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WO2004016931A1 - Verfahren zur verbessern des rundlaufs einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur verbessern des rundlaufs einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO2004016931A1
WO2004016931A1 PCT/DE2003/002005 DE0302005W WO2004016931A1 WO 2004016931 A1 WO2004016931 A1 WO 2004016931A1 DE 0302005 W DE0302005 W DE 0302005W WO 2004016931 A1 WO2004016931 A1 WO 2004016931A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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cylinder
internal combustion
factor
injection
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2003/002005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Joos
Thomas Frenz
Markus Amler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
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 DE50309265T priority Critical patent/DE50309265D1/de
Priority to JP2004528313A priority patent/JP4327721B2/ja
Priority to EP03787596A priority patent/EP1527267B1/de
Publication of WO2004016931A1 publication Critical patent/WO2004016931A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
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    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators

Definitions

  • the invention relates to a method for compensating for torque differences between the cylinders
  • the individual cylinders of the internal combustion engine emit a different output or a different torque despite the same activation of the injection valves. This manifests itself in a non-circular running of the internal combustion engine, in particular in the part-load range and when idling.
  • DE 33 36 028 AI is a device for influencing control variables of an internal combustion engine known, with the help of the output of the individual cylinders individually regulated and approximated. This results in the desired smooth running of the internal combustion engine.
  • the output control of the individual cylinders of the internal combustion engine is carried out by varying the injection duration.
  • the fuel injection system of the internal combustion engine having an injection valve with a variable stroke for each cylinder, the partial torques output by the cylinders of the internal combustion engine being recorded, a cylinder equalization factor being formed for each cylinder and the stroke of the injection valves depending on the cylinder
  • Corrected cylinder equalization factor allows an improvement in the concentricity of the internal combustion engine without changing the injection duration. Since the injection duration remains unchanged, the mixture formation in the combustion chambers of the internal combustion engine also does not change, so that there is no deterioration in the mixture formation and the ignition of the mixture. Since injectors with a variable stroke are already being used in series production, the method according to the invention can be implemented without additional costs, apart from the costs for programming the control unit.
  • the stroke can be corrected by correcting the control voltage or the charge applied to the piezo actuator.
  • a correction of the control voltage is spoken of in connection with the invention. This always means a correction of the load.
  • the conversion of the correction factor into a control voltage or a charge can also be done indirectly, for example by B. a target flow value or a target needle stroke or a target actuator stroke is corrected and this target value is then converted into a control voltage or a charge.
  • Correction of the control voltage is particularly simple if the control voltage is corrected by multiplication by the cylinder equalization factor. In these refinements of the method according to the invention, no changes to the injection system are necessary, with the exception of reprogramming the control unit. It has proven to be advantageous if the cylinder equalization factor is limited to a maximum value and a minimum value, so that the change in the valve lift of the injection valves is restricted to a range within which the valve lift can be controlled with sufficient precision.
  • the cylinder equalization factor is greater than the present maximum value or smaller than the present minimum value, one can according to the following regulations
  • Correction factor for the injection duration can be calculated:
  • the correction factor for the injection duration is 1.0 if the cylinder equalization factor is smaller than the maximum value and larger than the minimum value.
  • the correction factor is equal to the quotient of the cylinder equalization factor and the maximum value if the cylinder equalization factor is greater than the maximum value.
  • the correction factor is equal to the quotient of the cylinder equalization factor and the minimum value if the cylinder equalization factor is less than the maximum value.
  • a good concentricity of the internal combustion engine can also be achieved if the tolerances of the internal combustion engine or the injection valves are relatively large.
  • the concentricity is improved by changing the stroke of the injection valves.
  • the small remaining correction range which lies outside the maximum value and the minimum value of the cylinder equalization factor, is changed the injection duration covered. This change in the injection duration is relatively small and has no adverse effect on the mixture formation and the operating behavior of the internal combustion engine.
  • the desired improvement in the smooth running of the internal combustion engine can also be achieved by a computer program or a control device for an internal combustion engine, which operate according to one of the previously described methods.
