DE19811564A1 - Verfahren und Einrichtung für eine adaptierende feed-forward-Überwachung der Kraftstoffzufuhr - Google Patents

Verfahren und Einrichtung für eine adaptierende feed-forward-Überwachung der Kraftstoffzufuhr

Info

Publication number
DE19811564A1
DE19811564A1 DE19811564A DE19811564A DE19811564A1 DE 19811564 A1 DE19811564 A1 DE 19811564A1 DE 19811564 A DE19811564 A DE 19811564A DE 19811564 A DE19811564 A DE 19811564A DE 19811564 A1 DE19811564 A1 DE 19811564A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
value
pressure
flow rate
fuel
voltage
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
DE19811564A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19811564B4 (de
Inventor
John Williams Holmes
Michael John Cullen
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.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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 Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE19811564A1 publication Critical patent/DE19811564A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19811564B4 publication Critical patent/DE19811564B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3836Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/141Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a feed-forward control element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31Control of the fuel pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von durch eine elektronische Kraftstoffpumpe an mindestens einen Kraftstoffeinspritzer in einem Verbren­ nungsmotor geleitetem Kraftstoff sowie eine adaptierende Feed-Forward- Steuereinrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr durch eine elektrische Kraftstoffpumpe zu mindestens einem Kraftstoffeinspritzer in einem Einspritzer- Motor.
Die Erfindung bezieht sich also auf eine Steuereinrichtung und ein Verfahren für adaptierende Überwachung einer elektrischen Kraftstoffpumpe, um die Kraftstoffzufuhr zu den Kraftstoffeinspritzern in einem Verbrennungsmotor zu verbessern.
Konventionelle elektronische Kraftstoffeinspritzsysteme verwenden eine elek­ trische Pumpe, um den Kraftstoffeinspritzern Kraftstoff zuzuführen. Die Pumpe wird überwacht, damit sie bei konstanter Geschwindigkeit arbeitet. Bei neueren Pumpensystemen, die keinen Kraftstoff zum Vorratstank zurückführen, wird der Druck über die Einspritzer durch Modulation der Kraftstoffpumpe aufrecht­ erhalten. Eine statische, nicht adaptierende Feed-Forward-Spannungseinrich­ tung kann eingesetzt werden, um die Drucksteuerung in Zuführsystemen mit und ohne Einspritzdruck (IP)-Sensor-Rückkopplung zu unterstützen und zu ver­ bessern. Da statische Feed-Forward-Steuer-Einrichtungen offene Schleifen sind, d. h. es gibt keine Korrektur des Feed-Forward-Verhaltens, wird diese Feed-Forward-Steuerung üblicherweise so konzipiert, daß sie in allen Anwen­ dungen ohne Berücksichtigung von Faktoren, wie Änderungen im Hardware- Verhalten aufgrund von Herstellertoleranzen oder Änderungen im Systemver­ halten aufgrund von Zusetzen des Filters, arbeitet. Somit sind bekannte Feed- Forward-Steuereinrichtungen so ausgelegt, daß sie nominale Betriebsbedin­ gungen annehmen.
Um diese Unzulänglichkeiten statischer Steuerungssysteme zu beseitigen, wurden adaptierende Feed-Forward-Spannungssteuersysteme entworfen. Solche adaptierenden Systeme überwachen üblicherweise den Kraft­ stoffeinspritzdruck und modifizieren die Feed-Forward-Spannung, um das momentane Kraftstoffzuführverhalten mit dem erwünschten oder Zielkraftstoffzuführverhalten in Übereinstimmung zu bringen. Adaptierende Feed-Forwardsteuerungssysteme erlauben es, ein Kraftstoffzuführsystem so anzupassen, daß es sich an Änderungen von Einheit zu Einheit anpaßt sowie an Abnutzungserscheinungen aufgrund von Alterung oder Verschmutzung.
Genauer wird die Feed-Forward-Spannungssteuerung als eine Funktion eines erwünschten Kraftstoffpumpenflusses für eine vorgegebene Pumpe oder Kraft­ stoffleitungsdruck bestimmt. Der momentane Einspritzdruck wird mit dem er­ wünschten oder Zieleinspritzdruck verglichen, um zu bestimmen, ob ein Fehler in der Kraftstoffzufuhr vorliegt. Die Spannung wird üblicherweise unter Ver­ wendung normalisierter Werte für den Zielfluß und Druck als Eingaben für eine in einem Speicher gespeicherte Nachschlagetabelle erzeugt. Fig. 1(a) und 1(b) zeigen die Beziehung zwischen den normalisierten und Zielwerten. Jede Feed-Forward-Spannung VRC, die in der Nachschlagetabelle gespeichert wird, wie in Fig. 2 dargestellt, wird ständig in Übereinstimmung mit dem erfaßten Fehler in der Kraftstoffflußabgabe angepaßt oder modifiziert.
