Verfahren und Einrichtung zum Steuern und Regeln einer selbstzündenden Brennkraftmaschine

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern und Regeln einer selbstzündenden Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der Hauptansprüche.

[0002] Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung ist aus der US-A 4 790 277 bekannt. Diese Schrift beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern und Regeln einer selbstzündenden Brennkraftmaschine. Bei dieser Einrichtung werden unter bestimmten Bedingungen Korrekturmittel aktiviert, die zylinderspezifische Korrekturwerte zur Zylindergleichstellung bereitstellen und dauerhaft abspeichern. Angaben dahingehend, wie diese Korrekturwerte zu ermitteln sind, enthält diese Schrift nicht.

[0003] Die EP-A-170 891 beschreibt ein Optimierungsverfahren zur Ermittlung der Korrekturwerte. Bei dem beschriebenen Verfahren wird bei konstanter Ansaugluftmenge die Einspritzmenge für zwei Zylinder der Brennkraftmaschine derart gegenläufig gewobbelt, daß die Gesamteinspritzzeit bzw. die Gesamteinspritzmenge aller Zylinder konstant gehalten wird. Anschließend wird festgestellt, bei welcher Phasenlage des Wobbelsignals das maximal mögliche Drehmoment für die Brennkraftmaschine erzielt wird. Bei diesem Verfahren müssen immer jeweils zwei Wertepaare der Einspritzmenge gegenseitig gewobbelt werden. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und recht zeitintensiv.

[0004] Ferner ist aus DE-OS 37 33 992 ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr für einen Mehrzylindermotor bekannt. Eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Kraftstoffpumpe besitzt mehrere Auslässe zum Anschluß an entsprechende Einspritzdüsen der zugeordneten Brennkraftmaschine. Elektromagnetisch betätigbare Ventile steuern die Menge des durch jeden Auslaß zu fördernden Kraftstoffes. Abhängig von einem Kraftstoffmengensignal werden die Ventile durch ein Leistungsmodul gesteuert. Eine Vergleichsschaltung vergleicht die Motordrehzahl über einen Arbeitstakt des Motors mit der Motordrehzahl über den vorherigen Arbeitstakt. Abhängig von diesem Vergleich liefert eine Verteileinrichtung zylinderspezifische Ansteuersignale an die Leistungsmodule.

[0005] Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß die Abgleichvorgänge bei jedem Verbrennungszyklus durchgeführt werden. Dies ist mit einem erheblichen Aufwand an Rechenzeit verbunden.

[0006] Aus der DE-OS 33 36 028 ist ein Verfahren zur Beeinflussung von Steuergrößen einer Brennkraftmaschine bekannt. Zur Vermeidung von Schwingen und "Schütteln" im Leerlauf, die auf unterschiedliche Kraftstoffmengen, die den einzelnen Zylindern zugeführt werden, beruhen, ist jedem Zylinder eine separate Regelung zugeordnet, die in Abhängigkeit von einem Soll- und einem Ist-Wert die einzuspritzende Kraftstoffmenge bestimmen. Für jeden Zylinder ist also ein Regler notwendig, was einen sehr großen Bauteilebedarf zur Folge hat. Die Korrekturen müssen bei diesem Verfahren bei jeder Zumessung neu berechnet werden.

[0007] Ferner ist aus der DE-OS 30 11 595 eine Einrichtung zur Drift-Kompensation von Kraftstoffzumeßsystemen bekannt. Bei dieser Einrichtung wird nicht die zugemessene Menge sondern lediglich die Stellung eines mengenbestimmendes Stellwerks geregelt. Aufgabe dieser Einrichtung ist es, die ursprünglich geltende Zuordnung zwischen der gesamten eingespritzen Kraftsoffmenge und dem Positionssignals des mengenbestimmenden Gliedes aufrecht zu erhalten. Streuungen in der Kraftstoffzufuhr zu den einzelnen Zylindern werden nicht ausgeglichen.

Aufgabe der Erfindung

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Steuern und Regeln einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art, Wege aufzuzeigen um Streuungen der Kraftstoffzumessung zu den einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine zu erkennen und zu kompensieren. Dies soll mit möglichst geringem Aufwand an Rechenzeit und Bauteilen erfolgen.

Vorteile der Erfindung

[0009] Die erfindungsgemäßen Verfahren und die entsprechenden Vorrichtungen besitzen gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß die Korrekturwerte nur bei Vorliegen bestimmter Betriebsbedingungen berechnet werden, und dann für die folgenden Kraftstoffzumessungen zur Verfügung stehen. Streuungen der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, die auf Fertigungstoleranzen des Einspritzsystems beruhen, können beim erstmaligen Betrieb der Brennkraftmaschine korrigiert werden. Diese Korrekturwerte stehen dann für den weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine zur Verfügung und müssen nicht bei jeder Zumessung neu berechnet werden. Des weiteren können auch Streuungen, die erst im Betrieb der Brennkraftmaschine auftreten, korrigiert werden.

