DE102006044771A1

DE102006044771A1 - Injected fuel actual amount variation determining method for road vehicle, involves injecting actual injected fuel amount and determining variation from comparison between reference amounts, which are formed by two of injection samples

Info

Publication number: DE102006044771A1
Application number: DE102006044771A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dingler; Stefan Nonnenmacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-09-23
Also published as: DE102006044771B4; CN101149020B; CN101149020A

Abstract

The method involves injecting an actual injected fuel amount required in a preset operating point in an internal combustion engine (10) for different combustion processes with different injecting samples. A variation is determined from a comparison between reference amounts, which are formed by two of the samples, where the two injection samples have preset numbers of individual injections, respectively, and the preset numbers of injections are greater than one and are not equal. The operating point is defined by a constant value of engine speed and torque moment.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Steuergerät nach dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Ein solches Verfahren und ein solches Steuergerät ist jeweils aus der DE 103 43 759 A1 bekannt.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a control device according to the preamble of the independent device claim. Such a method and such a control device is in each case from DE 103 43 759 A1 known.

Einspritzsysteme moderner Verbrennungsmotoren müssen für ein optimales Geräusch- und Abgasverhalten der Verbrennungsmotoren hohe Anforderungen an die Präzision der Einspritzzeiten und Einspritzmengen erfüllen. Bei der Ansteuerung eines Einspritzstellgliedes, beispielsweise eines Injektors, kommt es aufgrund von fertigungsbedingten und alterungsbedingten Toleranzen zu Abweichungen einer tatsächlich eingespritzten Einspritzmenge von der im Steuergerät des Verbrennungsmotors berechneten Einspritzmenge. Diese Abweichungen können zu einer Verschlechterung des Abgasverhaltens, zu Geräuschproblemen, einer Laufunruhe und zu nicht akzeptablen Leistungsstreuungen führen.injection modern combustion engines need for a optimal noise and exhaust gas emissions of internal combustion engines high demands the precision meet the injection times and injection quantities. When controlling an injection actuator, For example, an injector, it comes due to production-related and aging tolerances to deviations of a actually injected Injection amount of the calculated in the control unit of the internal combustion engine Injection quantity. These deviations can lead to a deterioration the exhaust behavior, to noise problems, a rough running and lead to unacceptable performance disparities.

Zur Ermittlung der Abweichungen sieht die DE 103 43 759 A1 vor, den zur Einhaltung eines konstanten Betriebspunktes erforderlichen Kraftstoff zunächst mit einer Einfach-Einspritzung und anschließend mit einer Mehrfach-Einspritzung der gleichen Einspritzmenge zu dosieren. Da der Fehler bei der Einfach-Einspritzung einmal und bei der Mehrfach-Einspritzung mehrmals auftritt, ergeben sich Abhängigkeiten, die eine quantitative Bestimmung des Fehlers erlauben. Die Kenntnis des Fehlers erlaubt im Prinzip eine Kompensation.To determine the deviations sees the DE 103 43 759 A1 prior to metering the fuel required to maintain a constant operating point first with a single injection and then with a multiple injection of the same injection quantity. Since the error in the single injection occurs once and in the multiple injection several times, dependencies arise that allow a quantitative determination of the error. The knowledge of the error allows a compensation in principle.

Insbesondere bei kleinen Einspritzmengen ist eine Kompensation von Mengenfehlern von großer Bedeutung. Kleine Einspritzmengen werden zum Beispiel bei Dieselmotoren in Form von Voreinspritzungen dosiert. Die Erfüllung aktueller und zukünftiger Geräusch- und Abgasanforderungen stellt hohe Ansprüche an die zeitliche Stabilität der eingespritzten Voreinspritzmenge. Bereits geringfügige Änderungen der tatsächlich eingespritzten Voreinspritzmenge können sich signifikant auf die Abgasqualität und das Motorgeräusch auswirken.Especially with small injection quantities is a compensation of quantity errors of great Importance. Small injection quantities are used, for example, in diesel engines metered in the form of pre-injections. The fulfillment of current and future Noise- and exhaust requirements makes high demands on the temporal stability of the injected Pre-injection. Already minor changes to the actually injected Pre-injection can significantly affect exhaust quality and engine noise.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Verfahrens und eines Steuergeräts, mit dem sich die genannten Fehler insbesondere bei kleinen Einspritzmengen zuverlässiger korrigieren lassen, so dass die Schwankungsbreite noch verbleibender Restfehler geringer ist als beim Gegenstand der DE 103 43 759 A1 . Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei einem Steuergerät der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs gelöst.Against this background, the object of the invention is to specify a method and a control device with which the errors mentioned can be corrected more reliably, in particular with small injection quantities, so that the fluctuation range of remaining residual errors is lower than in the subject matter DE 103 43 759 A1 , This object is achieved in a method of the type mentioned by the characterizing features of claim 1 and in a control device of the type mentioned by the characterizing features of the independent device claim.

Ein wesentlicher Unterschied zum Gegenstand der DE 103 43 759 A1 besteht darin, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Bestimmung der Abweichung zwei Einspritzmuster verwendet werden, die beide Mehrfach-Einspritzungen aufweisen. Die Anzahl der Mehrfach-Einspritzungen unterscheidet sich dabei um mindestens eine Einspritzung. In der DE 103 43 759 A1 wird dagegen eine Einfach-Einspritzung als Referenz mit einer Mehrfach-Einspritzung korreliert.A major difference to the subject of the DE 103 43 759 A1 is that in the present invention for determining the deviation, two injection patterns are used, which have both multiple injections. The number of multiple injections differs by at least one injection. In the DE 103 43 759 A1 On the other hand, a single injection is correlated as a reference with a multiple injection.