Während solche adaptierenden Feed-Forwardsteuerungssysteme zufriedenstellend arbeiten, erfordert die Notwendigkeit des konstanten Aktualisierens der vielen Tabelleneinträge in internen Speicher die Verwendung einer großen Aufrechterhaltungsspeicher (KAM) Einrichtung, wobei jede Zelle des KAM kontinuierlich aktualisiert werden muß. Die Verwendung einer solchen Speichereinrichtung erhöht die Herstellungskom­ plexität und die Systemkosten.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein System zur adaptierenden Feed-Forwardsteuerung für ein Kraftstoffzuführsystem zu schaffen, das eine vereinfachte Verarbeitung und Speichereinrichtung aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Ferner betrifft die Erfindung auch eine adaptierendes Feed-Forward-Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 16.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren und ein System zum Steuern zugeleiteten Kraftstoffs durch eine elektronische Kraft­ stoffpumpe zu mindestens einem Kraftstoffeinspritzer in einem Verbren­ nungsmotor geschaffen.
Das Verfahren umfaßt die Schritte des Feststellens, ob die Kraftstoffflußge­ schwindigkeit oder ein dieser repräsentierender Wert zu dem mindestens einen Kraftstoffeinspritzer geringer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert oder größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Das Verfahren umfaßt ferner das Erzeugen eines normierten Druckwertes und einer normierten Flußgeschwindigkeitswertes und Bestimmen einer Kraftstoff­ pumpen-Eingangsspannung auf Basis des normierten Druckwerts und des normierten Flußwertes, wobei, wenn der erste Schwellenwert nicht überschrit­ ten wird, ein Druckänderungswert erzeugt und der normierte Druckwert basie­ rend auf einem Zieldruckwert und dem Druckänderungswert angepaßt wird. Wird der zweite Schwellenwert überschritten, wird ein Flußgeschwindigkeit­ sänderungswert erzeugt und der normierte Flußwert wird basierend auf einem Zielflußgeschwindigkeitswert und dem Flußgeschwindigkeitsänderungswert angepaßt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Verfahren ferner die Schritte aufweisen: Bestimmen einer Eingangsspannung für die Kraftstoff­ pumpe, die Verwendung des normierten Druckes und normierter Flußge­ schwindigkeitswerte als Eingaben, um eine entsprechende Spannung aus ei­ ner im Speicher gespeicherten Tabelle auszuwählen, und entweder Einstellen der niedrigsten Spannung in der Tabelle basierend auf dem erzeugten Druckänderungswert, wenn der normierte Druck zu gering ist, um eine Span­ nung aus der Tabelle auszuwählen, oder Einstellen der höchsten Spannung in der Tabelle basierend auf dem erzeugten Flußgeschwindigkeitsänderungswert, wenn die normierte Flußgeschwindigkeit zu hoch ist, um eine Spannung aus­ zuwählen.
Die oben beschriebenen Ziele und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemeinsam mit der beigefügten Zeichnung offensichtlich. Dabei zeigt:
Fig. 1(a) und 1(b) Diagramme, die die Beziehung zwischen dem normierten absoluten Leitungsdruck und dem erwünschten absoluten Leitungsdruck und dem normierten Kraftstofffluß und dem erwünschten absoluten Kraftstofffluß in einem konventionellen adaptierenden Feed-Forward- Kraftstoffzuführsteuersystem darstellen;
Fig. 2 eine Matrix einer konventionellen Feed-Forward-Spannungsnachschla­ getabelle;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführsystems;
Fig. 4(a) und 4(b) Diagramme, die die erfindungsgemäße Anpassung des absoluten normierten Leitungsdrucks und Kraftstoffflusses zeigen;
Fig. 5 ein Flußdiagramm des Basisbetriebs der Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Unterprogramms zur Druckanpassung;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Unterprogramms zur An­ passung der Flußgeschwindigkeit;
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Anpassung einer Abwärts- Feed-Forward-Spannung; und
Fig. 9 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Unterprogramms zur An­ passung einer Aufwärts-Feed-Forward-Spannung.
Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht ein Kraftstoffeinspritzerzuführsystem 10 aus mehreren Kraftstoffeinspritzern 12, die Kraftstoff 14 aus einer Pumpe 16 in ei­ nem Kraftstofftank 18 erhalten. Der Kraftstoff 14 wird von der Pumpe 16 zu den Einspritzern 12 über eine Kraftstoffleitung 20 durch ein Rückschlagventil 22 und ein Filter 24 transportiert, alle diese führen zu einem Kraftstoffverteiler oder einer Kraftstoffleitung 26.
Der Druck über die Kraftstoffeinspritzer (IP) wird überwacht, um ein genaues Zumessen des Kraftstoffs zum Motor 28 durch die Einspritzer zu schaffen. Genauer wird IP als Differenz zwischen dem Druck in der Kraftstoffleitung 26 und dem Druck im Motoransaugverteiler (nicht gezeigt) gemessen. Diese Druckdifferenz wird von einem Druckdifferenzmeßfühler, der als IP-Meßfühler 30 bezeichnet wird, gemessen. Eine elektronische, auf einem Mikroprozessor basierende Motorsteuerung 32 moduliert die Kraftstoffpumpe 16 über einen Treiber 34, um einen tatsächlichen erwünschten IP-Wert zu erreichen. Die Steuerung 32 steuert nicht nur die Pumpeneinlaß-Steuerungsspannung und liest den IP-Meßfühler 30 ab, sondern spricht auch auf andere verschiedene Kraftübertragungsversteller und Meßfühler 36 an. Eine Speichereinrichtung 38 wird gemeinsam mit der Steuerung 32 zum Speichern der Daten, die nötig sind, um die Feed-Forward-Spannung der Pumpe anzupassen, betrieben. Der Speicher 38 enthält mindestens einen Speicher vom Typ Keep-Alive Me­ mory (KAM) und ein ROM.
