DE19725233A1 - Verfahren zur Anpassung der Einspritzmenge einer Brennkraftmaschine zur Laufruheregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung der Einspritzmenge einer Brennkraft­ maschine zur Laufunruheregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Bei Kraftfahrzeugen tritt häufig im unteren Drehzahlbereich, insbesondere im Leerlauf, ein niedrigfrequentes Schwingen des gesamten Fahrzeuges auf. Dieses Schwingen wird oft als "Schütteln" bezeichnet und liegt im Bereich zwischen 1 bis 5 Hz.

Begründet ist dieses Schütteln in der Serienherstellung der Einspritzausrüstungen. Dabei treten Toleranzen an den Einspritzkomponenten auf, die von Zylinder zu Zylinder unter­ schiedliche Einspritzmengen hervorrufen. Diese Kraftstoffmengenunterschiede führen zu schnellen Drehmomentänderungen, die das schwingfähige Gebilde Motor + Karosserie anregen. Das Schütteln ist daher eine unvermeidliche Folge von Fertigungstoleranzen.

Gedämpft werden können diese niedrigfrequenten Schwingungen z. B. dadurch, daß die in die einzelnen Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffmengen korrigiert werden. Eine solche Einrichtung zur Dämpfung des Schüttelns umfaßt z. B. einen Regler, der abhängig von den schnellen Drehmomentänderungen einen vorgegebenen Kraftstoff-Sollwert so verändert, daß diese Drehmomentänderungen möglichst gering sind.

Aus der DE 33 36 028 ist eine Einrichtung bekannt, bei der jedem Zylinder eine Regelung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit vom zylinderindividuellen Istwert und einem allen Zylin­ dern gemeinsamen Mittelwert einen Stellwert für den jeweiligen Zylinder bildet. Weiter wird dort vorgeschlagen, den gemeinsamen Mittelwert aus den vorangegangenen Istwerten aller Zylinder zu bilden. Als nachteilig an der bekannten Vorrichtung galt die aufwendige indivi­ duelle Zylinderkorrektur, die die Vorrichtung aufwendig und teuer erscheinen ließ.

Aus der DE 37 05 586 ist eine Vorrichtung bekannt, die betriebskenngrößenabhängige Kraftstoffmengensignale erzeugt, aus einem Motordrehzahlsignal ein Laufruhesignal ermit­ telt und daraus einen Kraftstoffmengenfehler pro Arbeitstakt und Zylinder ableitet und dem Kraftstoffmengensignal ein entsprechendes Korrektursignal überlagert, wobei die Periode des Korrektursignals einer Nockenwellenumdrehung entspricht und sich dessen Phasenlage am Zylinder mit der größten Kraftstoffmengenabweichung oberhalb des Mittelwertes orien­ tiert. Dabei erfolgt also die Korrektur für alle Zylinder gleichmäßig.

Aus der DE 43 19 677 ist ein Verfahren zur Regelung der Laufruhe einer Brennkraft­ maschine bekannt, bei dem ein Segmentrad Segmentimpulse bereitstellt, wobei zwei Seg­ mentimpulse ein Segment definieren und jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein Lauf­ ruhe-Istwert, ein Laufruhe-Sollwert, eine Regelabweichung und ein Regler zugeordnet ist, wobei jeder Regler ausgehend von der zugeordneten Regelabweichung einen zylinderspezi­ fischen Stellwert vorgibt und die Laufunruhe-Istwerte und die Laufruhe-Sollwerte ausgehend von wenigstens einer Segment-Periodendauer vorgebbar sind, wobei die Laufruhe-Istwerte und/oder die den Reglern zugeführte Regelabweichungen mittels einem gewichteten Mittel­ wert vorgebbar sind.

Nachteilig an den bekannten Verfahren ist, daß diese aufgrund einzelner Abweichungen jeweils nachregeln, so daß das Gesamtverhalten der Brennkraftmaschine unruhig ist, insbe­ sondere bei singulären Abweichungen oder periodisch auftretenden Schwankungen einzel­ ner Verbrennungen aufgrund von Ablagerungen an den Einspritzventilen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Anpassung der Einspritzmenge einer Brennkraftmaschinen zur Laufruheregelung zu schaffen, das auch bei singulären Abweichungen zu einem ruhigeren Gesamtverhalten führt.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch die Erfassung einer Anzahl zylinderindividueller Laufunruhewerte in einem Beobachtungsintervall, von denen nur der mittlere zu Null geregelt wird, werden singuläre Abweichungen ignoriert. Dadurch ergibt sich ein ruhigeres Gesamtverhalten der Brennkraft­ maschine. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Flußdiagramm des Verfahrens.

Beim Start des Verfahrens wird jedem Zylinder eine feste Einspritzzeit Vti_(Z) = F.ti mit F = 1 zugeordnet. Solange die Laufunruheberechnung nicht aktiv und die Geberradadaption nicht eingeschwungen sind, ändert sich an diesem statischen Zustand nichts. Sind hingegen beide Bedingungen erfüllt und der Leerlauf eingelegt, so werden in einem Beobachtungsintervall fünf Laufunruhewerte LU_{z (n-2)} bis LU_{z (n+2)} für jeden einzel­ nen Zylinder erfaßt und beispielsweise in einem Trommelspeicher abgelegt. Die erfaßten Laufunruhewerte LU_{z (n-2)} bis LU_{z (n+2)} können positiv sein, wenn die nachfolgende Ver­ brennung schneller ist als die vorangegangene bzw. negativ, wenn die nachfolgende Ver­ brennung langsamer als die vorangegangene Verbrennung ist. Anschließend werden die erfaßten Werte LU_{z (n-2)} bis LU_{z (n+2)} ihrer Größe nach geordnet, wobei hierfür die bekannten Sortier-Algorithmen verwendet werden können. Der mittlere Wert MLU_z(3) nach der Größensortierung wird darauf geprüft, ob dieser Null ist. Ist MLU_z(3) gleich Null, so bleibt die Einspritzzeit Vti unverändert. Ist hingegen MLU_z(3) größer als Null, so wird der faktori­ sche Startwert F von 1 auf 0,99 verkleinert. Gemäß der Beziehung Vti = F ti wird daher die Einspritzzeit Vti und somit die Einspritzmenge des Zylinders erniedrigt. Analog wird die Ein­ spritzzeit Vti und somit die Einspritzmenge erhöht, falls MLU_z(3) kleiner als Null ist, so daß jeweils der mittlere Laufunruhewert MLU_z(3) zu Null geregelt wird. Dieser Regelvorgang fin­ det parallel für jeden Zylinder statt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Anpassung der Einspritzmenge einer Brennkraftmaschine zur Laufruhe­ regelung, umfassend folgende Verfahrensschritte:

• a) Erfassung einer Anzahl zylinderindividueller Laufunruhewerte LU_z über ein Beobachtungsintervall für jeden einzelnen Zylinder,
• b) Sortierung der erfaßten Laufunruhewerte LU_z für jeden Zylinder entsprechend ihrer erfaßten Größe,
• c) zylinderindividuelle Prüfung des gemäß Sortierung mittleren Laufunruhewertes, ob dieser kleiner, gleich oder größer Null ist und
• d) zylinderindividuelle Erhöhung der Einspritzmenge, falls der mittlere Laufunruhewert kleiner als Null oder Erniedrigung der Einspritzmenge, falls der mittlere Laufun­ ruhewert größer als Null ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzmenge in festen, einstellbaren Einheiten je Regelschleife erhöht oder erniedrigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Beobach­ tungsintervall mindestens fünf Laufunruhewerte LU_z erfaßt werden.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung der Einspritzmenge mittels Einspritzzeitvariation erfolgt.