[0010] Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zeichnungen

[0011] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen Figur 1 schematisch eine elektronische Steuerund Regeleinrichtung für eine selbstzündende Brennkraftmaschine, Figur 2 den Zusammenhang zwischen Ansteuerimpulsen und Meßwert, Figur 3 ein Flußdiagramm zur Ermittlung der Korrekturwerte ausgehend vom Messwert der einzelnen Zylinder, Figur 4 den Meßwert in Abhängigkeit davon, welcher Zylinder abgeschaltet ist, Figur 5 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Korrekturwertermittlung abhängig von der Mengenreduktion bei den einzelnen Zylindern, Figur 6 den Verlauf des Ansteuersignals für die einzelnen Zylinder, Figur 7 ein Flußdiagramm eines Korrekturverfahrens, bei dem die Verminderung der Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder durch eine Mehrmenge bei den anderen Zylindern ausgeglichen wird. Figur 8 zeigt die Ansteuerimpulse, Figur 9 ein Flußdiagramm eines Korrekturverfahrens, bei dem eine definierte Last zugeschaltet wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0012] Die Figur 1 zeigt eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung für eine selbstzündende Brennkraftmaschine. An der Brennkraftmaschine 10 sind verschiedene Meßwertaufnehmer 20 angeordnet. Die Signale der Meßwertaufnehmer gelangen zum einen zu einer elektronischen Steuereinrichtung 30 und zum anderen zu einer Auswerteschaltung 60. Die elektronische Regeleinrichtung 30 erzeugt abhängig von den Ausgangssignalen der Meßwertaufnehmer 20 und der Sollwertvorgabe 35 ein Mengensignal. Die Steuereinrichtung 40 verarbeitet das Mengensignal, die Steuerimpulse der Auswerteschaltung 60, sowie die in einem Speicher 50 abgelegten Korrekturwerte zu Zumeßsignalen für die jedem Zylinder zugeordneten Stellwerke 45. Die Stellwerke 45 legen die durch Pumpenelemente in die einzelnen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge fest. Die Auswerteschaltung 60 erhält Meßwerte von dem Meßwertaufnehmer 20, und gibt Steuerimpulse an die Steuereinrichtung 40 und Korrekturwerte an den Speicher 50 ab.

[0013] Im Normalbetrieb arbeitet die Einrichtung gemäß der Figur 1 wie folgt: Verschiedene Meßwertaufnehmer 20 erfassen den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierende Meßwerte. Insbesondere können die Drehzahl N, der Lambda-Wert des Abgases, das Drehmoment Md, die Abgastemperatur T und eventuell weitere Größen erfaßt werden. Die elektronische Regeleinrichtung 30 berechnet ausgehend vom Istwert und Sollwert die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Dabei ergibt sich der Istwert ausgehend vom Signal der Meßwertaufnehmer 20. Als Sollwert dient das Ausgangssignal der Sollwertvorgabe 35.

[0014] Die Sollwertvorgabe ermittelt den Sollwert unter anderem ausgehend von der Fahrpedalstellung, es kann aber auch das Ausgangssignal eines Fahrgeschwindigkeitsreglers 36 verwendet werden. Die elektronische Regeleinrichtung berücksichtigt weiterhin besondere Betriebszustände, wie z. B. den Startfall, Fehler oder Notsituationen. Sie kann ferner auch die einzuspritzende Kraftstoffmenge begrenzen, so daß bestimmte Größen, z. B. Abgastemperatur, Drehzahl, Lambda, Rauch oder Last nicht überschritten werden.

[0015] Bei herkömmlichen Einrichtungen wird dieses Mengensignal einem Stellwerk zugeführt, das alle Zylinder mit der gleichen Kraftstoffmenge beaufschlagt. Andere Einrichtungen besitzen für jeden Zylinder eine Regeleinrichtung. Im Gegensatz dazu umfaßt die erfindungsgemäße Einrichtung nur eine elektronische Regeleinrichtung für alle Zylinder, die ein Mengensignal abgibt. Ausgehend von diesem Mengensignal und der im Speicher 50 abgelegten Korrekturwerte berechnet die Steuereinrichtung 40 die Zumeßsignale für die den einzelnen Zylindern zugeordneten Stellwerke 45. Dabei kann nur ein Stellwerk pro Brennkraftmaschine vorhanden sein, dann wird jeweils nacheinander den einzelnen Zylindern Kraftstoff zugemessen, oder es ist für jeden Zylinder ein Stellwerk ausgeführt.

[0016] So sind z. B. Dieselbrennkraftmaschinen bekannt, bei denen die Stellwerke 45 als Magnetventile ausgeführt sind. Abhängig vom Vorliegen eines Zumeßsignals öffnen oder schließen die Magnetventile und legen dadurch den Beginn und das Ende der Kraftstoffzufuhr in die einzelnen Zylinder fest.

[0017] Die Korrekturwerte werden in besonders vorteilhafter Weise so ausgelegt, daß allen Zylindern die gleiche Kraftstoffmenge zugeführt wird, oder so, daß die Meßwerte (Drehzahl, Drehmoment oder Abgastemperatur) der Brennkraftmaschine 10 resultierend aus den Verbrennungen in den einzelnen Zylindern gleich sind.