Bei dem bekannten Verfahren tritt daher ein vergleichsweise großer Unterschied zwischen den vergleichsweise kurzen Ansteuerdauern der Teileinspritzungen der Mehrfach-Einspritzmuster und der vergleichsweise langen Ansteuerdauer der Einfach-Einspritzung auf. Wegen des vergleichsweise großen Unterschiedes kann es vorkommen, dass der bei den vergleichsweise kurzen Ansteuerdauern der Teileinspritzungen auftretende Fehler einen anderen Wert besitzt als der bei der großen Ansteuerdauer der Einzeleinspritzung auftretende Fehler.at Therefore, the known method is a comparatively large difference between the comparatively short activation periods of the partial injections the multiple injection pattern and the comparatively long drive time the single-injection on. Because of the comparatively big difference It may happen that in the relatively short Ansteuerverdauern the partial injections occurring error has a different value as the one at the big one Control duration of the single injection occurring errors.

Die Erfinder haben erkannt, dass solche Abweichungen für Restfehler verantwortlich sind, die insbesondere bei kleinen Einspritzmengen auftreten.The Inventors have recognized that such deviations are for residual errors are responsible, especially for small injection quantities occur.

Bei der Erfindung, die zwei Mehrfach-Einspritzmuster zur Bestimmung des Fehlers verwendet, treten dagegen wesentlich kleinere Abstände zwischen den Ansteuerdauern der Teileinspritzungen der Mehrfach-Einspritzmuster auf. Das hat zur Folge, dass sich auch die Fehler, die bei den genannten Ansteuerdauern auftreten, allenfalls geringfügig unterscheiden können. Im Ergebnis wird dadurch eine wesentlich genauere Bestimmung des Fehlers bei kleinen Einspritzmengen ermöglicht. Dies ist insbesondere bei Dieselmotoren ein wesentlicher Vorteil, bei denen die Einspritzmenge im Normalbetrieb auf wenigstens eine kleine Voreinspritzmenge und eine größere Haupteinspritzmenge aufgeteilt wird.at of the invention, the two multiple injection pattern for determination of the error, on the other hand, there are much smaller distances between the driving periods of the partial injections of the multiple injection pattern on. This has the consequence that also the errors that are mentioned in the Activation periods occur, if necessary, can differ slightly. in the This results in a much more accurate determination of the error allows for small injection quantities. This is a significant advantage especially for diesel engines, in which the injection quantity in normal operation to at least one divided small pilot injection and a larger main injection becomes.

Die Erfindung erlaubt damit insbesondere eine zuverlässige Erkennung von fertigungsbedingten Streuungen von Voreinspritzmengen sowie eine zuverlässige Erkennung einer Drift einer Voreinspritzmenge über der Lebensdauer eines Einspritzsystems. Mit der zuverlässigen Erkennung ergibt sich ferner die Möglichkeit einer zuverlässigen und genauen Kompensation der Abweichungen. Damit wird auch ein nicht erwünschtes Ausbleiben der Voreinspritzung wegen einer zu kleinen Ansteuerdauer inhärent verhindert. Die Erkennung kann mit Hilfe existierender Funktionen wie Leerlauf- und Laufruhe-Regelverfahren erfolgen, so dass die Erfindung keine zusätzlichen Sensoren erfordert.The invention thus allows, in particular, a reliable detection of production-related variations of pilot injection quantities as well as reliable detection of a drift of a pilot injection quantity over the lifetime of an injection system. With the reliable detection also results in the possibility of reliable and accurate compensation of deviations. Thus, an undesirable failure of the pilot injection is inherently prevented because of a too short drive duration. The detection can be done with the help of existing functions such as idle and smooth running control method, so that the invention no requires additional sensors.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further Advantages will be apparent from the description and the attached figures.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. In each case, in schematic form:

1 einen Verbrennungsmotor mit einem Steuergerät und einem Einspritzsystem; 1 an internal combustion engine with a control unit and an injection system;

2 ein Flussdiagramm, das die Bildung von Ansteuersignalen für das Einspritzsystem verdeutlicht; 2 a flowchart illustrating the formation of drive signals for the injection system;

3 Kennlinien der Abhängigkeit von Einspritzmengen von Ansteuerdauern zur Verdeutlichung eines bekannten Verfahrens; 3 Characteristics of the dependence of injection quantities of driving periods to illustrate a known method;

4 vergleichbare Kennlinien zur Verdeutlichung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und 4 comparable characteristics to illustrate an embodiment of a method according to the invention; and

5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Verbrennungsmotor 10 mit einem Einspritzsystem 12, einem Winkelsensor 14, einem Steuergerät 16 und einem Fahrerwunschgeber 18. Das Einspritzsystem 12 weist wenigstens ein Einspritzstellglied 20 auf. Das Einspritzstellglied 20 ist in einer Ausgestaltung ein Injektor, mit dem Kraftstoff individuell für einen Brennraum des Verbrennungsmotors 10 zugemessen wird. Der Verbrennungsmotor 10 ist bevorzugt ein Dieselmotor, wobei die Erfindung aber nicht auf Dieselmotoren beschränkt ist, sondern auch mit Ottomotoren und Wankelmotoren realisiert werden kann.In detail, the shows 1 an internal combustion engine 10 with an injection system 12 , an angle sensor 14 , a control unit 16 and a driver's desire 18 , The injection system 12 has at least one injection actuator 20 on. The injection actuator 20 In one embodiment, an injector, with the fuel individually for a combustion chamber of the internal combustion engine 10 is measured. The internal combustion engine 10 is preferably a diesel engine, but the invention is not limited to diesel engines, but can also be implemented with gasoline engines and Wankel engines.

Der Fahrerwunschgeber 18 dient zur Erfassung einer Drehmomentanforderung an den Verbrennungsmotor 10. Wird der Verbrennungsmotor 10 als Antriebsmotor eines Straßenkraftfahrzeuges verwendet, erfolgt die Drehmomentanforderung durch den Fahrer. Alternativ oder ergänzend kann die Drehmomentanforderung aber auch durch Funktionen des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden, die im Steuergerät 16 oder anderen Steuergeräten des Kraftfahrzeugs oder Verbrennungsmotors 10 durchgeführt werden. Ein Beispiel einer im Steuergerät 16 durchgeführten Funktion ist eine Leerlaufdrehzahlregelung, die auch ohne Betätigen des Fahrerwunschgebers 18 aktiv ist und die eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 10 konstant hält. In Abhängigkeit von den genannten Drehmomentanforderungen bildet das Steuergerät 16 u. a. Ansteuerdauern AD, mit denen das wenigstens eine Einspritzstellglied 20 angesteuert wird. Die Ansteuerdauer AD, und damit die während der Ansteuer AD über das Einspritzstellglied 20 zugemessene Kraftstoffmenge Q stellt eine wesentliche Einflussgröße zur Bestimmung des Drehmoments des Verbrennungsmotors 10 dar.The driver's desire 18 serves to detect a torque request to the internal combustion engine 10 , Will the internal combustion engine 10 used as a drive motor of a road vehicle, the torque request is made by the driver. Alternatively or additionally, however, the torque request can also be predetermined by functions of the motor vehicle that are in the control unit 16 or other control devices of the motor vehicle or internal combustion engine 10 be performed. An example of one in the control unit 16 performed function is an idle speed control, which also without pressing the driver request generator 18 is active and the one idle speed of the engine 10 keeps constant. Depending on the torque requirements mentioned forms the control unit 16 Including drive durations AD, with which the at least one injection actuator 20 is controlled. The drive time AD, and thus during the drive AD via the injection actuator 20 metered amount of fuel Q represents a significant factor for determining the torque of the internal combustion engine 10 represents.

Der Winkelsensor 14 ist in einer Ausgestaltung als Induktivsensor realisiert, der ferromagnetische Markierungen eines Geberrades abtastet und dadurch eine Drehwinkelinformation °KW bereitstellt. Das Steuergerät 16 bildet aus der Drehwinkelinformation °KW insbesondere einen Wert für die mittlere Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 als Eingangswert der Leerlaufdrehzahlregelung und ggf. noch Werte zylinder-individueller Abweichungen vom Wert der mittleren Drehzahl als Eingangsgröße einer an sich bekannten zylinder-individuellen Mengenausgleichsregelung oder Laufruheregelung. Ferner erlaubt die Drehwinkelinformation °KW dem Steuergerät 16 eine Ausgabe der Stellsignale AD bei der korrekten Position von Kolben des Verbrennungsmotors 10.The angle sensor 14 is implemented in one embodiment as an inductive sensor, which scans ferromagnetic markings of a sensor wheel and thereby provides a rotational angle information ° KW. The control unit 16 forms from the rotation angle information ° KW in particular a value for the average speed of the internal combustion engine 10 as input value of the idle speed control and possibly even values of cylinder-individual deviations from the value of the average speed as an input variable of a known cylinder-individual quantity compensation control or running restraint. Furthermore, the rotation angle information ° KW allows the control unit 16 an output of the control signals AD at the correct position of the piston of the internal combustion engine 10 ,

Im Übrigen ist das Steuergerät 16 dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, den Ablauf eines der hier vorgestellten Verfahren zu steuern und dabei insbesondere Stellsignale AD zur Ansteuerung des Einspritzstellgliedes 20 zu bilden.Incidentally, the controller 16 to set up, in particular programmed to control the flow of one of the methods presented here and in particular control signals AD for controlling the injection actuator 20 to build.

2 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausgestaltung für die Bildung von Stellsignalen AD für das Einspritzstellglied 20. Dabei repräsentiert der Schritt 22 ein übergeordnetes Hauptprogramm HP zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10. Aus dem Hauptprogramm 22 heraus wird synchron zur Bewegung von Kolben des Verbrennungsmotors 10 ein Schritt 24 erreicht, in dem ein Basiswert Qb einer in einem bestimmten Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 einzuspritzenden Kraftstoffmenge Q gebildet wird. Der Basiswert Qb wird beispielsweise abhängig vom Signal des Fahrerwunschgebers 18 oder abhängig vom Momenteneingriff einer Fahrdynamikregelung (ESP) oder abhängig von Vorsteuergrößen eines Leerlaufreglers und/oder eines Laufruhereglers im Steuergerät 16, sowie in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 gebildet. 2 shows a flowchart of an embodiment for the formation of actuating signals AD for the injection actuator 20 , The step represents 22 a higher-level main program HP for controlling the internal combustion engine 10 , From the main program 22 out becomes synchronous to the movement of pistons of the internal combustion engine 10 a step 24 achieved in which a base value Qb one at a certain operating point of the internal combustion engine 10 fuel quantity Q to be injected is formed. The base value Qb, for example, depends on the signal of the driver's desire encoder 18 or depending on the torque intervention of a vehicle dynamics control (ESP) or depending on pilot control variables of an idle controller and / or a Laufruhhereer in the control unit 16 , as well as in dependence on a speed of the internal combustion engine 10 educated.