  • Fig. 1 a block diagram of a first
  • FIG. 2 shows a block diagram of a second exemplary embodiment of the invention
  • Fig. 3 a block diagram of the division of the
  • Fig. 4 a block diagram of the change in
  • Fig. 1 shows a block scarf. > ⁇ ld, based on which a first example of execution. 1 of the method according to the invention is described
  • an electrically operated injection valve (not shown) with a control voltage Uan Kunststoff,;., O. a charge Q x driven.
  • Uan Kunststoff a control voltage
  • Uan Kunststoff a control voltage
  • Cylinder. I 1 to n if 'n' is the number of cylinders in the internal combustion engine. This is to express that the? "-: Your voltage ü An ⁇ t your, or the charge Q in dependence; z of further parameters, which are not to be discussed further in connection with the invention, can be individually determined for each cylinder Z ⁇ .
  • the p-nkraftmaschine 5 are discharged from the cylinders of the internal combustion engine part moments Mo., the stungsabgabe to the TOTAL ⁇ l of the internal combustion engine adder detected.
  • the cylinder adjustment factor is designated FZ GS T, I.
  • This Zyl_ "equality factor FZGST, ⁇ will usually be different for jecl-_ ⁇ cylinder Z.
  • the product of the control voltage g U ⁇ control, ⁇ and cylinder equalization factor F 3G s ⁇ , i is the corrected control voltage or the charged charge.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the method according to the invention as a block diagram.
  • the main difference to the exemplary embodiment according to Fi i. 1 is that the cylinder equalization factor FZGST, i by a maximum value FZGST, Ma. and a 'minimum value F ZG s ⁇ , Mm is limited in a limiter 1.
  • the limiter 1 has that shown in FIG. 2 Characteristic curve, ie if the cylinder equalization factor is less than the minimum value F ZG s ⁇ , Mm , the cylinder equalization factor F ZGST , _. is set equal to the minimum value FZGST, Mm and if the cylinder equalization factor FZGST, I is greater than the maximum value F ZGST , Ma, the
  • Cylinder equalization factor F ZGST ⁇ unchanged.
  • the control voltage Ü drive, i, or the charge Q of the injection valve (not shown) is converted into a corrected control voltage, or a corrected charge (not shown) is converted.
  • FZGST, I is greater than the maximum value F ZG s ⁇ , Ma. If this test is negative, a correction factor F ⁇ _emspr ⁇ tz is set to 1.0 for the duration of the injection. If the test is positive, the correction factor F ⁇ _e ⁇ nspri:, 1 is obtained by forming a quotient from the
  • the correction factor F ⁇ _exnsprxtz, x is greater than 1.0 in the case described last.
  • Cylinder equalization factor F 2G s ⁇ smaller than the minimum value F ZGST , xn. If this test is negative, the correction factor F ⁇ _ e ⁇ nsprxtz, is set to 1.0. If this test is positive, the correction factor from the quotient of the cylinder equalization factor F ZGS T, X and the minimum value F ZGST , Mn. In the last case described, the correction value F ⁇ _exnspr ⁇ tz, x now has a value less than 1.0.
  • Injection valve 3 consists of a nozzle body 5 in which a nozzle needle 7 is guided.
  • a sealing seat (not shown) is formed in the nozzle body 5, which cooperates with the nozzle needle 7 such that when the nozzle needle 7 is opened, i.e. is moved to the left in the position shown of the injection valve 3, the nozzle needle 7 lifts from the sealing seat, not shown.
  • Injection valve 3 by a piezo actuator 13 by a piezo actuator 13. Between the piezo actuator 13 and the nozzle needle 7, an intermediate piston 15 is arranged, which, like the nozzle needle 7, is guided in the nozzle body 5.
  • the area 17 of the nozzle body 5 indicated by the dashed circle 5, in which both the nozzle needle 7 and the intermediate piston 15 are guided, also serves as a hydraulic coupler between the piston 15 and the nozzle needle 7.
  • the space between the piston 15 and the nozzle needle 7 is filled with fuel and transmits the rapid control movements, which are transmitted from the piezo actuator 13 to the intermediate piston 15, directly to the nozzle needle 7.
