DE102004021473B4 - Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators - Google Patents

Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators Download PDF

Info

Publication number
DE102004021473B4
DE102004021473B4 DE102004021473A DE102004021473A DE102004021473B4 DE 102004021473 B4 DE102004021473 B4 DE 102004021473B4 DE 102004021473 A DE102004021473 A DE 102004021473A DE 102004021473 A DE102004021473 A DE 102004021473A DE 102004021473 B4 DE102004021473 B4 DE 102004021473B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
injection
internal combustion
combustion engine
cylinder
parameters
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102004021473A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004021473A1 (de
Inventor
Bernhard Pfalzgraf
Guido Ehlers
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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 Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102004021473A priority Critical patent/DE102004021473B4/de
Publication of DE102004021473A1 publication Critical patent/DE102004021473A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004021473B4 publication Critical patent/DE102004021473B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/023—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting HC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators insbesondere in deren Kaltstartphase, wobei zur wenigstens zeitweisen Anhebung der Abgastemperatur wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzungen als Mehrfacheinspritzung in einen Zylinder der Brennkraftmaschine innerhalb eines Ansaug- und Verdichtungstaktes des Zylinders durchgeführt werden, und wobei im Mehrfacheinspritzungsbetrieb der Brennkraftmaschine Einstellungen der Einspritzparameter des betreffenden Zylinders vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Mehrfacheinspritzungsbetrieb Änderungen der Einspritzparameter von einer Motorsteuereinrichtung in Abhängigkeit von einer mittels der Motorsteuereinrichtung erfassten verbrennungstechnisch, insbesondere durch eine verschleppte oder aussetzende Verbrennung bedingten Drehzahländerung, die im Rahmen einer Drehzahlanalyse als Drehzahlgradient erfasst wird, vorgenommen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators, insbesondere in deren Kaltstartphase, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine Anhebung einer Abgastemperatur einer Brennkraftmaschine ist in bestimmten Betriebssituationen erwünscht, insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, wenn die der Brennkraftmaschine nachgeschalteten Katalysatoren ihre Betriebstemperatur noch nicht erreicht haben.
  • Beispielsweise ist es zur Aufheizung des Katalysators im Kaltstart bekannt, eine Sekundärlufteinblasung durchzuführen beziehungsweise einen Katalysator elektrisch zu beheizen. Ebenso kann eine Verkürzung der Light-Off-Zeit, bis zu der der Katalysator seine Betriebstemperatur erreicht hat, dadurch erreicht werden, dass die Wärmekapazität, die Oberflächen und die Wärmeübergangszahlen der abgasführenden Bauteile bis zum Katalysator hin verringert werden.
  • Bei Brennkraftmaschine mit einer Saugrohreinspritzung ist es ferner bekannt, einen Zündwinkel beim Kaltstart in Richtung spät zu verstellen, um dem Abgasmassenstrom eine erhöhte Wärmeenergie zuzuführen.
  • Bei den fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen besteht darüber hinaus die Möglichkeit, durch mehrmaliges Einspritzen die Verbrennung so zu beeinflussen, dass eine sehr späte Energieumsetzung für eine effektive Katalysatorbeheizung mit einem heißen Abgasstrom realisiert werden kann. Ein derartiges Verfahren ist zum Beispiel aus der gattungsbildenden DE 101 14 054 A1 bekannt, bei der zur wenigstens zeitweisen Anhebung der Abgastemperatur wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzungen als Mehrfacheinspritzung in einen Zylinder der Brennkraftmaschine innerhalb eines Ansaug- und Verdichtungstaktes des Zylinders durchgeführt werden. Dabei werden im Mehrfacheinspritzungsbetrieb der Brennkraftmaschine Einstellungen der Einspritzparameter und/oder der Zündparameter für den jeweils betreffenden Zylinder vorgenommen.
  • Konkret wird hier für einzelne Zylinder eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine vorgesehen, im Mehrfacheinspritzungsbetrieb ein Ansteuerende eines Einspritzwinkels der spätesten Einspritzung zumindest zeitweise zwischen 80 und 10° Kurbelwinkel vor einem oberen Zündtotpunkt und/oder einen Zündwinkel zumindest zeitweise zwischen 10 und 45° nach einem oberen Zündtotpunkt einzustellen. Dadurch soll insbesondere in den ersten 15 Sekunden nach einem Start der Brennkraftmaschine eine deutliche Temperatursteigerung erzielt werden.
