DE102004047622A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Eine Brennkraftmaschine hat mindestens ein Stellglied zum Einstellen einer Luftmasse in einem Zylinder. Sie hat ferner ein Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff, dem Kraftstoff über eine Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird. Eine maximal in den Zylinder pro Arbeitsspiel zumessbare Kraftstoffmasse (MFF_MAX) wird ermittelt. Abhängig von der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX) wird ein maximal erzeugbares Drehmoment (TQ_MAX) ermittelt. Ein einzustellender Luftmassenstrom (MAF_CYL) wird ermittelt, abhängig von einem einzustellenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis (LAM_SP) und der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX) und durch entsprechendes Ansteuern des mindestens einen Stellglieds zum Einstellen der Luftmasse eingestellt und das Einspritzventil wird im Sinne der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX) angesteuert, wenn das angeforderte Drehmoment (TQ_REQ) größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment (TQ_MAX) ist.

Description

  • An Brennkraftmaschinen werden zunehmend hohe Anforderungen bezüglich deren Leistung und Wirkungsgrad gestellt. Darüber hinaus müssen auch die durch die Brennkraftmaschinen erzeugten Schadstoff-Emissionen gering sein aufgrund strenger gesetzlicher Vorschriften. Zu diesem Zweck werden Stellglieder vorgesehen, durch die ein sehr hoher Luftliefergrad über weite Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine sichergestellt werden kann. Ferner werden Einspritzventile eingesetzt, denen Kraftstoff unter einem hohen Druck zugeführt wird und die diesen dann in einen Ansaugtrakt oder bevorzugt direkt in einen Zylinder der Brennkraftmaschine zumessen. Durch den hohen Kraftstoffdruck lässt sich einerseits der Kraftstoff innerhalb von sehr kurzer Zeit zumessen. Dies ermöglicht so beispielsweise einen Betrieb mit einem inhomogenen Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder, der auch als Schichtbetrieb bezeichnet wird. Zum anderen ermöglicht der hohe Druck des Kraftstoffs eine sehr feine Zerstäubung der Kraftstoffpartikel, was für den Brennvorgang insbesondere im Hinblick auf Schadstoff-Emissionen günstig ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das beziehungsweise die einen komfortablen Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Stellglied zum Einstellen einer Luftmasse in einem Zylinder, mit einem Einspritzventil zum Zumessen von Kraftstoff, dem Kraftstoff über eine Kraftstoffzuführeinrichtung zugeführt wird. Eine maximal in den Zylinder pro Arbeitsspiel zumessbare Kraftstoffmasse wird ermittelt, wenn ein angefordertes Drehmoment größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment ist. Abhängig von der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse wird ein maximal erzeugbares Drehmoment ermittelt, wenn ein angefordertes Drehmoment größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment ist. Ein einzustellender Luftmassenstrom wird abhängig von einem einzustellenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis und der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse ermittelt, wenn ein angefordertes Drehmoment größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment ist. Durch entsprechendes Ansteuern des mindestens einen Stellglieds zum Einstellen der Luftmasse wird der einzustellende Luftmassenstrom eingestellt und zwar, wenn ein angefordertes Drehmoment größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment ist. Unter dem angeforderten Drehmoment ist ein Drehmoment zu verstehen, das einen Fahrerwunsch eines Fahrers eines Fahrzeugs repräsentiert, in dem die Brennkraftmaschine anordenbar ist, oder auch weitere Drehmomentanforderungen von Funktionen zum Steuern der Brennkraftmaschine oder weiteren Aggregaten des Fahrzeugs.
  • Auf diese Weise kann auch bei einem Fehler in der Kraftstoffzuführeinrichtung, der zu einem Druckabfall des Kraftstoffdrucks führt, ein gutes Fahrverhalten der Brennkraftmaschine gewährleistet werden. Ein derartiger Fehler kann insbesondere im Falle einer Kraftstoffzufuhreinrichtung, die Kraftstoff unter sehr hohem Kraftstoffdruck, beispielsweise einige hundert Bar zuführt, zu einem sehr starken Druckabfall führen. Durch das Einstellen des Luftmassenstroms in den jeweiligen Zylinder abhängig von der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse kann, das in dem jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine maximale Drehmoment in dem Zylinder oder den Zylindern der Brennkraftmaschine erzeugt werden und somit ein gutes Fahrverhalten der Brennkraftmaschine gewährleistet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die maximal zumessbare Kraftstoffmasse abhängig von einer Zylindersegmentzeitdauer und einem Kraftstoffdruck des Kraftstoffs ermittelt, der dem Einspritzventil zugeführt wird. Der Kraftstoffdruck wird in einer Einheit zum Ermitteln des Drucks des Kraftstoffs ermittelt. Diese kann beispielsweise ein geeigneter Drucksensor sein oder auch ausgebildet sein zum Ermitteln des Kraftstoffdrucks abhängig von weiteren Messgrößen, die durch Sensoren der Brennkraftmaschine erfasst werden.
  • Unter einer Zylindersegmentzeitdauer ist diejenige Zeitdauer zu verstehen, die ein Arbeitsspiel benötigt dividiert durch die Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine. Bei einer Viertaktbrennkraftmaschine mit beispielsweise vier Zylindern ergibt sich somit die Zylindersegmentzeitdauer aus dem Kehrwert der halben Drehzahl dividiert durch die Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine.
  • Auf diese Weise kann die maximal zumessbare Kraftstoffmasse besonders einfach ermittelt werden und ferner kann durch das Berücksichtigen der Zylindersegmentzeitdauer einfach ein weiterer Druckabfall des Kraftstoffdrucks mit hoher Wahrscheinlichkeit verhindert werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die maximal zumessbare Kraftstoffmasse verringert abhängig von einem Gradienten des Drucks des Kraftstoffs, der dem Einspritzventil zugeführt wird. Auf diese Weise kann besonders wirkungsvoll ein ungewollt starker Drehmomentabfall im Falle eines Fehlers in der Kraftstoffzuführeinrichtung verhindert werden und somit dann ein möglichst gleichbleibendes maximales Drehmoment erreicht werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das mindestens eine Stellglied zum Einstellen der Luftmasse im Sinne eines Minimierens eines Restgasanteils in dem Zylinder angesteuert, wenn das angeforderte Drehmoment größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment ist. So kann wirkungsvoll verhindert werden, dass aufgrund zu geringer Luftmasse die zuzumessende maximale Kraftstoffmasse reduziert werden muss, was zu einer Verringerung des Drehmoments führen würde.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren gestartet, wenn der Kraftstoffdruck absolut oder relativ zu einem einzustellenden Kraftstoffdruck um einen vorgegebenen Schwellenwert kleiner ist, insbesondere für eine vorgegebene Zeitdauer. Auf diese Weise erfolgt dann nur in einem Fehlerfall in der Kraftstoffzuführeinrichtung eine entsprechende Begrenzung der Kraftstoffmasse.
  • Darüber hinaus ist insbesondere im Fehlerfall der Kraftstoffzuführeinrichtung das angeforderte Drehmoment häufig höher als das maximal erzeugbare Drehmoment. So kann dann unter den Randbedingungen des Fehlerfalls noch eine sehr gute Fahrbarkeit gewährleistet werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung und
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Steuern der Brennkraftmaschine.
  • Eine Brennkraftmaschine (1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 5, ferner einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Z1 gekoppelt ist.
  • Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventilantrieb mit einem Gaseinlassventil 12, einem Gasauslassventil 13 und Ventilantrieben 14, 15. Die Ventilantriebe 14, 15 umfassen oder ihnen ist zugeordnet eine Nockenwelle, die Nocken umfasst, die auf das Gaseinlassventil 12 und/oder das Gasauslassventil 13 einwirken. Bevorzugt ist jeweils dem Gaseinlassventil 12 und dem Gasauslassventil 13 eine separate Nockenwelle zugeordnet.
  • Ferner kann eine Ventilhub-Verstelleinrichtung 19 vorgesehen sein, mittels der ein Hubverlauf verändert werden kann, so kann zum Beispiel ein geringer und ein hoher Ventilhub eingestellt werden. Ferner kann eine Phasen-Verstelleinrichtung 20 vorgesehen sein, mittels der eine Phasenlage der jeweiligen Nockenwelle verstellt werden kann. Unter der Phasenlage ist ein Winkel zu verstehen, so zum Beispiel der Kurbelwellenwinkel zwischen zwei Bezugsmarken, wobei sich je eine auf der Kurbelwelle und die andere auf der jeweiligen Nockenwelle befindet und zwar die jeweils bezogen auf eine absolute Position entweder der Kurbelwelle oder der Nockenwelle.
  • Durch das Variieren der Phasenlage kann gegebenenfalls eine Ventilüberschneidung eingestellt werden, das heißt ein Bereich, in dem sowohl das Gaseinlassventil 12 als auch das Gasauslassventil 13 den Einlass beziehungsweise den Auslass freigeben.
  • Das Gaseinlassventil 12, die Ventilhub-Verstelleinrichtung 19 und die Phasen-Verstelleinrichtung 20 bilden Stellglieder zum Einstellen einer Luftmasse in dem jeweiligen Zylinder Z1.
  • Weitere derartige Stellglieder können vorgesehen sein und werden beispielsweise gebildet durch die Drosselklappe 5, eine Schaltklappe in dem Saugrohr oder dem Sammler, einem Impulsladeventil oder auch einer Turboladervorrichtung.
  • Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil, das so angeordnet ist, dass es Kraftstoff in einen Brennraum des Zylinders 1 zumessen kann. Alternativ kann das Einspritzventil 23 jedoch auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein. Ferner umfasst der Zylinderkopf noch bevorzugt eine Zündkerze 23.
  • Die Brennkraftmaschine umfasst ferner eine Kraftstoffzuführeinrichtung 26. Die Kraftstoffzuführeinrichtung 26 umfasst einen Kraftstofftank 28, der über eine erste Kraftstoffleitung mit einer Niederdruckpumpe 30 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die Niederdruckpumpe 30 mit einem Zulauf 34 einer Hochdruckpumpe 36 verbunden. Ferner ist auch ausgangsseitig der Niederdruckpumpe 30 ein mechanischer Regulator 32 vorge sehen, welcher ausgangsseitig über eine weitere Kraftstoffleitung mit dem Kraftstofftank 28 verbunden ist. Die Niederdruckpumpe 30, der mechanische Regulator 32, die Kraftstoffleitung, die weitere Kraftstoffleitung und der Zulauf 34 bilden einen Niederdruckkreis.
  • Die Niederdruckpumpe 30 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie während des Betriebs der Brennkraftmaschine immer eine ausreichend hohe Kraftstoffmenge liefert, die gewährleistet, dass ein vorgegebener Niederdruck nicht unterschritten wird.
  • Die Hochdruckpumpe ist so ausgebildet, dass sie ausgangsseitig den Kraftstoff hin zu einem Kraftstoffspeicher 38 fördert. Die Hochdruckpumpe 36 ist in der Regel antriebsseitig mit der Nockenwelle gekoppelt und wird somit von dieser angetrieben und fördert bei konstanter Drehzahl N der Kurbelwelle 8 ein konstantes Kraftstoffvolumen in den Kraftstoffspeicher 38.
  • Die Einspritzventile 22 sind mit dem Kraftstoffspeicher 38 verbunden. Der Kraftstoff wird somit den Einspritzventilen 22 über den Kraftstoffspeicher 38 zugeführt.
  • In dem Vorlauf der Hochdruckpumpe 36, das heißt stromaufwärts der Hochdruckpumpe 36, ist ein Volumenstromsteuerventil 40 vorgesehen, mittels dessen der Volumenstrom eingestellt werden kann, der der Hochdruckpumpe 36 zugeführt wird. Durch eine entsprechende Ansteuerung des Volumenstromsteuerventils 40 kann sichergestellt werden, dass in dem Kraftstoffspeicher der gewünschte Kraftstoffdruck herrscht, ohne dass ein elektromagnetischer Regulator ausgangsseitig des Kraftstoffspeichers 38 mit einer entsprechenden Rückführleitung in den Niederdruckkreis vorgesehen sein muss.
  • Alternativ kann die Brennkraftmaschine jedoch auch mit einem elektromagnetischen Regulator ausgangsseitig des Kraftstoffspeichers 38 und mit einer entsprechenden Rückführleitung in den Niederdruckkreis versehen sein. Alternativ kann ferner auch das Volumenstromregelventil 40 in der Hochdruckpumpe 54 integriert sein.
  • Eine Steuervorrichtung 44 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Die Steuervorrichtung 44 ermittelt abhängig von mindestens einer Messgröße Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 44 kann auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine bezeichnet werden. Sie umfasst einen Daten- und Programmspeicher und eine Recheneinheit, in der Programme zum Steuern der Brennkraftmaschine während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet werden.
  • Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 46, welcher eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 48 erfasst, ein Drosselklappenstellungssensor 52, welcher einen Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 erfasst, ein Temperatursensor 54, welcher eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 58, welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl N zugeordnet wird. Ferner ist bevorzugt ein Nockenwellenwinkelsensor 58 vorgesehen, welcher einen Nockenwellenwinkel erfasst. Falls zwei Nockenwellen vorhanden sind ist bevorzugt jeder Nockenwelle ein eigener Nockenwellenwinkelsensor zugeordnet. Ferner ist eine Abgassonde 62 vorgesehen, welche einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und de ren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder Z1. Darüberhinaus ist ein Kraftstoffdrucksensor 42 vorgesehen, mittels dessen ein Kraftstoffdruck FUP_AV in dem Kraftstoffspeicher 38 ermittelt wird.
  • Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
  • Stellglieder der Brennkraftmaschine sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, die Ventilhub-Verstelleinrichtung 19, die Phasen-Verstelleinrichtung 20, das Einspritzventil 22 oder die Zündkerze 23.
  • Neben dem Zylinder Z1 sind bevorzugt auch noch weitere Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen, denen dann auch entsprechende Stellglieder gegebenenfalls entsprechende Sensoren zugeordnet sind.
  • Ein Programm zum Steuern der Brennkraftmaschine ist in dem Programmspeicher der Steuervorrichtung 44 gespeichert und kann während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet werden. Das Programm wird in einem Schritt S1 (2) gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. Der Start erfolgt bevorzugt zeitnah zu dem Motorstart.
  • In einem Schritt S2 wird geprüft, ob eine Differenz eines einzustellenden Kraftstoffdrucks FUP_SP und eines ermittelten Kraftstoffdrucks FUP_AV größer ist als ein Schwellenwert FUP_THD, der geeignet vorgegeben ist. Der Schwellenwert FUP_THD ist bevorzugt so vorgegeben, dass er repräsentativ ist für einen Kraftstoffdruckabfall, der auf einen Fehler in der Kraftstoffzuführeinrichtung 26 hinweist. Er wird so bevorzugt abhängig von einem Fördervolumen der Hochdruckpumpe und/oder einer Kraftstofftemperatur und/oder der Drehzahl vorgegeben. Alternativ können in dem Schritt S2 auch ein Quotient des einzustellenden Kraftstoffdruck FUP_SP und des ermittelten Kraftstoffdruck FUP_AV berechnet werden und mit dem Schwellenwert FUP_THD verglichen werden. Alternativ kann in dem Schritt S2 auch geprüft werden, ob ein Integral der Differenz des einzustellenden Kraftstoffdrucks FUP_SP und des ermittelten Kraftstoffdrucks FUP_AV größer ist als der Schwellenwert FUP_THD, der dann ebenfalls geeignet vorgegeben ist. Darüber kann in dem Schritt S2 auch geprüft werden, ob der ermittelte Kraftstoffdruck FUP_AV einen weiteren Schwellenwert unterschreitet.
  • Ist die Bedingung des Schrittes S2 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S4 fortgesetzt, in dem das Programm bevorzugt für eine vorgegebene Wartezeitdauer oder einen vorgegebenen Kurbelwellenwinkel unterbrochen wird, bevor die Bearbeitung erneut in dem Schritt S2 fortgesetzt wird. Ist die Bedingung des Schrittes S2 hingegen erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S6 fortgesetzt. In einer alternativen Ausgestaltung des Programms kann auch auf den Schritt S2 verzichtet sein und die Bearbeitung direkt in dem Schritt S6 fortgesetzt werden.
  • In dem Schritt S6 wird eine Zylindersegmentzeitdauer T_SEG ermittelt. Die Zylindersegmentzeitdauer kann einfach abhängig von der Drehzahl N und der Anzahl der Zylinder Z1 – Z4 ermittelt werden. Im Falle einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit vier Zylindern kann sie aus einem Quotienten eines Kehrwerts der halben Drehzahl N und der Anzahl der Zylinder ermittelt werden.
  • In einem anschließenden Schritt S8 wird eine maximal in den jeweiligen Zylinder Z1 – Z4 pro Arbeitsspiel zumessbare Kraftstoffmasse MFF_MAX abhängig von der Zylindersegmentzeitdauer T_SEG und dem ermittelten Kraftstoffdruck FUP_AV berechnet. Dies kann beispielsweise mittels eines vorab ermittelten Kennfeldes oder auch mittels einer analytischen Beziehung erfolgen. Der Zusammenhang zwischen der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse MFF_MAX und der Zylindersegmentzeitdauer T_SEG und des ermittelten Kraftstoffdrucks FUP_AV ist bevorzugt durch Versuche an einem Motorprüfstand oder auch durch Simulationen vorab ermittelt.
  • Durch die Abhängigkeit von der Zylindersegmentzeitdauer T_SEG kann sichergestellt werden, dass eine maximal zum Zumessen der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse MFF_MAX benötigte Zeitdauer auf jeden Fall nicht die Zylindersegmentzeitdauer T_SEG überschreitet. Auf diese Weise kann einfach die Wahrscheinlichkeit deutlich verringert werden, dass der Kraftstoffdruck, also der ermittelte Kraftstoffdruck FUP_AV unerwünscht absinkt.
  • In einem Schritt S10 wird dann ein maximal erzeugbares Drehmoment TQ_MAX abhängig von der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse MFF_MAX und einem einzustellenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAM_SP ermittelt. Das einzustellende Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann beispielsweise fest vorgegeben sein, wird bevorzugt jedoch von einer Funktion zum Steuern der Brennkraftmaschine von einer weiteren Funktion zum Steuern der Brennkraftmaschine während des Betriebs der Brennkraftmaschine ermittelt. Alternativ kann beim Ermitteln des maximal erzeugbaren Drehmoments auch ein Stellwert eines gegebenenfalls vorhandenen Lambdareglers berücksichtigt werden. Ferner können weitere Einflussgrößen hierbei berücksichtigt werden.
  • In einem Schritt S12 wird anschließend ein angefordertes Drehmoment TQ_REQ eingelesen, das in einer weiteren Funktion der Brennkraftmaschine bevorzugt unter anderem abhängig von der Fahrpedalstellung des Fahrpedals 48 und gegebenenfalls weiteren Drehmomentanforderungen u.a. von Aggregaten, wie einem Getriebe, ermittelt wird.
  • In einem Schritt S14 wird geprüft, ob das angeforderte Drehmoment TQ_REQ größer ist als das maximal erzeugbare Drehmoment TQ_MAX.
  • Ist dies nicht der Fall, so wird in einem Schritt S16 ein in dem jeweiligen Zylinder Z1 – Z4 einzustellender Luftmassenstrom MAF_CYL abhängig von dem angeforderten Drehmoment TQ_REQ ermittelt. Der in dem jeweiligen Zylinder einzustellende Luftmassenstrom MAF_CYL entspricht der Luftmasse, die pro Arbeitsspiel in den jeweiligen Zylinder Z1 – Z4 strömt.
  • In einem Schritt S18 wird ein Stellsignal S_IM für mindestens eines der Stellglieder zum Einstellen der Luftmasse ermittelt und zwar abhängig von dem einzustellenden Luftmassenstrom MRF_CYL. Ferner wird in dem Schritt S18 ein Stellsignal S_INJ zum Ansteuern des Einspritzventils 22 ermittelt und zwar abhängig von dem einzustellenden Luftmassenstrom MAF_CYL in den Zylinder und dem einzustellenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis LRM_SP in dem Zylinder, gegebenenfalls unter Berücksichtigung des Stellwertes des Lambdareglers.
  • Anschließend wird die Bearbeitung in dem Schritt S4 fortgesetzt.
  • Ist die Bedingung des Schrittes S14 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S20 der einzustellende Luftmassenstrom MAF_CYL abhängig von der maximal in den jeweiligen Zylinder Z1 – Z4 pro Arbeitsspiel zumessbaren Kraftstoffmasse MAF_MAX und dem einzustellenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis ermittelt.
  • In einem Schritt S22 wird anschließend mindestens ein Stellsignal S_IM für das mindestens eine Stellglied zum Einstellen der Luftmasse ermittelt abhängig von dem einzustellenden Luftmassenstrom MAF_CYL. In diesem Zusammenhang erfolgt das Ermitteln des oder der Stellsignale S_IM für die Stellglieder zum Einstellen der Luftmasse bevorzugt derart, dass der Restgasanteil in dem Zylinder vor der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches minimiert wird, um so ein Erzeugen eines möglichst hohen Drehmoments gewährleisten zu können. Ferner wird das Stellsignal S_INJ zum Ansteuern des Einspritzventils 22 ermittelt und zwar abhängig von der maximal in den Zylinder pro Arbeitsspiel zumessbaren Kraftstoffmasse MFF_MAX. Anschließend wird das Programm in dem Schritt S4 fortgesetzt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn alternativ zu dem Schritt S8 ein Schritt S24 durchgeführt wird, in dem die maximal zumessbare Kraftstoffmasse MFF_MAX abhängig von der Zylindersegmentzeitdauer T_SEG, dem ermittelten Druck FUP_AV und zusätzlich abhängig von einem Gradienten FUP_GRD des Kraftstoffdrucks ermittelt wird. Auf diese Weise kann einfach ein weiterer unerwünschter Druckabfall des Kraftstoffdrucks verhindert werden.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Stellglied zum Einstellen einer Luftmasse in einen Zylinder (Z1 – Z4) und mit einem Einspritzventil (22) zum Zumessen von Kraftstoff, dem Kraftstoff über eine Kraftstoffzuführeinrichtung (26) zugeführt wird, bei dem – eine maximal in den Zylinder (Z1 – Z4) pro Arbeitsspiel zumessbare Kraftstoffmasse (MFF_MAX) ermittelt wird, – abhängig von der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MF_MAX) ein maximal erzeugbares Drehmoment (T_MAX) ermittelt wird, – ein einzustellender Luftmassenstrom (MAF_CYL) abhängig von einem einzustellenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis (LAM_SP) und der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX) ermittelt wird und durch entsprechendes Ansteuern des mindestens einen Stellglieds zum Einstellen der Luftmasse eingestellt wird und das Einspritzventil (22) im Sinne der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX) angesteuert wird, wenn ein angefordertes Drehmoment (TQ_REQ) größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment (TQ_MAX) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die maximal zumessbare Kraftstoffmasse (MFF_MAX) abhängig von einer Zylindersegmentzeitdauer (T_SEG) und einem Kraftstoffdruck (FUP_AV) ermittelt wird, der dem Einspritzventil (22) zugeführt wird, wobei der Kraftstoffdruck (FUP_AV) in einer Einheit zum Ermitteln des Drucks des Kraftstoffs ermittelt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die maximal zumessbare Kraftstoffmasse (MFF_MAX) verringert wird abhängig von einem Gradienten (FUP_GRD) des Kraftstoffdrucks.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das mindestens eine Stellglied zum Einstellen der Luftmasse im Sinne eines Minimierens eines Restgasanteils in dem Zylinder (Z1 – Z4) angesteuert wird, wenn das angeforderte Drehmoment (TQ_REQ) größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment (TQ_MAX) ist.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Verfahren gestartet wird, wenn der Kraftstoffdruck (FUP_AV) absolut oder relativ zu dem einzustellenden Kraftstoffdruck (FUP_SP) um einen Schwellenwert (FUP_THD) kleiner ist.
  6. Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit mindestens einem Stellglied zum Einstellen einer Luftmasse in einen Zylinder (Z1 – Z4) und mit einem Einspritzventil (22) zum Zumessen von Kraftstoff, dem Kraftstoff über eine Kraftstoffzuführeinrichtung (26) zugeführt wird, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zum – Ermitteln einer maximal in den Zylinder (Z1 – Z4) pro Arbeitsspiel zumessbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX), – Ermitteln eines maximal erzeugbaren Drehmoments (T_MAX) abhängig von der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MF_MAX), – Ermitteln eines einzustellenden Luftmassenstroms (MAF_CYL) abhängig von einem einzustellenden Luft/Kraftstoff-Verhältnis (LAM_SP) und der maximal zumessbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX) und Einstellen durch entsprechendes Ansteuern des mindestens einen Stellglieds zum Einstellen der Luftmasse und Ansteuern des Einspritzventils (22) im Sinne der maximal zu messbaren Kraftstoffmasse (MFF_MAX), wenn ein angefordertes Drehmoment (TQ_REQ) größer oder gleich dem maximal erzeugbaren Drehmoment (TQ_MAX) ist.
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