  • a second spiral spring 19 presses the piston 15 against the piezo actuator 13, so that these two components are always connected to one another without play.
  • the fuel injector 3 is supplied with fuel via a fuel supply 21.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Verbesserung des Rundlaufs von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Brennkraftmaschinen mit strahlgeführter Benzin-Direkteinspritzung, beschrieben, bei welchem in Verbesserung des Rundlaufs im Wesentlichen durch eine Variation des Hubs der Einspritzventile erfolgt.

Description

Verfahren zum Verbessern des Rundlaufs einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation von Momentenunterschieden der Zylinder einer
Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem der Brennkraftmaschine für jeden Zylinder ein Einspritzventil mit variablem Hub aufweist.
Aufgrund der unvermeidbaren Herstellungstoleranzen von Komponenten der Kraftstoffeinspritzanlage und der Brennkraftmaschine geben die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine trotz gleicher Ansteuerung der Einspritzventile eine unterschiedliche Leistung, bzw. ein unterschiedliches Moment ab. Dies äußert sich in einem unrunden Lauf der Brennkraftmaschine, insbesondere im Teillastbereich und im Leerlauf.
Aus der DE 33 36 028 AI ist eine Einrichtung zur Beeinflussung von Steuergrößen einer Brennkraftmaschine bekannt, mit deren Hilfe die von den einzelnen Zylindern abgegebenen Leistungen einzeln geregelt und aneinander angenähert werden. Dadurch ergibt sich der gewünschte runde Lauf der Brennkraftmaschine. Die Leistungsregelung der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine erfolgt dabei durch die Variation der Einspritzdauer.
Bei modernen Motorenkonzepten, insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit strahlgeführter Benzin- Direkteinspritzung, ist eine Variation der Einspritzdauer nicht ohne weiteres möglich, da die Einspritzdauer Einfluss auf die Gemischbildung hat. Infolgedessen kann durch eine Änderung der Einspritzdauer die Gemischbildung negativ beeinflusst werden und die Zündung des im Brennraum gebildeten Gemischs nicht zum richtigen Zeitpunkt erfolgen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kompensation von omentenunterschieden der Zylinder einer
Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem der Brennkraftmaschine für jeden Zylinder ein Einspritzventil mit variablem Hub aufweist, wobei die von den Zylindern der Brennkraftmaschine abgegebenen Teilmomente erfasst werden, ein Zylindergleichstellungsfaktor für jeden Zylinder gebildet wird und der Hub der Einspritzventile zylinderindividuell in Abhängigkeit des
Zylindergleichstellungsfaktors korrigiert wird, erlaubt eine Verbesserung des Rundlaufs der Brennkraftmaschine, ohne die Einspritzdauer zu verändern. Da die Einspritzdauer unverändert bleibt, ändert sich auch die Gemischbildung in den Brennräumen der Brennkraftmaschine nicht, so dass keine Verschlechterung bei der Gemischbildung und der Zündung des Gemisches eintritt. Da in der Serienfertigung bereits heute Einspritzventile mit variablem Hub eingesetzt werden, kann das erfindungsgemäße Verfahren ohne zusätzliche Kosten, wenn man von den Kosten für die Programmierung des Steuergeräts absieht, inplementiert werden.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn als Einspritzventile elektrisch gesteuerte Einspritzventile, insbesondere Piezoventile mit nach außen öffnenden Einspritzdüsen, eingesetzt werden, da bei diesen die
Einspritzmenge je Zeiteinheit durch eine Korrektur des Hubs des Einspritzventils in Abhängigkeit eines
Zylindergleichstellungsfaktors erfolgen kann. Die Korrektur des Hubs kann durch eine Korrektur der Ansteuerspannung oder der Ladung mit der der Piezo-Aktor beaufschlagt wird erfolgen. Nachfolgend wird im Zusammenhang mit der Erfindung immer nur von einer Korrektur der Ansteuerspannung gesprochen. Damit ist immer auch eine Korrektur der Ladung gemeint.