  • Problematisch bei einer derartigen Betriebsweise ist jedoch, dass es hier zu unvollständigen beziehungsweise verschleppten Verbrennungen in den betreffenden Zylindern kommen kann, die dann zu einer unkontrollierten Verbrennung bei der nächsten Einspritzung in den selben Zylinder führen, was in der Regel mehrere Verbrennungsaussetzer nach sich zieht. Diese Aussetzer bewirken eine unerwünschte Laufunruhe der Brennkraftmaschine.
  • Betriebsweisen einer Brennkraftmaschine, bei denen es durch unvollständige bzw. verschleppte Verbrennungen zu Verbrennungsaussetzern mit damit einhergehender unerwünschter Laufunruhe der Brennkraftmaschine kommen kann, sind auch aus der DE 101 14 050 A1 sowie aus der DE 198 28 980 C2 bekannt.
  • Weiter beschreibt die DE 43 43 353 A1 ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Zündwinkelsignal mit einem ersten Korrekturwert verknüpft wird und ein Signal für die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luft mit einem zweiten Korrekturwert verknüpft wird. Dieser erste und zweite Korrekturwert sind abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorgebbar oder gewichtbar und so aufeinander abgestimmt, dass mit dem zweiten Korrekturwert die Auswirkungen des ersten Korrekturwerts auf das Drehmoment der Brennkraftmaschine kompensiert werden. Insbesondere ist hierzu vorgesehen, im Rahmen einer sog. „Anti-Ruckel-Funktion” Triebsstrangschwingungen dadurch zu vermeiden, dass der Zündwinkel bei schnellen Drehzahländerungen um einen bestimmten Betrag verschoben wird. Konkret wird hierzu bei einem positiven Drehzahlgradienten der Zündwinkel in Richtung spät, bei einem negativen Drehzahlgradienten in Richtung früh verstellt, um das Drehmoment gegenphasig zu der Schwingung zu erhöhen bzw. zu erniedrigen.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators, insbesondere in deren Kaltstartphase, zu schaffen, mit dem in Verbindung mit einer Mehrfacheinspritzung eine maximale Heizenergie bei akzeptabler Laufruhe der Brennkraftmaschine erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Gemäß Anspruch 1 werden im Mehrfacheinspritzungsbetrieb Änderungen der Einspritzparameter von einer Motorsteuereinrichtung in Abhängigkeit von einer mittels der Motorsteuereinrichtung erfassten verbrennungstechnisch, insbesondere durch eine verschleppte oder ausgesetzte Verbrennung bedingten Drehzahländerung vorgenommen, die im Rahmen einer Drehzahlanalyse als Drehzahlgradient erfasst wird.
  • Mit einer derartigen Betriebsweise einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine wird neben einem optimalen Heizenergieeintrag in den Abgasstrom aufgrund der Mehrfacheinspritzung auch eine akzeptable Laufruhe der Brennkraftmaschine mit keinen beziehungsweise nahezu keinen Aussetzern möglich. Dies wird dadurch erreicht, dass etwaige auftretende verbrennungstechnisch, das heißt durch verschleppte oder aussetzende Verbrennung bedingte Drehzahländerungen von der Motorsteuerung im Rahmen der Drehzahlanalyse sofort erfasst werden und eine entsprechende Änderung der Einspritzparameter im Mehrfacheinspritzungsbetrieb vorgenommen werden kann, die dafür sorgen, dass keine verschleppte oder aussetzende Verbrennung mehr stattfindet, das heißt, dass keine Drehzahlgradienten mehr auftreten können, die die Laufruhe der Brennkraftmaschine beeinträchtigen können. Bevorzugt ist ein derartiger Mehrfacheinspritzungsbetrieb für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine, bei der eine Mehrfacheinspritzung in wenigstens einen der Zylinder vorgenommen wird.
