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Title:
METHOD FOR ELECTRONICALLY TRIMMING AN INJECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/020755
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for electronically trimming at least one fluid injection pump. According to said method, a control module of an electronic control device detects a control signal which is corrected in accordance with the operation of the injection pump and preferably also a control signal which is corrected in accordance with the operation of the engine. Said control signal(s) is/are used to actuate the fluid injection pump. The inventive method also uses a fluid injection pump which operates according to the energy accumulation principle. The characteristic output of said fluid injection pump is identical or at least substantially approximative to a polynomial of at least the third degree. According to the inventive method, the parameters for a standard polynomial of at least the third degree are detected, stored and used to detect the required amount of fluid injection.

Inventors:
HELLMICH WOLFRAM (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/006644
Publication Date:
April 13, 2000
Filing Date:
October 20, 1998
Export Citation:
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Assignee:
FICHT GMBH & CO KG (DE)
HELLMICH WOLFRAM (DE)
International Classes:
F02D41/40; F02D41/24; F02M65/00; (IPC1-7): F02M65/00; F02D41/24
Domestic Patent References:
WO1992014925A21992-09-03
WO1993018297A11993-09-16
Foreign References:
US4790277A1988-12-13
DE3914723C11990-06-13
US5265576A1993-11-30
US5634448A1997-06-03
GB1052172A
DE19520037A11995-12-07
Attorney, Agent or Firm:
Solf, Alexander (Dr. Solf & Zapf Candidplatz 15 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum elektronischen Trimmen mindestens einer Flui deinspritzpumpe, wobei von einem Steuermodul einer elek tronischen Steuereinrichtung ein einspritzpumpenbe triebskorrigiertes Steuersignal und vorzugsweise auch ein motorbetriebskorrigiertes Steuersignal ermittelt und für die Betätigung der Fluideinspritzpumpe verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß a) eine nach dem Energiespeicherprinzip arbeitende Fluid einspritzpumpe verwendet wird, deren Förderkennlinie einem Polynom mindestens dritten Grades identisch oder zumindest weitgehend angenähert folgt ; b) die Parameter bei vorbestimmten Normbedingungen für ein Normpolynom mindestens dritten Grades ermittelt, gespeichert und bei der Ermittlung der erforderlichen Fluideinspritzmenge verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß min destens ein weiteres XYverschobenes, formgleiches Korrek turpolynom mindestens dritten Grades einer bestimmten, auf die Fluideinspritzpumpe wirkenden Einflußart ermittelt und dessen Parameter gespeichert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Steuermodul zunächst in üblicher Weise ein motorbetriebs korrigiertes, fluidmengenproportionales Steuersignal er rechnet wird und diesem Steuersignal mindestens zwei Steu erwerte einer Einflußart durch Addition oder Subtraktion zugeordnet werden, die vom Steuermodul aus den Parametern des Normpolynoms und des Korrekturpolynoms errechnet wer den, woraus ein korrigiertes fluidmengenproportionales Steuersignal resultiert.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem motorbetriebskorrigierten, fluidmengenproportionalen Steu ersignal ein Steuerwert einer Einflußart durch Multiplika tion und ein weiterer Steuerwert dieser Einflußart durch Addition oder Subtraktion zugeordnet werden, die vom Steu ermodul aus den Parametern des Normpolynoms und des Korrek turpolynoms errechnet werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das korrigierte Steuersignal vom Steuermodul ein Zeitdauer steuersignal ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitdauersteuersignal für die Betätigung der Fluidein spritzpumpe verwendet wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu nächst die AXWerte der Einflußarten und anschließend nach Berechnung der Polynome die AYWerten dieser Einflußarten bei der Erzeugung des Steuersignals verwendet werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung der Normförderkennlinie unter Normalbedin gungen Förderkennlinien durch Messen der Fördermenge bei einigen bestimmten unterschiedlichen Zuständen einer Ein flußart ermittelt und die Parameter der jeweiligen entspre chenden Kurve festgelegt werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verschiebungen der Förderkennlinie bei bestimmten un terschiedlichen Zuständen einer Einflußart AXund #YWerte anstelle der Polynomparameter festgestellt und gespeichert werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rechenoperation im Steuermodul durchgeführt wird, die für Zwischenzustände eine entsprechende lineare Interpolation vornimmt zwischen entweder den Parametern, falls diese abgelegt sind, oder für den Fall, daß AXoder #YWerte abgelegt sind, zwischen den abgelegten AXund AYWerten.
Description:
Verfahren zum elektronischen Trimmen einer Einspritzvorrichtung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektronischen Minimie- ren bis Eliminieren von Nennleistungsabweichungen (Trimmen) einer Fluideinspritzvorrichtung, insbesondere einer Brennstoff- einspritzvorrichtung, vornehmlich einer Kraftstoffeinspritzvor- richtung mit mehreren Einspritzpumpen eines Verbrennungsmotors.

Zum Betreiben einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ist es bekannt, ein Steuersignal zu erzeugen, das eine Einspritzpumpe veranlaßt, zu einem bestimmten Zeitpunkt und innerhalb einer bestimmten Zeitdauer möglichst genau die Kraftstoffmenge in einen Motorzylinder einzuspritzen, die der Motor braucht, um eine geforderte, vorbestimmte Arbeitsleistung zu erbringen.

Das Steuersignal wird in einem elektronischen Steuermodul er- rechnet und erzeugt und an die elektronischen und/oder elektri- schen Einrichtungen der Einspritzvorrichtung bzw. der Einspritz- pumpe weitergeleitet, wo es die dem Steuersignal entsprechende Abspritzung von z. B. Kraftstoff initiiert und ausführen läßt.

Die Erzeugung des Steuersignals ist komplex und beinhaltet in der Regel eine besondere Steuerstrategie. Berücksichtigt werden eine Vielzahl von Einflußgrößen, die z. B. motorbetriebsbezogen, motorumfeldbezogen, kraftstoffartbezogen und/oder kraftstoff- zustandbezogen sind. Für diese Einflußgrößen werden Daten meist mittels Sensoren ermittelt und an das Steuermodul geliefert.

Z. B. wird die Motordrehzahl, die Kurbelwellenposition, die Mo- torkühlmitteltemperatur, der Motorabgasdruck, die Drosselposi- tion, die Außentemperatur, der Luftdruck oder dergleichen zu einem bestimmten Zeitpunkt detektiert, dem Steuermodul zugeführt und in Form von Daten im Steuermodul verarbeitet bzw. verrech- net. Die Verrechnung ergibt einen Faktor, mit dem ein im Steuer- modul für den Motor abgelegtes, der Nennleistung des Motors entsprechendes mengenproportionales Steuersignal multipliziert wird.

Bekannt ist zudem, daß auch z. B. die Konstruktion, der Betriebs- zustand und die Betriebsbedingungen der Einspritzpumpen den Zeitpunkt und die Dauer der Abspritzung erheblich beeinflussen, wobei insbesondere auch Einspritzpumpen identischer Bauart un- terschiedliche Leistungen erbringen und ein unterschiedliches Abspritzverhalten aufweisen.

Bekannte Lösungen für dieses Problem werden in der DE 195 20 037 A1 beschrieben, wobei als weitere neue Lösung angedeutet wird, die Abspritzcharakteristik jeder Einspritzpumpe einzeln festzu- stellen durch Messung des Abspritzverhaltens bei einer Vielzahl von Betriebsbedingungen und Betriebszuständen und Anpassung des Steuersignals auf der Basis der gemessenen Daten.

Zur Konkretisierung dieser Idee werden die einzelnen Einspritz- pumpen in bestimmte Trimm-Kategorien ähnlicher Abweichungen eingeteilt und für jede Kategorie ein Abgleichfaktor für das Steuersignal festgelegt.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß derart festgelegte kate- gorisierte Trimmfaktoren durch die Einspritzpumpe verursachte Abweichungen von der Nennleistung nicht ausreichend reduzieren.

Bei der Konstruktion von Einspritzpumpen ist man bestrebt z. B. die Größe und Art der Bauteile und die Raumform derart auszuwäh- len, daß die Einspritzpumpe ein lineares Abspritzverhalten be- züglich unterschiedlicher Abspritzmengen und Abspritzzeiten aufweist, die den unterschiedlichen Nennleistungen eines Motors entsprechen, so daß der jeweilige Steuersignalanpassungsfaktor einfach ermittelbar ist. Geringe erforderliche Kraftstoffmengen werden bei entsprechend geringer Zeitdauer und größere bzw. große Mengen bei entsprechend größerer bzw. großer Zeitdauer abgespritzt, wobei das Abspritzmengen/Abspritzdauer-Verhältnis in einem Diagramm einer Geraden entsprechen soll.

Dieses Bestreben der Linearisierung der Durchflußcharakteristik erfordert in der Regel eine Überdimensionierung der Bauteile und/oder die Verwendung relativ teurer Funktionsteile. Zudem erfordert die überdimensionierte Bauart erheblich mehr elektri- sche Betriebsenergie.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum elektronischen Trimmen einer Einspritzvorrichtung zu schaffen, das ohne auf- wendige bauliche Maßnahmen bezüglich der Einspritzpumpe eine genauere einspritzpumpenbedingte Anpassung des Steuersignals an die durch das Steuersignal initiierte Abspritznennleistung er- möglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unter- ansprüchen gekennzeichnet.

Wesentlich ist die Auswahl des Einspritzpumpentyps. Verwendet wird eine elektromagnetisch betriebene Einspritzpumpe, die nach dem Energiespeicherprinzip arbeitet und beispielsweise in der WO 92/14925 und der WO 93/18297 beschrieben wird.

Derartige Einspritzpumpen arbeiten systembedingt grundsätzlich nicht linear, weshalb deren Auswahl nicht ohne weiteres nahelag. Es ist zwar nicht unmöglich, durch bauliche Maßnahmen eine li- neare Abspritzcharakteristik zu gewährleisten, jedoch würden die oben beschriebenen nachteiligen Maßnahmen in besonders übertrie- benem Maße im Vergleich zu anderen Einspritzpumpentypen erfor- derlich.

Die erfindungsgemäß verwendeten Einspritzpumpen, die im folgen- den auch als Energiespeichereinspritzpumpen bezeichnet werden, können baulich derart eingerichtet werden, daß ihre Einspritz- charakteristik möglichst genau einer Kurve mindestens dritten Grades folgt. Die Abspritzcharakteristik der meisten bekannten Energiespeichereinspritzpumpen folgt systembedingt von Hause aus angenähert einer Kurve dritten oder höheren Grades, so daß diese Pumpen keine bauliche Veränderung benötigen. In den Fällen, in denen eine bauliche Veränderung anzustreben ist, reicht es in der Regel z. B. aus, die Beschleunigungsstrecke des Ankers der Pumpe für die Speicherung der kinetischen Energie zu verlängern oder zu verkürzen und/oder das Sättigungsverhalten des Elektro- magneten des elektromagnetischen Antriebs der Einspritzpumpe anzupassen. Diese Maßnahmen sind derart einfach und erfordern lediglich einen derart geringen Aufwand, daß sie fast nicht ins Gewicht fallen. Diese Maßnahmen begünstigen außerdem die Nutz- barkeit des vollen Leistungspotentials der Pumpen und somit deren Wirkungsgrad sowohl bezüglich der Förderleistung als auch bezüglich des Herstellungsaufwandes für die jeweilige Anwendung.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Abspritz- charakteristik jeder einzelnen fabrizierten Einspritzpumpe unter Normalbedingungen (z. B. bei 20°C und Normalatmosphärendruck) festgestellt, wobei Meßwerte der sogenannten Durchflußkurve oder Förderkennlinie in einer ausreichenden Anzahl ermittelt und verarbeitet werden, z. B. in Form eines Signaldauer/Abspritzmen- gen-Diagramms. Aus den Meßwerten wird die Funktion errechnet, die der aus den Meßwerten bestimmbaren Kurve dritten oder höhe- ren Grades entspricht. Die Funktion für die Kurve dritten Gra- des, die bekanntlich allgemein lautet : Y = A + B1X + B2X2 + B3X3, enthält die Parameter A, B1, B2, B3, mit denen die individuelle Kurve dritten Grades der mit den Parametern individuell erfaßten Einspritzpumpe eindeutig festgelegt ist. Dabei ist Y die zu ermittelnde Steuersignaldauer und X die abzuspritzende Fluidmen- ge.

Die vier Parameter werden elektronisch gespeichert und gegebe- nenfalls z. B. mit einer Seriennummer der Einspritzpumpe ver- knüpft, elektronisch verwaltet und repräsentieren die exakte mathematische Beschreibung eines jeden Punktes auf der Förder- kennlinie dieser individuellen Einspritzpumpe. Das elektronische Steuermodul der elektronischen Steueranlage bedient sich im Bedarfsfall dieser Parameter und errechnet das für diese indivi- duelle Pumpe nötige Einschaltdauersignal zur exakten Erzielung des jeweils angeforderten Einspritzmenge.

Zweckmäßigerweise werden die vier Parameter in an sich bekannter Weise auf oder an der Einspritzpumpe erfaßbar markiert und be- gleiten die Einspritzpumpe bis zu ihrer Verwendung und bei ihrer Verwendung.

Die Messung eines Förderverlaufs der Einspritzpumpe wird zweck- mäßigerweise aus Zeitgründen auf eine begrenzte Anzahl von Ein- zelmessungen beschränkt. Jede Einzelmessung kann jedoch nur mit einer endlichen Genauigkeit durchgeführt werden, woraus resul- tiert, daß die Meßpunkte entsprechend der Abweichungstoleranz des Meßgerätes um den tatsächlichen Kurvenverlauf herum streuen.

Eine mathematisch durchgeführte Bestimmung des Polynomverlaufs interpoliert nicht nur zwischen den Meßfehlern und verringert deren Größe sondern sie führt auch automatisch zu einer nicht- linearen Interpolation zwischen den einzelnen Meßpunkten. Dies garantiert nach der Erfindung bei einem Minimum an Aufwand ein Maximum an erzielbarer Präzision bei der Reproduktion der Ein- spritzmenge mittels einer elektrischen Signaldauer.

Bei der Montage von Einspritzpumpen, z. B. an einem Motor werden die Parameter einer jeden Einspritzpumpe in einen Speicher der elektronischen Steuerung übertragen und der jeweiligen Ein- spritzpumpe zugeordnet.

Der Motor wird wie üblich von einem Kennfeld gefahren, in wel- chem als Funktion von Drehzahl, Last und einiger weiterer übli- cherweise verwendeter motorbetriebsseitiger Größen die einzu- spritzende Kraftstoffmenge bzw. ein hierzu proportionaler motor- spezifischer Korrekturwert gespeichert ist. Zur präziseren Er- zielung der jeweiligen programmierten Nenn-Einspritzmenge er- rechnet der Prozessor der Steuerung zudem insbesondere vor jedem Einspritzvorgang für das systemspezifische Trimmern ein fur die betreffende Einspritzpumpe notwendiges elektrisches Ansteuersi- gnal Y. Hierzu wird die gewünschte Kraftstoffmenge X nach der Gleichung Y = A + B1X + B2X2 + B3X3 sowie die Zahlenwerte für die Parameter A, B1, B2 und B3 der entsprechenden Einspritzpumpe verwertet.

Um die notwendige Rechengeschwindigkeit des Prozessors klein zu halten, ist nach der Erfindung ein alternatives Verfahren vor- gesehen. Hierbei werden die Förderkennlinien bei jedem Start des Motors einmalig neu errechnet und digital in einem latenten Speicher abgelegt. Das Auslesen von Speicherdaten erfordert weit weniger Leistung vom Prozessor als komplexe Rechenoperationen.

Selbst wenn eine hohe Speicherkapazität für feinst aufgelöste Kennlinien gewählt wird, können bei diesen Verfahren die Gesamt- kosten durch den einfacheren Prozessor geringer gehalten werden.

Wie oben bereits beschrieben, erkennt eine elektronische Motor- steuerung üblicherweise auch für den Motorbetrieb relevante wechselnde Umwelteinflüsse wie z. B. Temperatur und Druck der angesaugten Luft und paßt die Einspritzmenge bei der motorspezi- fischen Korrektur diesen Verhältnissen an. Üblicherweise werden die Korrekturen faktormäßig als prozentuale Änderung der im Kennfeld eingetragenen Steuergrößen vorgenommen, bevor diese zum Einspritzpumpensystem weitergeleitet werden. Für die Einflüsse, welche auf den Motor und seinen Arbeitsprozeß direkt einwirken, werden daher die gespeicherten Einspritzmengen bzw. die dazu proportionalen Größen mit einem entsprechenden Faktor größer oder kleiner als 1 multipliziert, um sie den aktuellen Umweltbe- dingungen anzupassen.

Durch die Verwendung einer Energiespeichereinspritzpumpe, deren Förderkennlinie unter Normalbedingungen einer Kurve mindestens dritten Grades bzw. angenähert einer Kurve dritten oder höheren Grades folgt, ist es in überraschender Weise auch möglich, eini- ge wesentliche wechselnde Einflüsse auf die Einspritzpumpe bzw. auf eine mit mehreren Einspritzpumpen ausgerüstete Einspritz- anlage, die die Fördermenge der Einspritzpumpe beeinflussen, durch Korrektur des Steuersignals sehr genau und ohne besonderen Aufwand zu berücksichtigen (systemspezifisches Trimmen). Diese Einflüsse sind z. B. unterschiedliche Temperaturen im Kraftstoff, unterschiedliche Temperaturen an der Einspritzdüse, unterschied- liche Batteriespannungen, unterschiedliche Treiberausgangssigna- le.

Es konnte in überraschender Weise festgestellt werden, daß die meisten relevanten Einflüsse lediglich eine Verschiebung der einer Kurve dritten oder höheren Grades entsprechenden Normal- Förderkennlinie verursachen, ohne daß die Kennlinie selbst in ihrer individuellen Form verändert wird. Die jeweilige auf einem relevanten Einfluß beruhende Verschiebung der Förderkennlinie verläuft zweidimensional, nämlich in X-und Y-Richtung, was zur Folge hat, daß eine übliche Korrektur mit nur einem Faktor nicht möglich ist. Vielmehr erfolgt dieses erfindungsgemäße system- spezifische Trimmen mit zwei Rechenwerten pro Einflußart, woraus in überraschender Weise eine hohe Trimmgenauigkeit resultiert.

Nach der Erfindung werden wie bei der Ermittlung der Normförder- kennlinie unter Normalbedingungen Förderkennlinien durch Messen z. B. der Fördermenge bei einigen bestimmten unterschiedlichen Zuständen einer Einflußart ermittelt und z. B. die vier Parameter der jeweiligen entsprechenden Kurve dritten Grades festgelegt.

Mathematisch wird sodann ein Faktor für jeden Parameter be- stimmt, welcher dessen individuelle Veränderung unter den unter- schiedlichen Zuständen der betreffenden Einflußart beschreibt. Diese Faktoren werden in gleicher Weise gespeichert und dem Steuermodul zur Verfügung gestellt. Beispielsweise werden in diesem Zusammenhang Förderkennlinien und deren einer Kurve drit- ten Grades entsprechenden Parameter für bestimmte unterschiedli- che Temperaturen (Zustände) der Düsentemperatur (Einflußart), bestimmte unterschiedliche Spannungen (Zustände) der Versor- gungsspannung (Einflußart), bestimmte unterschiedliche Stromver- läufe (Zustände) der Treiberausgangssignale (Einflußart), be- stimmte unterschiedliche Temperaturen (Zustände) der Kraftstoff- temperatur (Einflußart), bestimmte unterschiedliche Dichtwerte (Zustände) der Kraftstoffdichte (Einflußart) ermittelt.

Nach einer vereinfachten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für die Verschiebungen der Förderkennlinie bei bestimmten unterschiedlichen Zuständen einer Einflußart AX-und AY-Werte anstelle der Polynom-bzw. Kurven-Parameter festge- stellt und gespeichert und dem Steuermodul zur Verfügung ge- stellt. Diese Verfahrensweise reduziert die Speicherdaten und die zu erbringende Rechenleistung in erheblichem Umfang.

In beiden Fällen wird eine Rechenoperation im Steuermodul vor- gesehen, die für Zwischenzustände eine entsprechende lineare Interpolation vornimmt zwischen entweder den Parametern, falls diese abgelegt sind, oder für den Fall, daß AX-oder AY-Werte abgelegt sind, zwischen den abgelegten AX-und AY-Werten.

Die erfindungsgemäße Auswahl einer Kurve dritten oder höheren Grades für die Förderkennlinie einer Einspritzpumpe hat in über- raschender Weise zur Folge, daß die meisten Einflußgrößen bzw.

Einflußarten sich ebenfalls entsprechend einer X-Y-verschobenen Kurve dritten bzw. höheren Grades verhalten. Bei linearisierten Einspritzelementen kann zwar die Linearisierung für die Norm- kenngeraden erreicht werden, die unterschiedlichen Einflußarten bewirken aber keine Parallelverschiebung oder anderweitig leicht erfaßbare Verschiebung der Geraden ; sie weisen vielmehr ver- schiedenartige Kurvenformen auf, so daß deren Erfassung und Ver- wendung einen sehr großen elektronischen Aufwand für Korrektur- werte erfordert.

Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung wird im Falle der Verwendung von abgelegten AX-und AY-Werten eine Rechenoperation für die Steuersignalbildung verwendet, wonach zunächst zum für den Motorbetrieb relevanten, Umweltein- flüsse berücksichtigenden kraftstoffmengenproportionalen Steu- ersignalwert (motorspezifische Korrektur) der entsprechende Punkt auf der Normalbedingungen entsprechenden Förderkennlinie (Normalpolynom bzw. Normalkennlinie) z. B. dritten Grades der Einspritzpumpe festgestellt und anschließend der AX-Wert der individualisierten, einem vorher festgestellten Zustand einer Einflußart entsprechenden Einspritzpumpen-Trimmkorrektur durch Addition oder Subtraktion zugeordnet wird. Mit dem derart gewon- nenen Steuersignalwert X wird vom Steuermodul der Y-Wert des Polynoms dritten Grades errechnet, welches um den Wert EX ver- schoben ist. Danach wird der AX-Wert durch Addition oder Sub- traktion zugeordnet, wodurch sich ein Punkt ergibt, der auf einem entsprechend zweidimensional verschobenen, aber im Verlauf deckungsgleichen Korrekturpolynom dritten Grades liegt, wobei sich aus diesem Punkt eine Signaldauer ergibt, welche unter dem betreffenden Zustand der Einflußart für die geforderte Ein- spritzmenge der individualisierten Einspritzpumpe erforderlich ist.

Die Ermittlung dieser zustandskorrigierten Signaldauer erfolgt durch die für Microprozessoren einfachste und schnellst zu voll- ziehende Operation, nämlich die Addition bzw. Subtraktion zweier Werte. Die Wahl der zu korrigierenden Einflußart ist beliebig, wobei die jeweilige Korrektur gleichermaßen einfach ist. Es können entsprechend der Anzahl der zu korrigierenden Einfluß- größen entsprechend viele Zuordnungen gleichzeitig vorgenommen werden.

Zweckmäßigerweise ist auch vorgesehen, die Toleranzen, die zwa- ngsläufig bei der Herstellung der elektrischen Leistungsendstufe auftreten, zu korrigieren. Es handelt sich dabei zwar nicht um eine Größe, die bei geänderten Umweltbedingungen variiert ; aber ihr Einfluß auf die Förderkennlinie hat-wie in überraschender Weise festgestellt werden konnte-auch zweidimensional ver- schiebenden Effekt auf das Normpolynom und läßt sich daher durch ein Wertepaar EX und AY ebenfalls wie oben beschrieben korrigie- ren.

Die Vorgehensweise zur Ermittlung und Speicherung dieser Korrek- turgröße ist wie folgt : Jede Motorsteuerung wird nach Fertigstellung einem elektrischen Funktionstest unterzogen, bei welchem Blindlasten anstelle der Einspritzpumpen an die Ausgangskanäle angeschlossen werden. Die Stromanstiegskurve eines einzelnen Strompulses wird an jedem Kanal aufgezeichnet und mathematisch das Integral darunter ge- bildet. Dieses Integral entspricht der verrichteten elektrischen Arbeit. Weicht der gemessene Integralwert von einer vorgegebenen Soll-Größe ab, so wird ein entsprechendes Additions-bzw. Sub- traktionswertepaar gewählt, dem betreffenden Ausgangskanal zu- geordnet und in der Steuerung abgespeichert. Unabhängig vom späteren angesteuerten Einspritzelement bekommt so jeder Aus- gangskanal die Korrektur für sein charakteristisches Manko bzw. seinen Überschuß an elektrischer Arbeit.

Die geförderte Kraftstoffmenge in einer Zeiteinheit ist unter anderem ein Ergebnis der Druckdifferenz zwischen dem Druck in- nerhalb der Düse der Einspritzpumpe und außerhalb derselben unter Berücksichtigung des Durchflußwiderstandes der Düse. Das bedeutet, daß vor allem bei Direkteinspritzung in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eine Abhängigkeit der geförderten K- raftstoffmenge vom Gegendruck bzw. der Stellung des Motorkolbens vor dem oberen Totpunkt zum Zeitpunkt der Einspritzung besteht.

Diese Abhängigkeit ist besonders stark zu verzeichnen, wenn, wie bei den erfindungsgemäß ausgewählten Energiespeichereinspritz- pumpen der Fall, die Förderleistung auf einem Kräfteverhältnis zwischen Magnetkraft auf den Pumpkolben und allen dagegen ste- henden Kräften basiert. Für eine gut kontrollierbare Direktein- spritzung wird erfindungsgemäß daher auch eine Kompensation des im Brennraum herrschenden Druckes vorgenommen.

Es hat sich gezeigt, daß bei den erfindungsgemäß verwendeten Einspritzpumpen bei unterschiedlichen Gegendrücken mit zunehmen- dem Gegendruck eine Verzerrung der Förderkennlinie zu geringeren Fördermengen bei gleichzeitiger Verschiebung zu größeren Steuer- signalzeitwerten auftritt. Dieser Effekt läßt sich mathematisch beschreiben durch eine Multiplikation des Abszissenwertes mit einem entsprechenden Faktor und einer Addition zum Oridinaten- wert. Hierbei ist es in überraschender Weise wiederum nicht notwendig, die bei einem Normzustand aufgenommenen Parameterwer- te für die Einspritzpumpe zu verändern. Die Multiplikation des Abszissenwertes wird von der Polynomkalkulation vollzogen und die Addition auf der Ordinate erfolgt danach.

Handelt es sich bei der Anwendung der Einspritzanlage um einen direkt eingespritzten Motor, so liegt meist auch der Fall einer Auslegung für ungedrosselten oder zumindest in der Teillast wenig gedrosselten Betrieb vor. Ein Vorteil ungedrosselter bzw. wenig gedrosselter Motoren ist die weitestgehende Unabhängigkeit der Gemischbildung von Umwelteinflüssen im Teillastbetrieb. Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren sieht daher einen program- mierbaren Schwellwert im Motorkennfeld vor, ab welchem keine Kraftstoffmengenkorrekturen mehr bezüglich Lufttemperatur und Luftdruck durchgeführt werden. Um einen sanften Übergang zwi- schen korrigiertem und nicht korrigiertem Kennfeldbereich zu erzielen, ist eine Interpolation der Korrekturwerte zu Null vorgesehen. Diese Interpolation beginnt ab einem weiteren pro- grammierbaren Schwellwert, der oberhald des ersteren liegt.

Aus der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren beispiel- haft erkennbar. Es zeigen : Fig. 1 ein Signaldauer/Einspritzmengen-Diagramm mit Förder- kennlinien einer bestimmten Einspritzpumpe ; Fig. 2 ein Signaldauer/Einspritzmengen-Diagramm mit Förder- kennlinien einer bestimmten Einspritzpumpe bei unter- schiedlichen Gegendrücken.

Fig. 3 schematisch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Steuerstrategie.

In Fig. 1 ist auf der Abszisse die Einspritzmenge Ve und auf der Ordinate die Signaldauer ti abgetragen. Eingezeichnet ist eine Normförderkennlinie 1 als Kurve dritten Grades, deren Parameter im Kasten 2 angedeutet sind (Durchflußkurve unter Normalbedin- gungen). Oberhalb der Kurve 1 ist eine Korrekturkurve 3 gleicher Form mit einer AX/AY-Verschiebung eingezeichnet. Die Kurve 3 dritten Grades ist eine Durchflußkurve bzw. Förderkennlinie der Einspritzpumpe bei einem bestimmten Zustand einer bestimmten Einflußart, wobei mögliche Einflußarten beispielsweise im Kasten 4 aufgeführt sind. Zur erfindungsgemäßen Korrektur wird vom bereitsmotorbetriebskorrigiertenkraftstoffmengenproportional en Ve-Wert S ausgegangen, der sich, ausgehend von einem Nennwert aus der motorspezifischen Korrektur ergibt. Zu dem auf dem Normpoly- nom 1 liegenden, zum Ve-Wert S gehörenden Punkt T, wird der Kor- rekturwert AX der Einspritzpumpenbetriebskorrektur addiert. Für die daraus resultierenden Koordinaten des Punktes P im Diagramm wird das entsprechende AX-verschobene Polynom dritten Grades vom Steuermodul errechnet. Anschließend wird der Korrekturwert AY der Einspritzpumpenbetriebskorrektur zuaddiert und ein Punkt T, ermittelt, der auf dem zustandsbezogenen X/Y-verschobenen Poly- nom dritten Grades 3 liegt, dessen Parameter im Kasten 5 ange- deutet sind. Der auf dem Polynom 3 liegende Punkt T2 repräsen- tiert eine entsprechende zustandsbezogene korrigierte Zeitdauer von ti in ms zur Abspritzung der erforderlichen Kraftstoffmenge.

Fig. 2 verdeutlicht den Einfluß eines Gegendrucks im Kennfeld- diagramm. Ausgehend von dem Normpolynom 1 dritten Grades, aufge- nommen bei atmosphärischem Gegendruck, werden die Polynome drit- ten Grades 6 bis 10 bei entsprechend höheren Gegendrücken fest- gelegt. Aus der Lage dieser Polynome ergeben sich Verzerrungen, die mit F*X-und AY-Werten, bezogen auf das Normpolynom 1 ma- thematisch exakt erfaßt werden können. Mit den F*X-und AY-Wer- ten wird eine entsprechende Gegendruckkorrektur vorgenommen, die wiederum lediglich jeweils eine Multiplikation und eine Addition oder Subtraktion erfordert.

Die beschriebene Erfindung ist nicht auf die angegebenen Bei- spiele beschränkt. Es können weitere Einflußarten festgestellt werden, die vom Normpolynom verschobene Polynome dritten oder höheren Grades oder entsprechend verzerrte Polynome dritten oder höheren Grades ergeben. Die Erfindung kann auch verwirklicht werden, wenn lediglich angenäherte Polynome dritten oder höheren Grades sich ergeben, weil dann immer noch das beschriebene ein- fache Korrekturverfahren anwendbar ist.

Die Polynome höheren Grades als dritten Grades werden immer dann verwendet, wenn die Meßwerte für das Normpolynom nicht genau genug einer Kurve dritten Grades folgen. Es hat sich gezeigt, daß in diesem Fall die Meßwerte in der Regel einer Kurve höheren Grades entsprechen. In jedem Fall kann im Rahmen der Erfindung die Kurve höheren Grades ermittelt werden, die den Meßwerten am genauesten entspricht. Vorzugsweise wird eine Kurve dritten Grades festgelegt, weil im Vergleich zu Kurven höheren Grades weniger Parameter festgelegt und gespeichert werden müssen.

Fig. 3 verdeutlicht eine Steuerstrategie nach dem erfindungs- gemäßen Verfahren. Die umrandeten Felder mit dem Sternchen deu- ten eine Multiplikation und die umrandeten Felder mit dem +- Zeichen deuten eine Addition oder Subtraktion an. Auf der linken Seite der Fig. 3 ist erkennbar, daß das Basiskennfeld Kraftstoff einen kraftstoffmengenproportionalen Signalwert liefert, der mit Signalwerten der motorspezifischen Korrektur multipliziert wird.

Bei der motorspezifischen Korrektur wird-wie sich aus dem strichlinierten Feld und den darin enthaltenen linierten Feldern ergibt-z. B. eine Schwelllast, die Lufttemperatur und der Luft- druck in üblicher Weise berücksichtigt.

Auf der rechten Seite der Fig. 3 ist das systemspezifische Trim- men für eine Einspritzpumpe dargestellt. Im strichlinierten Feld sind Einflußarten in linierten Feldern angeführt, aufgrund derer das Polynom korrigiert wird. Die Lage des Sternchenfeldes und die Lage der +-Felder in Fig. 3 bezüglich der dick ausgezogenen Signaldauerzylinder-1-Linie deutet an, wann welche Korrektur zum Trimmen vorgenommen wird. Beispielsweise ergibt sich bezüglich der Einflußart"Zylindergegendruck", daß vorab die Multiplika- tion durchgeführt wird und erst nach der Polynomberechnung der AY-Wert addiert oder subtrahiert wird.

Mit vertikalen dünnen Pfeillinien wird angedeutet, daß die ent- sprechenden Werte bei entsprechender Voraussetzung auch fur weitere Zylinder verwendbar sind.

Die in Fig. 3 abgebildete Steuerstrategie kann selbstverständ- lich auch eine andere Reihenfolge der Addition und Subtraktion bezüglich der Einflußarten vorsehen, wesentlich aber ist, daß von einem kraftstoffmengenproportionalen Signalwert ausgegangen wird, der die motorspezifischen Korrekturen bereits aufweist.