbe Zylinderanzahl Z und beträgt Z/2 = 3. Somit werden zusätzlich zu der abzugleichenden ersten Einspritzeinheit 5 drei weitere Einspritzeinheiten 5 zur Verstimmung des Spektralanteils der halben Zünd-Ordnung angesteuert. Das Ansteuern der ersten Einspritzeinheit 5 erfolgt derart, dass ein vordefinierter Einspritzdauerstartwert T₀ schrittweise um einen Einspritzdaueränderungswert ΔT verändert wird. Der vordefinierte Einspritzdauerstartwert T₀ und der Einspritzdaueränderungswert ΔT ergeben somit entsprechend der Schrittanzahl einen aktuellen Einspritzdauerwert T. Die Ansteuerung der drei weiteren Einspritzeinheiten 5 erfolgt entsprechend der Ansteuerung im normalen Fahrbetrieb, so dass den drei weiteren Einspritzeinheiten 5 im Wesentlichen eine gleiche Menge an Kraftstoff 6 zugemessen wird. Die drei weiteren Einspritzeinheiten 5 sind in der Zündreihenfolge nicht zueinander benachbart. Bei einer Zündreihenfolge von 1-5-3-6-2-4 sind dies die vierte, die fünfte und die sechste Einspritzeinheit 5.For balancing the first injection unit 5 determines the control unit 15 First, a number of other injection units 5 , which must be controlled to detune the spectral component of half the ignition order, ie the spectral component of the 1.5th order. The number of additional injection units to be controlled 5 results as half the cylinder number Z and is Z / 2 = 3. Thus, in addition to the first injection unit to be adjusted 5 three more injection units 5 activated to detune the spectral component of half the ignition order. The driving of the first injection unit 5 is performed such that a predefined injection duration start value T _{0 is changed} stepwise by an injection duration change value ΔT. The predefined injection duration start value T ₀ and the injection duration change value ΔT thus produce a current injection duration value T corresponding to the number of steps. The control of the three further injection units 5 takes place in accordance with the control in normal driving, so that the three other injection units 5 essentially an equal amount of fuel 6 is measured. The three other injection units 5 are not adjacent to each other in the firing order. For a firing order of 1-5-3-6-2-4, these are the fourth, fifth, and sixth injection units 5 ,

Während des schrittweisen Veränderns des Einspritzdauerwertes T wird ständig das Drehzahlsignal N bestimmt und in den Winkel-Frequenz-Bereich transformiert. Der Auswerteeinheit 14 wird ständig der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung zugeführt. Die Auswerteeinheit 14 wertet ausschließlich die Amplitude A_1,5 der halben Zünd-Ordnung aus. Detektiert die Auswerteeinheit 14 eine Mindeständerung der Amplitude A_1,5 der halben Zünd-Ordnung, so sendet die Auswerteeinheit 14 ein Signal an die Ansteuereinheit 15, die einen Einspritzdauermindestwert T_M bestimmt. Der Einspritzdauermindestwert T_M ergibt sich aus dem aktuellen Einspritzdauerwert T. Bei dem Einspritzdauermindestwert T_M spritzt die erste Einspritzeinheit 5 eine Menge von Kraftstoff 6 in den ersten Zylinder 3 ein, so dass eine stabile Verbrennung des Kraftstoffs 6 stattfindet. Die Mindeständerung der Amplitude A_1,5 der halben Zünd-Ordnung wird durch Vorversuche so bestimmt, dass das Einsetzen oder Aussetzen der stabilen Verbrennung zuverlässig detektierbar ist.During the stepwise change of the injection duration value T, the speed signal N is constantly determined and transformed into the angular frequency range. The evaluation unit 14 the spectral component of half the ignition order is constantly supplied. The evaluation unit 14 exclusively evaluates the amplitude A _1.5 of half the firing order. Detects the evaluation unit 14 a minimum change in the amplitude A _1.5 half the ignition order, so sends the evaluation 14 a signal to the drive unit 15 which determines an injection duration minimum value T _M. The minimum injection _duration value T _M results from the current injection duration value T. At the minimum injection value T _M, the first injection unit is injected 5 a lot of fuel 6 in the first cylinder 3 a, allowing a stable combustion of the fuel 6 takes place. The minimum change in the amplitude A _1.5 of half the ignition order is determined by preliminary experiments so that the onset or suspension of stable combustion is reliably detectable.

Der Einspritzdauermindestwert T_M der ersten Einspritzeinheit 5 wird in dem Steuergerät 10 gespeichert und zur Korrektur der Ansteuerung der ersten Einspritzeinheit 5 im normalen Fahrbetrieb verwendet.The minimum injection duration value T _{M of} the first injection unit 5 is in the controller 10 stored and to correct the control of the first injection unit 5 used in normal driving.

Zum Abgleichen der ersten Einspritzeinheit 5 kann entweder das Einsetzen der stabilen Verbrennung oder das Aussetzen der stabilen Verbrennung detektiert werden. Beim Detektieren einer einsetzenden stabilen Verbrennung wird der Einspritzdauerstartwert T₀ zunächst derart gering gewählt, dass keine stabile Verbrennung stattfindet. Anschließend wird der Einspritzdauerstartwert T₀ schrittweise um den Einspritzdaueränderungswert ΔT erhöht. Beim Detektieren einer aussetzenden stabilen Verbrennung wird der Einspritzdauerstartwert T₀ zunächst derart hoch gewählt, dass eine stabile Verbrennung garantiert ist. Anschließend wird der Einspritzdauerstartwert T₀ schrittweise um den Einspritzdaueränderungswert ΔT erniedrigt.For balancing the first injection unit 5 For example, either the onset of stable combustion or the suspension of stable combustion can be detected. When detecting an incipient stable combustion, the injection duration start value T _{0 is} initially selected to be so low that no stable combustion takes place. Subsequently, the injection duration start value T _{0 is} gradually changed by the injection duration value .DELTA.T elevated. Upon detecting intermittent stable combustion, the injection duration start value T _{0 is} initially selected to be high enough to guarantee stable combustion. Subsequently, the injection duration start value T _{0 is} decreased stepwise by the injection duration change value ΔT.

Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Abgleich die Schwingungsenergie der Brennkraftmaschine 1 in einem einzigen Spektralanteil konzentriert ist, kann der Abgleich mit einer hohen Genauigkeit erfolgen. Weiterhin ist der Abgleich einfach durchführbar, da nur der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung ausgewertet werden muss.Characterized in that in the inventive method after the adjustment, the vibration energy of the internal combustion engine 1 concentrated in a single spectral component, the adjustment can be made with high accuracy. Furthermore, the adjustment is easy to carry out, since only the spectral component of half the ignition order must be evaluated.

Das Abgleichen der zweiten bis sechsten Einspritzeinheit 5 erfolgt in entsprechender Weise. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt auf, welche weiteren Einspritzeinheiten 5 beim Abgleichen der zweiten bis sechsten Einspritzeinheit 5 angesteuert werden, um den Spektralanteil der halben Zündordnung zu verstimmen. Tabelle 1 Abzugleichende Einspritzeinheit Weitere angesteuerte Einspritzeinheiten 2 4,5,6 3 4,5,6 4 1,2,3 5 1,2,3 6 1,2,3 The balancing of the second to sixth injection unit 5 takes place in a corresponding manner. Table 1 below shows which other injection units 5 when balancing the second to sixth injection unit 5 be controlled in order to detune the spectral component of half the firing order. Table 1 Adjusted injection unit Further controlled injection units 2 4,5,6 3 4,5,6 4 1,2,3 5 1,2,3 6 1,2,3

Die Ansteuerung der einzelnen Zylinder 3 ist unabhängig von der Bauweise (Reihenbauweise oder V-Bauweise) der Brennkraftmaschine 1. Der Spektralanteil der halben Zünd-Ordnung kann bei beliebiger gerader Zylinderanzahl verstimmt werden, beispielsweise auch bei einer Zylinderanzahl Z = 8, 10 oder 12.The control of the individual cylinders 3 is independent of the construction (series construction or V-construction) of the internal combustion engine 1 , The spectral component of half the ignition order can be detuned with any even cylinder number, for example, even with a cylinder number Z = 8, 10 or 12.

Bei einer Zündreihenfolge der Brennkraftmaschine 1 von 1-2-4-6-5-3 erfolgt das Abgleichen der Einspritzeinheiten 5 gemäß nachfolgender Tabelle 2: Tabelle 2 Abzugleichende Einspritzeinheit Weitere angesteuerte Einspritzeinheiten 1 2,3,6 2 1,4,5 3 1,4,5 4 2,3,6 5 2,3,6 6 1,4,5 In a firing order of the internal combustion engine 1 From 1-2-4-6-5-3, the injection units are adjusted 5 according to the following Table 2: Table 2 Adjusted injection unit Further controlled injection units 1 2,3,6 2 1,4,5 3 1,4,5 4 2,3,6 5 2,3,6 6 1,4,5

Vorteilhafterweise wird bei dieser Zündreihenfolge zunächst die erste, dann die vierte, fünfte, zweite, dritte und sechste Einspritzeinheit 5 abgeglichen, so dass die jeweils weiteren Einspritzeinheiten 5 sich nur einmal verändern.Advantageously, in this firing order first the first, then the fourth, fifth, second, third and sixth injection unit 5 adjusted so that each additional injection units 5 change only once.

Claims

Method for balancing an injection system of an internal combustion engine, comprising the steps: - providing an internal combustion engine (1) with - a plurality of cylinders (3), - an injection system (4) having injection units (5) associated with the cylinders (3), and - a crankshaft (7) cooperating with the cylinders (3), - selecting an injection unit to be adjusted (5), - activating the selected injection unit (5) for injecting fuel (6) into the cylinder (3), an injection duration starting value ( T ₀ ) is changed in steps by an injection duration value (ΔT), - determining a digital speed signal (N) of the crankshaft (7), - transforming the speed signal (N) into an angular frequency range, wherein the transformed speed signal (N) in the angle-frequency range has at least one spectral component of an order, and - evaluating the transformed speed signal (N) up to an injection minimum value (T _M ) ei ne stable combustion of the injected fuel (6) is detected, characterized in that - the further injection units (5) for injecting fuel (6) into the associated cylinders (3) are controlled in such a way that the spectral component of the half ignition order is detuned, and - excluding the spectral component of half the ignition order for detecting the stable combustion is evaluated.

Method according to Claim 1 , characterized in that only one amplitude (A _1.5 ) of half the ignition order is evaluated.

Method according to Claim 2 , characterized in that when evaluating a minimum change in the amplitude (A _1.5 ) of half the firing order is detected.

Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the transformation of the speed signal (N) takes place by means of a discrete Hartley transformation.

Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the transformation of the speed signal (N) takes place by means of a discrete Fourier transformation.

Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the number of further injection units (5) corresponds exactly to a half cylinder number (Z).

Method according to Claim 6 , characterized in that the further injection units (5) the associated cylinders (3) substantially equal to an amount of fuel (6).

Method according to Claim 6 or 7 , characterized in that the further injection units (5) are not adjacent in a firing order.