Die Umrechnung des Korrekturfaktors in eine Ansteuerspannung, bzw. eine Ladung kann auch indirekt erfolgen, indem z. B. ein Soll-Durchflußwert oder ein Soll- Nadelhub oder ein Soll-Aktorhub korrigiert wird und dieser Soll-Wert dann in ein Ansteuerspannung, bzw. eine Ladung umgerechnet wird.
Besonders einfach ist die Korrektur der Ansteuerspannung, wenn die Ansteuerspannung durch Multiplikation mit dem Zylindergleichstellungsfaktor korrigiert wird. Auch bei diesen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden keine Änderungen an der Einspritzanlage erforderlich, mit Ausnahme einer Umprogrammierung des Steuergeräts . Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Zylindergleichstellungsfaktor auf einen Maximalwert und einen Minimalwert beschrankt wird, so dass die Änderung des Ventilhubs der Einspritzventile auf einen Bereich, innerhalb dessen der Ventilhub mit ausreichender Präzision steuerbar ist, beschrankt wird.
Wenn der Zylindergleichstellungsfaktor großer als der vorliegende Maximalwert oder kleiner als der vorliegende Minimalwert ist, kann nach folgenden Vorschriften ein
Korrekturfaktor für die Einspritzdauer berechnet werden:
- Der Korrekturfaktor für die Einspritzdauer ist gleich 1,0, wenn der Zylindergleichstellungsfaktor kleiner als der Maximalwert und großer als der Minimalwert ist.
- Der Korrekturfaktor ist gleich dem Quotient aus Zylindergleichstellungsfaktor und Maximalwert, wenn der Zylindergleichstellungsfaktor großer als der Maximalwert ist.
Der Korrekturfaktor ist gleich dem Quotient aus Zylindergleichstellungsfaktor und Minimalwert, wenn der Zylindergleichstellungsfaktor kleiner als der Maximalwert ist.
Durch diese zusatzlichen Verfahrensschritte kann ein guter Rundlauf der Brennkraftmaschine auch dann erreicht werden, wenn die Toleranzen der Brennkraftmaschine oder der Einspritzventile relativ groß sind. Dabei wird zunächst der Rundlauf durch eine Änderung des Hubs der Einspritzventile verbessert. Wenn diese Möglichkeit ausgeschöpft wurde, wird der kleine verbleibende Korrekturbereich, der außerhalb des Maximalwerts und des Minimalwerts des Zylindergleichstellungsfaktors liegt, durch eine Änderung der Einspritzdauer abgedeckt. Diese Änderung der Einspritzdauer ist relativ gering und wirkt sich nicht nachteilig auf die Gemischbildung und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine aus.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die erforderliche Einspritzmenge des Zylinders mit dem Korrekturfaktor multipliziert wird und anschließend in eine zylinderindividuelle Einspritzzeit umgerechnet wird.
Die angestrebte Verbesserung der Laufruhe der Brennkraftmaschine kann auch durch ein Computerprogramm oder ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine, welche nach einem der vorher beschriebenen Verfahren arbeiten, erreicht werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: ein Blockschaltbild eines ersten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2: ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 3: ein Blockschaltbild der Aufteilung des
Zylindergleichstellungsfaktors in eine Änderung der Ladung, bzw. Spannung und eine Änderung der Einspritzdauer;
Fig. 4: ein Blockschaltbild der Änderung der
Einspritzdauer des erfindungsgemaßen Verfahrens; und
Fig. 5: ein Beispiel eines mit einer mittels Piezoaktor betätigten Hochdruckeinspritzventils mit variablem Hub.