[0018] Bei Vorliegen bestimmter Betriebsbedingungen wird die Auswerteschaltung 60 aktiviert. Die Auswerteschaltung 60 gibt dann Steuerimpulse an die Steuereinrichtung 40 ab und beobachtet die Reaktion an den Meßwertaufnehmern 20. Abhängig von der Reaktion der Meßwertaufnehmer 20 berechnet sie dann Korrekturwerte, die im Speicher 50 abgelegt werden. Bei dem Speicher 50 handelt es sich in besonders vorteilhafter Weise um einen Speicher, der seinen Inhalt bei Abschalten der Brennkraftmaschine nicht verliert, aber jederzeit neu beschrieben werden kann.

[0019] Die Prozedur erfolgt in besonders vorteilhafter Weise in unterschiedlichen Drehzahl- und Lastpunkten, die Korrekturwerte werden dann drehzahl- und lastabhängig in einem Kennfeld abgespeichert. Das Mengensignal der Regeleinrichtung 30 wird auf die einzelnen Zylinder aufgeteilt. Diese Zumeßsignale für die einzelnen Zylinder werden dann additiv und/oder multiplikativ mittels den im Speicher 50 abgelegten Korrekturwerten modifiziert.

[0020] Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen der Magnetventile, der Pumpenelemente oder der übrigen, die einzuspritzende Kraftstoffmenge beeinflussenden, Bauelemente werden die Korrekturwerte beim ersten Betrieb der Brennkraftmaschine ermittelt. Dies kann z. B. im letzten Schritt der Fertigung der Brennkraftmaschine erfolgen. Nach der Montage der Brennkraftmaschine erfolgt ein erster Probelauf, bei dem die Korrekturwerte ermittelt und abgespeichert werden.

[0021] Sind alle für die Korrektur notwendigen Meßwertaufnehmer bei der im Kraftfahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine vorhanden, so kann die Korrektur auch im Rahmen des Services bzw. bei geeigneten stationären Betriebspunkten erfolgen.

[0022] Die Funktion der Auswerteschaltung 60 wird im folgenden anhand der Figuren und Flußdiagramme erläutert. Dies geschieht beispielhaft für eine 4-Zylinder-Brennkraftmaschine, die Verfahren können aber auch ohne weiteres auf eine Brennkraftmaschine mit anderer Zylinderzahl übertragen werden.

[0023] In Figur 2 sind die Zumeßsignale mit und ohne Korrektur, sowie die dazugehörigen Meßwerte aufgetragen. Figur 2a zeigt die ursprünglichen Zumeßimpulse, bei denen die Dauer der Zumeßimpulse für die einzelnen Zylinder gleich sind. Figur 2 b zeigt den Drehmomentverlauf über einen Verbrennungszyklus, das heißt, in allen Zylindern findet jeweils eine Verbrennung statt. An Stelle des Drehmomentsignals kann auch ein Lambda-Signal, ein Abgastemperatursignal, oder ein Drehzahlsignal Verwendung finden. Figur 2 c zeigt die korrigierten Zumeßsignale. Bei diesem Beispiel sind die Zumeßsignale für die Zylinder 1 bis 3 um den Wert DZ länger als das ursprüngliche Zumeßsignal Zi (i=1,2,3,4). Das Zumeßsignal des Zylinders 4 dagegen ist um die Zeitdauer DZ4 kürzer als das ursprüngliche Zumeßsignal Z4. Bei Ansteuerung mit diesen korrigierten Zumeßsignalen liefern die Meßwertaufnehmer Meßwerte entsprechend der Figur 2 d. Sie zeigen einen für alle Zylinder gleichmäßigen Drehmomentverlauf.

[0024] Steht nur ein Sensor für alle Zylinder zur Verfügung, muß dieser eine ausreichende zeitliche Auflösung besitzen. Das bedeutet, der Meßwertaufnehmer muß so schnell auf Änderungen reagieren, daß im Verlauf des Signals die Beiträge der einzelnen Zylinder unterschieden werden können. Steht ein solcher schneller Sensor nicht zur Verfügung, z. B. bei der Abgastemperaturmessung, so muß jedem Zylinder ein Meßwertaufnehmer zugeordnet werden, und die Meßwerte der Sensoren werden direkt ausgewertet.

[0025] Die Korrekturwerte werden wie im Flußdiagramm der Figur 3 dargestellt ermittelt. Nach Start 100 der Korrekturwertermittlung, gibt in einem ersten Schritt 102 die Auswerteschaltung 60 einen Steuerimpuls an die Steuereinrichtung 40 ab, auf den hin diese den Zylindern eine definierte Kraftstoffmenge zumißt. In unserem Fall werden die Stellglieder der einzelnen Zylinder mit Zumeßsignalen Zi gleicher Dauer Z beaufschlagt. Die Dauer Zi (i=1,2,3,4) der Zumeßsignale für die einzelnen Zylinder zeigt Figur 2 a. In Figur 2 b ist der Verlauf eines Messwertes, hier des Drehmoments, dargestellt. Jedem Zylinder ist ein Drehmoment-Meßwert Mi (i=1,2,3,4) zugeordnet, die im Schritt 104 gemessen werden. In einem weiteren Schritt 106 berechnet die Auswerteschaltung den Mittelwert MM der Messwerte Mi. In einem Schritt 108 werden die Differenzen Di (i=1,2,3,4) zwischen dem Mittelwert MM, der einzelnen Messwerte, und den Messwerten Mi der einzelnen Zylinder gebildet. Erkennt die Entscheidungsstufe 110, daß alle Meßwerte Mi gleich sind, das bedeutet, daß die Differenzen Di Null sind, das heißt kleiner als eine Schwelle sind, so erfolgt im Schritt 112 die Abspeicherung der Korrekturwerte DZi in dem Speicher 50, und die Korrekturwertermittlung ist beendet.Die von der Auswerteschaltung 60 ermittelten Korrekturwerte DZi werden im Speicher 50 dauerhaft abgelegt.

[0026] Im Schritt 114 berechnet die Auswerteschaltung 60, abhängig von den Differenzen Di zwischen den Messwerten Mi für die einzelnen Zylinder und dem Mittelwert MM, Korrekturwerte DZi (i=1,2,3,4). Die Korrekturwerte DZi sind dabei proportional zur Differenz Di oder zum Verhältnis aus den Differenzen Di und dem Mittelwert MM. Im Schritt 116 veranlaßt die Auswerteschaltung 60 mit einem Steuerimpuls die Steuereinrichtung 40, die ermittelten Korrekturwerte bei den nächsten Kraftstoffzumessungen zu berücksichtigen. Die Kraftstoffzumessung erfolgt mit den korrigierten Zumeßsignalen.

[0027] In Figur 4 und Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Auswerteschaltung 60 dargestellt. Zur Bestimmung der Korrekturwerte wird die Kraftstoffzufuhr nacheinander zu den einzelnen Zylindern unterbrochen und die Reaktion des vom Meßwertaufnehmer 20 erfaßten Meßwerts beobachtet. Wird allen Zylindern bei gleichem Zumeßsignal die gleiche Kraftstoffmenge zugemessen, so ergibt sich beim Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu den einzelnen Zylindern immer die gleiche Änderung beim Meßwert. Erhält ein Zylinder, in diesem Beispiel der Zylinder 4, eine größere Kraftstoffmenge, so nimmt beim Abschalten dieses Zylinders der Meßwert stärker ab, als bei den übrigen.

[0028] In Figur 4 ist nun die Reaktion des Meßwertes bei Abschalten der einzelnen Zylinder dargestellt. Werden alle Zylinder mit Kraftstoff beaufschlagt, so ergibt sich der Meßwert M0. Wird für einen Zeitraum T die Kraftstoffzufuhr zu jeweils einem Zylinder unterbrochen, so äußert sich dies in einer Abnahme des Meßwerts um den Wert Mi.

[0029] Das Flußdiagramm der Figur 5 zeigt die Korrekturwerteermittlung. Nach dem Startschritt 200 gibt die Auswerteschaltung 60 im Schritt 202 einen Steuerimpuls an die Steuereinrichtung 40 ab. Diese erzeugt Zumeßsignale Zi (i=1,2,3,4), aufgrund derer alle Zylinder mit einer definierten Kraftstoffmenge versorgt werden. Besonders Vorteilhaft ist es wenn alle Zumeßsignale Zi gleich lang sind. Anschließend im Schritt 204 erfaßt der Meßwertaufnehmer 20 den Meßwert M0. Als Meßwert wird in besonders vorteilhafter Weise einer der Werte Abgastemperatur, Lambda-Wert des Abgases, Drehzahl oder Drehmoment verwendet, dabei ist nur ein Sensor notwendig.

[0030] Im Schritt 206 wird nun ein Zähler i auf den Wert 1 gesetzt. Im Schritt 202 werden die Zumeßsignale Zi beim i-ten Zylinder so gewählt, daß keine Kraftstoffzumessung erfolgt Zi=0. Im Schritt 210 wird der neue Meßwert MNi erfaßt. Dabei muß die Kraftstoffzufuhr so lange abgeschaltet bleiben, bis der Meßwert MNi einen konstanten Wert annimmt. In der Differenzbildung 212 wird die Abnahme Mi des Meßwertes aus Meßwert M0 vor dem Abschalten des i-ten Zylinders und des neuen Meßwerts MNi nach dem Abschalten gebildet. Diese Werte werden im Schritt 214 bis zur weiteren Verarbeitung abgespeichert. Die sich daran anschließende Abfrageeinheit 216 erkennt, ob der Zähler schon den Wert 4 erreicht hat. Ist i kleiner als 4 so wird der Zähler um eins erhöht 218. Die Abfrage erkennt dadurch ob die Werte Mi für alle Zylinder erfaßt sind.

[0031] Sind alle Meßwerte Mi für die einzelnen Zylinder erfaßt, so erfolgt die Weiterverarbeitung entsprechend wie in Figur 3 beschrieben, die Abfrageeinheit 110 entfällt dabei. Nacheinander erfolgen die schon in Figur 3 beschriebenen Schritte 226, Mittelwertbildung 106, Differenzbildung 108, Berechnung der Korrekturwerte 114 für die einzelnen Zylinder und Abspeichern 112 der Korrekturwerte DZi. Besonders vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, daß nur ein Meßwertaufnehmer benötigt wird. Dies kann z. B. ein Meßwertaufnehmer sein, der zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine schon vorhanden ist.

[0032] In den Figuren 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Figur 7 zeigt ein Flußdiagramm der Korrekturwertermittlung, in Figur 6 sind einzelne Abfolgen von Zumeßsignalen im Laufe der Korrekturwertermittlung aufgezeigt. Im ersten Korrekturschritt 300 erzeugt die Auswerteschaltung 60 einen Steuerimpuls, auf den hin die Steuereinrichtung 40 Zumeßsignale abgibt. Diese Zumeßsignale sind in Figur 6 a dargestellt, die Zumeßsignale Zi (i=1,2,3,4) für die einzelnen Zylinder sind alle von gleicher Dauer Z. Bei dieser Ansteuerung erfaßt der Meßwertaufnehmer 20 im Schritt 302 den Meßwert M0, der für den Betrieb aller Zylinder charakteristisch ist.

[0033] Im Schritt 304 wird ein Zähler i mit 1 initialisiert. In einem weiteren Schritt 306 veranlaßt ein Steuerimpuls der Auswerteschaltung 60, daß die Steuereinrichtung 40 das Stellwerk des i-ten Zylinders mit einem solchen Zumeßsignal Z=0 beaufschlagt, daß diesem Zylinder kein Kraftstoff zugeführt wird, d.h. der Zylinder ist abgeschaltet. Ferner wird eine Zusatzsignal ZD berechnet, um das die Zumeßsignale Zm der übrigen Zylinder verlängert werden. Im Schritt 308 wird die Dauer der Zumeßsignale Zm für die übrigen Zylinder, als Summe aus dem ursprünglichen Zumeßsignal Z und dem Zusatzsignal ZD, berechnet.

[0034] Im Schritt 310 wird dann der neue Meßwert MN erfaßt. Die Differenzbildung 312 bestimmt die Differenz D aus Meßwert M0 vor dem Abschalten des i-ten Zylinders und dem Meßwert MN nach der Mengenerhöhung um ZD. Abhängig von der Differenz D wählt die Entscheidungsstufe 314 den nächsten Schritt aus. Ist der neue Meßwert MN größer als der Wert M0 vor dem Abschalten, so wird die Zusatzmenge ZD um eine kleinen Betrag b vermindert. Ist der neue Meßwert kleiner als der alte M0, so wird die Zusatzmenge ZD um eine kleinen Betrag b erhöht. Anschließend folgt erneut der Schritt 308. Ist die Differenz jedoch Null, das heißt kleiner als ein vorgegebener Schwelle, so wird in Schritt 320 Mi = 3 * ZD gesetzt.

[0035] Die Abfrage 322 erkennt anhand des Zählers i ob die Kraftstoffzufuhr zu allen Zylindern einmal unterbrochen und obiges Verfahren einmal durchgeführt wurde. Ist dies nicht der Fall so wird der Zähler i um eins erhöht 324. Die weitere Berechnung der Mittelwerte MM, der Differenzwerte Di und der Korrekturwerte DZi sowie das Abspeichern der Korrekturwerte erfolgt entsprechend wie in Figur 3 (Schritte 106, 108, 112 und 114) beschrieben.

[0036] Mit den beschriebenen Verfahren ergibt sich nur eine Aussage über die absolute Auslaßstreuung. Eine Aussage über das Verhalten des Stellwerks an einem definierten Arbeitspunkt ergibt sich mit folgender Modifikation. Am gewünschten Arbeitspunkt, d. h. bei einer bestimmten einzuspritzenden Kraftstoffmenge wird das Korrektursignal dadurch bestimmt, daß eine um einen bestimmten Betrag reduzierte Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Statt Zi=0 wird Zi nur um einen kleinen Betrag vermindert. Aus der Reaktion des Messwerts auf diese Mengenreduktion werden, entsprechend wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel erläutert, die Korrekturwerte für verschiedene Arbeitspunkte berechnet. Mittels dieser Modifikation kann eine Aussage über die Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge bei einer Änderung der Dauer des Zumeßsignals, an einem beliebigen Arbeitspunkt, erfolgen.

[0037] In Figur 8 und 9 ist eine weitere Ausgestaltung der Auswerteschaltung 60 dargestellt. Figur 9 zeigt wieder das entsprechende Flußdiagramm. Die Figur 8 a und 8 b verschiedene Folgen von Zumeßsignalen im Laufe der Korrekturwertermittlung. Im ersten Schritt 400 der Korrektur werden alle Stellwerke mit gleichem Zumeßsignalen Zi = Z gemäß Figur 8 a beaufschlagt. Im zweiten Schritt 402 erfaßt der Meßwertaufnehmer 20 den Meßwert M0. Durch Zuschalten eines definierten Verbrauchers im dritten Schritt 406 erfolgt eine höhere Belastung der Brennkraftmaschine. Eine definierte Last z. B. die Lichtmaschine wird zugeschaltet, dabei ist bekannt um welche Menge die Kraftstoffzufuhr erhöht werden muß. Aus der zusätzlichen Kraftstoffmenge ergibt sich das Zusatzsignal ZD.

[0038] Entsprechend wie in Figur 7 wird in Schritt 404 der Zähler i auf eins gesetzt. Um die Drehzahl bzw. das abgegebene Drehmoment auf dem ursprünglichen Wert M0 zu halten, gibt die Auswerteschaltung 60 einen Steuerimpuls an die Steuereinrichtung 40 ab, der die Ansteuerimpulse Zi (siehe auch Figur 8b) beim i-ten Zylinder um den Wert ZD erhöht. Entsprechend wie in Figur 7 (310, 312, 314) wird der Neue Meßwert MN erfaßt 410 und mit dem ursprünglichen M0 verglichen 412. Abhängig 414 von diesem Vergleich wird die Zusatzmenge ZD erhöht 418 oder vermindert 416. Gibt die Meßwerterfassung den ursprünglichen Meßwert M0 aus so wird Mi gleich ZD gesetzt. Die weitere Auswertung erfolgt wie Mi in den vorherigen Figuren beschrieben. Die Abfrageeinrichtung 422 (entsprechend wie in Figur 7 322) fragt ab, ob schon für alle Zylinder die Erhöhung ZD ermittelt ist. Wenn dies der Fall ist, so wird der Zähler i um 1 erhöht 424. Die weitere Auswertung durch die Mittelwertbildung und die Differenzbildungen folgt entsprechend, wie in Figur 3 beschrieben.

Ansprüche

1. Verfahren zum Steuern und Regeln einer selbstzündenden Brennkraftmaschine mit mindestens einem Meßwertaufnehmer (20), einer elektronischen Regeleinrichtung (30) zur Bildung eines Mengensignals zur Kraftstoffzumessung, einer Steuereinrichtung (40) zur zylinderspezifischen Ansteuerung eines Stellwerks (45), das die von einem Pumpenelememt in einem Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge festlegt, wobei unter bestimmten Bedingungen Korrekturmittel (50, 60) aktiviert werden, die zylinderspezifische Korrekturwerte zur Zylindergleichstellung bereitstellen und dauerhaft abspeichern wobei die Steuereinrichtung (40) abhängig vom Mengensignal und den Korrekturwerten die Stellwerke (45) mit Zumeßsignalen beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Kokrrekturwerte eine definierte Last zugeschaltet wird, wobei sich der Korrekturwert für einen bestimmten Zylinder aus der Änderung des Zumeßsignals des bestimmten Zylinders ergibt, die nötig ist, um den Meßwert wenigstens einer der Größen Abgastemperatur, Lambda-Wert, Drehzahl oder Drehmoment zu erhalten, der vor der Zuschaltung der definierten Last vorlag.

2. Verfahren zum Steuern und Regeln einer selbstzündenden Brennkraftmaschine mit mindestens einem Meßwertaufnehmer (20), einer elektronischen Regeleinrichtung (30) zur Bildung eines Mengensignals zur Kraftstoffzumessung, einer Steuereinrichtung (40) zur zylinderspezifischen Ansteuerung eines Stellwerks (45), das die von einem Pumpenelememt in einem Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge festlegt, wobei unter bestimmten Bedingungen Korrekturmittel (50, 60) aktiviert werden, die zylinderspezifische Korrekturwerte zur Zylindergleichstellung bereitstellen und dauerhaft abspeichern wobei die Steuereinrichtung (40) abhängig vom Mengensignal und den Korrekturwerten die Stellwerke (45) mit Zumeßsignalen beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Korrekturwerte die einem bestimmten Zylinder zuzuführende Kraftstoffmenge reduziert wird, wobei sich der Korrekturwert für den bestimmten Zylinder aus der Änderung der Zumeßsignale der übrigen Zylinder ergibt, die nötig ist, um den Meßwert wenigstens einer der Größen Abgastemperatur, Lambdawert, Drehzahl, oder Drehmoment zu erhalten, der vor der Reduktion der Kraftstoffzufuhr vorlag.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel (50, 60) am Bandende des Motorherstellers, in bestimmten Intervallen und/oder bei ausgewählten stationären Betriebspunkten aktiviert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte an verschiedenen Arbeitspunkten ermittelt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte abhängig von Last und Drehzahl abgespeichert werden.

6. Vorrichtung zum Steuern und Regeln einer selbstzündenden Brennkraftmaschine mit mindestens einem Meßwertaufnehmer (20), einer elektronischen Regeleinrichtung (30) zur Bildung eines Mengensignals zur Kraftstoffzumessung, einer Steuereinrichtung (40) zur zylinderspezifischen Ansteuerung eines Stellwerks (45), das die von einem Pumpenelememt in einem Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge festlegt, mit Mitteln, die unter bestimmten Bedingungen Korrekturmittel (50, 60) aktivieren, die zylinderspezifische Korrekturwerte zur Zylindergleichstellung bereitstellen und dauerhaft abspeichern wobei die Steuereinrichtung (40) abhängig vom Mengensignal und den Korrekturwerten die Stellwerke (45) mit Zumeßsignalen beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die eine definierte Last zuschalten, wobei die Mittel den Korrekturwert für einen bestimmten Zylinder aus der Änderung des Zumeßsignals des bestimmten Zylinders bestimmen, die nötig ist, um den Meßwert wenigstens einer der Größen Abgastemperatur, Lambda-Wert, Drehzahl oder Drehmoment zu erhalten, der vor der Zuschaltung der definierten Last vorlag.

7. Vorrichtung zum Steuern und Regeln einer selbstzündenden Brennkraftmaschine mit mindestens einem Meßwertaufnehmer (20), einer elektronischen Regeleinrichtung (30) zur Bildung eines Mengensignals zur Kraftstoffzumessung, einer Steuereinrichtung (40) zur zylinderspezifischen Ansteuerung eines Stellwerks (45), das die von einem Pumpenelememt in einem Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge festlegt, mit Mitteln, die unter bestimmten Bedingungen Korrekturmittel (50, 60) aktivieren, die zylinderspezifische Korrekturwerte zur Zylindergleichstellung bereitstellen und dauerhaft abspeichern wobei die Steuereinrichtung (40) abhängig vom Mengensignal und den Korrekturwerten die Stellwerke (45) mit Zumeßsignalen beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die zur Bestimmung der Korrekturwerte, die einem bestimmten Zylinder zuzuführende Kraftstoffmenge reduzieren, wobei die Mittel den Korrekturwert für den bestimmten Zylinder aus der Änderung der Zumeßsignale der übrigen Zylinder bestimmen, die nötig ist, um den Meßwert wenigstens einer der Größen Abgastemperatur Lambdawert, Drehzahl, oder Drehmoment zu erhalten, der vor der Reduktion der Kraftstoffzufuhr vorlag.

Claims

1. Method for open-loop control and closed-loop control of an internal combustion engine with auto-ignition and with at least one measurement value sensor (20), one electronic closed-loop control device (30) for forming an amount signal for metering fuel, one open-loop control device (40) for cylinder-specific actuation of an actuator (45) which determines the amount of fuel injected in a cylinder by a pump element, correction means (50, 60) which provide cylinder-specific correction values for cylinder equalization and permanently store them being activated under certain conditions, the open-loop control device (40) feeding the actuators (45) with metering signals as a function of the amount signal and the correction values, characterized in that in order to determine the correction values a defined load is connected into the circuit, the correction value for a specific cylinder being produced from the change in the metering signal of the specific cylinder, which change is necessary in order to obtain the measurement value of at least one of the variables: exhaust gas temperature, lambda value, engine speed or torque, which measurement value was present before the connection of the defined load into the circuit.

2. Method for open-loop control and closed-loop control of an internal combustion engine with auto-ignition and with at least one measurement value sensor (20), one electronic closed-loop control device (30) for forming an amount signal for metering fuel, one open-loop control device (40) for cylinder-specific actuation of an actuator (45) which determines the amount of fuel injected in a cylinder by a pump element, correction means (50, 60) which provide cylinder-specific correction values for cylinder equalization and permanently store them being activated under certain conditions, the open-loop control device (40) feeding the actuators (45) with metering signals as a function of the amount signal and the correction values, characterized in that, in order to determine the correction values, the amount of fuel to be fed to a specific cylinder is reduced, the correction value for the specific cylinder being produced from the change in the metering signals of the other cylinders, which change is necessary in order to obtain the measurement value of at least one of the variables: exhaust gas temperature, lambda value, engine speed or torque, which measurement value was present before the reduction in the supply of fuel.

3. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the correction means (50, 60) are activated at the end of the line of the motor manufacturer, at certain intervals and/or at selected stationary operating points.

4. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the correction values are determined at various working points.

5. Method according to one of the preceding Claims 1 to 5, characterized in that the correction values are stored as a function of load and engine speed.

6. Device for open-loop control and closed-loop control of an internal combustion engine with auto-ignition and with at least one measurement value sensor (20), one electronic closed-loop control device (30) for forming an amount signal for metering fuel, one open-loop control device (40) for cylinder-specific actuation of an actuator (45) which determines the amount of fuel injected in a cylinder by a pump element, having means which under certain conditions activate correction means (50, 60) which provide cylinder-specific correction values for cylinder equalization and permanently store them, the open-loop control device (40) feeding the actuators (45) with metering signals as a function of the amount signal and the correction values, characterized in that means are provided which connect a defined load into the circuit, the means determining the correction value for a specific cylinder from the change in the metering signal of the specific cylinder, which change is necessary in order to obtain the measurement value of at least one of the variables: exhaust gas temperature, lambda value, engine speed or torque, which measurement value was present before the connection of the defined load into the circuit.

7. Device for open-loop control and closed-loop control of an internal combustion engine with auto-ignition and with at least one measurement value sensor (20), one electronic closed-loop control device (30) for forming an amount signal for metering fuel, one open-loop control device (40) for cylinder-specific actuation of an actuator (45) which determines the amount of fuel injected in a cylinder by a pump element, having means which under certain conditions activate correction means (50, 60) which provide cylinder-specific correction values for cylinder equalization and permanently store them, the open-loop control device (40) feeding the actuators (45) with metering signals as a function of the amount signal and the correction values, characterized in that means are provided which, in order to determine the correction values, reduce the amount of fuel to be fed to a specific cylinder, the means determining the correction value for the specific cylinder from the change in the metering signals of the other cylinders, which change is necessary to obtain the measurement value of at least one of the variables: exhaust gas temperature lambda value, engine speed or torque, which measurement value was present before the reduction in the supply of fuel.

Revendications

1. Procédé pour commander et réguler un moteur thermique à allumage non commandé, avec au moins un capteur de mesure (20), une installation électronique de régulation (30) pour former un signal quantitatif de dosage de carburant, une installation de commande (40) pour commander un mécanisme de réglage (45) de manière spécifique aux cylindres, et qui fixe la quantité de carburant injectée dans un cylindre par un élément de pompe, des moyens de correction (50, 60) étant activés dans des conditions déterminées qui fournissent des valeurs de correction spécifiques aux cylindres pour équilibrer les cylindres et les enregistrent de manière permanente, l'installation de commande (40) fournissant des signaux de dosage au mécanisme de réglage (45) en fonction du signal quantitatif et des valeurs de correction, caractérisé en ce que pour déterminer les valeurs de correction on branche une charge déterminée, la valeur de correction associée à un certain cylindre découlant de la variation du signal de dosage de ce cylindre, qui est nécessaire pour obtenir la valeur de mesure d'au moins l'une des grandeurs température des gaz d'échappement, coefficient lambda, vitesse de rotation au couple, valeur de mesure existant avant le branchement de la charge déterminée.

2. Procédé de commande et de régulation d'un moteur thermique à allumage non commandé, avec au moins un capteur de mesure (20), une installation électronique de régulation (30) pour former un signal quantitatif de dosage du carburant, une installation de commande (40) pour la commande d'un mécanisme de réglage (45) spécifique d'un cylindre, qui fixe la quantité de carburant injectée dans un cylindre par un élément de pompe, des moyens de correction (50, 60) étant activés dans des conditions déterminées, moyens qui fournissent les valeurs de correction spécifiques aux cylindres pour l'équilibrage des cylindres et les enregistrent en permanence, l'installation de commande (40) fournissant aux mécanismes de réglage (45), les signaux de dosage en fonction du signal quantitatif et des valeurs de correction, caractérisé en ce que pour déterminer les valeurs de correction on réduit la quantité de carburant fournie à un cylindre déterminé, la valeur de correction d'un certain cylindre découlant de la variation des signaux de dosage des autres cylindres, variation qui est nécessaire pour que la valeur de mesure d'au moins l'une des grandeurs température des gaz d'échappement, coefficient lambda, vitesse de rotation au couple, reprenne la valeur que cette grandeur avait avant la réduction de l'alimentation en carburant.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on active les moyens de correction (50, 60) à la fin de la chaîne de fabrication du moteur, à des intervalles déterminés et/ou pour des points de fonctionnement stationnaire, choisis.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on détermine les valeurs de correction en différents points de fonctionnement.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce qu'on enregistre les valeurs de correction en fonction de la charge et de la vitesse de rotation.

6. Dispositif de commande et de régulation d'un moteur thermique à allumage non commandé avec au moins un capteur de mesure (20), une installation électronique de régulation (30) pour former un signal quantitatif de dosage de carburant, une installation de commande (40) pour la commande d'un mécanisme de réglage (45) spécifique à un cylindre, et qui fixe la quantité de carburant à injecter dans un cylindre à l'aide de l'élément de pompe, avec des moyens qui activent des moyens de correction (50, 60) dans des conditions déterminées, moyens de correction qui fournissent les valeurs de correction spécifiques aux cylindres pour équilibrer les cylindres et les enregistrent en permanence, l'installation de commande fournissant aux mécanismes de réglage (45), des signaux de dosage dépendant du signal quantitatif et des valeurs de correction, caractérisé par des moyens qui branchent une charge déterminée, les moyens déterminant la valeur de correction pour un certain cylindre à partir de la variation du signal de dosage de ce cylindre, variation qui est nécessaire pour que la valeur de mesure d'au moins l'une des grandeurs température des gaz d'échappement, coefficient lambda, vitesse de rotation au couple, reprenne la valeur de cette grandeur avant le branchement de la charge prédéterminée.

7. Dispositif de commande et de régulation d'un moteur thermique à allumage non commandé avec au moins un capteur de mesure (20), une installation électronique de régulation (30) pour former un signal quantitatif de dosage de carburant, une installation de commande (40) pour la commande d'un mécanisme de réglage (45) de façon spécifique à un cylindre, qui fixe la quantité de carburant à injecter dans un cylindre avec un élément de pompe, des moyens qui activent les moyens de correction (50, 60) dans des conditions déterminées, pour fournir des valeurs de correction spécifiques aux cylindres, pour équilibrer les cylindres, et les enregistrent en permanence, l'installation de commande (40) fournissant des signaux de dosage aux mécanismes de réglage (45) en fonction du signal quantitatif et des valeurs de correction, dispositif caractérisé par des moyens qui, pour déterminer les valeurs de correction, réduisent la quantité de carburant à fournir à un certain cylindre, ces moyens déterminant la valeur de correction d'un certain cylindre à partir de la variation des signaux de dosage des autres cylindres, variation nécessaire pour rétablir la valeur de mesure d'au moins l'une des grandeurs température des gaz d'échappement, coefficient lambda, vitesse de rotation et couple, qui existait avant la réduction de l'alimentation en carburant.

Zeichnung