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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm und ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine zum Ansteuern eines Einspritzventils der Brennkraftmaschine gemäß einer Nadelhubelektrische Größe-Kennlinie.
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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung geht von dem aus der
DE 199 05 340 A1 hervorgehenden Stand der Technik aus, aus der es bekannt ist, bei einem piezoelektrischen Aktor Drift- und Alterungserscheinungen durch eine Adaption der Ansteuerkennlinie zu kompensieren. Aus der
DE 39 26 031 C1 sind ganz allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Adaption eines Stellglied-Kennlinienverlaufs bekannt. Die
DE 36 42 476 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung zur Einbeziehung von additiv und multiplikativ wirkenden Korrekturgrößen bei einem kontinuierlich Kraftstoff zuführenden System. Aus der
DE 699 03 271 T2 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zum schnellen Selbstanpassen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einer Brennkraftmaschine bekannt. In der
DE 197 57 334 A1 wird ein Verfahren zum Überwachen einer Steuerung eines Stellglieds beschrieben.
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Im Stand der Technik sind Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung grundsätzlich bekannt. Derartige Brennkraftmaschinen weisen in der Regel Kraftstoffeinspritzventile mit Piezo-Antrieb auf, bei denen die in die Brennkammern der Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge sowohl über die Einspritzdauer wie auch über den Nadelhub einstellbar ist. Der Nadelhub am Ventilsitz wird durch Ansteuern eines Aktors des Einspritzventils mit einer elektrischen Größe, insbesondere durch Aufbringen elektrischer Ladung, eingestellt. Wie in 6 gezeigt, steigt der Nadelhub H linear mit der auf den Piezo-Aktor aufgebrachten elektrischen Ladung Q, wobei sich der in 6 gezeigte lineare Zusammenhang mathematisch wie folgt beschreiben lässt: H = m·(Q – Q0), (1) wobei
- H
- den Nadelhub;
- m
- die Steigung der Nadelhub-zu-Ladungs-Kennlinie;
- Q
- die aufgebrachte Ladung; und
- Q0
- die Ladungsmenge am Öffnungspunkt, bei dem der Nadelhub gleich null ist
repräsentiert.
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In 6 sind zwei Nadelhub-Ladungsmenge-Kennlinien dargestellt, wobei die durchgezogen gezeichnete Kennlinie KL∅ eine gemittelte Kennlinie ist, die das durchschnittliche Verhalten einer Vielzahl von produzierten Einspritzventilen mit Piezo-Antrieb repräsentiert. Eine derartige Kennlinie ist üblicherweise werksseitig in den Steuergeräten zur Ansteuerung von Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung implementiert. Sie dient traditionell zum Berechnen des Nadelhubs bei Vorgabe einer bestimmten Ladung gemäß der obigen Gleichung 1.
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Aufgrund von Toleranzen bei Bauteilen und Fertigungsprozessen, wobei dann die Toleranzen insbesondere das Hubvermögen des Aktors, die Steifigkeiten von Bauteilen und Kontaktstellen sowie die Einstellung von Federn, Wellbalkgeometrien und Kopplerverhalten betreffen, weicht das Verhalten eines einzelnen Einspritzventils in der Regel von dem durch die Durchschnittskennlinie KL∅ repräsentierten durchschnittlichen Verhalten von Einspritzventilen desselben Typs ab. Dies zeigt sich darin, dass die Kennlinie KL eines individuellen einzelnen Einspritzventils von der Durchschnittskennlinie KL∅ sowohl hinsichtlich ihrer Steigung sowie auch hinsichtlich ihres Achsenabschnittes, insbesondere des Achsenabschnittes, der die auf den Aktor des Einspritzventils aufzubringende Ladung Q0 im Öffnungspunkt repräsentiert, abweicht. Eine derartige von der Durchschnittskennlinie abweichende Kennlinie KL ist in 6 gestrichelt dargestellt. Die gegenüber der Durchschnittskennlinie veränderte Steigung der individuellen Kennlinie ist in 6 lediglich der Vollständigkeit halber eingezeichnet; sie wird jedoch bei der vorliegenden Erfindung nicht weiter berücksichtigt.