Beschreibung der Ausführung steispiele
Fig. 1 zeigt ein Blockschal .! >ιld, anhand dessen nachfolgend ein erstes Ausführungsbeisp . -_ 1 des erfindungsgemaßen Verfahrens beschrieben wird
Abhangig von den Lastanforci erungen an die nicht dargestellte Brennkraftmasc me wird ein elektrisch betätigtes Einspritzvent l ^ncht dargestellt) mit einer AnsteuerSpannung Uansteuer, ;., o . einer Ladung Qx angesteuert. Der Index 'i' s-eιt dabei f r die Nummer eines
Zylinders. Es gilt I = 1 bis n, wenn 'n' die Zahl der Zylinder der Brennkraftmasc iine ist Damit soll zum Ausdruck gebracht werden, dass die ? "-:euerSpannung üAnΞteuer , bzw. die Ladung Q in Abhangigke; z von weiteren Parametern, auf die im Zusammenhang mit ;ler Erfindung nicht weiter angegangen werden soll, für jeden Zylinder Z± individuell festgelegt werden kann.
Wahrend des Betriebs der 5 s.-nkraftmaschine werden von den Zylindern der Brennkraftmaschine abgegebenen Teilmomente Mo., die sich zu der Gesam~l stungsabgabe der Brennkraftmaschine addierer, erfasst. Dabei muss die Erfassung der Teilmomente J. "acht notwendigerweise eine direkte Messung beinhalten, sondern es kann beispielsweise auch die Beobachtung und Messung der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle und einer Forrelation dieser Drehgeschwindigkeit mit den Zundzeitpunkten der Zylinder der Brennkraftmaschine erfolgen. Wenn sich die Teilmomente Mi der Zylinder Z innerhalb eines Arbeitshubs der Brennkraftmaschine voneinander unterscheiden, wird anschließend Zylindergleichstellungsfaktor für jeden Zylinder gebildet, so dass unter Berücksichtigung des Zylindergleichstellungsfaktors die Laufruhe der Brennkraftmaschine verbesser wird.
In Fig. 1 ist der Zylindergl- ichstellungsfaktor mit FZGST, I bezeichnet. Auch dieser Zyl_ "dergleichstellungsfaktor FZGST, α wird in der Regel für jecl-_ι Zylinder Z unterschiedlich sein.
Um zu einer korrigierten An≤teuerspannung UAnsteuer, , bzw. einer Ladung Qx des nicht dargestellten Einspritzventils des Zylinders Zi und infolς sdessen zu einem korrigierten Hub des Einspritzventils zu gelangen, wird die
Ansteuerspannung UAns-teuer, i, bzw. die Ladung Qx mit dem Zylindergleichstellungsfaktor FSGST, a. multipliziert. Das Produkt aus Ansteuerspannur g U^steuer, ι und Zylindergleichstellungsfaktor F3Gsτ, i ist die korrigierte Ansteuerspannung, bzw. die rπgierte Ladung.
In Fig. 2 ist ein weiteres „sfuhrungsbeispiel des erfindungsgemaßen Verfahrens als Blockschaltbild dargestellt. Der wesentliche Unterschied zu dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fi i. 1 besteht darin, dass der Zylindergleichstellungsfakτor FZGST, i durch einen Maximalwert FZGST, Ma. und eine' Minimalwert FZGsτ, Mm in einem Begrenzer 1 begrenzt wird.
Der Begrenzer 1 hat die in er Fig. 2 dargestellte Kennlinie, d.h. wenn der Zylindergleichstellungsfaktor kleiner als der Minimalwert FZGsτ, Mm , wird der Zylindergleichstellungsfaktor FZGST, _. gleich dem Minimalwert FZGST, Mm gesetzt und wenn der Zylindergleichstellungsfaktor FZGST, I großer als der Maximalwert FZGST, Ma ist, wird der
Zylindergleichstellungsfaktor FZGST, X gleich dem Maximalwert FZGST, Ma.- ersetzt. Andernfalls bleibt der
Zylindergleichstellungsfaktor FZGST ι unverändert. Mit dem durch den Begrenzer 1 gegebenenfalls veränderten Zylindergleichstellungsfaktor FZGsτ ι wird, in gleicher Weise wie anhand der Fig. 1 erläutert, die Ansteuerspannung ÜAnsteuer, i, bzw. die Ladung Q des Einspritzventils (nicht dargestellt) in eine korrigierte Ansteuerspannung, bzw. eine korrigierte Ladung (nicht dargestellt) umgewandelt.
In Fig. 3 wird das Verfahren beschrieben, welches angewandt wird, wenn der Zylindergleichstellungsfaktor FZGsτ, großer dem Maximalwert FZGsτ, Max oder kleiner dem Minimalwert FZGST, Mm ist. Der Grundgedanke bei dieser Ergänzung des Verfahrens ist, dass der durch den Hub des Einspritzventils nicht kompensierbare Unterschied der Leistung der Zylinder Zx durch eine Änderung der zylinderindividuellen Einspritzdauer Fτ_eχnsprxt-., i erfolgt.
Dazu wird geprüft, ob der Zylindergleichstellungsfaktor
FZGST, I großer als der Maximalwert FZGsτ, Ma ist. Wenn diese Prüfung negativ ist, wird ein Korrekturfaktor Fτ_emsprιtz, für die Dauer der Einspritzung gleich 1,0 gesetzt. Wenn die Prüfung positiv ausfallt, wird der Korrekturfaktor Fτ_eχnspri :, 1 durch die Bildung eines Quotienten aus dem
Zylindergleichstellungsfaktor FZGSΓ, X und dem Maximalwert FZGST, Ma : gebildet.
Durch diese Maßnahme wird der Teil des Zylindergleichstellungsfaktors, der nicht durch eine Änderung des Hubs des Einspritzventils berücksichtigt werden kann, durch eine Erhöhung der Einspritzdauer genommen. Der Korrekturfaktor Fτ_exnsprxtz, x ist in dem zuletzt beschriebenen Fall großer 1,0.
Parallel dazu wird geprüft, ob der
Zylindergleichstellungsfaktor F2Gsτ, kleiner als der Minimalwert FZGST, xn ist. Wenn diese Prüfung negativ ausfällt, wird der Korrekturfaktor Fτ_eχnsprxtz, gleich 1,0 gesetzt. Wenn diese Prüfung positiv ausfallt, wird der Korrekturfaktor
Figure imgf000010_0001
aus dem Quotient aus Zylindergleichstellungsfaktor FZGST, X und dem Minimalwert FZGST, Mn gebildet. In dem zuletzt beschriebenen Fall hat der Korrekturwert Fτ_exnsprχtz, x jetzt einen Wert kleiner 1,0.
In Fig. 4 wird dargestellt, wie die Einspritzzeit in Abhängigkeit des Korrekturfaktors Fτ_eχnΞPrχ z, korrigiert wird.
Dabei wird davon ausgegangen, dass aufgrund der
Lastanforderungen an die Brennkraftmaschine und anderer Betriebsparameter eine bestimmte geforderte Kraftstoffmenge vom Steuergerat der Brennkraftmaschine berechnet wird. Diese geforderte Kraftstoffmenge wird mit dem Korrekturfaktor Fτ_exnsprxtz, x multipliziert, und anschließend wird aus dieser multiplizierten geforderten Kraftstoffmenge eine Einspritzzeit für den betroffenen Zylinder Z berechnet. Somit kann auch bei Zylindern, deren Betriebsverhalten durch Herstellungstoleranzen große Unterschiede aufweist, ein sehr ruhiger Lauf erzielt werden, indem nämlich ein Teil der Unterschiede durch eine zylinderindividuelle Variation des Ventilhubs der Einspritzventile und der verbleibende Teil durch eine zylinderindividuelle Variation der Einspritzdauer der Einspritzventile kompensiert wird. In Fig. 5 wird ein Einspritzventil 3 schematisch dargestellt, welches zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens geeignet ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Typ von Einspritzventilen 3 beschränkt. Das
Einspritzventil 3 besteht aus einem Düsenkörper 5 in dem eine Düsennadel 7 geführt ist. An einem in den Brennraum einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine ragenden Ende 9 des Einspritzventils 3 ist ein Dichtsitz (nicht dargestellt) im Düsenkörper 5 ausgebildet, der so mit der Düsennadel 7 zusammenwirkt, dass wenn die Düsennadel 7 geöffnet wird, d.h. in der dargestellten Position des Einspritzventils 3 nach links bewegt wird, die Düsennadel 7 vom nicht dargestellten Dichtsitz abhebt. Durch eine Spiralfeder 11, welche sich einenends am Düsenkörper 5 und anderenends an der Düsennadel 7 abstützt, wird die Düsennadel 7 in ihren Dichtsitz (nicht dargestellt) bewegt, wenn das Einspritzventil 3 stromlos geschaltet ist.
Betätigt wird die Düsennadel 7 und damit das
Einspritzventil 3 durch einen Piezoaktor 13. Zwischen dem Piezoaktor 13 und der Düsennadel 7 ist ein Zwischenkolben 15 angeordnet, der ebenso wie die Düsennadel 7 im Düsenkörper 5 geführt wird. Der durch den gestrichelten Kreis 5 angedeutete Bereich 17 des Düsenkörpers 5 in dem sowohl die Düsennadel 7 als auch der Zwischenkolben 15 geführt werden, dient gleichzeitig auch als hydraulischer Koppler zwischen Kolben 15 und Düsennadel 7. Der Zwischenraum zwischen dem Kolben 15 und der Düsennadel 7 ist mit Kraftstoff gefüllt und überträgt die schnellen Steuerbewegungen, welche vom Piezoaktor 13 auf den Zwischenkolben 15 übertragen werden, direkt auf die Düsennadel 7.
Wenn sich der Abstand zwischen Düsennadel 7 und Zwischenkolben 15 langsam ändert, tritt eine gewisse Leckage von Kraftstoff zwischen Düsennadel 7 und Zwischenkolben 15 einerseits und Düsenkörper 5 in dem Bereich 17 auf, so dass die Änderungen des Abstands zwischen Düsennadel 7 und Zwischenkolben 15 kompensiert werden. Ursache für Längenänderungen des Einspritzventils 3 und in Folge dessen auch des Abstands zwischen Düsennadel 7 und Zwischenkolben 15 können Temperaturänderungen des Einspritzventils 3 sein.
Eine zweite Spiralfeder 19 presst den Kolben 15 an den Piezoaktor 13, so dass diese beiden Bauelemente stets spielfrei miteinander verbunden sind.
Über eine Kraftstoffzufuhr 21 wird das Einspritzventil 3 mit Kraftstoff versorgt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Kompensation von Mo entenunterschieden der Zylinder (Zχ, mit i = 1 bis m) einer
Brennkraftmaschine, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem der Brennkraftmaschine für jeden Zylinder (Zχ) ein Einspritzventil (3) mit variablem Hub aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Erfassen der von den Zylindern ( Zχ) der Brennkraftmaschine abgegebenen Teilmomente (M1) ,
- Bilden eines Zylindergleichstellungsfaktors (FZGST_α) für jeden Zylinder (Z und
-Korrigieren des Hubs des dem Zylinder [ Z0 zugeordneten Einspritzventils (3) in Abhängigkeit des Zylindergleichstellungsfaktors (F„C;;T(1) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Einspritzventils (3) durch eine Korrektur einer Ansteuerspannung (Uan3t=,u=rι des Einspritzventils (3) in Abhängigkeit des Zylindergleichstellungsfaktors (FZGSTι) korrigiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerspannung (U. . o ) durch Multiplikation mit dem Zylindergleichstellungsfaktor (FZGST;1) korrigiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindergleichstellungsfaktor (FZGST;1) .auf einen Maximalwert (FZGST/Ma ) beschrankt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindergleichstellungsfaktor (F ZGST, au^ einen Minimalwert (FZGST(Hιn) beschrankt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrekturfaktor (Fτ eιnsprltZ/1) für die Einspritzdauer nach folgenden Vorschriften berechnet wird:
- Der Korrekturfaktor (Fτ eιnsprιt-(1) is gleich 1,0, wenn der Zylindergleichstellungsfaktor (FZGSTji) . kleiner als der Maximalwert (F_GST ria.) und großer als der Minimalwert (FLZGST,Mιn)' Ji-ÖstL.
- Der Korrekturfaktor (Fτ βιnSDrιt-(1) ist gleich dem Quotient aus Zylindergleichstellungsfaktor (FZGST(1) und Maximalwert
(FZGSTMa), wenn der Zylindergleichstellungsfaktor (FZGSTfl) großer als der Maximalwert (FZGSTιMa,) ist.
- Der Korrekturfaktor (Fτ =JLnsDr,r.#1) ist gleich dem Quotient aus Zylindergleichstellungsfaktor (FzG ) .und Minimalwert (FZGSTMιn) , wenn der Zylindergleichstellungsfaktor (FZG3T(1) kleiner als der Minimalwert (F7rsτ,.n) ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geforderte Einspritzmenge des Zylinders (Z mit dem Korrekturfaktor (Fτ sιnsprιt::ιi) multipliziert wird und anschließend in eine zylinderindividuelle Einspritzzeit T EinsPr.t-_, umgerechnet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Verwendung in Brennkraftmaschinen mit Benzin-Direkteinspritzung, insbesondere mit strahlgeführter Benzin-Direkteinspritzung, vorgesehen ist.
9. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem der vorhergehenden Verfahren arbeitet.
10. Computerprogramm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einen Speichermedium abspeicherbar ist.
11. Steuergerät für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 arbeitet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115081162A (zh) * 2021-03-11 2022-09-20 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机可调放气活门作动机构设计方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004006294B3 (de) * 2004-02-09 2005-10-13 Siemens Ag Verfahren zur Gleichstellung der Einspritzmengenunterschiede zwischen den Zylindern einer Brennkraftmaschine
DE102004006297B4 (de) * 2004-02-09 2007-05-16 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
DE102005004442B4 (de) 2005-01-31 2006-11-16 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE102005010028B4 (de) * 2005-03-04 2007-04-26 Siemens Ag Reglervorrichtung zur Kompensation von Streuungen von Injektoren
JP5352241B2 (ja) * 2006-02-06 2013-11-27 オービタル・オーストラリア・ピーティワイ・リミテッド 燃料噴射装置
DE102006039523A1 (de) * 2006-08-23 2008-02-28 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102009045723A1 (de) 2009-10-15 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US20150039208A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling air flow through an engine based on a fuel injection duration limit
DE102016112335A1 (de) * 2016-07-06 2018-01-11 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Ventilansteuerung
CN110475959B (zh) * 2017-04-14 2022-03-04 日立安斯泰莫株式会社 燃料喷射阀的控制装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3336028A1 (de) * 1983-10-04 1985-04-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur beeinflussung von steuergroessen einer brennkraftmaschine
DE19642653C1 (de) * 1996-10-16 1998-01-22 Daimler Benz Ag Verfahren zur Bildung eines zündfähigen Kraftstoff/Luft-Gemisches
DE19700711A1 (de) * 1997-01-10 1998-09-17 Siemens Ag Verfahren zum Ausgleich des systematischen Fehlers an Einspritzvorrichtungen für eine Brennkraftmaschine
DE10026274A1 (de) * 2000-05-26 2001-12-06 Siemens Ag Verfahren zur Zylindergleichstellung bei einer Brennkraftmaschine
EP1338780A2 (de) * 2002-02-19 2003-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer durch einen Piezoinjektor eingespritzten Kraftstoffmenge

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3336028A1 (de) * 1983-10-04 1985-04-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur beeinflussung von steuergroessen einer brennkraftmaschine
DE19642653C1 (de) * 1996-10-16 1998-01-22 Daimler Benz Ag Verfahren zur Bildung eines zündfähigen Kraftstoff/Luft-Gemisches
DE19700711A1 (de) * 1997-01-10 1998-09-17 Siemens Ag Verfahren zum Ausgleich des systematischen Fehlers an Einspritzvorrichtungen für eine Brennkraftmaschine
DE10026274A1 (de) * 2000-05-26 2001-12-06 Siemens Ag Verfahren zur Zylindergleichstellung bei einer Brennkraftmaschine
EP1338780A2 (de) * 2002-02-19 2003-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer durch einen Piezoinjektor eingespritzten Kraftstoffmenge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115081162A (zh) * 2021-03-11 2022-09-20 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机可调放气活门作动机构设计方法

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