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