Anschließend erfolgt im Schritt 26 die Bildung eines korrigierten zylinder-individuellen Wertes Qkorr, wobei die Korrekturen durch eine an sich bekannte Leerlaufregelung und/oder Laufruheregelung vorgenommen werden. Die Leerlaufregelung regelt bei nicht betätigtem Fahrpedal eine bestimmte Leerlaufdrehzahl ein. Die Laufruheregelung sorgt für gleichmäßige Einspritzmengen auf allen Zylindern und verbessert damit die Laufruhe und die Emissionen. Im Schritt 28 wird der korrigierte Wert Qkorr ggf. auf k Teileinspritzmengen Qk aufgeteilt, indem Qkorr durch k geteilt wird.Subsequently, in the step 26 the formation of a corrected cylinder-individual value Qkorr, wherein the corrections by a be knew idle control and / or restraint can be made. The idle control regulates a certain idle speed when the accelerator pedal is not actuated. The rider control ensures uniform injection quantities on all cylinders, thus improving smoothness and emissions. In step 28 if necessary, the corrected value Qkorr is divided into k partial injection amounts Qk by dividing Qkorr by k.

Die Teileinspritzmenge Qk stellt eine für das Mehrfach-Einspritzmuster mit k Teileinspritzungen bestimmte Referenzmenge dar. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, kann die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge von dieser Referenzmenge abweichen.The Partial injection quantity Qk represents one for the multiple injection pattern with k partial injections certain reference amount. How next closer still below explained that can actually be Injected fuel quantity differ from this reference quantity.

Im Schritt 30 wird den Mengen Qk eine Ansteuerdauer AD zugeordnet, mit der das Einspritzstellglied 20 anzusteuern ist, um die gewünschten Mengen Qk zu dosieren. Dabei erfolgt die Zuordnung mit Hilfe eines im Steuergerät 16 abgelegten Zusammenhangs, der in der 2 durch die links neben dem Schritt 30 dargestellte Kennlinie Q_EDC repräsentiert wird. In der dargestellten Ausgestaltung ist der Zusammenhang eine Gerade, die größer werdenden Ansteuerdauern AD größere Kraftstoffmengen Qk zuordnet und umgekehrt, wobei zur Dosierung einer Kraftstoffmenge Qk > 0 eine Mindestansteuerdauer AD_0 erforderlich ist.In step 30 the amounts Qk is assigned a drive duration AD, with which the injection actuator 20 is to control to dose the desired quantities Qk. The assignment is done with the help of a in the control unit 16 deposited context, which in the 2 through the links next to the step 30 represented characteristic Q_EDC is represented. In the illustrated embodiment, the relationship is a straight line, the increasing drive times AD allocates larger amounts of fuel Qk and vice versa, wherein for metering a fuel quantity Qk> 0 a Mindestansteuerdauer AD_0 is required.

So wie bisher beschrieben, wird eine Menge Qk vorgegeben und dazu passend eine Ansteuerdauer AD als Wert der Umkehrfunktion Q_EDC^-1 für die Menge Qk gebildet. Anschließend erfolgt im Schritt 32 bei der korrekten Winkelposition die Ausgabe der Ansteuerdauer AD an das Einspritzstellglied 20, bevor das Programm in das Hauptprogramm 22 zurückverzweigt. Abhängig von den Werten k ergeben sich Einzeleinspritzungen (k = 1) oder Mehrfach-Einspritzungen (k > 1).As described so far, a set Qk is given and, suitably, a drive duration AD is formed as the value of the inverse function Q_EDC- ¹ for the set Qk. Subsequently, in the step 32 at the correct angular position, the output of the drive time AD to the injection actuator 20 before the program enters the main program 22 branches back. Depending on the values k, single injections (k = 1) or multiple injections (k> 1) result.

3 zeigt die Kennlinie Q_EDC, wie sie im Neuzustand des Einspritzsystems 12 im Steuergerät 16 gespeichert wird, zusammen mit einer Kennlinie Q_ist, wie sie sich als Folge von Fertigungstoleranzen tatsächlich ergibt und/oder wie sie sich als Folge einer Alterung des Einspritzsystems 12 einschließlich des Einspritzstellglieds 20 im Laufe der Zeit einstellt. QLL sei eine Kraftstoffmenge, die mit Hilfe der Leerlaufregelung und/oder Laufruheregelung in einem festen Leerlauf-Betriebspunkt, also bei einer bestimmten Drehmomentanforderung und einer bestimmten Leerlaufdrehzahl, als Folge der tatsächlich gültigen Kennlinie Q_ist tatsächlich eingespritzt wird. Dazu gibt das Steuergerät 16 für eine Einzeleinspritzung 31 die Ansteuerdauer AD1 aus. 3 shows the characteristic Q_EDC, as in the new state of the injection system 12 in the control unit 16 is stored, along with a characteristic Q_act, as it actually results as a result of manufacturing tolerances and / or as they arise as a result of aging of the injection system 12 including the injection actuator 20 over time. Let QLL be an amount of fuel that is actually injected by means of idle control and / or restraint control at a fixed idle operating point, that is to say at a specific torque request and a specific idle speed, as a consequence of the actual characteristic Q_act. The control unit gives this 16 for a single injection 31 the drive duration AD1 off.

Aufgrund der im Steuergerät 16 gespeicherten Kennlinie Q_EDC geht das Steuergerät 16 jedoch davon aus, dass mit der Ansteuerdauer AD1 die kleinere Einspritzmenge QL1 dosiert wird. Da QL1 um den Fehler F kleiner ist als QLL, sind alle Berechnungen des Steuergeräts 16, die auf der Menge QL1 basieren, ebenfalls mit diesem Fehler F behaftet. Dieser Fehler F stellt die bereits genannte Abweichung dar und wird im Folgenden auch als Synonym für die Abweichung verwendet. Während die Gesamteinspritzmenge für einen Verbrennungsvorgang im Leerlauf durch die Leerlaufregelung noch korrigiert wird, erfahren z. B. kleine Voreinspritzungen in anderen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors 10 unter Umständen keinen separaten regelnden Eingriff. Für diese kleinen Einspritzmengen ist es daher von besonderer Bedeutung, dass das Steuergerät 16 die tatsächlich passende Zuordnung zwischen eingespritzter Kraftstoffmenge Q und Ansteuerdauer AD verwendet.Due to the control unit 16 stored characteristic Q_EDC goes to the control unit 16 however, assume that the smaller injection quantity QL1 is metered with the activation duration AD1. Since QL1 is smaller than QLL by the error F, all calculations are from the controller 16 , which are based on the set QL1, also subject to this error F. This error F represents the deviation already mentioned and is also used in the following as a synonym for the deviation. While the total injection amount for a combustion process at idle is still corrected by the idling control, z. B. small pilot injections in other operating points of the internal combustion engine 10 Under certain circumstances, no separate regulatory intervention. For these small injection quantities, it is therefore of particular importance that the control unit 16 the actual matching between injected fuel quantity Q and drive time AD used.

Die Wirkung einer Fehlanpassung wird auch dann deutlich, wenn man einen Übergang von der bereits betrachteten Einzeleinspritzung der Menge QLL auf eine Mehrfach-Einspritzung betrachtet, mit der der Verbrennungsmotor 10 im gleichen Betriebspunkt betrieben werden soll. Ohne Kenntnis des Fehlers F wird das Steuergerät 16 ein Einspritzmuster mit n Teileinspritzungen ausgeben, von denen jede eine Ansteuerdauer Adn* aufweist. Adn* ergibt sich dabei als Adn*(QL1/n) aus der Umkehrfunktion Q_EDC^-1 der im Steuergerät gespeicherten Kennlinie Q_EDC. Wegen der tatsächlich gültigen Kennlinie Q_ist wird mit der Ansteuerdauer Adn* jedoch nicht die berechnete Menge QL1/n, sondern die größere Menge F + QL1/n zugemessen.The effect of mismatching becomes apparent even when considering a transition from the single injection of quantity QLL already considered to a multiple injection with which the internal combustion engine 10 to be operated at the same operating point. Without knowledge of the error F becomes the control unit 16 output an injection pattern with n sub-injections, each of which has a drive duration Adn *. Adn * results as Adn * (QL1 / n) from the inverse function Q_EDC ^-1 of the characteristic Q_EDC stored in the control unit. Because of the actual characteristic Q_act, however, the drive time Adn * does not give the calculated quantity QL1 / n, but the larger quantity F + QL1 / n.

In der Darstellung der 3 ist n = 5. Bei der dargestellten parallelen Lage von Q_ist und Q_EDC weist also jede Teileinspritzung den Fehler F auf, so dass die Summe der fünf Teileinspritzungen einen Mengenfehler aufweist, der fünffach größer ist als der Fehler F der Einzeleinspritzung. Das Steuergerät 16 muss den fünffach größeren Fehler durch eine Reduzierung der Ansteuerdauern der Teileinspritzungen durch einen Regelvorgang ausgleichen, was einen störenden Einschwingvorgang erfordert. Das Einspritzmuster 33 zeigt das Ergebnis des Regelvorgangs, nach dem die für einen bestimmten Betriebspunkt konstant zu haltende gesamte Einspritzmenge QLL pro Brennraumfüllung auf n = 5 Teileinspritzungen aufgeteilt wurde, mit denen jeweils eine Einspritzmenge QLL/n tatsächlich eingespritzt wird.In the presentation of the 3 n = 5. In the illustrated parallel position of Q_ist and Q_EDC, therefore, each partial injection has the error F, so that the sum of the five partial injections has a quantity error which is five times greater than the error F of the single injection. The control unit 16 must compensate for the fivefold greater error by reducing the Ansteuerverdauern the partial injections by a control process, which requires a disturbing transient. The injection pattern 33 shows the result of the control process, after which the total injection quantity QLL per combustion chamber charge to be kept constant for a certain operating point has been divided into n = 5 partial injections, with each of which an injection quantity QLL / n is actually injected.

Um den Fehler F quantitativ zu bestimmen, sieht die eingangs genannte DE 103 43 759 A1 Folgendes vor: Zunächst wird die für die Einzeleinspritzung erforderliche Menge QL1 gespeichert. Nach dem Umstellen auf die Mehrfach-Einspritzung mit n Teileinspritzungen werden unter der Voraussetzung eines konstanten Betriebspunktes Teileinspritzmengen QLL/n eingestellt, zu denen Ansteuerdauern ADn gehören. Das Steuergerät 16 kennt zusätzlich zur Ansteuerdauer AD1 und Menge QL1 die Ansteuerdauer Adn und Menge QLn/n einer einzelnen von n Teileinspritzungen und die Zahl n der Teileinspritzungen. Der Mengenfehler F ergibt sich dann zu F = (QL1 – QLn)/(n – 1) (1) In order to determine the error F quantitatively, see the aforementioned DE 103 43 759 A1 Next, the amount of QL1 required for the single injection is first stored. After switching to the multiple injection with n partial injections partial injection quantities QLL / n are set, to which Ansteuerdauern assuming a constant operating point Belong to ADn. The control unit 16 In addition to the drive duration AD1 and QL1, the drive duration Adn and the quantity QLn / n of a single one of n partial injections and the number n of partial injections are known. The quantity error F is then given F = (QL1 -QLn) / (n-1) (1)

Dabei ist QLn/n nicht der n-te Teil von QL1, sondern die fiktive Menge einer Teil-Einspritzung der Mehrfach-Einspritzung 33, die sich bei der Regelung auf den konstanten Betriebspunkt aus der Kennlinie Q_EDC ergibt. Diese Berechnung des Fehlers F basiert auf der Prämisse, dass der Mengenfehler F additiver Natur ist, so dass die Kennlinien Q_ist und Q_EDC parallel verlaufen. Die Parallelität muss sich insbesondere über den gesamten Abstand dAD auf der Ansteuerdauer-Achse erstrecken, der zwischen der Ansteuerdauer ADn einer Teileinspritzung und der Ansteuerdauer AD1 der großen Einzeleinspritzung liegt.Here QLn / n is not the nth part of QL1, but the fictitious set of a partial injection of the multiple injection 33 , which results in the control on the constant operating point of the characteristic Q_EDC. This calculation of the error F is based on the premise that the quantity error F is of an additive nature, so that the characteristics Q_act and Q_EDC run in parallel. The parallelism must extend in particular over the entire distance dAD on the drive duration axis, which lies between the activation duration ADn of a partial injection and the activation duration AD1 of the large single injection.

Die Erfinder haben erkannt, dass eine solche Parallelität nicht per se vorausgesetzt werden kann, wenn große Abschnitte der Ansteuerdauer-Achse für die Ermittlung der Abweichung benutzt werden. Jede Abweichung von der Parallelität hat eine Ungenauigkeit in der Bestimmung des Fehlers F zur Folge.The Inventors have realized that such a parallelism is not per se can be presumed when large sections of the driving duration axis for the Determination of the deviation can be used. Any deviation from the parallelism has an inaccuracy in the determination of the error F result.

Die Erfindung benutzt dagegen an der Stelle einer großen Einzel-Einspritzung 31 und einer Mehrfach-Einspritzung 33 ein erstes Mehrfach-Einspritzmuster 35 und ein zweites Mehrfach-Einspritzmuster 37 zur Bestimmung des Fehlers F.By contrast, the invention uses the place of a large single injection 31 and a multiple injection 33 a first multiple injection pattern 35 and a second multiple injection pattern 37 for determining the error F.

4 zeigt die Verhältnisse bei gleichen Kennlinien Q_ist und Q_EDC wie in der 3 für den Fall, dass die Einspritzmenge QLL mit einem ersten Mehrfach-Einspritzmuster mit x = 5 Teileinspritzungen und mit einem zweiten Mehrfach-Einspritzmuster mit y = 4 Teileinspritzungen eingespritzt wird. QLL/x ist die Menge, die mit einer einzelnen Teileinspritzung des ersten Mehrfach-Einspritzmusters im konstanten Betriebspunkt eingespritzt wird. 4 shows the relationships with the same characteristics Q_ist and Q_EDC as in the 3 for the case that the injection quantity QLL is injected with a first multiple injection pattern with x = 5 partial injections and with a second multiple injection pattern with y = 4 partial injections. QLL / x is the amount injected with a single split injection of the first multiple injection pattern at the constant operating point.

F ist der additive Fehler und QLx/x ist die Menge, die vermeintlich nach der im Steuergerät 16 gespeicherten Kennlinie Q_EDC mit einer einzigen Teileinspritzung des ersten Mehrfach-Einspritzmusters eingespritzt wird.F is the additive error and QLx / x is the quantity supposed to be in the controller 16 stored characteristic Q_EDC is injected with a single partial injection of the first multiple injection pattern.

Dann ist das x-fache der Summe aus QLx/x und dem Fehler F gleich QLL, also QLx + x·F = QLL (2) Then x times the sum of QLx / x and the error F equals QLL, that is QLx + x · F = QLL (2)

Analog ist QLL/y die Menge, die mit einer einzelnen Teileinspritzung des zweiten Mehrfach-Einspritzmusters im konstanten Betriebspunkt eingespritzt wird. F ist wieder der additive Fehler und QLy/y ist die Menge, die vermeintlich nach der im Steuergerät 16 gespeicherten Kennlinie Q_EDC mit einer einzigen Teileinspritzung des zweiten Mehrfacheinspritzmusters eingespritzt wird.Similarly, QLL / y is the amount injected with a single split injection of the second multiple injection pattern at the constant operating point. F is again the additive error and QLy / y is the quantity supposed to be in the controller 16 stored characteristic Q_EDC is injected with a single partial injection of the second multiple injection pattern.

Dann ist das y-fache der Summe aus QLy/y und dem Fehler F gleich QLL, also QLy + y·F = QLL (3) Then the y-fold of the sum of QLy / y and the error F equals QLL, ie QLy + y * F = QLL (3)

In der Summe wird mit beiden Mehrfach-Einspritzmustern die gleiche Menge QLL pro Brennraumfüllung eingespritzt. Dabei ergibt sich die Gleichheit dann, wenn der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 durch einen Regelvorgang unabhängig von dem verwendeten Einspritzmuster konstant gehalten wird.In total, the same amount of QLL per combustion chamber charge is injected with both multiple injection patterns. In this case, the equality results when the operating point of the internal combustion engine 10 is kept constant by a control process independent of the injection pattern used.

Wenn der Index i einen bestimmten Zylinder des Verbrennungsmotors 10 nummeriert, gilt für die erste Mehrfach-Einspritzung entsprechend: QLx,i = QLL,i – x·Fi (4) If the index i is a specific cylinder of the internal combustion engine 10 numbered, applies to the first multiple injection according to: QLx, i = QLL, i - x · Fi (4)

Für das zweite Mehrfach-Einspritzmuster gilt analog: QLy,i = QLL,i – y·Fi (5) The same applies for the second multiple injection pattern: QLy, i = QLL, i - y · Fi (5)

Subtrahieren der Gleichungen (4) und (5) und Umstellen des Ergebnisses nach dem zylinderindividuellen Fehler Fi liefert dann das folgende quantitative Ergebnis für den Fehler Fi: Fi = (QLx,i – QLy,i)/(y – x) (6) Subtracting the equations (4) and (5) and switching the result to the cylinder-specific error Fi then yields the following quantitative result for the error Fi: Fi = (QLx, i - QLy, i) / (y - x) (6)

Die Anzahlen x und y der Teileinspritzungen des ersten Mehrfach-Einspritzmusters und des zweiten Mehrfach-Einspritzmusters unterscheiden sich mindestens um den Wert 1.The Numbers x and y of the partial injections of the first multiple injection pattern and the second multiple injection pattern differ at least by the value 1.

Die zylinder-individuellen EDC-Mengen QLx,i und QLy,i werden mit Hilfe des Leerlauf- und Laufruhereglers ermittelt. Dabei werden die zur Einstellung eines stabilen Leerlaufbetriebspunktes eingeregelten Ansteuerdauern mit den gespeicherten Daten des im Steuergerät gespeicherten Zusammenhangs in (fiktiven) Q_EDC-Mengen ausgedrückt. Bei durch eine Drift verschobener Kennlinie unterscheiden sich die Q_EDC-Mengen von den tatsächlich eingespritzten Mengen durch den als konstant vorausgesetzten Anteil Fi.The cylinder-individual EDC quantities QLx, i and QLy, i are using of the idling and running inhibitor. Here are the to Setting a stable idle operating point adjusted Activation periods with the stored data stored in the control unit In terms of (fictional) Q_EDC quantities. When shifted by a drift Characteristic, the Q_EDC amounts differ from those actually injected Quantities by the proportion Fi.

Mit der bekannten Kennliniendrift, bzw. dem Fehler Fi im Kleinmengenbereich, kann die gewünschte Voreinspritzmenge durch entsprechende Anpassung der Ansteuerdauer eingestellt werden.With the known characteristic drift, or the error Fi in the small amount range, can the desired Pre-injection amount by appropriate adjustment of the drive time be set.

Die Breite des Bereiches dAD, über den die Kennlinien Q_EDC und Q_ist für eine zuverlässige Fehlerermittlung parallel verlaufen müssen, ist bei der Verwendung mehrerer Mehrfach-Einspritzmuster wesentlich kleiner als bei der Verwendung einer großen Einfach-Einspritzung und eines Mehrfach-Einspritzmusters. Damit sinkt die Gefahr, dass die zugrunde gelegte Prämisse der Parallelität verletzt wird und damit unsicher korrigiert wird. Mit anderen Worten: durch die Verwendung von zwei Mehrfach-Einspritzmustern ergibt sich ein kleinerer Bereich auf der Ansteuerdauer-Achse, über den die Kennlinien Q_ist und Q_EDC parallel verlaufen müssen.The width of the range dAD, over which the characteristics Q_EDC and Q_ist for a reliable Fault detection must be much smaller when using multiple multiple injection patterns than when using a large single injection and a multiple injection pattern. This reduces the risk that the underlying premise of parallelism will be violated and thus corrected uncertainly. In other words, the use of two multiple injection patterns results in a smaller range on the drive duration axis over which the Q_ist and Q_EDC characteristics must run in parallel.

Die Wahrscheinlichkeit, dass die Kennlinien dort tatsächlich parallel verlaufen, ist größer als wenn ein größerer Bereich auf der Ansteuerdauer-Achse betrachtet wird. Daher steigt die Zuverlässigkeit der Bestimmung des Fehlers F bei der Verwendung von zwei Mehrfach-Einspritzmustern an Stelle eines Einfach-Einspritzmusters und eines Mehrfach-Einspritzmusters an. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Verwendung des ersten Mehrfach-Einspritzmusters und des zweiten Mehrfach-Einspritzmusters die Mengendifferenz zwischen dem Neuzustand und dem gealterten Zustand, bzw. zwischen dem Soll-Zustand und dem Ist-Zustand vervielfacht wird. In beiden Fällen vergrößert sich damit die Abweichung zwischen Führungsgröße und Regelgröße des Regeleingriffs der Leerlaufregelung und/oder Laufruheregelung, wodurch die Empfindlichkeit bezüglich einer Mengendrift grundsätzlich vergrößert wird.The Probability that the characteristics there are actually parallel run is greater than if a larger area is considered on the drive duration axis. Therefore, the reliability increases the determination of the error F when using two multiple injection patterns instead of a single injection pattern and a multiple injection pattern at. Another advantage is that when using the first Multiple injection pattern and the second multiple injection pattern, the amount difference between the new condition and the aged condition, or between the desired condition and the actual state is multiplied. In both cases increases so that the deviation between the reference variable and controlled variable of the control intervention the idle control and / or rider control, reducing the sensitivity in terms of a set drift in principle is enlarged.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei repräsentiert der Schritt 22 das bereits im Zusammenhang mit der 2 erwähnte Hauptprogramm HP zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10. Liegt ein konstanter Betriebspunkt BP = konstant vor, wird in einem Schritt 34 eine Zahl k = x von Teileinspritzungen eines ersten Mehrfach-Einspritzmusters vorgegeben. Anschließend werden die Schritte 24 bis 30 aus 2 mit diesem Wert für k durchgeführt, so dass im Schritt 36 eine Ansteuerdauer ADx für k = x ausgegeben und in einem Schritt 38 zusammen mit der Referenzmenge QLx gespeichert wird. Mit dieser Ansteuerdauer ADx wird die Menge QLL/x tatsächlich dosiert, wobei das Steuergerät aufgrund der Kennlinie Q_EDC jedoch davon ausgeht, dass nur eine Menge QLx/x dosiert wird. 5 shows an embodiment of a method according to the invention. The step represents 22 that already in connection with the 2 mentioned main program HP to control the internal combustion engine 10 , If a constant operating point BP = constant, is in one step 34 a number k = x predetermined by partial injections of a first multiple injection pattern. Subsequently, the steps become 24 to 30 out 2 done with this value for k, so in the step 36 a drive duration ADx for k = x is output and in one step 38 is stored together with the reference set QLx. With this activation duration ADx, the quantity QLL / x is actually metered, but the control unit assumes on the basis of the characteristic Q_EDC that only a quantity QLx / x is metered.

Anschließend werden den Schritten 34 bis 38 entsprechende Schritte 40 bis 44 für eine Zahl k = y von Teileinspritzungen eines zweiten Mehrfach-Einspritzmusters durchgeführt. Im Schritt 46 wird dann der Fehler F gemäß der Gleichung (6) bestimmt, bevor das Programm über Marken A, B in das Hauptprogramm des Schrittes 22 zurück verzweigt. Zur Bestimmung zylinderindividueller Fehler Fi wird das Verfahren für jeden Zylinder separat durchgeführt.Then follow the steps 34 to 38 appropriate steps 40 to 44 for a number k = y of partial injections of a second multiple injection pattern. In step 46 then the error F is determined according to the equation (6) before the program via marks A, B in the main program of the step 22 Branched back. In order to determine cylinder-specific errors Fi, the method is carried out separately for each cylinder.

In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt eine Kompensation der vorher bestimmten Fehler F und/oder Fi. Dazu wird aus den bestimmten Fehlern F und/oder Fi und der im Steuergerät 16 gespeicherten Kennlinie Q_EDC_alt eine neue Kennlinie Q_EDC_neu gebildet. Die Bildung erfolgt durch Addieren von F oder Fi zu Q_EDC, wie es durch den Schritt 48 verdeutlicht wird. Zur Kompensation wird das Verfahren in größeren, vorbestimmten Abständen durchgeführt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ergibt sich der vorbestimmte Abstand durch eine zwischen zwei Durchführungen absolvierte Fahrstrecke von z km, wobei z in der Größenordnung von 1000 liegt.In a further refinement, the previously determined errors F and / or Fi are compensated. For this purpose, from the specific errors F and / or Fi and in the control unit 16 stored characteristic Q_EDC_alt a new characteristic Q_EDC_neu formed. Formation is done by adding F or Fi to Q_EDC as determined by the step 48 is clarified. For compensation, the method is carried out at larger, predetermined intervals. In a preferred embodiment, the predetermined distance results from a completed between two bushings route of z km, where z is of the order of 1000.

Claims

Method for determining the deviation (F) of the actual injection quantity from a predetermined reference quantity of a fuel injection system ( 12 ) of an internal combustion engine ( 10 ) with at least one controllable injection actuator ( 20 ), in which the at a certain operating point of the internal combustion engine ( 10 ) injected actual injection quantity (QLL) per combustion process for different combustion processes with different injection patterns, and in which the deviation (F) is determined from a comparison of the reference quantity formed in a first injection pattern from the reference quantity formed in a second injection pattern, characterized that the first injection pattern ( 35 ) x single injections and the second injection pattern ( 37 ) y has single injections, where x and y are each greater than one and where x is not equal to y.

A method according to claim 1, characterized in that the comparison directly on in the control unit ( 16 ) is based on specific reference quantities (QLx / x, QLy / y) or is indirectly based on drive times (ADx, ADy) corresponding to the reference quantities (QLx / x, QLy / y).

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the determined deviation (F) in the further operation of the internal combustion engine ( 10 ) is compensated in the formation of reference quantities and / or driving periods.

Method according to claim 3, characterized that at predetermined intervals is repeated.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the difference of x and y is equal to 1.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the specific operating point by constant values of the speed and the rotation moments is defined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the individual injection quantities (QLL / x, QLL / y) of an injection pattern ( 35 . 37 ) are the same size.

Control unit ( 16 ) for determining the deviation (F) of the actual injection quantity from one in the control unit ( 16 ) predetermined reference quantity of a fuel injection system ( 12 ) of an internal combustion engine ( 10 ) with at least one controllable injection actuator ( 20 ), whereby the control unit ( 16 ) for those in a particular operating point of the internal combustion engine ( 10 ) actual injection quantity (QLL) required for different combustion processes forms and outputs different injection patterns per combustion process, and wherein the control unit ( 16 ) determines the deviation from a comparison of the reference quantity formed in a first injection pattern from the reference quantity formed in a second injection pattern, characterized in that the control unit ( 16 ) for determining the deviation (F) first injection pattern ( 35 ) with x single injections and second injection patterns ( 37 ) with y forms and outputs single injections, where x and y are each greater than one and where x is not equal to y.

Control unit ( 16 ) according to claim 8, characterized in that it is adapted to control a sequence of a method according to one of claims 2 to 7.