  • Besonders bevorzugt ist nach Anspruch 2 eine Verfahrensführung, bei der die bestimmten Einspritzparametern zugeordneten Drehzahlgradienten für einen Mehrfacheinspritzungsbetrieb in einem Kennfeld der Motorsteuereinrichtung abgelegt sind.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Betriebweise der Brennkraftmaschine zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators ist nach Anspruch 3 vorgesehen, dass im Mehrfacheinspritzungsbetrieb eine Doppeleinspritzung mit einer ersten Einspritzung als Homogeneinspritzung und mit einer zweiten Einspritzung als Schichteinspritzung vorgenommen wird. Die beiden Einspritzungen sind dabei zeitlich so versetzt, dass die Homogeneinspritzung vorzugsweise im Ansaugtakt und die Schichteinspritzung vorzugsweise im Verdichtungstakt vorgenommen wird. In Verbindung mit einer derartigen Doppeleinspritzung sind mehrere in den Patentansprüchen 4 bis 8 beanspruchte Maßnahmen möglich, die allesamt geeignet sind, einen Betrieb der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, bei der unter Bereitstellung einer optimierten Heizenergie für den Katalysator eine erwünschte Laufruhe der Brennkraftmaschine mit keinen beziehungsweise nahezu keinen Aussetzern erreicht wird. Besonders wirksam hat sich dabei die Kombination einzelner bzw. aller dieser Maßnahmen erwiesen:
    So kann gemäß Anspruch 4 bei einer erfassten verbrennungstechnisch bedingten Drehzahländerung ein Einspritzwinkel als Einspritzparameter für den betreffenden Zylinder so verstellt werden, dass der Einspritzbeginn der Homogeneinspritzung in Richtung spät verstellt wird. Bevorzugt wird der Einspritzbeginn der Homogeneinspritzung auf in etwa 280° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt verstellt. Dadurch können nachfolgend auftretende Aussetzer vorteilhaft verhindert werden. Gleichzeitig oder alternativ dazu kann nach Anspruch 5 aber auch vorgesehen sein, dass die Einspritzung für wenigstens einen Zyklus, vorzugsweise beginnend mit dem nächstfolgenden Zyklus, oder aber auch für mehrere applizierbare Zyklen des betreffenden Zylinders ausgesetzt wird. Durch die fehlende(n) Einspritzung(en) können die regelmäßig zwei bis drei nachfolgend aussetzenden Verbrennungen auf einen einzigen Aussetzer reduziert werden, was gleichzeitig zu einer wesentlichen Verringerung der unerwünschten HC-Schadstoffemissionen führt.
  • Gleichzeitig oder aber erst nach wiederholtem Auftreten der aussetzerbedingten Drehzahländerungen kann der in der Grundeinstellung auf einen spätest möglichen Zündwinkel eingestellte Zündzeitpunkt dieses betreffenden Zylinders in Richtung früh für einen applizierbaren längeren Zeitraum bis maximal zum Ende der Katalysator-Heizphase verstellt werden, wie dies mit Anspruch 6 beansprucht ist. Der spätest mögliche Zündwinkelwert liegt in der Grundeinstellung bei ca. 30° Kurbelwinkel nach oberem Totpunkt, da bei späteren Zündwinkeln die Heizenergie größer ist. Demgegenüber wird somit gemäß der Maßnahme nach Anspruch 6 der Zündwinkel in Richtung früh, das heißt auf zum Beispiel 20° Kurbelwinkel nach oberem Totpunkt verstellt.
  • Alternativ oder ergänzend zur Zündzeitpunkt-Frühverstellung kann nach Anspruch 7 zum Beispiel durch eine gezielte Änderung der Parameter das Einspritzende der Schichteinspritzung in Richtung früh, zum Beispiel auf in etwa 30 bis 40° Kurbelwinkel vor oberem Totpunkt verstellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann gemäß Anspruch 8 auch eine gezielte Änderung des Aufteilungsfaktors zwischen der Homogen- und der Schichteinspritzung insbesondere in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Änderung des Einspritzbeginns der Homogeneinspritzung vorgenommen werden und so ebenfalls das Aussetzerrisiko für einen applizierbaren längeren Zeitraum von dem Wiedereinsetzen der Einspritzung bis maximal zum Ende der Katalysator-Heizphase verringert werden. Die Zündzeitpunkt-Frühverstellung verringert das Aussetzerrisiko des betreffenden Zylinders nach dem Aussetzer-Ereignis, ohne dass dabei die Gesamt-Heizenergie zu stark abnimmt. Gleiches gilt auch für die Einspritzparameter-Anpassung.
  • Die Zündzeitpunkt-Frühverstellung und/oder die Parameteränderungen können zusammen oder einzeln nach einer applizierbaren fehlerfreien Anzahl von Verbrennungen oder nach Beendigung der Katalysator-Heizmaßnahme wieder aufgehoben werden. Eine Adaption für den nächsten Kaltstart mit einer Katalysator-Heizphase, wie dies mit Anspruch 9 beansprucht ist, sowie eine Rücksetzung der Maßnahmen bei aussetzerfreiem Betrieb anhand eines Adaptionsalgorithmus ist ebenfalls vorteilhaft.