Erfindungsgemäß wird die adaptierende Feed-Forward-Spannungs-Steuerung durch das Anpassen normierter Eingabewerte RAP und FLOW, die verwendet werden, um die Kraftstoffpumpen-Eingabespannung aus einer im Speicher 38 gespeicherten Nachschlagetabelle zu bestimmen. Wie nachfolgend genauer beschrieben, wird der normierte RAP mit einem Druckverstärker PMUL ange­ paßt und der normierte FLOW mit einem Flußverstärker FMUL angepaßt, wo­ bei ein Reife-Druckindex PIOM und ein Reife-Flußindex FIOM verwendet wer­ den, um den Gesamtanpassungsprozeß zwischen Druck und Fluß auszuglei­ chen.
Wie in Fig. 4(a) gezeigt, wird der normierte RAP aus einer Funktion fR(x,y) eines erwünschten oder absoluten Zielleitungsdrucks (Ziel RAP), wie durch den Druckverstärker PMUI modifiziert, bestimmt. Genauer ist Xmax ein vorbe­ stimmter maximaler Leitungsdruck und Xmin ein vorbestimmter minimaler Lei­ tungsdruck für das Kraftstoffzuführsystem. Der momentane Wert X0 wird be­ stimmt durch:
X0 = Xmax-PMUL.(Xmax-ZielRAP) (1)
Der normierte RAP wird dann durch Querbeziehung von X0, ot mit f(x,y) be­ stimmt.
Entsprechend wird, wie in Fig. 4 (b) gezeigt, der normierte FLOW aus einer Funktion (fF(x,y)) einer erwünschten oder Zielkraftstoffflußgeschwindigkeit (Kraftstoffflußgeschwindigkeit), wie durch den Flußverstärker FMUL modifiziert, erhalten. Ymin und Ymax sind vorbestimmte Systemflußgeschwindig­ keitsgrenzwerte für das Kraftstoffzuführsystem 10. Der momentane Wert Y0 wird bestimmt durch:
Y0 = (Flußgeschwindigkeit).(FMUL) (2)
Die Feed-Forward-Spannung (FFVLT) wird dann als eine Funktion des nor­ mierten RAP und normierten FLOW bestimmt. Genauer gesagt, werden nor­ mierte RAP und FLOW als Eingaben verwendet, um auf ein vorbestimmtes FFVLT aus der vorgenannten Nachschlagetabelle, die im Speicher 38 gespei­ chert ist, zuzugreifen. Die Feed-Forward Spannung wird dann der Kraftstoff­ pumpe 16 über einen Treiber 34 zur Steuerung der Treibstoffzufuhr zu den Kraftstoffeinspritzern 12 zugeleitet.
Fig. 5-7 zeigen sowohl ein Unterprogramm 100 zum Steuern der erfindungs­ gemäßen Gesamtanpassung und entsprechende Unterprogramme zum Er­ zeugen der Anpassungsverstärker PMUL und FMUL.
Wie in Fig. 5 gezeigt, beginnt das Anpassungsunterprogramm 100 bei Block 102 und führt zum Block 104, wo die Steuerung 32 bestimmt, ob der Auslaßar­ beitszyklus der Kraftstoffpumpe (RFDC) geringer ist als ein kalibrierter Schwellenwert (MAPADP) für einen Arbeitszyklus mit maximaler Belastung, was notwendig ist, um die Anpassung basierend auf einem gemessenen abso­ luten Verteilerdruck (MAP) zu erlauben. Wenn RFDC geringer ist als MAPADP, wird die Steuerung mit einem in Fig. 6 gezeigten Druckanpassungsunterpro­ gramm 200 fortfahren. Ansonsten bestimmt die Steuerung 32 bei Block 106, ob RFDC größer ist als ein kalibrierbarer Schwellenwert (FLOWADP) für einen Arbeitszyklus mit minimaler Belastung, der notwendig ist, um eine Anpassung basierend auf der gemessenen FUEL FLOW RATE zu ermöglichen. Ist RFDC größer als FLOWADP, wird die Steuerung 32 mit einem in Fig. 7 gezeigten Flußgeschwindigkeitnanpassungsunterprogramm fortfahren. Treffen weder Block 104 noch 106 zu, verläßt der Steuerung 32 das Anpassungsunterpro­ gramm 100 bei Block 108, ohne die normierten Eingabe RAP oder FLOW an­ zupassen.
Zu Fig. 5 soll bemerkt werden, daß die Richtung oder Folge der Kästen 104 und 106 nur zu illustrativen Zwecken dargestellt wurde und nicht einschrän­ kend gelten soll, d. h. die Betriebsstufen von Block 104 und 106 können umge­ kehrt werden, so daß RFDC mit FLOWADP verglichen wird, bevor er mit MAPADP verglichen wird.
In Fig. 6 ist gezeigt, daß das Druckanpassungsunterprogramm 200 bei Block 202 beginnt und zu Block 204 fortfährt, um zu bestimmen, ob PIOM geringer ist als die Summe von FIOM und es wird einer kalibrierbaren Menge Zeit (OFFSET) erlaubt, so daß ein Anpassungsunterprogramm das andere über­ treffen kann. Daher wird, wenn PIOM signifikant größer ist als FIOM, die Steue­ rung 32 das Unterprogramm 200 verlassen. Ansonsten wird ein neuer PMUL in Block 206 bestimmt.
PMUL wird bestimmt als ein Verhältnis des Ziel RAP und eines sich ändernden Durchschnitts der Spannungsdifferenz zwischen der tatsächlichen Ein­ gangsspannung der Kraftstoffpumpe 16 und einer vorherbestimmten Eingangs­ spannung. Genauer gesagt wird PMUL folgendermaßen berechnet:
PRESS ERR = (FFVLT - INPUT VLT).PSLOPE (3)
ADAPT PRES = rolav (ADAPT PRES, PRESS ERR, TCp (4)
und
PMUL = (ZIEL RAP + ADAPT PRESS)/ZIEL RAP (5)
wobei:
PRESS ERR = ein neuer momentaner Wert von ADAPT PRES basierend auf der Differenz zwischen der momentanen Eingangsspannung und der durch die Feed-Forwardsgleichung vorhergesagten Spannung;
PSLPOPE = ein kalibrierbarer Anpassungs- und Um­ rechnungsfaktor für das normierte ZIEL RAP;
ADAPT PRES = gefilterter angepaßter Leitungsdruck; und
TGP = eine Zeitkonstante für Angleichung auf Basis des Drucks.
Nachdem PMUL berechnet ist, wird PIOM bei Block 208 schrittweise durch Addieren des Betrags der Zeit seit dem neuesten Durchgang durch das Druck­ anpassungsunterprogramm 200 erhöht. Dann werden die neuen PMUL und PIOM in einen KAM-Speicher in Schritt 210 gespeichert, wonach die Steuerung 32 das Unterprogramm 200 verläßt.
Fig. 7 zeigt, daß das Flußgeschwindigkeitnanpassungsunterprogramm 300 bei Block 302 beginnt und zu Block 304 fortschreitet, um zu bestimmen, ob FIOM kleiner ist als die Summe von PIOM und OFFSET. Die Steuerung 32 verläßt das Unterprogramm 300, wenn FIOM signifikant größer ist als PIOM. Anson­ sten wird ein neuer FMUL bei Block 306 bestimmt.
FMUL wird bestimmt als ein Verhältnis der FUEL FLOWGESCHWINDIGKEIT und einem sich ändernden Durchschnitts der Spannungsdifferenz zwischen der momentanen Eingangsspannung zur Kraftstoffpumpe 16 und einer vorherge­ sagten Eingangsspannung. Genauer gesagt wird FMUL folgendermaßen be­ rechnet:
FLOW ERR = (INPUT VLT - FFVLT).FSLOPE (6)
ADAPT FLOW = rolav (ADAPT FLOW, FLOW ERR, und TCF) (7)
und
FMUL = (FUEL FLOWGESCHWINDIGKEIT + ADAPT FLOW)/FUEL FLOWGESCHWINDIGKEIT (8)
wobei:
FLOW ERR = ein neuer momentaner Wert von ADAPT FLOW, ba­ sierend auf der Differenz zwischen der momentanen Eingangsspannung und der durch die Feed-Forwardsgleichung vorhergesagten Eingangsspannung.
FLSOPE = eine kalibrierbarer Anpassungs- und Um­ rechnungsfaktor für die normierte FUEL FLOWGESCHWINDIGKEIT;
ADAPT FLOW = gefilterter angepaßter Kraftstofffluß; und
TCF = eine Zeitkonstante für auf dem Fluß ba­ sierende Anpassungen.
Nachdem FMUL berechnet wurde, wird FIOM im Block 308 durch Addition der Zeit, die verstrichen ist, seitdem der letzte Durchgang durch das Flußge­ schwindigkeitnanpassungsunterprogramm 300 stattgefunden hat, erhöht. Nun werden die neuen FMUL und FIOM im KAM-Speicher bei Block 310 gespei­ chert, danach verläßt die Steuerung 32 das Unterprogramm 300.
Die zwei Anpassungsunterprogramme 200 und 300 erlauben dem System 10 erfolgreich die Aufnahme eines großen Bereichs potentieller Quellen für Va­ riabilität bei der Kraftstoffzufuhr. Beispielsweise herrschen manche Quellen der Variabilität bei geringer Kraftstoffflußgeschwindigkeit/hohem Ver­ teilervakuum vor. Diese Quellen umfassen Umgebungsdruckeffekte, Kraftstoff­ tankdruckeffekte und die Variabilität des MAP gegenüber LOAD. Bei diesen Bedingungen niedrigen Flusses, d. h. wenn Nieder-RFDC-Bedingungen vor­ handen sind, wird das Anpassungsunterprogramm 200 durchgeführt, so daß das PIOM-Register erhöht wird und PMUL angepaßt wird, bis PIOM ausrei­ chend größer als FIOM ist.
Andere Quellen der Variabilität herrschen bei großen Kraftstoffflußgeschwindigkeiten vor. Beispiele umfassen hier den Verschluß einer Kraftstoffleitung, Verschleiß der Kraftstoffpumpe, Wirkungen der Batteriespannung und Änderungen des Kraftstoffsystems von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug. Wenn diese Bedingungen großen Flusses vorliegen, d. h. Hohe RFDC-Bedingungen bestehen, wird das Anpassungsunterprogramm 300 angewendet, so daß das FIOM-Register erhöht wird und FMUL angepaßt wird, bis FIOM ausreichend größer als PIOM ist.
Andere Variationsmöglichkeiten, wie Änderungen des elektrischen Wider­ stands und Umgebungstemperatureffekte werden zwischen den zwei Anpas­ sungsunterprogrammen ausgeglichen, bis eine entsprechende Kompensation erreicht ist.
Die Erfindung schafft daher ein Verfahren und ein System zur adaptierenden Steuerung eines Kraftstoffzuführsystem, das vorteilhafterweise nur vier Zellen eines KAM, d. h. eine KAM-Zelle für PMUL bzw. FMUL bzw. PIOM bzw. FIOM benötigt, wodurch die Kosten und die Komplexität des adaptierenden Steuersystems verringert werden. Mit anderen Worten kann, da die normierten Eingänge RAP und FLOW durch PMUL und FMUL angepaßt werden, die entsprechende Feed-Forwardsspannungs-Nachschlagetabelle vorteilhafterweise in einem ROM anstatt einem KAM gespeichert werden.
Ferner könnte die Verwendung eines begrenzten Bereichs für die Feed-For­ wardsspannung VRC, zum Minimieren der benötigten Menge ROM problema­ tisch werden, wenn sich die notwendige Feed-Forwardspannung über oder unter den gespeicherten Bereich bewegt, da die in der Nachschlagetabelle gespeicherten Feed-Forwardsspannungswerte eine vorausgegangene beste Schätzung der geeigneten Eingangsspannung, die für einen vorgegebenen Betriebspunkt notwendig ist, darstellen.
Um sich an eine solche Situation anzupassen, sorgt die Erfindung für die Be­ rechnung von zwei zusätzlichen Anpassungsfaktoren, d. h. Unterprogramm 400 für den Subtraktionsfaktor STF, wie in Fig. 8 gezeigt und Unterprogramm 500 für den Additionsfaktor ADF, wie in Fig. 9 gezeigt. STF und ADF adaptieren oder "dehnen" die Grenzen der Feed-Forward-Spannungsnachschlagetabelle, falls notwendig.
Genauer gesagt bestimmt die Steuerung im Unterprogramm 400 im Block 402, ob der momentane X0 von Fig. 4 (a) kleiner ist als Xmin. Ist X0 kleiner als Xmin, werden STF und X0 bei Block 404 wie folgt berechnet:
STF = V11-(V11/PMUL) (9)
und
X0 = 0 (10)
wobei V11 die niedrigste in der Nachschlagetabelle gespeicherte Feed-For­ ward-Spannung ist. Ansonsten ist - wie in Block 406 gezeigt, STF = STF alt und X0 = X0 (beachte: STF wird anfangs gleich 0 gesetzt).
Die vollständig adaptierte Feed-Forward-Spannung (VFF total) wird dann im Block 408 bestimmt durch:
VFF total = FFVLT - STF.((Xmax-X0)/Xmax) (11).
In ähnlicher Weise bestimmt die Steuerung bei Block 502 im Unterprogramm 500 der Fig. 9, ob der momentane Y0 von Fig. 4 (b) größer als Xmax ist. Ist Y0 größer als Ymax', werden ADF und Y0 bei Block 504 wie folgt berechnet:
ADF = (FMUL) (VRC)-VRC; und (12)
Y0 = Ymax,
wobei VRC die höchste in der Nachschlagetabelle gespeicherte Feed-Forward- Spannung ist. Ansonsten ist wie in Block 506 gezeigt, ADF = ADFalt und Y0 = Y0 (beachte: ADF wurde ebenso anfangs gleich 0 gesetzt).
Die gesamte adaptierte Feed-Forwardspannung wird dann bei Block 508 be­ rechnet durch:
VFF Total = FFVLT + ADF.(Y0/Ymax) (13).
Obwohl die Erfindung anhand eines bevorzugte Ausführungsbeispiels detail­ liert erläutert wurde, ist sie keineswegs darauf beschränkt, sondern erstreckt auf die dem Fachmann geläufigen Abwandlungen, wie sie unter dem Schutzbe­ reich der Ansprüche fallen.
Bezugszeichenliste
10
Kraftstoffzuführsystem
12
Kraftstoffeinspritzer
14
Kraftstoff
16
Pumpe
18
Kraftstofftank
20
Kraftstoffleitung
22
Rückschlagventil
24
Filter
26
Kraftstoffleitung
28
Motor
30
IP-Meßfühler
32
Motorsteuerung
34
Treiber
36
Meßfühler
38
Speicher
100
Unterprogramm z. Steuern d. Gesamt-Anpassung
102
Block
104
Block
106
Block
108
Block
200
Druckanpassungsunterprogramm
200
202
Anfang
204
Block
206
Block
208
Block PIOM schrittweise erhöhen
210
Block Speichern d. neuen PMUL und PIOM in KAM-Speicher
300
Flußratenanpassungsunterprogramm
302
Block Start von
300
304
Block
306
Block
310
Block speichern
400
Unterprogramm für den Subtraktionsfaktor STF
402
Block
404
Block
406
Block
408
Block
500
Unterprogramm
502
Block
506
Block
508
Block

Claims (20)

1. Verfahren zum Steuern von durch eine elektronische Kraftstoffpumpe zu mindestens einem Kraftstoffeinspritzer in einem Verbrennungsmotor geleiteten Kraftstoff, mit den Schritten:
Erkennen, ob die Kraftstoff-Flußgeschwindigkeit zu dem mindestens einen Kraftstoffeinspritzer geringer als ein erster Schwellenwert ist;
Bestimmen, ob die Kraftstoff-Flußgeschwindigkeit zu dem mindestens einen Kraftstoffeinspritzer größer als ein zweiter Schwellenwert ist;
Erzeugen eines normierten Druckwertes und eines normierten Flußgeschwin­ digkeitswertes; und
Bestimmen einer Kraftstoffpumpen-Eingangsspannung auf Basis des normierten Druckwerts und des normierten Flußgeschwindigkeitswerts; wobei
Erzeugen eines Druckänderungswertes, wenn der erste Schwellenwert nicht überschritten wird und Anpassen des normierten Druckwertes auf Basis eines Zieldruckwertes und des Druckänderungswertes;
Erzeugen eines Flußgeschwindigkeits-Änderungswertes, wenn der zweite Schwellenwert überschritten wird, und
Anpassen des normierten Flußgeschwindigkeitswertes auf Basis eines Ziel­ flußgeschwindigkeitswertes und des Flußgeschwindigkeitsänderungswertes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens eines Druckänderungswertes folgende Schritte aufweist:
Bestimmen eines Druckanpassungswertes auf Basis einer Differenz zwischen der momentanen Eingangsspannung der Kraftstoffpumpe und einer vorherge­ sagten Eingangsspannung;
Kombinieren des Zieldruckwerts mit dem Druckanpassungswert; und
Erzeugen eines Verhältnisses des kombinierten Zieldruckwerts und Druckan­ passungswerts zum Zieldruckwert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Bestimmens eines Druck­ anpassungswerts den Schritt der Mittelwertbildung einer momentanen Differenz zwischen den tatsächlichen und vorhergesagten Eingangsspannungen mit vorhergehenden Spannungsdifferenzen umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Anpassens des normierten Druckwertes die Schritte aufweist:
Subtrahieren des Zieldruckwerts von einem maximal erlaubten Druckwert;
Multiplizieren des Ergebnisses des Subtraktionsschrittes mit dem erzeugten Verhältnis; und
Subtrahieren des Ergebnisses des Multiplikationsschrittes vom maximal erlaub­ ten Druckwert.
5. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner den Schritt des Bestimmens eines Zeitraums seit der letzten Anpassung des normierten Druckwertes und Her­ aufsetzen eines ersten Reife-Index durch den bestimmten Zeitraum umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens eines Flußge­ schwindigkeitsänderungswertes die Schritte aufweist:
Bestimmen eines Flußgeschwindigkeitsanpassungswertes auf Basis einer Dif­ ferenz zwischen der tatsächlichen Eingabespannung an der Kraftstoffpumpe und einer vorhergesagten Eingabespannung;
Kombinieren des Ziel-Flußgeschwindigkeitswertes mit dem Flußanpassungs­ wert; und
Erzeugen eines Verhältnisses des kombinierten Ziel-Flußgeschwindigkeits­ werts und Flußanpassungswerts zum Ziel-Flußgeschwindigkeitswert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Bestimmens eines Fluß­ geschwindigkeitsänderungswertes den Schritt der Mittelwertbildung einer mo­ mentanen Differenz zwischen den aktuellen und den vorhergesagten Ein­ gangsspannungen mit vergangenen Spannungsdifferenzen aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Anpassens des normier­ ten Flußgeschwindigkeitswertes den Schritt des Multiplizierens des Ziel-Fluß­ geschwindigkeitswertes mit dem erzeugten Verhältnis aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner den Schritt des Bestimmens eines Zeitraums seit der letzten Anpassung des normierten Flußwertes und Erhöhen eines zweiten Reife-Index durch den bestimmten Zeitraum aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens der Ein­ gangsspannung zur Kraftstoffpumpe die Verwendung des normierten Einspritz­ drucks und der normierten Kraftstoff-Flußgeschwindigkeitswerte als Eingaben aufweist, um eine entsprechende Spannung aus einer im Speicher gespeicher­ ten Tabelle auszuwählen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner die Schritte aufweist: Erkennen, daß der normierte Einspritzdruck zu gering ist, um eine Spannung aus der Ta­ belle auszuwählen und die kleinste Spannung in der Tabelle auf Basis des er­ zeugten Druckänderungswertes anzupassen.
12. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner die Schritte des Bestimmens, daß die normierte Kraftstoff-Flußgeschwindigkeit zu hoch ist, um eine Spannung auszuwählen und des Anpassens der höchsten Spannung in der Tabelle auf Basis des erzeugten Flußgeschwindigkeitsänderungswertes aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Schritte Verfolgen eines Zeit­ raums zwischen aufeinanderfolgenden Bestimmungen des Druckänderungs­ wertes und Verfolgen eines Zeitraums zwischen aufeinanderfolgenden Be­ stimmungen des Flußgeschwindigkeitsänderungswertes aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein neuer Druckänderungswert nur bestimmt wird, wenn der Zeitraum von der vorherigen Bestimmung des Druckänderungswerts um einen vorherbestimmten Betrag, der geringer ist, als der Zeitraum von der vorherigen Bestimmung des Flußge­ schwindigkeitsänderungswertes.
15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein neuer Flußgeschwindig­ keitsänderungswert nur bestimmt wird, wenn der Zeitraum seit der letzten Bestimmung des Flußgeschwindigkeitsänderungswertes um einen bestimmten Betrag kleiner ist als der Zeitraum seit der vorangehenden Bestimmung des Druckänderungswertes.
16. Adaptierende Feed-Forward-Steuereinrichtung zum Steuern der Kraftstoff­ zufuhr durch eine elektrische Kraftstoffpumpe (16) zu mindestens einem Kraft­ stoffeinspritzer (12) in einem Verbrennungs-Motor (28), die aufweist:
Mittel zum Erkennen des Drucks an dem mindestens einen Kraftstoffeinspritzer (12);
einen Speicher (38) zum Speichern repräsentativer Daten mehrerer vorherbe­ stimmter Feed-Forward-Spannungen, wobei jede Feed-Forward-Spannung ei­ nem ersten Eingangswert auf Basis eines Drucks an mindestens einem Kraft­ stoffeinspritzer (12) entspricht und einem zweiten Eingangswert auf Basis der Kraftstoff-Flußgeschwindigkeit der Kraftstoffpumpe (16) entspricht;
eine Steuerung (32), die abhängig von den Erkennungsmitteln und einem Ziel­ wert und der Flußgeschwindigkeit den ersten und zweiten Eingangswert be­ stimmt und die entsprechende Feed-Forward-Spannung aus dem Speicher (38) nachschlägt; und
einen Spannungstreiber, der abhängig von der Steuerung (23) die erhaltene Feed-Forward-Spannung als Eingangspannung an die Kraftstoffpumpe (16) anlegt,
wobei die Steuerung (32) ferner einen repräsentativen Wert der Kraftstoffpum­ penausgangsspannung mit einem Druckanpassungsschwellenwert und einem Kraftstoffflußgeschwindigkeitsanpassungs-Schwellenwert vergleicht und den ersten und zweiten Eingangswert entsprechend den Schwellenwertvergleichen anpaßt.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei der Speicher (38) ein ROM aufweist.
18. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei die Steuerung (32) einen Druckände­ rungswert bestimmt, wenn der Druckanpassungsschwellenwert nicht überschritten wird und einen Flußgeschwindigkeitsänderungswert bestimmt, wenn der Kraftstoffflußgeschwindigkeitsanpassungsschwellenwert überschrit­ ten wird.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, wobei der Speicher (38) ein ROM zum Spei­ chern der Feed-Forward-Spannungen und einen Keep-Alive-Speicher zum Speichern des Druckänderungswertes und des Flußgeschwindigkeitsände­ rungswertes aufweist.
20. Einrichtung nach Anspruch 18, wobei die Steuerung (32) im Speicher (38) einen Wert, der repräsentativ für die aufeinanderfolgende Bestimmungen des Druckänderungswerts und einen Wert, der repräsentativ für den Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Bestimmungen des Flußgeschwindigkeitsän­ derungswertes ist, speichert.
DE19811564A 1997-06-05 1998-03-17 Verfahren und Einrichtung zur adaptiven feed-forward-Steuerung der Kraftstoffförderung Expired - Fee Related DE19811564B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US870053 1992-04-15
US08/870,053 US5819196A (en) 1997-06-05 1997-06-05 Method and system for adaptive fuel delivery feedforward control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19811564A1 true DE19811564A1 (de) 1998-12-10
DE19811564B4 DE19811564B4 (de) 2005-05-04

Family

ID=25354704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19811564A Expired - Fee Related DE19811564B4 (de) 1997-06-05 1998-03-17 Verfahren und Einrichtung zur adaptiven feed-forward-Steuerung der Kraftstoffförderung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5819196A (de)
DE (1) DE19811564B4 (de)
GB (1) GB2327509B (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488012B1 (en) * 2000-08-29 2002-12-03 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for determining fuel pressure
US6516263B1 (en) 2001-08-02 2003-02-04 Honeywell Power Systems Inc. Adaptive flame-out prevention
US7072757B2 (en) * 2001-10-29 2006-07-04 Caterpillar Inc. Fuel control system
US7139687B2 (en) * 2001-12-31 2006-11-21 The Mathworks, Inc. Adaptive lookup table: a graphical simulation component for recursively updating numeric data stored in table form
US6848426B2 (en) * 2003-06-20 2005-02-01 General Electric Company Adaptive fuel control for an internal combustion engine
DE102004045738B4 (de) * 2004-09-21 2013-05-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE102006057524B4 (de) * 2006-12-06 2016-05-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Adaption eines Widerstandsbeiwertes eines Mengenstellventils
US20090250038A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-08 Wenbin Xu Flow sensing fuel system
US9482175B1 (en) * 2013-03-14 2016-11-01 Brunswick Corporation Systems and methods for providing fuel to an internal combustion engine
US9322342B2 (en) * 2013-04-17 2016-04-26 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle fuel system leak detection
US9475564B2 (en) * 2013-05-07 2016-10-25 General Electric Company System and method for determining engine fuel limits
US20150176551A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Michael R. Teets Integrated pwm fuel pump driver module
US9206594B1 (en) 2014-09-04 2015-12-08 Columbia Insurance Company Hanger with locator tooth
DE112018007248T5 (de) * 2018-04-10 2020-11-26 Cummins Inc. Adaptives hochdruck-kraftstoffpumpensystem und verfahren zum vorhersagen von gepumpter masse

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3473008A (en) * 1964-06-12 1969-10-14 Leeds & Northrup Co System for feed blending control
US3632905A (en) * 1969-12-19 1972-01-04 Bell Telephone Labor Inc Method for improving the settling time of a transversal filter adaptive echo canceller
US3699931A (en) * 1971-03-22 1972-10-24 Vincent J Cinquegrani Fuel control system using rf circuits
JPS54152767A (en) * 1978-05-24 1979-12-01 Hitachi Ltd Process accomodation control method
JPS57108427A (en) * 1980-12-26 1982-07-06 Nissan Motor Co Ltd Controller of delivery fuel from motor-driven fuel pump
US4982331A (en) * 1988-01-25 1991-01-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Fuel injector control apparatus
US5475628A (en) * 1992-09-30 1995-12-12 Analog Devices, Inc. Asynchronous digital sample rate converter
US5513098A (en) * 1993-06-04 1996-04-30 The Johns Hopkins University Method for model-free control of general discrete-time systems
US5379741A (en) * 1993-12-27 1995-01-10 Ford Motor Company Internal combustion engine fuel system with inverse model control of fuel supply pump
US5505180A (en) * 1995-03-31 1996-04-09 Ford Motor Company Returnless fuel delivery mechanism with adaptive learning

Also Published As

Publication number Publication date
GB2327509B (en) 2001-08-08
GB9811787D0 (en) 1998-07-29
DE19811564B4 (de) 2005-05-04
US5819196A (en) 1998-10-06
GB2327509A (en) 1999-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19811564A1 (de) Verfahren und Einrichtung für eine adaptierende feed-forward-Überwachung der Kraftstoffzufuhr
DE4335866C2 (de) Rücklauflose Kraftstoff-Förderanlage
DE3937082C2 (de)
EP0364522B1 (de) Verfahren und einrichtung zum stellen eines tankentlüftungsventiles
DE3011595C2 (de)
DE3416369C2 (de) Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
DE102017103056A1 (de) Brennstoffzellensystem und Steuerverfahren für selbiges
DE10059570B4 (de) Kraftstoffdruck-Steuervorrichtung eines Motors
DE102010017123B4 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für Verbrennungsmotoren
DE4207541B4 (de) System zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102005040502A1 (de) Verbrennungsmaschinen-Kraftstoffdrucksteuergerät
DE3028574A1 (de) Schubsteuerungssystem fuer ein gasturbinen-strahltriebwerk
DE3515046A1 (de) Aufladungsdruckregelsystem fuer eine brennkraftmaschine mit turbolader
DE19711517A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung von Verbrennungsmotoren
EP1716331A1 (de) Verfahren zur zylindergleichstellung bezüglich der kraftstoff-einspritzmengen bei einer brennkraftmaschine
DE102011056156B4 (de) Kraftstoffeinspritzungs-Steuervorrichtung
DE4416611A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE3701483C2 (de)
DE10143502C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern piezobetriebener Kraftstoff-Einspritzventile
DE102006000456B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffeinspritzsteuersystemen
WO2008009563A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftstoffsystems einer brennkraftmaschine
DE3719682A1 (de) Kraftstoffzufuehrungs-regelsystem fuer eine brennkraftmaschine
DE60204325T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der kraftstoffeinspritzmenge
DE3933989C2 (de)
DE19624121C2 (de) Leerlaufdrehzahl-Steuersystem und -verfahren für einen Dieselmotor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC (N.D.GES.D. STAATES

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee