DE102004025406B4 - Verfahren zur Einspritzsteuerung eines Verbrennungsmotors und entsprechend ausgestaltete Motorsteuerung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Einspritzsteuerung eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) des Verbrennungsmotors (2) für jede Einspritzung von Brennstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors (2) eine entsprechende einzuspritzende Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt wird, dass pro Arbeitsspiel für jede Einspritzung bis auf eine Sondereinspritzung abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) ein entsprechendes Sollmoment (SMVE; SMNE) bestimmt wird, wobei ein der Sondereinspritzung zugeordnetes Sollmoment (SMHE) durch eine Differenz aus dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) und einer Summe der für jede Einspritzung bis auf die Sondereinspritzung bestimmten Sollmomente (SMVE; SMNE) bestimmt wird, wobei dann pro Sollmoment eine entsprechende Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einspritzung eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, für ein Kraftfahrzeug, sowie eine entsprechend ausgebildete Motorsteuerung.
  • Die DE 102 18 552 A1 beschreibt das Berechnen von Basiskraftstoffmengen der Einspritzungen auf der Grundlage von Verbrennungsmotorparametern, wobei jede Kraftstoffmenge auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen einem angeforderten Drehmoment und einem effektiven Drehmoment korrigiert wird.
  • Die DE 101 49 434 A1 offenbart, dass die einzuspritzende Kraftstoffmenge abhängig von einem Solldrehmoment ist.
  • Die DE 100 29 504 A1 beschreibt ein indiziertes Moment als Regelgröße der Änderung der Einspritzmengen.
  • Die DE 103 00 194 A1 offenbart ein Überwachen einer Brennkraftmaschine, bei der Kraftstoff in wenigstens zwei Teilmengen eingespritzt wird.
  • Die DE 102 34 706 A1 beschreibt ein Umrechnen einer Kraftstoffmenge in ein Drehmoment bei einer Brennkraftmaschine.
  • Die DE 102 21 165 A1 beschreibt eine Abgasaufheizung durch eine Brennstoffnacheinspritzung.
  • Die DE 102 01 016 A1 offenbart den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Abgasreinigungsanlage.
  • Die DE 101 59 479 A1 beschreibt mehrere Einspritzungen, um Abgaszusammensetzung und Abgastemperatur zu beeinflussen.
  • Die DE 100 38 340 A1 offenbart, eine einzuspritzende Kraftstoffmenge ausgehend von der Drehzahl und dem Fahrerwunsch zu berechnen.
  • Die DE 100 36 579 A1 beschreibt einen Zustandsübergang, wobei die Menge der Haupteinspritzung so verkleinert wird, dass das abgegebene Drehmoment konstant bleibt.
  • Die DE 100 29 502 A1 offenbart den Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Abgasturbolader.
  • Die DE 197 49 815 A1 beschreibt die Ermittlung der eingespritzten Brennstoffmenge anhand von kurbelwellenwinkelbezogenen Druckwerten.
  • Bei modernen Verbrennungsmotoren wird in der Regel mit mehreren Einspritzungen gearbeitet. Dabei unterscheidet man eine Haupteinspritzung, welche von allen Einspritzungen zeitlich am dichtesten vor dem Verbrennungsbeginn liegt, bis zu drei Voreinspritzungen, welche zeitlich vor der Haupteinspritzung liegen und eine Geräuschentwicklung des Verbrennungsmotors positiv beeinflussen, und bis zu zwei Nacheinspritzungen, welche zeitlich nach dem Verbrennungsbeginn liegen und zum Beispiel zur Partikelfilterregeneration verwendet werden. Zur Bestimmung einer der jeweiligen Einspritzung entsprechenden Brennstoffmenge, wird in einem ersten Schritt ausgehend von einem gewünschten indizierten Moment eine Moment erzeugende Wunschmenge berechnet. Die derart berechnete Wunschmenge dient in weiteren Schritten als Führungsgröße für alle relevanten Einspritzparameter (z. B. Beginn der Einspritzung, Dauer der Einspritzung) und wird nach einem bestimmten Verfahren auf die den jeweiligen Einspritzungen entsprechenden Brennstoffmengen aufgeteilt.
  • Dabei beeinflussen die Einspritzparameter allerdings ein Moment, welches durch ein Einspritzen der Wunschmenge in Form von mehreren Einspritzungen erzeugt wird. Da diese Beeinflussung bei der Bestimmung der Wunschmenge nicht berücksichtigt wurde, ist die Bestimmung der Wunschmenge und damit der den jeweiligen Einspritzungen entsprechenden Brennstoffmengen nicht exakt.
  • Zusammen mit einer absoluten Regelung des indizierten Moments, wobei als Stellgröße die Förderdauer verwendet wird, ergeben sich dann eine Reihe von Problemen, da eine tatsächlich eingespritzte Gesamtbrennstoffmenge weiterhin für einige Funktionen, wie z. B. eine Abgasrückführungsregelung als Führungs- oder Rechengröße benötigt wird. Die Regelung des indizierten Moments bewirkt nämlich zusätzlich durch einen Stellzugriff auf die Förderdauer, dass die tatsächlich eingespritzte Gesamtbrennstoffmenge von der Wunschmenge abweicht, falls sich ein Verbrennungsverlauf von einem Referenzverbrennungsverlauf unterscheidet. Es ist nicht möglich diese systematischen Fehler anderweitig (z. B. über Mengenmittelwertadaption oder mit Hilfe von Pumpenkennfeldern) auszugleichen.
  • Ein weiterer Schwachpunkt nach dem Stand der Technik ist eine Korrektur einer der Haupteinspritzung entsprechenden Brennstoffmenge auf Mengenbasis, um eine Moment neutrale Mehrfacheinspritzung zu realisieren (um ein Ruck freies Fahren zu ermöglichen). Eine solche Korrektur auf Mengenbasis wäre nur korrekt, wenn eine Differenzbrennstoffmenge immer in einem festen Verhältnis zu einem dadurch zusätzlich erzeugten Moment steht, was nicht der Fall ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Einspritzsteuerung eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, bei welchem die vorab beschriebenen Probleme zumindest gemildert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Einspitzsteuerung eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1 und durch eine Motorsteuerung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 17 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Einspritzsteuerung eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches ausgehend von einem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment des Verbrennungsmotors für jede Einspritzung von Brennstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors eine entsprechende einzuspritzende Brennstoffmenge bestimmt.
  • Indem zur Steuerung der durch jede Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffmenge das vorgegebene indizierte Gesamtmoment, d. h. ein von einem Fahrer vorgegebenes Wunschmoment, als Führungsgröße verwendet wird, können einige der vorab beschriebenen Probleme, welche ihre Ursache darin hatten, dass aus dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment erst eine das Gesamtmoment erzeugende Gesamtbrennstoffmenge bestimmt wird, vermieden werden.
  • Insbesondere kann die jeweils einzuspritzende Brennstoffmenge jeder Einspritzung dadurch bestimmt werden, dass in einem ersten Schritt für jede Einspritzung ein entsprechendes Sollmoment bestimmt wird, wobei die Summe aller dieser Sollmomente das vorgegebene indizierte Gesamtmoment ergibt. In einem zweiten Schritt wird dann für jedes Sollmoment getrennt für jede Einspritzung die einzuspritzende Brennstoffmenge, durch deren Verbrennung das entsprechende Sollmoment erzeugt wird, bestimmt.
  • Indem in dem ersten Schritt die Sollmomente bzgl. der jeweiligen Einspritzungen bestimmt werden, wird, für den Fall dass die abhängig von dem jeweiligen Sollmoment berechnete Brennstoffmenge für jede Einspritzung korrekt ist, d. h. ein Verbrennen der berechneten Brennstoffmenge erzeugt das entsprechende Sollmoment, der nach dem Stand der Technik beobachtete systematische Fehler vermieden.
  • Dabei kann die Bestimmung der einzuspritzenden Brennstoffmenge vorteilhafter Weise abhängig von einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors erfolgen. Als Betriebszustand gelten insbesondere ein Regenerationsbetrieb, in welchem eine aktive Abgasnachbehandlung durchgeführt wird, wobei für eine Abgasreinigung eingesetzte Vorrichtungen (z. B. ein Partikelfilter) regeneriert werden, ein Homogenbetrieb, in welchem ein im Verbrennungsmotor zu verbrennendes Luft-Kraftstoff-Gemisch homogen ist, und ein Normalbetrieb, welcher dann vorliegt, wenn weder der Regenerationsbetrieb noch der Homogenbetrieb vorliegen.
  • Die Bestimmung der einzuspritzenden Brennstoffmenge abhängig von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors erhöht die Genauigkeit, mit der die jeweilige Brennstoffmenge berechnet wird.
  • Erfindungsgemäß kann während des Regenerationsbetriebes ein erster Anteil einer Brennstoffmenge für eine Nacheinspritzung und ein von diesem ersten Anteil indiziertes Moment abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment und dem Betriebszustand bestimmt werden. Dabei wird ein zweiter nicht Moment wirksamer Anteil der Brennstoffmenge für die Nacheinspritzung abhängig von dem Betriebszustand, dem Sauerstoffgehalt und der Temperatur des Abgases des Verbrennungsmotors bestimmt.
  • Vorteilhafter Weise wird auch im Regenerationsbetrieb ein Moment berücksichtigt, welches durch die Nacheinspritzung erzeugt wird, obwohl diese Nacheinspritzung der aktiven Abgasnachbehandlung wegen, und nicht zur Erzeugung eines Momentes, vorgenommen wird.
  • Pro Arbeitsspiel wird für jede Einspritzung bis auf eine Sondereinspritzung, welche insbesondere die Haupteinspritzung ist, abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment ein entsprechendes Sollmoment bestimmt. Ein der Sondereinspritzung zugeordnetes Sollmoment wird dabei durch eine Differenz aus dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment und einer Summe der für jede Einspritzung bis auf die Sondereinspritzung bestimmten Sollmomente berechnet. Dabei kann zur Bestimmung des der Sondereinspritzung zugeordneten Sollmoments auch das vorab beschriebene beim Regenerationsbetrieb anfallende vom ersten Anteil der Brennstoffmenge für die Nacheinspritzung indizierte Moment abgezogen werden. Pro Sollmoment wird dann eine entsprechende Brennstoffmenge bestimmt, welche von der jeweiligen Einspritzung eingespritzt wird. Ein Arbeitsspiel des Verbrennungsmotors umfasst dabei ein Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs und wiederholt sich regelmäßig.
  • Durch dieses Vorgehen ist sichergestellt, dass die Summe der Sollmomente, einschließlich des Sollmoments der Sondereinspritzung bzw. Haupteinspritzung, gleich dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment ist. Damit erfolgt implizit eine Moment neutrale Korrektur der Haupteinspritzung.
  • Erfindungsgemäß kann für ein Luftsystem des Verbrennungsmotors im Regenerationsbetrieb das vorgegebene indizierte Gesamtmoment und im Normalbetrieb eine Summe aller in den Verbrennungsmotor eingespritzten Brennstoffmengen als Führungsgröße verwendet werden, um einen Sollwert einer Frischluftmasse zu bestimmen, welche einem rückgeführten Abgas zur Zuführung in den Verbrennungsmotor beigemischt wird.
  • Ein Wechsel der Führungsgröße abhängig von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors sorgt dafür, dass der Sollwert der Frischluftmasse und damit ein dem Verbrennungsmotor zugeführtes Luft-Abgas-Gemisch dem Betriebszustand besser angepasst wird.
  • Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren eine Brennstoffmenge abhängig von einem Sollmoment, von einer über das Arbeitsspiel zeitlich gemittelten Drehzahl des Verbrennungsmotors und einem Förderbeginnsollwert oder einem Verbrennungsbeginnsollwert bestimmen. Dabei wird vorzugsweise abhängig von der gemittelten Drehzahl und dem Sollmoment mit Hilfe eines Basiskennfelds eine Brennstoffgrundmenge bestimmt. Gleichzeitig wird mit Hilfe eines Verbrennungsbeginnreferenzkennfeldes bzw. eines Förderbeginnreferenzkennfeldes ein Verbrennungsbeginnreferenzwert bzw. ein Förderbeginnreferenzwert abhängig von der gemittelten Drehzahl und dem Sollmoment bestimmt. Dieser Verbrennungsbeginnreferenzwert bzw. Förderbeginnreferenzwert gibt dabei an, bei welchem Verbrennungsbeginn bzw. Förderbeginn das Basiskennfeld bzgl. der gemittelten Drehzahl und des Sollmomentes aufgenommen wurde. Abhängig von der gemittelten Drehzahl und von einer Differenz aus dem Verbrennungsbeginnreferenzwert bzw. dem Förderbeginnreferenzwert und dem Verbrennungsbeginnsollwert bzw. Förderbeginnsollwert wird dann mit Hilfe eines Korrekturkennfeldes ein Wirkungsgradkorrekturfaktor bestimmt. Die Brennstoffmenge wird schließlich durch eine Multiplikation der Brennstoffgrundmenge und dem Wirkungsgradkorrekturfaktor bestimmt.
  • Dadurch ist es vorteilhafter Weise möglich die Brennstoffmenge abhängig von dem Sollmoment für eine beliebige Einspritzung, d. h. eine Voreinspritzung, eine Haupteinspritzung oder eine Nacheinspritzung, sehr genau zu bestimmen, was bedeutet, dass die derart berechnete Brennstoffmenge ein dem Sollmoment nahezu identisches Moment erzeugt, wenn sie im Verbrennungsmotor verbrannt wird.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Motorsteuerung für einen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, wobei die Motorsteuerung derart ausgestaltet ist, dass sie ausgehend von einem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment des Verbrennungsmotors für jede Einspritzung von Brennstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors eine entsprechende einzuspritzende Brennstoffmenge bestimmt. Außerdem kann die Motorsteuerung zur Durchführung des vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet sein.
  • Die Vorteile der Motorsteuerung entsprechen den vorab beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, weshalb sie hier nicht wiederholt werden.
  • Die vorliegende Erfindung eignet sich vorzugsweise zur Einspritzsteuerung von Dieselmotoren. Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, sondern kann auch bei einem mit Mehrfacheinspritzung arbeitenden direkt einspritzenden Ottomotor eingesetzt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert.
  • 1 stellt ein Strukturbild eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Teils einer Motorsteuerung zur Bestimmung von Brennstoffmengen hauptsächlich abhängig von einem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment dar.
  • 2 stellt die baugleichen Blöcke 16–18 aus 1 mit mehr Details dar.
  • 3 stellt schematisch ein Fahrzeug mit einem Dieselmotor und einer Motorsteuerung dar.
  • 1 stellt ein Strukturbild eines Teils einer Motorsteuerung dar, welcher hauptsächlich abhängig von einem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment vGM eine Brennstoffmenge BMHE für eine Haupteinspritzung, eine Brennstoffmenge BMVE für eine Voreinspritzung und eine Brennstoffmenge BMNE für eine Nacheinspritzung berechnet bzw. bestimmt. Dabei wird in einem Block 11 bzw. einem Block 12, welche zur Sollmomentberechnung der Voreinspritzung bzw. Nacheinspritzung ausgestaltet sind, abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment vGM und von einem Betriebszustand BZ des Verbrennungsmotors ein Sollmoment SMVE der Voreinspritzung bzw. ein Sollmoment SMNE der Nacheinspritzung berechnet.
  • Nur im Regenerationsbetrieb wird in einem Block 14, welcher zur Einspritzmengenberechnung der Nacheinspritzung im Regenerationsbetrieb ausgestaltet ist, eine weitere Brennstoffmenge BMNEAGNB für die Nacheinspritzung, welche einer Abgasnachbehandlung dient, direkt abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment vGM und von dem Betriebszustand BZ berechnet, während diese weitere Brennstoffmenge BMNEAGNB in einem von dem Regenerationsbetrieb unterschiedlichen Betriebszustand BZ gleich Null gesetzt wird. Deshalb wird auch nur im Regenerationsbetrieb in einem Block 13, welcher zur Momentberechnung der Nacheinspritzung im Regenerationsbetrieb ausgestaltet ist, ein von dieser weiteren Brennstoffmenge BMNEAGNB erzeugtes weiteres Moment MNEAGNB der Nacheinspritzung abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment vGM und dem Betriebszustand BZ berechnet, während dieses weitere Moment MNEAGNB in einem von dem Regenerationsbetrieb unterschiedlichen Betriebszustand BZ gleich Null gesetzt wird. Deshalb wird im Regenerationsbetrieb das von Block 12 berechnete Sollmoment SMNE der Nacheinspritzung auf Null gesetzt. Schließlich wird in einem Block 15, welcher zur Einspritzmengenberechnung der Nacheinspritzung bzgl. einer Lambda/T3-Regelung ausgestaltet ist, nur im Regenerationsbetrieb eine zusätzliche Brennstoffmenge BMNELTR für die Nacheinspritzung abhängig von einer Sauerstoffrate L und einer Temperatur T3 im Abgas des Verbrennungsmotors sowie abhängig von dem Betriebszustand BZ bestimmt. Auch diese zusätzliche Brennstoffmenge BMNELTR wird in einem von dem Regenerationsbetrieb unterschiedlichen Betriebszustand BZ gleich Null gesetzt.
  • Mit anderen Worten bedeutet das vorab Beschriebene, dass im Regenerationsbetrieb die Blöcke 13–15 aktiv sind und der Block 12 nicht aktiv ist, während in einem vom Regenerationsbetrieb unterschiedlichen Betriebszustand der Block 12 aktiv ist und die Blöcke 13–15 nicht aktiv sind.
  • Ein Sollmoment SMHE der Haupteinspritzung wird nun dadurch bestimmt, dass von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment vGM sowohl das Sollmoment SMVE der Voreinspritzung als auch das Sollmoment SMNE der Nacheinspritzung und das durch Block 13 berechnete weitere Moment MNEAGNB abgezogen wird. Damit ist sichergestellt, dass die Summe der Sollmomente SMHE, SMVE, SMNE bzw. Momente MNEAGNB gleich dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment vGM sind.
  • Ausgehend von dem Sollmoment SMHE der Haupteinspritzung bzw. dem Sollmoment SMVE der Voreinspritzung und abhängig von einer über ein Arbeitsspiel gemittelten Drehzahl D des Verbrennungsmotors wird nun in Block 16 bzw. Block 17 die Brennstoffmenge BMHE für die Haupteinspritzung bzw. die Brennstoffmenge BMVE für die Voreinspritzung bestimmt. Ähnlich wird in einem von dem Regenerationsbetrieb unterschiedlichen Betriebszustand BZ in Block 18 abhängig von dem Sollmoment SMNE der Nacheinspritzung und der gemittelten Drehzahl D die Brennstoffmenge BMNE für die Nacheinspritzung bestimmt, da, wie vorab beschrieben wurde, in diesem Fall die weitere Brennstoffmenge BMNEAGNB und die zusätzliche Brennstoffmenge BMNELTR gleich Null sind. Dagegen bestimmt sich die Brennstoffmenge BMNE für die Nacheinspritzung im Regenerationsbetrieb aus einer Summe der weiteren Brennstoffmenge BMNEAGNB und der zusätzliche Brennstoffmenge BMNELTR, da, wie ebenfalls vorab beschrieben wurde, im Regenerationsbetrieb das Sollmoment SMNE der Nacheinspritzung und damit eine Ausgabe des Blocks 18 gleich Null ist.
  • Eine gesamte Brennstoffmenge GBM berechnet sich, indem die Brennstoffmenge BMHE der Haupteinspritzung, die Brennstoffmenge BMVE der Voreinspritzung und die Brennstoffmenge BMNE der Nacheinspritzung zusammenaddiert werden.
  • 2 stellt eine Struktur der in 1 dargestellten Blöcke 16–18, welche jeweils zur Moment-Mengen-Umrechnung ausgestaltet sind, im Detail dar. Dabei sollte zum besseren Verständnis vorab festgehalten werden, dass die in 2 dargestellte Struktur entweder Verbrennungsbeginn orientiert oder Förderbeginn orientiert arbeitet, was durch einen in der 2 unten links dargestellten Schalter verdeutlicht ist. Um eine Beschreibung der in 2 dargestellten Struktur nicht zu verdoppeln, gelten für eine Beschreibung bzgl. des Förderbeginns jeweils die eingeklammerten Begriffe, welche in diesem Fall die jeweils vor der Klammer stehenden Begriffe ersetzen. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die in 2 dargestellte Struktur auf Grund einer Schalterstellung des in 2 unten links dargestellten Schalters Verbrennungsbeginn orientiert arbeitet, weshalb mit den dargestellten Bezugszeichen nur die Orientierung bzgl. des Verbrennungsbeginns bezeichnet wird.
  • Mit Hilfe eines Basiskennfelds 21 wird abhängig von dem Sollmoment SM und der gemittelten Drehzahl D eine Brennstoffgrundmenge BGM bestimmt. Des Weiteren wird ebenfalls abhängig von dem Sollmoment SM und der gemittelten Drehzahl D mit Hilfe eines Verbrennungsbeginnreferenzkennfeldes 22 (Förderbeginnreferenzkennfeldes) ein Verbrennungsbeginnreferenzwert VBR (Förderbeginnreferenzwert) bestimmt. Dabei gibt der Verbrennungsbeginnreferenzwert VBR (Förderbeginnreferenzwert) an, bei welchem Verbrennungsbeginn (Förderbeginn) das Basiskennfeld 21 bei der Bestimmung der Basisgrundmenge BGM abhängig von der gemittelten Drehzahl D und dem Sollmoment SM aufgenommen wurde. Zur Korrektur der Basisgrundmenge BGM wird deshalb mit Hilfe eines Korrekturkennfeldes 23 ein Wirkungsgradkorrekturfaktor WGKF bestimmt. Als Eingaben in das Korrekturkennfelds 23 fungieren dabei die gemittelte Drehzahl D und eine Differenz aus dem Verbrennungsbeginnreferenzwert VBR (Förderbeginnreferenzwert) und einem Verbrennungsbeginnsollwert VBS (Förderbeginnsollwert FBS). Zur Berechnung bzw. Korrektur der Brennstoffmenge BM wird schließlich die Basisgrundmenge BGM mit dem Wirkungsgradkorrekturfaktor WGKF multipliziert.
  • 3 stellt zur Übersicht schematisch ein Kraftfahrzeug 1 dar, welches mit einem Dieselmotor 2 ausgestattet ist, der durch eine Motorsteuerung 3 gesteuert wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Dieselmotor
    3
    Motorsteuerung
    11
    Sollmomentberechnung der Voreinspritzung
    12
    Sollmomentberechnung der Nacheinspritzung
    13
    Momentberechnung der Nacheinspritzung im Regenerationsbetrieb
    14
    Einspritzmengenberechnung der Nacheinspritzung im Regenerationsbetrieb
    15
    Einspritzmengenberechnung der Nacheinspritzung bzgl. Lambda/T3-Regelung
    16
    Moment-Mengen-Umrechnung der Haupteinspritzung
    17
    Moment-Mengen-Umrechnung der Voreinspritzung
    18
    Moment-Mengen-Umrechnung der Nacheinspritzung
    21
    Basiskennfeld
    22
    Verbrennungsbeginnreferenzkennfeld
    23
    Korrekturkennfeld
    vGM
    vorgegebenes indiziertes Gesamtmoment
    BZ
    Betriebszustand
    SMHE
    Sollmoment der Haupteinspritzung
    SMVE
    Sollmoment der Voreinspritzung
    SMNE
    Sollmoment der Nacheinspritzung
    MNEAGNB
    Moment der Nacheinspritzung aufgrund der Abgasnachbehandlung
    BMNEAGNB
    Brennstoffmenge der Nacheinspritzung aufgrund der Abgasnachbehandlung
    BMNELTR
    Brennstoffmenge der Nacheinspritzung aufgrund der Lambda/T3-Regelung
    BMHE
    Brennstoffmenge der Haupteinspritzung
    BMVE
    Brennstoffmenge der Voreinspritzung
    BMNE
    Brennstoffmenge der Nacheinspritzung
    GBM
    Gesamtbrennstoffmenge aller Einspritzungen
    D
    gemittelte Drehzahl
    VBS
    Verbrennungsbeginnsollwert
    FBS
    Förderbeginnsollwert
    VBR
    Verbrennungsbeginnreferenzwert
    BGM
    Brennstoffgrundmenge
    BM
    Brennstoffmenge
    WGKF
    Wirkungsgradkorrekturfaktor
    L
    Sauerstoffgehalt im Abgas
    T3
    Temperatur des Abgases
    SM
    Sollmoment

Claims (18)

  1. Verfahren zur Einspritzsteuerung eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) des Verbrennungsmotors (2) für jede Einspritzung von Brennstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors (2) eine entsprechende einzuspritzende Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt wird, dass pro Arbeitsspiel für jede Einspritzung bis auf eine Sondereinspritzung abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) ein entsprechendes Sollmoment (SMVE; SMNE) bestimmt wird, wobei ein der Sondereinspritzung zugeordnetes Sollmoment (SMHE) durch eine Differenz aus dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) und einer Summe der für jede Einspritzung bis auf die Sondereinspritzung bestimmten Sollmomente (SMVE; SMNE) bestimmt wird, wobei dann pro Sollmoment eine entsprechende Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Einspritzung ein entsprechendes Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) bestimmt wird, wobei die Summe aller Sollmomente das vorgegebene indizierte Gesamtmoment (vGM) ergibt und wobei die jeweilige einzuspritzende Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) abhängig von dem jeweils bestimmten Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) getrennt für jede Einspritzung bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung für das jeder Einspritzung entsprechende Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) abhängig von einem Betriebszustand (BZ) des Verbrennungsmotors (2) erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand (BZ) einen Regenerationsbetrieb, in welchem eine aktive Abgasnachbehandlung durchgeführt wird, wobei für eine Abgasreinigung eingesetzte Vorrichtungen regeneriert werden, einen Homogenbetrieb, in welchem ein im Verbrennungsmotor (2) zu verbrennendes Luft-Kraftstoff-Gemisch homogen ist, und einen Normalbetrieb, welcher vorliegt, wenn weder der Regenerationsbetrieb noch der Homogenbetrieb vorliegt, umfasst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzungen eine Haupteinspritzung, welche von allen Einspritzungen zeitlich am dichtesten vor einem Verbrennungsbeginn liegt, keine, eine oder mehrere Voreinspritzungen, welche zeitlich vor der Haupteinspritzung liegen, und keine, eine oder mehrere Nacheinspritzungen, welche zeitlich nach dem Verbrennungsbeginn liegen, umfassen.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Regenerationsbetrieb eine erste Brennstoffmenge (BMNEAGNB) für eine Nacheinspritzung und ein von dieser ersten Brennstoffmenge (BMNEAGNB) indiziertes Moment (MNEAGNB) abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) und dem Betriebszustand (BZ) bestimmt wird, wobei eine zweite Brennstoffmenge (BMNELTR) für die Nacheinspritzung abhängig von dem Betriebszustand (BZ), dem Sauerstoffgehalt (L) und der Temperatur (T3) des Abgases bestimmt wird, wobei durch die Nacheinspritzung die erste Brennstoffmenge (BMNEAGNB) und die zweite Brennstoffmenge (BMNELTR) eingespritzt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch das von der ersten Brennstoffmenge (BMNEAGNB) indizierte Moment (MNEAGNB) von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) zur Bestimmung des der Sondereinspritzung zugeordneten Sollmoments (SMHE) abgezogen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondereinspritzung gleich der Haupteinspritzung ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass pro Arbeitsspiel für jede Einspritzung derart eine Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt wird, dass ein Moment, welches sich ergibt, wenn pro Arbeitsspiel alle bestimmten Brennstoffmengen (BMHE, BMVE, BMNE) entsprechend der jeweiligen Einspritzung in den Verbrennungsmotor (2) eingespritzt und verbrannt werden, gleich dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungsgröße eines Luftsystems des Verbrennungsmotors (2) bei dem Regenerationsbetrieb des Verbrennungsmotors (2) das vorgegebene indizierte Gesamtmoment (vGB) verwendet wird, um einen Sollwert einer Frischluftmasse zu bestimmen, welche einem rückgeführten Abgas zur Zuführung in den Verbrennungsmotor (2) beigemischt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungsgröße eines Luftsystems des Verbrennungsmotors (2) bei dem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors (2) eine Summe aller in den Verbrennungsmotor (2) eingespritzten Brennstoffmengen (GBM) verwendet wird, um einen Sollwert einer Frischluftmasse zu bestimmen, welche einem rückgeführten Abgas zur Zuführung in den Verbrennungsmotor (2) beigemischt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass getrennt für jede Einspritzung abhängig von einer über das Arbeitsspiel zeitlich gemittelten Drehzahl (D) des Verbrennungsmotors (2), einem Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) und einem Förderbeginnsollwert (FBS) oder einem Verbrennungsbeginnsollwert (VBS) eine Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass getrennt für jede Einspritzung abhängig von der gemittelten Drehzahl (D) und dem Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) mit Hilfe eines Basiskennfeldes (21) eine Brennstoffgrundmenge (BGM) bestimmt wird, wobei mit Hilfe eines Verbrennungsbeginnreferenzkennfeldes (22) ein Verbrennungsbeginnreferenzwert (VBR) abhängig von der gemittelten Drehzahl (D) und dem Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) bestimmt wird, wobei der Verbrennungsbeginnreferenzwert (VBR) angibt, bei welchem Verbrennungsbeginn das Basiskennfeld (21) bezüglich der gemittelten Drehzahl (D) und des Sollmomentes (SMHE; SMVE; SMNE) aufgenommen wurde, wobei abhängig von der gemittelten Drehzahl (D) und von einer Differenz aus dem Verbrennungsbeginnreferenzwert (VBR) und dem Verbrennungsbeginnsollwert (VBS) mit Hilfe eines Korrekturkennfeldes (23) ein Wirkungsgradkorrekturfaktor (WGKF) bestimmt wird, wobei die Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) durch eine Multiplikation der Brennstoffgrundmenge (BGM) und dem Wirkungsgradkorrekturfaktor (WGKF) bestimmt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass getrennt für jede Einspritzung abhängig von der gemittelten Drehzahl (D) und dem Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) mit Hilfe eines Basiskennfeldes (21) eine Brennstoffgrundmenge (BGM) bestimmt wird, wobei mit Hilfe eines Förderbeginnreferenzkennfeldes ein Förderbeginnreferenzwert abhängig von der gemittelten Drehzahl (D) und dem Sollmoment (SMHE; SMVE; SMNE) bestimmt wird, wobei der Förderbeginnreferenzwert angibt, bei welchem Förderbeginn das Basiskennfeld (21) bezüglich der gemittelten Drehzahl (D) und des Sollmomentes (SMHE; SMVE; SMNE) aufgenommen wurde, wobei abhängig von der gemittelten Drehzahl (D) und von einer Differenz aus dem Förderbeginnreferenzwert und dem Förderbeginnsollwert (FBS) mit Hilfe eines Korrekturkennfeldes (23) ein Wirkungsgradkorrekturfaktor (WGKF) bestimmt wird, wobei die Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) durch eine Multiplikation der Brennstoffgrundmenge (BGM) und dem Wirkungsgradkorrekturfaktor (WGKF) bestimmt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass eine eingespritzte Gesamtbrennstoffmenge (GBM) durch eine Summation der jeder Einspritzung entsprechenden Brennstoffmenge bestimmt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor (2) ist.
  17. Motorsteuerung für einen Verbrennungsmotor für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (3) derart ausgestaltet ist, dass sie abhängig von einem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) des Verbrennungsmotors (2) für jede Einspritzung von Brennstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors (2) eine entsprechende einzuspritzende Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt, und, dass die Motorsteuerung (3) derart ausgestaltet ist, dass sie pro Arbeitsspiel für jede Einspritzung bis auf eine Sondereinspritzung abhängig von dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) ein entsprechendes Sollmoment (SMVE; SMNE) bestimmt, wobei die Motorsteuerung (3) ein der Sondereinspritzung zugeordnetes Sollmoment (SMHE) durch eine Differenz aus dem vorgegebenen indizierten Gesamtmoment (vGM) und einer Summe der für jede Einspritzung bis auf die Sondereinspritzung bestimmten Sollmomente (SMVE; SMNE) bestimmt, wobei die Motorsteuerung (3) dann pro Sollmoment eine entsprechende Brennstoffmenge (BMHE; BMVE; BMNE) bestimmt.
  18. Motorsteuerung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (3) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2–16 ausgestaltet ist.
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