  • Nach Anspruch 10 ist vorgesehen, dass die Änderungen der Einspritzparameter im Mehrfacheinspritzungsbetrieb in der Motorsteuereinrichtung zusätzlich in Abhängigkeit eines Brennraumdrucks und/oder eines Saugrohrdrucks und/oder eines Abgasdrucks und/oder einer HC-Konzentration im Abgasstrom und/oder einer Abgastemperatur durchgeführt werden. Die entsprechenden Daten können mittels Sensoren erfasst und an die Motorsteuereinrichtung geliefert werden. Besonders bevorzugt ist es, diese Maßnahme in Verbindung mit der Drehzahlanalyse durchzuführen. Grundsätzlich können diese Maßnahmen jedoch auch mit einem sehr guten Ergebnis unabhängig von einer Drehzahlanalyse durchgeführt werden, insbesondere auch in Verbindung mit den in den Patentansprüchen 3 bis 8 beschriebenen Maßnahmen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels näher erläutert:
    Beim Kaltstart einer Brennkraftmaschine erfolgt zur Aufheizung eines Abgasstromes und damit zur schnellen Aufheizung eines Katalysators auf Betriebstemperatur in wenigstens einem Zylinder der mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eine Mehrfacheinspritzung in Form einer Doppeleinspritzung, das heißt einer Homogeneinspritzung im Ansaugtakt und einer Schichteinspritzung im Verdichtungstakt. Im Rahmen einer Drehzahlanalyse wird von einem Motorsteuergerät als Motorsteuereinrichtung ein dauerhaft erfasstes Drehzahlsignal ausgewertet und anhand eines Drehzahlverlaufs eine durch eine verschleppte oder aussetzende Verbrennung bewirkte Drehzahländerung als Drehzahlgradient ermittelt. Über diesen so ermittelten Drehzahlgradienten können in Verbindung mit einem oder mehreren Kennfeldern, die in der Motorsteuerung abgelegt sind und mittels einer Vielzahl von Drehzahlgradienten zugeordneten Einspritzparametern und Zündparametern gebildet sind, die nachfolgend beschriebenen Änderungen der Einspritzparameter und Zündparameter vorgenommen werden, um im weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine Verbrennungsaussetzer möglichst vollständig zu vermeiden.
  • So wird zunächst der Einspritzbeginn der Homogeneinspritzung in Richtung spät auf ca. 280° Kurbelwinkel vor oberem Totpunkt verschoben. Gleichzeitig wird die Einspritzung für einen Zyklus des oder der betreffenden Zylinder ausgesetzt. Des weiteren wird gegebenenfalls aber auch erst nach einem wiederholten Auftreten von Verbrennungsaussetzern, der Zündzeitpunkt des oder der betreffenden Zylinder von deren spätest möglicher Zündwinkeleinstellung als Grundeinstellung in Richtung früh verlagert. Die Grundeinstellung des Zündwinkels beträgt dabei ca. 30° Kurbelwinkel nach oberem Totpunkt. Diese Zündzeitpunkt-Frühverstellung wird bis zum Ende der Katalysator-Heizphase aufrechterhalten, wobei gleichzeitig zu dieser Zündzeitpunkt-Frühverstellung das Einspritzende der Schichteinspritzung auf ca. 30 bis 40° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt verstellt wird und ein Aufteilungsfaktor zwischen der Homogeneinspritzung und der Schichteinspritzung so verändert wird, dass zeitlich gesehen ein größerer Schichteinspritzungsanteil erreicht wird, wobei der Aufteilungsfaktor als Quotient zwischen der Zeitdauer der Homogeneinspritzung und der Zeitdauer der Schichteinspritzung bei vorzugsweise in etwa 0,6 bis 0,7 liegt.
  • Nach Ende der Kaltstartphase und damit der Katalysator-Heizphase werden die vorgenommenen Änderungen der Einspritzparameter und der Zündparameter abgespeichert und bei einem darauffolgenden Kaltstart der Brennkraftmaschine als Grundeinstellungen übernommen.
  • Mit einer derartigen Betriebsweise der Brennkraftmaschine im Kaltstart wird das Aussetzerrisiko des beziehungsweise der betreffenden Zylinder auf einfache Weise stark vermindert.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators insbesondere in deren Kaltstartphase, wobei zur wenigstens zeitweisen Anhebung der Abgastemperatur wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzungen als Mehrfacheinspritzung in einen Zylinder der Brennkraftmaschine innerhalb eines Ansaug- und Verdichtungstaktes des Zylinders durchgeführt werden, und wobei im Mehrfacheinspritzungsbetrieb der Brennkraftmaschine Einstellungen der Einspritzparameter des betreffenden Zylinders vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Mehrfacheinspritzungsbetrieb Änderungen der Einspritzparameter von einer Motorsteuereinrichtung in Abhängigkeit von einer mittels der Motorsteuereinrichtung erfassten verbrennungstechnisch, insbesondere durch eine verschleppte oder aussetzende Verbrennung bedingten Drehzahländerung, die im Rahmen einer Drehzahlanalyse als Drehzahlgradient erfasst wird, vorgenommen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmten Einspritzparametern zugeordneten Drehzahlgradienten für einen Mehrfacheinspritzungsbetrieb in einem Kennfeld der Motorsteuereinrichtung abgelegt sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Mehrfacheinspritzungsbetrieb eine Doppeleinspritzung mit einer ersten Einspritzung als Homogeneinspritzung, vorzugsweise im Ansaugtakt, und mit einer zweiten Einspritzung als Schichteinspritzung, vorzugsweise im Verdichtungstakt, vorgenommen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erfassten verbrennungstechnisch bedingten Drehzahländerung ein Einspritzwinkel als Einspritzparameter für den betreffenden Zylinder so verstellt wird, dass der Einspritzbeginn der Homogeneinspritzung in Richtung spät verstellt wird, vorzugsweise auf in etwa 280° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erfassten verbrennungstechnisch bedingten Drehzahländerung die Einspritzung als Einspritzparameter für den oder die betreffenden Zylinder für wenigstens einen Zyklus, vorzugsweise beginnend mit dem nächstfolgenden Zyklus, ausgesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erfassten verbrennungstechnisch bedingten Drehzahländerung ein in einer Grundeinstellung auf einen spätest möglichen Zündwinkelwert voreingestellte Zündwinkel als Zündparameter für den oder die betreffenden Zylinder für eine vorgebbare Zeitdauer, höchstens bis zum Ende einer Katalysator-Heizphase, in Richtung früh gestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erfassten verbrennungstechnisch bedingten Drehzahländerung ein Einspritzwinkel als Einspritzparameter so verstellt wird, dass das Einspritzende der Schichteinspritzung in Richtung früh verstellt wird, vorzugsweise auf in etwa 30 bis 40° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erfassten verbrennungstechnisch bedingten Drehzahländerung ein auf die Einspritzzeit bezogener Aufteilungsfaktor zwischen Homogen- und Schichteinspritzung als Einspritzparameter so verändert wird, dass ein größerer Schichteinspritzungsanteil erreicht wird, wobei der Aufeilungsfaktor als Quotient zwischen der Zeitdauer der Homogeneinspritzung und der Zeitdauer der Schichteinspritzung vorzugsweise bei in etwa 0,6 bis 0,7 liegt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einem kaltstartbedingten Mehrfacheinspritzungsbetrieb aufgrund einer erfassten verbrennungstechnisch bedingten Drehzahländerung vorgenommenen Änderungen der Einspritzparameter bei Erreichen einer Light-Off-Temperatur des aufzuheizenden Katalysators abgespeichert werden und bei einem darauffolgenden Kaltstart der Brennkraftmaschine als Grundeinstellungen übernommen werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen der Einspritzparameter im Mehrfacheinspritzungsbetrieb in der Motorsteuereinrichtung zusätzlich in Abhängigkeit eines Brennraumdrucks und/oder eines Abgasdrucks und/oder einer HC-Konzentration im Abgasstrom und/oder einer Abgastemperatur durchgeführt werden.
DE102004021473A 2004-04-30 2004-04-30 Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators Expired - Fee Related DE102004021473B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004021473A DE102004021473B4 (de) 2004-04-30 2004-04-30 Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004021473A DE102004021473B4 (de) 2004-04-30 2004-04-30 Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004021473A1 DE102004021473A1 (de) 2005-11-24
DE102004021473B4 true DE102004021473B4 (de) 2012-08-30

Family

ID=35219963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004021473A Expired - Fee Related DE102004021473B4 (de) 2004-04-30 2004-04-30 Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004021473B4 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4605057B2 (ja) * 2006-03-15 2011-01-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4816651B2 (ja) * 2008-01-25 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE102009002198A1 (de) 2009-04-06 2010-10-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer mehrere Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine
FR3107315B1 (fr) * 2020-02-18 2022-10-14 Psa Automobiles Sa Procédé de réduction des instabilités de combustion dans un moteur thermique essence lors d’une chauffe d’un système de dépollution des gaz d’echappement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4343353A1 (de) * 1993-12-18 1995-06-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE19828980C2 (de) * 1997-06-30 2002-01-03 Unisia Jecs Corp Steuerverfahren und Steuervorrichtung einer Benzinbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE10043366A1 (de) * 2000-09-02 2002-03-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Aufheizung von Katalysatoren im Abgas von Verbrennungsmotoren
DE10114054A1 (de) * 2001-03-15 2002-09-26 Volkswagen Ag Verfahren zur Anhebung einer Abgastemperatur einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine
DE10114050A1 (de) * 2001-03-15 2002-10-02 Volkswagen Ag Verfahren zum Warmlauf eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine nachgeschalteten Katalysators
DE10163022A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-10 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4343353A1 (de) * 1993-12-18 1995-06-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE19828980C2 (de) * 1997-06-30 2002-01-03 Unisia Jecs Corp Steuerverfahren und Steuervorrichtung einer Benzinbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE10043366A1 (de) * 2000-09-02 2002-03-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Aufheizung von Katalysatoren im Abgas von Verbrennungsmotoren
DE10114054A1 (de) * 2001-03-15 2002-09-26 Volkswagen Ag Verfahren zur Anhebung einer Abgastemperatur einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine
DE10114050A1 (de) * 2001-03-15 2002-10-02 Volkswagen Ag Verfahren zum Warmlauf eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine nachgeschalteten Katalysators
DE10163022A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-10 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004021473A1 (de) 2005-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006000271B4 (de) Verdichtungszündungs-Brennkraftmaschine mit homogener Ladung
DE602004012478T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung von Mehrfachfacheinspritzung und variablen Ventilsteuerzeiten in einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
DE19606680C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Motors
DE19913316B4 (de) Katalysatoraktivierungssteuersystem für fremdgezündeten Verbrennungsmotor
DE102013217611B4 (de) Verfahren und System zur Katalysatorerwärmung mit Abgasgegendruck
DE112011101517B4 (de) Steuerverfahren eines Fremdzündungsmotors und Fremdzündungsmotor
DE102011118269B4 (de) Verfahren zum steuern der verbrennung in einem mehrzylinder-verbrennungsmotor mit zündfunkenunterstützung und direkteinspritzung
DE102007047861B4 (de) Vorrichtung zum Steuern von Zeitabstimmungen für Intervalle, in denen Brennkammerdruckdaten von Ausgangssignalen von Zylinderdrucksensoren einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine bezogen werden
DE102006035466B4 (de) Selbstzündungsmaschinensteuergerät, das ein gewünschtes Ausgabemoment sicherstellt
EP1062413B1 (de) Verfahren zum betrieb eines ottomotors mit direkteinspritzung
DE102013217641A1 (de) Katalysatorerwärmung mit abgasgegendruck
DE102016221847A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors nach einem Kaltstart
DE102005054212A1 (de) Startsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE112014007312B4 (de) Steuervorrichtung für eine direkt einspritzende Maschine
DE10256474B3 (de) Verfahren zum Steuern einer mit Kraftstoffdirekteinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschine
DE102006019894B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102006041520A1 (de) Erhöhte Belastung zur Verbesserung eines durch niedrige Last gesteuerten Selbstzündungsbetriebes
DE102011086531A1 (de) Verfahren zum Diagnostizieren von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen
DE102011108714A1 (de) System und Verfahren zum Steuern eines Motorkloppfens unter Verwendung einer elektrohydraulischen Ventilbetätigung
DE112009000607T5 (de) Steuerstrategie für das Überführen zwischen Verbrennungsmodi in einem Verbrennungsmotor
EP1703112A1 (de) Verfahren zum Aufheizen eines Katalysators einer Brennkraft-maschine
EP1963651A1 (de) Verfahren zur steuerung eines verbrennungsmotors
DE69925343T2 (de) Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1264104B1 (de) Verfahren zum betreiben eines otto-verbrennungsmotors mit kraftstoffeinspritzung bei einem kaltstart
DE102004021473B4 (de) Verfahren zur Aufheizung eines einer fremdgezündeten, direkteinspritzenden Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgaskatalysators

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20121201

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee