EP1309781A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number
EP1309781A1
EP1309781A1 EP01953133A EP01953133A EP1309781A1 EP 1309781 A1 EP1309781 A1 EP 1309781A1 EP 01953133 A EP01953133 A EP 01953133A EP 01953133 A EP01953133 A EP 01953133A EP 1309781 A1 EP1309781 A1 EP 1309781A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
variable
injection
characterizes
torque
internal combustion
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.)
Granted
Application number
EP01953133A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1309781B1 (de
Inventor
Horst Wagner
Peter Schubert
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
Publication of EP1309781A1 publication Critical patent/EP1309781A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1309781B1 publication Critical patent/EP1309781B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine.
  • DE 40 33 049 discloses a method and a device for checking a sensor for detecting the position of a quantity signal box and the quantity signal box. In the method described there, it is checked with the quantity control mechanism switched off whether a needle movement sensor or a corresponding sensor supplies an output signal.
  • a third variable which characterizes the torque provided by the internal combustion engine, is determined on the basis of a first variable, which characterizes the injection quantity, and a second variable, which characterizes the angular position at which the injection quantity is metered.
  • a fourth variable which characterizes the driver's request
  • a fifth variable which characterizes the torque desired by the driver.
  • the third size and the fifth size are evaluated for error monitoring.
  • This procedure according to the invention enables reliable and accurate error detection, in particular in the area of fuel metering and / or the detection of the driver's request.
  • the second variable which characterizes the angular position of the crankshaft or the camshaft during the injection, is taken into account. As a result, the influence of the injected fuel on the torque provided by the internal combustion engine can be taken into account.
  • the setpoint or actual value of the start of injection, the start of delivery, the start of activation or another corresponding variable is preferably used as the second variable.
  • control duration of an output stage of a solenoid valve or a piezo actuator is used as the first variable.
  • the functionality of the entire control unit can be checked by using the control signals for the output stage.
  • the fourth size corresponds to the position of an operating element. This also means. Errors in the processing of the output signals of the control element can be identified.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows a detailed illustration of the device according to the invention
  • FIG. 3 shows a flow diagram to clarify the method according to the invention.
  • the procedure according to the invention is described below using the example of the control of a diesel internal combustion engine.
  • the procedure according to the invention is not limited to use with a diesel engine. It can also be used in other internal combustion engines in which there is a relationship between the amount of fuel injected and the torque of the internal combustion engine, or in systems in which there is a defined relationship between the amount of injection and another variable to be monitored.
  • Figure 1 shows the essential elements of the device for controlling an internal combustion engine.
  • An actuator is designated 100.
  • This actuator 100 determines the amount of fuel to be injected into the internal combustion engine.
  • This is preferably a solenoid valve or a piezo actuator.
  • the actuator of the internal combustion engine measures a certain amount of fuel.
  • Actuator 100 is supplied with control signals by a unit 110, referred to as TPU.
  • the TPU provides signals that determine the start of injection and the end of injection.
  • An output stage (not shown) in the actuator converts this into control signals for controlling various switching means.
  • control unit 120 applies appropriate signals to the TPU 110.
  • the controller 120 processes sensor signals from various sensors 130 which, for example, provide signals relating to the driver's request FP, the speed N of the internal combustion engine and other operating parameters or environmental parameters.
  • a monitor 140 is also provided, to which the output signals of various sensors and the output signals of the TPU are fed.
  • the monitoring 140 acts on the controller 120 and in an advantageous manner Design a display 150 with corresponding signals. Alternatively, it can also be provided that the display 150 is controlled by the controller 120.
  • This facility works as follows. On the basis of various operating parameters, such as in particular the speed of the internal combustion engine and the driver's request, the controller 120 calculates the point in time at which the injection is to take place and the amount of fuel to be injected. The amount of fuel to be injected is then metered by the actuator 100 of the internal combustion engine and leads to a corresponding moment.
  • additional amounts of fuel are metered in for each or for individual metering cycles.
  • a pre-injection is carried out before the actual fuel metering in order to reduce noise.
  • a post-injection takes place after the actual injection.
  • the post-injection serves, among other things, to introduce hydrocarbons into the exhaust gases, which in turn cause the exhaust gases to rise in temperature.
  • these hydrocarbons can cause reactions in a catalytic converter or particle filter downstream of the internal combustion engine, which reactions are required in order to keep the catalytic converter and / or the particle filter functional.
  • Monitoring 140 processes the input signals of controller 120.
  • monitoring 140 reads in the values of the accelerator pedal position sensor. This is, in particular, the output signal of an AD converter of accelerator pedal sensor 130.
  • monitoring 140 evaluates the last detectable value, for example the activation duration, and preferably calculates whether these values are plausible independently of the normal quantity control. If, for example, the accelerator pedal position assumes a large value and the control duration signal assumes a large value, this is recognized as a plausible value.
  • Such a procedure requires a procedure adapted to the injection system, since the monitoring 140 must take into account whether a post-injection takes place in the corresponding operating states, for example. This means that the monitoring 140 and there in particular the plausibility check must be individually adapted to the injection system.
  • the data of each injection are made available via 720 degrees crankshaft rotation angle, independently of the injection system, via a defined interface.
  • a size is stored for each cylinder and for each injection, that of the quantity injected and another size that is the angular position at which the injection was carried out.
  • the determination of the position and the amount of fuel need be specially adapted to the injection system.
  • the plausibility monitoring can be carried out equally for all systems. done well.
  • the recorded data for calculating the current engine power are determined on the basis of the angular position of the crankshaft and the amount of fuel
  • the monitoring is shown in more detail in FIG. 2.
  • the output signal of the TPU 110 reaches a table 200 and from there to a moment determination 210.
  • the output signal of the torque determination 210 reaches a logic 230 via a torque summation 220, which in turn supplies a corresponding output signal to the display 150 or to the control 120 .
  • At the second input of logic 230 is the output signal of a torque characteristic map 240, to which the output signals FP and N of sensors 130 are fed as an input variable.
  • the estimate of the indicated torque is based on a quantity that characterizes the injection quantity that has been metered and a quantity that characterizes the angular position at which the fuel quantity is metered.
  • the start of injection and the injection duration are preferably read out from the corresponding registers of the TPU 110.
  • the corresponding injection angle can also be used.
  • the start of injection indicates the point in time or the angular position of the crankshaft at which the injection takes place.
  • the injection duration defines the duration of the injection or the angle that is covered during the injection.
  • the TPU can be made of the actual injection starts and injection periods or timings or the angular positions, 'which is used for controlling the actuator, are read out.
  • a fuel quantity is determined on the basis of the injection duration. When determining the Quantity from the control duration is taken into account, for example, that the control of the actuator is longer than the actual injection.
  • the fuel quantity determined for each injection is entered separately for each cylinder together with the starting angle in table 200.
  • This table contains all injection events of a cylinder over 720 degrees crankshaft.
  • the cylinder number is also stored in the table as an identification feature.
  • a counter is carried, which is increased each time the table is written with the last event.
  • a message with the table layout is created for each cylinder, which is managed by the operating system. This prevents access conflicts through simultaneous processing. Furthermore, an adaptation of the storage requirement to the required number of cylinders is possible without any problems.
  • the determination of the injection quantity and the assigned start of injection is preferably carried out in the table in an angle-synchronous manner.
  • Table 200 forms the interface between the control and the monitoring. - The message with the table layout is the same for all injection systems.
  • an indexed torque is calculated for each cylinder from this data and forwarded to the torque summation 220.
  • the moment summation 220 calculates indexed moments added up synchronously over all cylinders.
  • Indexed torque determined over a sampling period is then available at the output of torque summation 220.
  • a variable is determined by means of a torque map 240 that characterizes the driver's request. This The size and the size that characterize the indicated moment are checked by the logic 230 for plausibility and, in the event of a deviation, recognized for errors and preferably a corresponding display 150 is triggered.
  • the procedure is illustrated in FIG. 3 using a flow chart.
  • the target torque MS is calculated on the basis of the rotational speed and the accelerator pedal position FP.
  • a subsequent query 310 checks whether there are operating states in which one
  • step 300 is carried out again.
  • the indicated torque is determined for each individual cylinder in step 320.
  • the actuation duration is weighted with the crankshaft angle and the indicated torque per injection is determined. This determination is preferably carried out for each partial injection, that is to say both for the pre-injection, for the main injection and also for the post-injection. Amounts of fuel that are metered during post-injection are preferably weighted with the value zero, since they make no contribution to the moment.
  • Control duration, main injection and the pre-injection are determined according to a predefinable function, the indicated torque of the respective injection.
  • step 330 the individual indicated moments are integrated over several partial injections and preferably and / or over several cylinders, and the actual torque MI is determined therefrom. Then in step 340 the Amount of the difference between the target torque MS and the actual torque MI calculated. The subsequent query 350 checks whether the magnitude of the torque difference MD is greater than a threshold value SW. If this is not the case, step 300 is carried out again.
  • step 360 If the magnitude MD of the torque difference is greater than a threshold value, an error is recognized in step 360.
  • the threshold value SW is selected so that possible tolerances when determining the torque do not lead to an error being triggered.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Ausgehend von einer ersten Größe, die die Einspritzmenge charakterisiert, und einer zweiten Größe, die die Winkelstellung, bei der die Einspritzmenge zugemessen wird, charakterisiert, wird eine dritte Größe, die das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Moment charakterisiert, bestimmt. Ferner wird ausgehend von einer vierten Größe, die den Fahrerwunsch charakterisiert, eine fünfte Größe, die das vom Fahrer gewünschte Moment charakterisiert, bestimmt. Die dritte Größe und die fünfte Größe werden zur Fehlerüberwachung ausgewertet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine.
Aus der DE 40 33 049 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung eines Sensors zur Erfassung der Position ei- nes Mengenstellwerks und des Mengenstellwerks bekannt. Bei dem dort beschriebenen Verfahren wird bei stromlos geschaltetem Mengenstellwerk überprüft, ob ein Nadelbewegungsfühler oder ein entsprechender Sensor ein Ausgangssignal liefert.
Desweiteren sind Verfahren bekannt, bei dem verschiedene Signale miteinander plausibilisiert werden.
Insbesondere bei der Verwendung eines Einspritzmengensignals ist die Plausibilisierung mit anderen Signalen problema- tisch, da bei heutigen Systemen häufig Einspritzungen erfolgen, die keinen Beitrag zum Moment der Brennkraftmaschine beitragen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Voreinspritzungen, die vor der eigentlichen Einspritzung erfolgen und Nacheinspritzungen, die insbesondere zur Abgasbehandlung oder zur Regeneration von Filtern und/oder Katalysatoren verwendet werden.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ausgehend von einer ersten Größe, die die Einspritzmenge charakterisiert, und einer zweiten Größe, die die Winkelstellung, bei der die Einspritzmenge zugemessen wird, charakterisiert, eine dritte Größe, die das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Moment charakterisiert, bestimmt. Ausgehend von einer vierten Größe, die den Fahrerwunsch charakterisiert, wird eine fünfte Größe,. die das vom Fahrer gewünschte Moment charakterisiert, bestimmt. Die dritte Größe und die fünfte Größe werden zur Fehlerüber- wachung ausgewertet. Durch diese erfindungsgemäße Vorgehensweise ist eine sichere und genaue Fehlererkennung, insbesondere im Bereich der Kraftstoffzumessung und/oder der Erfassung des Fahrerwunsches möglich. Besonders vorteilhaft hierbei ist, das die zweite Größe, die die Winkelstellung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle bei der Einspritzung charakterisiert, berücksichtigt wird. Dadurch lässt sich der Einfluß des eingespritzten Kraftstoffes auf das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Moment berücksichtigen. Als zweite Größe wird vorzugsweise der Sollwert oder Istwert des Einspritzbeginn, des Förderbeginns, des Ansteuerbeginns oder einer anderen entsprechenden Größe verwendet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn als erste Größe die Ansteuerdauer einer Endstufe eines Magnetventils oder eines Piezoaktors verwendet wird. Durch die Verwendung der Ansteuersignale für die Endstufe kann die Funktionsfähigkeit der gesamten Steuereinheit überprüft werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vierte Größe der Po- sition eines Bedienelements entspricht. Dadurch sind auch. Fehler im Bereich der Verarbeitung des Ausgangssignale des Bedienelements erkennbar.
Vorteilhaft ist, wenn ein Fehler erkannt wird, wenn die dritte Größe und die fünfte Größe um mehr als ein Schwellenwert voneinander abweichen. Durch diese Vorgehensweise sind Fehler im gesamten Signalpfad der Steuerung erkennbar. Dies sind insbesondere Fehler im Bereich der Auswertung der Eingangsgrößen, der Berechnung und der Bestimmung der Ausgangs- großen.
Dadurch dass die Fehlerüberwachung nur in bestimmten Betriebszuständen erfolgt kann zum einen der Aufwand reduziert werden. Ferner ist eine präzisiere Fehlererkennung möglich, da in Zuständen in denen keine eindeutigen Ergebnisse gewinnbar sind, keine Fehlererkennung erfolgt.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn- zeichnet.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen die Figur 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figur 2 eine detaillierte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Figur 3 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise am Beispiel der Steuerung einer Dieselbrennkraftmaschine be- schrieben. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist aber nicht auf die Verwendung bei einer Dieselbrennkraftmaschine beschränkt. Sie kann auch bei anderen Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, bei denen ein Zusammenhang zwischen der eingespritzten Kraftstoffmenge und Moment der Brennkraftina- schine besteht, bzw. bei den Systemen, bei denen ein definierter Zusammenhang zwischen der Einspritzmenge und einer anderen zu überwachenden Größe besteht.
Die Figur 1 zeigt die wesentlichen Elemente der Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine. Ein Stellglied ist mit 100 bezeichnet. Dieses Stellglied 100 bestimmt die in die Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein Magnetventil oder um einen Piezoaktor. Abhängig von der Dauer eines An- Steuersignals mißt das Stellglied der nicht dargestellten Brennkraftmaschine eine bestimmte Kraftstoffmenge zu.
Das Stellglied 100 wird von einer als TPU bezeichneten Einheit 110 mit Ansteuersignalen beaufschlagt. Hierbei liefert die TPU Signale, die den Einspritzbeginn, das Einspritzende festlegen. Eine nicht dargestellte Endstufe in dem Stellglied setzt diese in Ansteuersignale zur Ansteuerung verschiedener Schaltmittel um.
Hierzu wird die TPU 110 von einer Steuerung 120 mit entsprechenden Signalen beaufschlagt. Die Steuerung 120 verarbeitet Sensorsignale verschiedener Sensoren 130, die beispielsweise Signale bezüglich des Fahrerwunsches FP, der Drehzahl N der Brennkraftmaschine und andere Betriebskenngrößen oder Um- weltgrößen liefern.
Desweiteren ist eine Überwachung 140 vorgesehen, der die Ausgangssignale verschiedener Sensoren sowie die Ausgangs- Signale der TPU zugeleitet werden. Die Überwachung 140 be- aufschlagt die Steuerung 120 und bei einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Anzeige 150 mit entsprechenden Signalen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Anzeige 150 von der Steuerung 120 angesteuert wird.
Diese Einrichtung arbeitet wie folgt. Ausgehend von verschiedenen Betriebskenngrößen, wie insbesondere der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Fahrerwunsch berechnet die Steuerung 120 den Zeitpunkt, bei dem die Einspritzung erfolgen soll, und die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Die ein- zuspritzende Kraftstoffmenge wird dann von dem Stellglied 100 der Brennkraftmaschine zugemessen und .führt zu einem entsprechenden Moment.
Neben der Kraftstoffmenge, die zur Erzeugung des Moments zu- gemessen wird, werden bei jedem oder bei einzelnen Zumeßzy- klen zusätzliche Kraftstoffmengen zugemessen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zur Geräuschreduzierung vor der eigentlichen Kraftstoffzumessung eine Voreinspritzung erfolgt. Desweiteren kann vorgesehen sein, dass nach der eigentlichen Einspritzung eine Nacheinspritzung erfolgt. Die Nacheinspritzung dient unter anderem zur Einbringung von Kohlenwasserstoffen in die Abgase, die wiederum eine Temperaturerhöhung der Abgase bewirken. Desweiteren können diese Kohlenwasserstoffe in einem der Brennkraftmaschine nachge- schalteten Katalysator oder Partikelfilter Reaktionen hervorrufen, die erforderlich sind, um den Katalysator und/oder den Partikelfilter funktionsfähig zu halten.
Insbesondere die Nacheinspritzungen, die für ein Abgasnach- behandlungssystem erforderlich sind, tragen nicht zum abgegebenen Moment der Brennkraftmaschine bei. Weitere Teileinspritzungen tragen nur im verminderten Umfang zum Drehmoment bei. Die Überwachung 140 verarbeitet die Eingangssignale der Steuerung 120. Insbesondere liest die Überwachung 140 die Werte des Fahrpedalstellungsgebers ein. Hierbei handelt es sich insbesondere um das Ausgangssignal eines AD-Wandlers des Fahrpedalgebers 130. Desweiteren wertet die Überwachung 140 den letzten erfaßbaren Wert, beispielsweise die Ansteuerdauer aus und berechnet vorzugsweise unabhängig von der normalen Mengensteuerung, ob diese Werte plausibel sind. Nimmt beispielsweise die Fahrpedalstellung einen großen Wert und das Ansteuerdauersignal einen großen Wert an, so wird dies als plausibler Wert erkannt.
Eine solche Vorgehensweise erfordert an die Einspritzanlage angepaßte Vorgehensweise, da die Überwachung 140 berücksich- tigten muß, ob bei den entsprechenden Betriebszuständen, beispielsweise eine Nacheinspritzung erfolgt. Dies führt dazu, dass die Überwachung 140 und dort insbesondere die Plau- sibilisierung individuell auf das Einspritzsystem anzupassen ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass unabhängig vom Einspritzsystem über eine definierte Schnittstelle die Daten jeder Einspritzung über 720 Grad Kurbelwelledrehwinkel bereitgestellt werden. Hierzu wird für jeden Zylinder und für jede Einspritzung eine Größe abgespeichert, die der eingespritzten Menge und eine andere Größe, die die Winkelstellung, bei der die Einspritzung erfolgt ist. Mit dieser Information ist es möglich, die im Zylinder gebildeten Momente zu bestimmen und mit anderen Eingangsgrößen zu plausibili- sieren.
Durch die Bereitstellung einer einheitlichen Schnittstelle muß nur die Ermittlung der Lage und der Menge an Kraftstoffmenge speziell an das Einspritzsystem angepaßt werden. Die Überwachung auf Plausibilität kann für alle Systeme gleich- artig erfolgen. Desweiteren werden die erfaßten Daten zur Berechnung der aktuellen Motorleistung ausgehend von der Winkelstellung der Kurbelwelle, der Kraftstoffmenge bestimmt
Die Überwachung ist in Figur 2 detaillierter dargestellt.
Bereits in Figur 1 beschriebene Elemente sind in Figur 2 mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Das Ausgangssignal der TPU 110 gelangt zu einer Tabelle 200 und von dort zu einer Mo entenbestimmung 210. Das Ausgangssignal der Momenten- bestimung 210 gelangt über eine Momentensummation 220 zu einer Logik 230, die wiederum ein entsprechendes Ausgangssignal zur Anzeige 150 bzw. zur Steuerung 120 liefert. Am zweiten Eingang der Logik 230 liegt das Ausgangssignal eines Momentenkennfeldes 240, dem als Eingangsgröße die Ausgangs- signale FP und N der Sensoren 130 zugeleitet werden.
Diese Vorrichtung arbeitet wie folgt. Die Schätzung des indizierten Moments basiert auf einer Größe, die die Einspritzmenge, die zugemessen wurde, charakterisiert und einer Größe, die die Winkelstellung, bei der die Kraftstoffmenge zugemessen wird, charakterisiert. Vorzugsweise werden hierzu aus den entsprechenden Registern der TPU 110 der Einspritzbeginn und die Einspritzdauer ausgelesen. Anstelle der Einspritzdauer kann auch der entsprechende Einspritzwinkel ver- wendet werden. Der Einspritzbeginn gibt den Zeitpunkt bzw. die Winkelstellung der Kurbelwelle an, bei dem die Einspritzung erfolgt. Die Einspritzdauer definiert die Dauer der Einspritzung bzw. der Winkel, der während der Einspritzung überstrichen wird.
Dabei können aus der TPU die tatsächlichen Einspritzbeginne und Einspritzdauern, oder die Zeitpunkte oder die Winkelstellungen, ' bei denen die Ansteuerung des Stellgliedes erfolgt, ausgelesen werden. Ausgehend von der Einspritzdauer wird eine Kraftstoffmenge bestimmt. Bei der Bestimmung der Menge aus der Ansteuerdauer wird beispielsweise berücksichtigt, dass die Ansteuerung des Stellgliedes länger ist als die tatsächliche Einspritzung. Die für jede Einspritzung ermittelte Kraftstoffmenge wird für jeden -Zylinder getrennt zusammen mit dem Ansteuerbeginnwinkel in die Tabelle 200 eingetragen. Diese Tabelle enthält alle Einspritzereignisse eines Zylinders über 720 Grad Kurbelwelle. Als Identifizierungsmerkmal ist zusätzlich die Zylindernummer in der Tabelle abgelegt. Zur Sicherstellung der Datenintegrität wird ein Zähler mitgeführt, der jeweils beim Beschreiben der Tabelle mit dem letzten'Ereignis erhöht wird. Für jeden Zylinder wird eine Botschaft mit dem Tabellenlayout angelegt, die durch das Betriebssystem verwaltet wird. Damit sind Zugriffskonflikte durch gleichzeitige Bearbeitung ausgeschlos- sen. Weiterhin ist eine Anpassung des Speicherbedarfs an die benötigte Zylinderzahl problemlos möglich. Die Ermittlung der Einspritzmenge sowie des zugeordneten Spritzbeginns erfolgt in der Tabelle vorzugsweise winkelsynchron.
Die Tabelle 200 bildet die Schnittstelle zwischen der Steuerung und der Überwachung. -Dabei ist die Botschaft mit dem Tabellenlayout für alle Einspritzsysteme gleich.
In der Momentenbestimmung 210 wird aus diesen Daten für je- den Zylinder ein indiziertes Moment berechnet und der Momen- tensummation 220 weitergeleitet. Die Momentensummation 220 berechnet zeitsynchron über alle Zylinder aufsummierte indizierte Momente.
Am Ausgang der Momentensummation 220 steht dann über ein Abtastzeitraum ermitteltes indiziertes Moment zur Verfügung.
Parallel hierzu wird ausgehend von der Fahrpedalstellung FP und der Drehzahl N mittels eines Momentenkennfeldes 240 eine Größe bestimmt, die den Fahrerwunsch charakterisiert. Diese Größe und die Größe, die das indizierte Moment charakterisiert werden von der Logik 230 auf Plausibilität überprüft und bei Abweichung auf Fehler erkannt und vorzugsweise eine entsprechende Anzeige 150 angesteuert.
Anstelle des Momentenkennfeldes 240 kann auch eine Berechnung mittels einer Formel erfolgen. Desweiteren können auch andere Größen oder weitere Größen neben der Fahrpedalstellung und der Drehzahl verwendet werden.
In Figur 3 ist die Vorgehensweise anhand eines Flussdiagramms dargestellt. In einem ersten Schritt 300 wird das Sollmoment MS ausgehend von der Drehzahl und der Fahrpedalstellung FP berechnet. Eine sich anschließende Abfrage 310 überprüft, ob Betriebszustände vorliegen, in denen eine
Plausiblisierung möglich ist. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt erneut Schritt 300.
Liegt ein solcher Betriebszustand vor, so wird in Schritt 320 das indizierte Moment für jeden einzelnen Zylinder bestimmt. Hierzu wird die Ansteuerdauer mit dem Kurbelwellenwinkel gewichtet und so das indizierte Moment pro Einspritzung bestimmt. Diese Bestimmung erfolgt vorzugsweise für jede Teileinspritzung, also sowohl für die Vor-, für die Haupt- und auch die Nacheinspritzung. Kraftstoffmengen, die bei der Nacheinspritzung zugemessen werden, werden vorzugsweise mit dem Wert Null gewichtet, da sie keinerlei Beitrag zum Moment liefern. Ansteuerdauer, Haupteinspritzung und der Voreinspritzung werden gemäß einer vorgebbaren Funktion das indizierte Moment der jeweiligen Einspritzung bestimmt.
Im anschließenden Schritt 330 werden die einzelnen indizierten Momente über mehrere Teileinspritzungen und vorzugsweise und/oder über mehrere Zylinder aufintegriert und daraus das Istmoment MI ermittelt. Anschließend wird in Schritt 340 der Betrag der Differenz zwischen dem Sollmoment MS und dem Istmoment MI berechnet. Die sich anschließende Abfrage 350 überprüft, ob der Betrag der Momentendifferenz MD größer als ein Schwellenwert SW ist. Ist dies nicht der Fall, so er- folgt erneut Schritt 300.
Ist der Betrag MD der Momentendifferenz größer als ein Schwellenwert, wird in Schritt 360 auf Fehler erkannt. Der Schwellenwert SW ist so gewählt, dass mögliche Toleranzen bei der Bestimmung des Moments nicht zu einer Fehlerauslösung führen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei der ausgehend von einer ersten Größe, die die Einspritzmenge charakterisiert, und einer zweiten Größe, die die Winkel- Stellung, bei der die Einspritzmenge zugemessen wird, charakterisiert, eine dritte Größe, die das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Moment charakterisiert, bestimmt wird, dass ausgehend von einer vierten Größe, die den Fahrerwunsch charakterisiert, eine fünfte Größe, die das vom Fahrer gewünschte Moment charakterisiert, bestimmt wird, dass die dritte Größe und die fünfte Größe zur Fehlerüberwachung ausgewertet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Größe der Ansteuerdauer einer Endstufe oder insbesondere eines Magnetventils oder eines Piezoaktors entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Größe der Winkelstellung der Kurbelwelle entspricht bei der die Einspritzung erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die vierte Größe der Position eines Bedienelements entspricht.
5.. Verfahren nach 'einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehler erkannt wird, wenn die dritte Größe und die fünfte Größe um mehr als ein Schwellenwert voneinander abweichen.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerüberwachung nur in bestimmten Betriebszuständen erfolgt.
7. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, mit Mitteln, die ausgehend von einer ersten Größe, die die Einspritzmenge charakterisiert, und einer zweiten Größe, die die Winkelstellung, bei der die Einspritzmenge zuge- messen wird, charakterisiert, eine dritte Größe, die das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Moment charakterisiert, bestimmen, und die ausgehend von einer vierten Größe, die den Fahrerwunsch charakterisiert, eine fünfte Größe, die das vom Fahrer gewünschte Moment charakteri- siert, bestimmen, und die die dritte Größe und die fünfte
Größe zur Fehlerüberwachung auswerten.
EP01953133A 2000-08-05 2001-07-03 Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1309781B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10038340A DE10038340A1 (de) 2000-08-05 2000-08-05 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10038340 2000-08-05
PCT/DE2001/002449 WO2002012698A1 (de) 2000-08-05 2001-07-03 Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1309781A1 true EP1309781A1 (de) 2003-05-14
EP1309781B1 EP1309781B1 (de) 2006-06-07

Family

ID=7651491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01953133A Expired - Lifetime EP1309781B1 (de) 2000-08-05 2001-07-03 Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6820473B2 (de)
EP (1) EP1309781B1 (de)
JP (1) JP2004506120A (de)
KR (1) KR20020035647A (de)
DE (2) DE10038340A1 (de)
PL (1) PL200606B1 (de)
RU (1) RU2264551C2 (de)
WO (1) WO2002012698A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10129448A1 (de) * 2001-06-19 2003-01-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs und/oder ihr zugeordneter Komponenten
WO2003085249A1 (de) * 2002-04-08 2003-10-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum überwachen einer brennkraftmaschine
DE10252988B3 (de) * 2002-11-14 2004-06-09 Siemens Ag Verfahren zur Ermittlung der Einspritzmenge einer Brennkraftmaschine
DE102004025406B4 (de) * 2004-05-24 2015-11-12 Volkswagen Ag Verfahren zur Einspritzsteuerung eines Verbrennungsmotors und entsprechend ausgestaltete Motorsteuerung
WO2007030069A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-15 Volvo Lastvagnar Ab A method for adapting an automated mechanical transmission based on a measured pto load
DE102006020065B3 (de) * 2006-04-29 2007-07-26 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Motorsteuerungseinrichtung
DE102007025076A1 (de) * 2007-05-30 2008-12-04 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102007057311B3 (de) * 2007-11-28 2009-06-10 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei emissionsrelevanten Steuereinrichtungen in einem Fahrzeug
FI122489B (fi) * 2008-05-26 2012-02-15 Waertsilae Finland Oy Menetelmä ja järjestelmä dieselmoottorin sylintereiden tasapainottamiseksi
DE102011004773A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Antriebs eines Antriebssystems eines Fahrzeugs
EP2607672B1 (de) * 2011-12-20 2016-08-17 Fiat Powertrain Technologies S.p.A. Vorrichtung und Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters einer Dieselbrennkraftmaschine

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US996547A (en) * 1910-09-19 1911-06-27 Richard Wilcke Propeller for aerial vehicles.
US4625690A (en) * 1984-08-03 1986-12-02 Nissan Motor Company, Limited System for controlling an engine and method therefor
JPH063159B2 (ja) * 1986-04-30 1994-01-12 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関制御装置
JPH0759905B2 (ja) * 1987-07-10 1995-06-28 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH01144469U (de) * 1988-03-29 1989-10-04
US4922877A (en) * 1988-06-03 1990-05-08 Nissan Motor Company, Limited System and method for controlling fuel injection quantity for internal combustion engine
JP2510250B2 (ja) * 1988-08-30 1996-06-26 日産自動車株式会社 内燃機関の燃焼制御装置
JPH0814271B2 (ja) * 1988-09-12 1996-02-14 日産自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
GB2226080B (en) * 1988-11-22 1993-06-02 Nissan Motor Controlling engine operation according to detected engine revolution speed and identified cylinder
SU1677359A1 (ru) * 1988-12-26 1991-09-15 Московский Автомобильно-Дорожный Институт Способ регулировани мощности двигател внутреннего сгорани с внешним смесеобразованием и устройство дл его осуществлени
JPH02283860A (ja) * 1989-04-24 1990-11-21 Nissan Motor Co Ltd エンジンの点火時期制御装置
DE4033049A1 (de) 1990-10-18 1992-04-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur ueberpruefung des mengenstellwerkpositionssensors und des mengenstellwerks
JP3479090B2 (ja) * 1992-06-03 2003-12-15 株式会社日立製作所 多気筒エンジンの燃焼状態診断装置
US6026784A (en) * 1998-03-30 2000-02-22 Detroit Diesel Corporation Method and system for engine control to provide driver reward of increased allowable speed
JP3323974B2 (ja) * 1995-02-24 2002-09-09 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の制御装置
RU2058495C1 (ru) * 1995-08-01 1996-04-20 Шевяков Георгий Ефимович Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и система для его осуществления
DE19536038B4 (de) * 1995-09-28 2007-08-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
US5910176A (en) * 1996-10-28 1999-06-08 Caterpillar Inc. Apparatus and method for calibrating a computer based model of an attribute of a mobile machine
JP3578597B2 (ja) * 1997-06-30 2004-10-20 株式会社日立ユニシアオートモティブ 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
DE19844746C1 (de) * 1998-09-29 2000-04-20 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren einer Voreinspritzung bei einer Brennkraftmaschine
JP3769944B2 (ja) * 1998-10-06 2006-04-26 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19900740A1 (de) * 1999-01-12 2000-07-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP3910759B2 (ja) * 1999-05-21 2007-04-25 株式会社日立製作所 エンジン制御装置
JP3966096B2 (ja) * 2002-06-20 2007-08-29 株式会社デンソー 内燃機関用噴射量制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0212698A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004506120A (ja) 2004-02-26
KR20020035647A (ko) 2002-05-13
US20030037766A1 (en) 2003-02-27
DE50110060D1 (de) 2006-07-20
RU2264551C2 (ru) 2005-11-20
WO2002012698A1 (de) 2002-02-14
PL353478A1 (en) 2003-11-17
EP1309781B1 (de) 2006-06-07
DE10038340A1 (de) 2002-02-14
PL200606B1 (pl) 2009-01-30
US6820473B2 (en) 2004-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0170018B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Eigendiagnose von Stellgliedern
DE102004001118B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102007053406B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung sowohl einer Adaption wie einer Diagnose bei emissionsrelevanten Steuereinrichtungen in einem Fahrzeug
WO2017021183A1 (de) Verfahren zur erkennung fehlerhafter komponenten eines kraftstoffeinspritzsystems
EP1309781B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine
DE102004001119A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP1843023A2 (de) Adaptionsverfahren einer Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine
EP3786436A1 (de) Verfahren zur diagnostik von verbrennungsaussetzern einer verbrennungskraftmaschine
EP2076667B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines kraftstoffeinspritzsystems
EP1347165B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in eine Brennkraftmaschine
EP1495222A1 (de) Verfahren zum berwachen einer brennkraftmaschine
EP1716331B1 (de) Verfahren zur zylindergleichstellung bezüglich der kraftstoff-einspritzmengen bei einer brennkraftmaschine
WO2000063546A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines rechenelements in einem kraftfahrzeug
EP1420157B1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Einspritzmenge einer Brennkraftmaschine
DE19931823B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10138045B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur CPU-Diagnose
EP1365234A2 (de) Verfahren zur Korrektur des NOx-Signals eines NOx-Sensors
DE10100412B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10300194A1 (de) Verfahren zum Überwachen einer Brennkraftmaschine
EP3786433A1 (de) Verfahren zur zylindergleichstellung einer verbrennungskraftmaschine
DE10041442B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in eine Brennkraftmaschine
EP1288474B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in eine Brennkraftmaschine
DE10304113A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinheit
WO2025087623A1 (de) Verfahren, steuerungsvorrichtung, computerprogrammprodukt und kraftstoff-einspritzvorrichtung zum betreiben eines kraftstoffinjektors einer brennkraftmaschine
WO2004046530A1 (de) Verfahren zur ermittlung der einspritzmenge einerbrennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030305

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20050617

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 50110060

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060720

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20060922

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20070308

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20140724

Year of fee payment: 14

Ref country code: GB

Payment date: 20140721

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20140724

Year of fee payment: 14

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20150703

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150703

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150703

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20160331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150731

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20160927

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50110060

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180201