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Gegenstand der Erfindung ist dagegen der bei der individuellen Kennlinie KL gegenüber der Durchschnittskennlinie KL∅ veränderte Öffnungspunkt beziehungsweise anders ausgedrückt der veränderte Offsetwert. In 6 ist diese Veränderung des Offsetwertes dadurch erkennbar, dass sich der Schnittpunkt der individuellen Kennlinie KL mit der Abszisse, auf der die auf den Aktor aufzubringende Ladung aufgetragen ist, gegenüber dem Schnittpunkt der Durchschnittskennlinie mit der Abszisse von Q0∅ nach Q0 verschoben hat. Diese Verschiebung hat den Nachteil, dass, solange sie unerkannt bleibt und die Ansteuerung des Einspritzventils irrtümlicherweise gemäß der Durchschnittskennlinie erfolgt, zum Beispiel zum Öffnen des Einspritzventils lediglich die Ladungsmenge Q0∅ anstatt der eigentlich erforderlichen Ladungsmenge Q0 aufgebracht wird. Tatsächlich findet dann jedoch bei dieser auf den Aktor des Einspritzventils aufgebrachten Ladung noch keine Öffnung des Ventils und damit auch noch keine Kraftstoffeinspritzung statt. Diese erfolgt erst dann, wenn die auf den Aktor des Einspritzventils aufgebrachte Ladungsmenge die für das individuelle Einspritzventil charakteristische Ladungsmenge beziehungsweise den charakteristischen Offset-Wert Q0 erreicht und überschreitet. Die Differenz zwischen den beiden Ladungsmengen Q0∅ und Q0 wird nachfolgend im Unterschied zu den einzelnen Offsetwerten auch als Offsetfehler bezeichnet.
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Je nach Größe dieses Offsetfehlers ist die Einstellung des Öffnungspunktes bei einem tatsächlich verwendeten Einspritzventil nur näherungsweise möglich. Dies ist deswegen nachteilig, weil dann zum einen die Zumessung der Kraftstoffmenge falsch berechnet wird, weil ein bestehendes Verschmutzungsrisiko für die Ventildüse falsch eingeschätzt wird und daraus resultierend auch die Form des Einspritzstrahls nicht kontrollierbar ist.
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Um diese Nachteile zu überwinden, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein bekanntes Verfahren, ein bekanntes Computerprogramm und ein bekanntes Steuergerät zum Ansteuern eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine derart weiterzubilden, dass eine präzisere Ansteuerung des Einspritzventils im Hinblick auf seinen Öffnungspunkt möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Demnach erfolgt die Lösung für das einleitend beschriebene Verfahren dadurch, dass der Betrag des Offsetwertes (GO) so gewählt ist, dass er den Öffnungspunkt des individuell verwendeten Einspritzventils repräsentiert.
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Die Ansteuerung des Einspritzventils zur Einstellung des Nadelhubs kann mit verschiedenen elektrischen Größen erfolgen, insbesondere durch Aufbringen einer geeigneten elektrischen Ladungsmenge, durch Aufbringen einer geeigneten Energiemenge durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Spannung oder durch Einspeisen eines geeigneten elektrischen Stromes.
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Vorteile der Erfindung
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Mit der genauen Einstellung des Offsetwertes ist es vorteilhafterweise möglich, die Zumessung von Kraftstoff für die Brennkraftmaschine genau zu dosieren, ein Verschmutzungsrisiko zu minimieren und den Sprühstrahl wunschgemäß einzustellen.
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Gemäß der Erfindung wird der gesuchte Offset-Wert durch Ausführen der folgenden Schritte ermittelt:
- a) Auswählen und Einstellen eines geeigneten Arbeitspunktes auf der Kennlinie;
- b) Verändern der elektrischen Größe, mit welcher das Einspritzventil angesteuert wird, gegenüber dem Betrag dieser elektrischen Größe im Arbeitspunkt;
- c) Ermitteln der aus der Veränderung der elektrischen Größe resultierenden Veränderung des Nadelhubs des Einspritzventils gegenüber dessen Nadelhub im Arbeitspunkt; und
- d) Berechnen des gesuchten Offset-Wertes der elektrischen Größe aus der Veränderung der elektrischen Größe und der daraus resultierenden Veränderung des Nadelhubs unter der Voraussetzung, dass die Kennlinie linear verläuft.
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Die Einstellung eines geeigneten Arbeitspunktes umfasst die Einstellung einer entsprechenden elektrischen Größe und daraus resultierend die Einstellung eines für den Arbeitspunkt charakteristischen Nadelhubs.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der gesuchte Offset-Wert durch Ausführen der folgenden Schritte berechnet:
- S0) Vorgeben eines Startwertes für den Betrag der elektrischen Größe;
- u) zusätzliches beziehungsweise erneutes Ansteuern des Einspritzventils während eines Einspritzzyklus mit der vorgegebenen elektrischen Größe;
- v) Feststellen durch Auswerten geeigneter Messgrößen der Brennkraftmaschine (100), ob die erneute Ansteuerung des Einspritzventils zu einer Veränderung der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge gegenüber einer zuvor durchgeführten erneuten Ansteuerung geführt hat, um aus dieser Veränderung rückschließen zu können, ob der vorgegebene Betrag der elektrischen Größe den Öffnungspunkt des individuell verwendeten Einspritzventils mit einer gewünschten vorgegebenen Genauigkeit repräsentiert oder nicht; und
- w) wenn der Betrag der elektrischen Größe noch nicht hinreichend genau ist: Wiederholen der Schritte u) und v) in später folgenden Einspritzzyklen mit einem jeweils veränderten vorgegebenen Betrag der elektrischen Größe; oder
- SX) Verwenden des zuletzt vorgegebenen Betrags der elektrischen Größe als individuellen Offset-Wert G0 für die zukünftige Ansteuerung des Einspritzventils, wenn in Schritt v) festgestellt wurde, dass dieser Betrag den Öffnungspunkt des Einspritzventils hinreichend genau repräsentiert.
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Vorteilhafterweise ermöglicht die Erfindung eine genaue Berechnung des für ein tatsächlich verwendetes Einspritzventil charakteristischen Offsetwertes. Damit ist es insbesondere möglich, diejenige elektrische Größe G0 genau zu berechnen, die für ein tatsächlich verwendetes Einspritzventil erforderlich ist, um dessen Öffnungspunkt, das heißt den Punkt, wo der Nadelhub gerade noch null ist, genau einstellen zu können.
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Aufwendige Verfahren zur Sicherstellung eines bestimmten Nadelhubs (Klassierung der Ventile) können eventuell entfallen. Der Offset-Fehler kann laufend bestimmt werden. Somit werden auch Driften durch Temperaturänderung, Druckeinflüsse, Alterung, Verschleiß und sonstige systematische Offset-Abweichungen erkannt. Besonders bei Teilhubbetrieb hat der Offset-Fehler einen großen Einfluss auf die Zumessgenauigkeit. Durch den bekannten Offset-Fehler können Streuungen im Teilhubbetrieb verringert werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Computerprogramm für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine und durch eben dieses Steuergerät gelöst. Die Vorteile dieses Computerprogramms und des Steuergerätes entsprechen den oben im Hinblick auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die der Beschreibung beigefügten Figuren detailliert beschrieben, wobei
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1 eine Brennkraftmaschine mit Steuergerät;
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3 einen Graphen mit einer für ein bestimmtes Einspritzventil individuellen Nadelhub(H)-Ladungsmengen(Q)-Kennlinie;
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4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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5 Abwandlungen zu einzelnen Schritten des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels; und
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6 einen Graphen mit zwei unterschiedlichen Nadelhub(H)-Ladungsmengen(Q)-Kennlinien gemäß dem Stand der Technik;
zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt die wesentlichen strukturellen Komponenten, die der Erfindung zugrunde liegen. Dabei handelt es sich um die Brennkraftmaschine 100, deren Einspritzventile 30-1...30-4 von einem Steuergerät 10 angesteuert werden. Die Einspritzventile 30-1...30-4 dienen dazu, Kraftstoff aus einem Tank 20 im Ansprechen auf Signale von dem Steuergerät 10 in die Zylinder 50 der Brennkraftmaschine dosiert einzuspritzen.
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2 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Erfassen eines individuellen Offsetfehlers G0 einer elektrischen Größe G, mit welcher ein Einspritzventil 30-1...30-4 einer Brennkraftmaschine 100 angesteuert wird.
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Das erste Ausführungsbeispiel sieht zur Bestimmung des individuellen Offsetwertes zunächst in Schritt a) vor, dass das verwendete Einspritzventil in einem geeigneten Arbeitspunkt auf seiner ihm eigenen Nadelhub-elektrische Größe-Kennlinie (KL) betriebenen wird. Ein geeigneter Arbeitspunkt zeichnet sich dadurch aus, dass er ausreichend große Aussteuerbereiche sowohl zu kleineren als auch zu größeren Ladungsmengen hin auf der Kennlinie ermöglicht. In einem nachfolgenden Schritt b) ist dann vorgesehen, dass ausgehend von dem Betrag der elektrischen Größe, das heißt insbesondere von der aufgebrachten Ladung, wie sie zur Einstellung des Arbeitspunktes verwendet wurde, diese elektrische Größe nun gegenüber dem Betrag dieser Größe GT im Arbeitspunkt verändert wird. Nachfolgend wird dann in einem Schritt c) aus dieser Veränderung der elektrischen Grüße G die für das konkret verwendete Einspritzventil resultierende Veränderung des Nadelhubs gegenüber dem Nadelhub im Arbeitspunkt ermittelt. Aus der Veränderung von sowohl der elektrischen Größe wie auch der daraus resultierenden Veränderung des Nadelhubs wird nachfolgend in Schritt d) zunächst die Steigung der für das verwendete Einspritzventil charakteristischen Nadelhub-elektrische Größe-Kennlinie ermittelt. Aus der Kenntnis des Arbeitspunktes auf der Kennlinie und der Steigung der Kennlinie lässt sich dann der für das verwendete Einspritzventil spezifische gesuchte Offset-Wert G0 als Schnittpunkt der linearen Kennlinie mit der Achse des Graphen, auf der die elektrische Größe aufgetragen ist, das heißt bei einem Nadelhub von null, berechnen.
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Diese vorgeschlagene Berechnungsmethode wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
3 näher erläutert. In
3 ist die für das verwendete Einspritzventil charakteristische lineare Kennlinie KL gestrichelt dargestellt. Als elektrische Größe ist in
3 auf der Abszisse die Ladungsmenge Q aufgetragen. Die Steigung dieser Geraden lässt sich, wie oben beschrieben, durch eine Veränderung der Ladungsmenge gegenüber der Ladungsmenge Q
T im Arbeitspunkt und einer daraus resultierenden Veränderung des Nadelhubs H gegenüber dem Nadelhub H
T im Arbeitspunkt ermitteln. In
3 sind die Veränderung der Ladung als Faktor f
Q gegenüber der Ladungsmenge Q
T im Arbeitspunkt und die Veränderung des Nadelhubs als Faktor f
H gegenüber dem Nadelhub H
T im Arbeitspunkt dargestellt. Aus diesen Größen lässt sich unter der Voraussetzung, dass zwischen dem Nadelhub und der Ladungsmenge ein linearer Zusammenhang besteht, der für das verwendete Einspritzventil gesuchte Ladungsmengen-Offsetwert Q
0 gemäß der folgenden Geradengleichung berechnen:
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Wird das Steuergerät
10 allgemein mit einer elektrischen Größe angesteuert, so lässt sich die zur Einstellung des Öffnungspunktes bei dem verwendeten Einspritzventil einzustellende elektrische Größe G
0 wie folgt berechnen:
wobei G
T die elektrische Größe im Arbeitspunkt repräsentiert.
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Nachfolgend werden verschiedene Varianten für die oben beschriebenen Schritte a), b) und c) beschrieben.
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In Schritt c) ist vorgesehen, die aus der Veränderung der elektrischen Größe G, insbesondere der elektrischen Ladung Q resultierenden Veränderung des Nadelhubs H des Einspritzventils gegenüber dessen Nadelhub HT im Arbeitspunkt zu ermitteln. Diese Ermittlung erfolgt oftmals nicht auf direktem Wege, sondern in der Weise, dass mehrere Zwischenschritte durchlaufen werden. So ist es in der Praxis oftmals üblich, dass aus der Veränderung der elektrischen Größe G zunächst die daraus resultierende Veränderung der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge durch Auswerten geeigneter Messgrößen ermittelt wird. Aus der Veränderung dieser der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge kann dann die damit einhergehende Veränderung des Nadelhubs des Einspritzventils gegenüber dessen Nadelhub HT im Arbeitspunkt durch Auswerten einer Nadelhub-Kraftstoffmenge-Kennlinie der Ventildüse des Einspritzventils ermittelt werden.
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4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Betrages des Offset-Wertes G0, der dem Öffnungspunkt des individuell verwendeten Einspritzventils entspricht. Das zweite Ausführungsbeispiel sieht gemäß 4 zunächst vor, dass in einem Startschritt S0 zunächst ein Startwert für den Betrag der elektrischen Größe vorgegeben wird. Es wird dann in einem nachfolgenden Schritt u) während eines Einspritzzyklus eine zusätzliche Ansteuerung des Einspritzventils mit der vorgegebenen elektrischen Größe durchgeführt. In einem nachfolgenden Schritt v) wird dann durch Auswerten geeigneter Messgrößen der Brennkraftmaschine – wie sie weiter unten näher beschrieben werden – festgestellt, ob die erneute Ansteuerung des Einspritzventils zu einer Veränderung der der Brennkraftmaschine 100 zugeführten Kraftstoffmenge gegenüber einer gegebenenfalls zuvor durchgeführten erneuten Ansteuerung geführt hat oder nicht. Aus der Feststellung, ob eine solche Veränderung überhaupt stattgefunden hat oder aus der Größe dieser Veränderung lässt sich rückschließen, ob der aktuell vorgegebene Betrag der elektrischen Größe den Öffnungspunkt des individuell verwendeten Einspritzventils mit einer gewünschten vorgegebenen Genauigkeit repräsentiert oder nicht. Für den Fall, dass der vorgegebene Betrag noch nicht hinreichend genau ist, sieht Schritt w) vor, die Schritte u) und v) in nachfolgenden Einspritzzyklen, die nicht notwendigerweise unmittelbar aufeinander folgen müssen, zu wiederholen, dann allerdings mit einem jeweils geänderten vorgegebenen Betrag für die elektrische Größe. Auf diese Weise ist es möglich, den vorgegebenen Betrag der elektrischen Größe iterativ so zu bestimmen, dass er mit beliebiger Genauigkeit dem Öffnungspunkt des Einspritzventils entspricht.
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Wenn der vorgegebene Betrag der elektrischen Größe die gewünschte Genauigkeit hat, sieht Schritt SX vor, diesen so ermittelten Betrag der elektrischen Größe als Offset-Wert G0 für die zukünftige Ansteuerung des Einspritzventils zu verwenden, wobei dieser Offset-Wert dann den Öffnungspunkt des individuell verwendeten Einspritzventils hinreichend genau repräsentiert.
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Das soeben unter Bezugnahme auf 4 beschriebene zweite Ausführungsbeispiel zur Ermittlung des gesuchten Offset-Wertes G0 kann in verschiedenen Varianten durchgeführt werden.
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Eine erste Variante sieht vor, im Schritt S0 den Startwert für den Betrag der elektrischen Größe so zu wählen, dass das Einspritzventil sicher nicht öffnet und diesen Betrag bei den nachfolgenden zusätzlichen Ansteuerungen sukzessive so lange zu erhöhen, bis schließlich in Schritt v) erstmalig eine Einspritzung und damit ein Öffnen des Einspritzventils festgestellt wird. Aus dieser Veränderung der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge lässt sich dann rückschließen, dass der zuletzt verwendete vorgegebene Betrag für die elektrische Größe zumindest näherungsweise den Öffnungspunkt des individuell verwendeten Einspritzventils repräsentiert. Genauer gesagt kann dann nicht nur der zuletzt verwendete, sondern auch der bei der vorletzten zusätzlichen Ansteuerung verwendete Betrag der elektrischen Größe oder ein beliebiger Zwischenwert zwischen diesen beiden Beträgen als individueller Offset-Wert G0 verwendet werden.
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Eine zweite Variante des zweiten Ausführungsbeispiels sieht vor, dass in Schritt S0 der Startwert für den Betrag der elektrischen Größe so gewählt wird, dass das Einspritzventil sicher öffnet und dass bei den nachfolgenden zusätzlichen Ansteuerungen der Betrag der elektrischen Größe sukzessive so lange abgesenkt wird, bis schließlich in Schritt v) erstmalig keine Einspritzung mehr und damit ein Schließen des Einspritzventils festgestellt wird. Auch hier entspricht der gesuchte individuelle Offset-Wert dann dem bei der letzten oder vorletzten zusätzlichen Ansteuerung eingestellten Betrag der elektrischen Größe oder einem beliebigen Zwischenwert zwischen diesen beiden Beträgen.
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Bei der ersten Variante ist das erstmalige Feststellen des Öffnen des Einspritzventils genauso wie das erstmalige Feststellen des Schließens des Einspritzventils bei der zweiten Variante lediglich ein erstes Indiz dafür, dass der Betrag der elektrischen Größe G näherungsweise den Öffnungspunkt des Einspritzventils repräsentiert. Der auf diese Weise ermittelte Betrag der elektrischen Größe kann durch nachfolgende wiederholte Anwendung der ersten oder zweiten Variante sowie der nachfolgend beschriebenen dritten Variante weiter verbessert werden.
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Gemäß einer dritten Variante kann der dem Öffnungspunkt entsprechende Betrag der elektrischen Größe iterativ dadurch ermittelt werden, dass bei den jeweiligen Wiederholungen des Schrittes u) der Betrag der elektrischen Größe so gewählt wird, dass das Einspritzventil bei zumindest einigen dieser aufeinander folgenden Wiederholungen abwechselnd öffnet und schließt.
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Für die oben erwähnte für beide Ausführungsbeispiele und deren Varianten notwendige Ermittlung der Veränderung der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge durch Auswerten geeigneter Messgrößen werden nachfolgend drei verschiedene Alternativen aufgezeigt.
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Eine erste Alternative besteht bei Homogenbetrieb der Brennkraftmaschine, das heißt bei Lambda = 1, darin, dass die gesuchte Veränderung der zugeführten Kraftstoffmenge durch Auswerten der von einer Breitband-Lambda-Sonde ermittelten Veränderung des Lambdawertes als geeigneter Messgröße festgestellt wird.
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Alternativ dazu besteht ebenfalls bei Homogenbetrieb die Möglichkeit, die gesuchte Veränderung der zugeführten Kraftstoffmenge bei Verwendung einer Sprung-Sonde durch Ausführen der folgenden Verfahrensschritte festzustellen:
- – Feststellen einer Veränderung des Lambdawertes aufgrund der Veränderung der elektrischen Größe gegenüber deren Wert im Arbeitspunkt;
- – Verändern der Einspritzdauer ti als geeigneter Messgröße zum Korrigieren der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge so, dass der Wert für Lambda wieder Lambda = 1 wird; und
- – Herleiten der aus der Veränderung der elektrischen Größe G und des Lambdawertes resultierenden Veränderung der Kraftstoffmenge durch Auswerten der Veränderung der Einspritzdauer ti.
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Als dritte Alternative bietet es sich an, bei Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine, das heißt bei Lambda > 1, die gesuchte Veränderung der zugeführten Kraftstoffmenge dadurch zu ermitteln, dass der Beitrag desjenigen Zylinders der Brennkraftmaschine, welchem das zu prüfende Einspritzventil zugeordnet ist, zum Gesamtdrehmoment der Brennkraftmaschine als geeignete Messgröße ausgewertet wird.
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In der Praxis ist es in der Regel nicht möglich, eine bestimmte Ladungsmenge direkt auf das Einspritzventil aufzubringen, um einen bestimmten Nadelhub zu erzeugen,; vielmehr wird zunächst eine gewünschte von dem jeweiligen Einspritzventil durchzulassende Kraftstoffsollmenge Msoll vorgegeben. Unter Berücksichtigung dieser Vorgehensweise enthalten der genannte Verfahrensschritt a) des ersten Ausführungsbeispiels und die Schritte u) und w) des zweiten Ausführungsbeispiels zur Erfassung des spezifischen Offset-Wertes folgende Teilschritte, die in 5 veranschaulicht sind:
- a/u/w/1) Vorgeben einer von dem Einspritzventil durchzulassenden Kraftstoffmenge MTsoll für einen Betrieb der Brennkraftmaschine in ihrem Arbeitspunkt;
- a/u/w/2) Berechnen eines der Kraftstoffsollmenge MTsoll im Arbeitspunkt zugeordneten Nadelsollhubs HTsoll im Arbeitspunkt anhand einer vorgegebenen Nadelhub-Kraftstoffmenge-Kennlinie;
- a/u/w/3) Berechnen einer dem ermittelten Nadelsollhub HTsoll zugeordneten Ladungssollmenge QTsoll im Arbeitspunkt der Brennkraftmaschine mit Hilfe einer vorgegebenen Nadelhub-Ladungsmengen-Durchschnittskennlinie; und
- a/u/w/4) Aufbringen der tatsächlichen Ladung QTist nach Maßgabe durch die berechnete Ladung QTsoll auf das Einspritzventil.
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Analog dazu umfasst der Schritt b) des ersten Ausführungsbeispiels, welcher eine Veränderung beziehungsweise Aussteuerung der elektrischen Größe, mit welcher das Einspritzventil angesteuert wird, gegenüber dem Betrag dieser Größe im Arbeitspunkt vorsieht, folgende Teilschritte:
- b1) Vorgeben einer von dem Einspritzventil durchzulassenden gegenüber der Kraftstoffsollmenge im Arbeitspunkt veränderten Kraftstoffsollmenge ΔMsoll,
- b2) Berechnen einer dieser veränderten Kraftstoffsollmenge ΔMsoll zugeordneten Veränderung des Nadelsollhubs Δhsoll gegenüber dem Sollhub im Arbeitspunkt anhand einer vorgegebenen Nadelhub-Kraftstoffmenge-Kennlinie;
- b3) Berechnen einer auf das Einspritzventil aufzubringenden Soll-Ladungsmenge Qsoll nach Maßgabe durch die festgestellte Veränderung des Nadelhubs;
- b4) Aufbringen einer tatsächlichen Ladung Qist nach Maßgabe durch die berechnete Ladung Qsoll auf das Einspritzventil.
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Die Schritte a/u/w/2) und a/u/w/3) sowie b2) und b3) werden üblicherweise von einer Ansteuersoftware des Steuergerätes durchgeführt. Demgegenüber werden die Schritte a/u/w/4) und b4) durch eine der Ansteuersoftware nachgeschaltete Endstufe innerhalb des Steuergerätes 10 durchgeführt.
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In der Realität haben sowohl die Ansteuersoftware wie auch die Endstufe oftmals einen Anteil an dem Offsetwert, weil sie nicht fehlerfrei, z. B. ohne Rundungsfehler arbeiten. Die Anteile der beiden Komponenten an dem Offsetwert sind jedoch in der Praxis nicht von dem weiter oben beschriebenen Anteil des eigentlichen Einspritzventils an dem Offsetwert zu separieren; vielmehr repräsentiert ein in der Praxis gemessener Offsetwert regelmäßig die Summe aller Offsetwertbeiträge von sowohl der Ansteuersoftware, der Endstufe, wie auch des eigentlichen Einspritzventils.
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In dem Steuergerät 10 ist entweder eine Hardwareschaltung oder die Software oder eine Kombination von beidem vorhanden, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
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Im Falle einer Softwarerealisierung ist es möglich, dass das Computerprogramm, welches das erfindungsgemäße Verfahren abbildet, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen zur Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 20 auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert wird. Dabei kann es sich um eine Diskette, eine Compact-Disc, einen sogenannten Flash-Memory oder dergleichen handeln. Die auf dem Datenträger abgespeicherte Software kann dann als Produkt an einen Kunden verkauft werden.
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Ebenfalls ist es im Falle einer Softwarerealisierung möglich, dass das erfindungsgemäße Verfahren repräsentierende Computerprogramm gegebenenfalls zusammen mit weiteren Computerprogrammen zur Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 20 – ohne Zuhilfenahme eines elektronischen Speichermediums – über ein elektronisches Kommunikationsnetzwerk als Produkt an einen Kunden zu übertragen und auf diese Weise zu verkaufen. Bei dem Kommunikationsnetzwerk kann es sich insbesondere um das Internet handeln.