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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Adaptieren einer Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors sowie die Vorrichtung und ein mit der Vorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Adaptieren einer Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors ist bekannt. Solche Vorrichtungen können Injektoren aufweisen, mittels denen der Kraftstoff in den Brennraum des Verbrennungsmotors einbringbar ist. Fertigungsbedingt und/oder alterungsbedingt weisen diese Toleranzen und/oder eine Drift auf, so dass es trotz einer identischen Ansteuerung zu unterschiedlich großen eingespritzten Kraftstoffmengen kommen kann. Ferner ist bekannt, aufwendige Adaptionsalgorithmen und/oder eine Justierung, beispielsweise nach einer Fertigung der Injektoren, einzusetzen. Die
DE 10 2006 009 920 A1 betrifft eine Bestimmung zylinderindividueller Korrekturwerte einer Einspritzmenge einer Brennkraftmaschine. Bei dem Verfahren zur Bestimmung zylinderindividueller Korrekturwerte für Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine mit mindestens einem Brennraum, in dem ein Kolben beweglich angeordnet ist und in den Kraftstoff aus einem Speicherraum über ein Einspritzventil eingespritzt werden kann, wobei die Einspritzmenge über Öffnungsparameter des Einspritzventils sowie den Druck in dem Speicherraum gesteuert wird, wird eine Korrektur zylinderindividueller absoluter Unterschiede in der Einspritzmenge ermöglicht, in dem die Öffnungsparameter des Einspritzventils variiert werden und eine mit der Einspritzmenge korrelierende physikalische Größe der Brennkraftmaschine zur Bestimmung der Einspritzmenge gemessen wird und ein Korrekturwert aus der Einspritzmenge und den Öffnungsparametern ermittelt wird. Es wird eine zylinderindividuelle Korrektur absoluter Unterschiede der Einspritzmenge durch gezielte Ansteuerung und damit Mengenvariation der Einspritzventile einzelner Zylinder und Auswertung eines zu dieser zylinderindividuellen Mengenänderung korrelierenden Messsignals durchgeführt. Die Mengendifferenz kann beispielsweise zwischen mindestens einer Einzeleinspritzung und mindestens einer Doppeleinspritzung ermittelt werden. Die
DE 103 20 845 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer fremd gezündeten Brennkraftmaschine. Bei dem Verfahren ist der zur Gemischbildung mit Frischgas vorgesehene Kraftstoff anteilig zumessbar durch Einspritzung in einen Zylinder mittels eines dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Injektors und durch Einspritzung in einen Frischgasstrom zu den Zylindern mittels mindestens eines im Ansaugbereich der Brennkraftmaschine angeordneten Injektors. Eine Steuereinheit steuert die Injektoren in Abhängigkeit des Betriebsbereichs der Brennkraftmaschine an und bestimmt die von den Injektoren jeweils abzugebenden Kraftstoffmengen.
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Die
US 2005 / 0 257 771 A1 betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Erfassung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Brennkraftmotors mit zweifacher Einspritzung in einem Hybridfahrzeug. Das Hybridfahrzeug wird durch den Brennkraftmotor mit zweifacher Einspritzung und einen Hilfsantrieb angetrieben. Der Brennkraftmotor umfasst eine Einspritzvorrichtung für eine Zylindereinspritzung und eine Einspritzvorrichtung für eine Ansaugluftwegeeinspritzung. Bei dem Verfahren erfolgt eine Erfassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Brennkraftmotors sowie dessen Steuerung abhängig vom erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
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Die
US 2005 / 0 235 960 A1 betrifft ein Kraftstoffeinspritzsteuergerät für eine Brennkraftmaschine, wobei die Maschine einen Zylinder und eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzventilen zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Brennkammer des Zylinders aufweist. Sofern Kraftstoff von wenigstens zweien der Kraftstoffeinspritzventile zu der Brennkammer zugeführt wird, wird das Verhältnis der Kraftstoffeinspritzmenge von jedem der wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzventile zu der gesamten Kraftstoffeinspritzmenge der wenigstens zwei Kraftstoffeinspritzventile gemäß einem Betriebszustand der Maschine umgeschaltet. Weiterhin werden Korrekturwerte zum Kompensieren einer Abweichung des Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in Bezug auf ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnet. Weiterhin erfolgt eine Korrektur der Kraftstoffeinspritzmengen in Abhängigkeit der Korrekturwerte.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Adaptieren bei einem Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors zu ermöglichen, wobei dem Brennraum zum Einbringen des Kraftstoffs zumindest zwei getrennt voneinander ansteuerbare Kraftstoffinjektoren zugeordnet sind.
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Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Adaptieren einer Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors gelöst. Es sind die Schritte: Betreiben des Verbrennungsmotors in einer Referenzbetriebsweise, währenddessen Einstellen eines ersten und ändern in ein zweites Verhältnis zwischen einer mittels eines ersten Injektors, insbesondere eines Saugrohrinjektors, der Vorrichtung in den Brennraum einbringbaren ersten Kraftstoffmenge und einer mittels eines zweiten Injektors, insbesondere eines Brennrauminjektors, der Vorrichtung in den Brennraum, insbesondere direkt, einbringbaren zweiten Kraftstoffmenge, währenddessen Ermitteln eines zum Regeln eines Lambda-Werts eines den Brennraum verlassenden Abgasstroms erforderlichen Reglerausgangssignals eines Lambda-Reglers zum Regeln des Lambda-Werts und Adaptieren des ersten und/oder des zweiten Injektors, insbesondere des Saugrohrinjektors und/oder des Brennrauminjektors, mittels des Reglerausgangssignals vorgesehen. Vorteilhaft ist es möglich, dass der Brennrauminjektor und der Saugrohrinjektor beziehungsweise der erste und der zweite Injektor unterschiedliche Toleranzen aufweisen, beispielsweise der direkt injizierende Brennrauminjektor eine höhere Einspritzgenauigkeit als der Saugrohrinjektor aufweist. In diesem Fall kann vorteilhaft der Saugrohrinjektor so mittels des Reglerausgangssignals adaptiert werden, dass dieser dieselbe Kraftstoffmenge injiziert wie der Brennrauminjektor, oder umgekehrt. Vorteilhaft muss also nur einer der Injektoren eine vergleichsweise hohe Genauigkeit zum Einbringen der Kraftstoffmenge aufweisen. Unter Kraftstoffmenge kann eine bei einem einzelnen Einspritzereignis abgegebene Kraftstoffmenge, eine während eines Arbeitstakts des Brennraums in diesen eingebrachte Kraftstoffmenge und/oder eine über mehrere Takte des Brennraums gemittelte Kraftstoffmenge oder eine relative Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit und/oder pro einer vorgebbaren Anzahl von Takten verstanden werden. Die erste Kraftstoffmenge und die zweite Kraftstoffmenge ergeben jeweils in Summe eine mittels der Injektoren in den Brennraum einbringbare Gesamtkraftstoffmenge. Falls der Saugrohrinjektor und der Brennrauminjektor bei einer identischen Ansteuerung beziehungsweise Soll-Kraftstoffmenge unterschiedliche Ist-Kraftstoffmengen in den Brennraum einbringen, ergibt sich aufgrund des Wechsels der Verhältnisse auch eine Änderung, insbesondere eine - abgesehen von einem Übertragungsverhalten eines dem Saugrohrinjektor nachgeschalteten Saugrohrs - quasi sprunghafte Änderung einer tatsächlich in den Brennraum eingebrachten Gesamtkraftstoffmenge, die sich aus einer Summe der ersten Kraftstoffmenge und der zweiten Kraftstoffmenge ergibt. Der Wechsel der Verhältnisse erfolgt so, dass eine angesteuerte Soll-Gesamtkraftstoffmenge konstant bleibt. Falls zumindest einer der Injektoren fehlerbehaftet ist, ergibt sich nach dem Wechsel der Verhältnisse die Änderung der tatsächlich in den Brennraum eingebrachten Gesamtkraftstoffmenge. Auf diese Veränderung der Gesamtkraftstoffmenge reagiert der Lambda-Regler, um auf den sich aufgrund der veränderten Gesamtkraftstoffmenge ändernden Lambda-Wert zu reagieren, beziehungsweise diesen wieder auf einen Soll-Wert einzustellen. Vorteilhaft kann mittels des Reglerausgangssignals, das beispielsweise in Prozent zwischen minus 100 % und plus 100 % vorliegen kann, eine Kraftstoffmehr- oder eine Kraftstoffmindermenge nach dem Reglereingriff, also nach dem Ändern in das zweite Verhältnis, ermittelt werden. In Kenntnis der Änderung kann entweder der Saugrohrinjektor als Referenz dienen, wobei der Brennrauminjektor auf den Saugrohrinjektor adaptierbar ist, oder umgekehrt. Grundsätzlich ist es vorteilhaft möglich eine Adaption von zwei oder mehr Injektoren die einem gemeinsamen Brennraum zugeordnet sind vorzunehmen, also beispielsweise auch falls zwei Saugrohrinjektoren und/oder zwei Brennrauminjektoren pro Brennraum vorgesehen sind.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist ein Betreiben des Verbrennungsmotors in einem stationären Lastpunkt als Referenzbetriebsweise vorgesehen. Vorteilhaft sind in einem stationären Lastpunkt eventuell gegebene Vorsteuerwerte, die beispielsweise parameterabhängig sein können, konstant. Vorteilhaft sind also vor dem Wechsel und nach dem Wechsel des Verhältnisses jeweils dieselben Vorsteuerwerte gegeben. Diese können beispielsweise von einer Temperatur, einer Motordrehzahl, einem Umgebungsdruck, einem angeforderten und/oder abgegebenen Motormoment und/oder weiteren Größen abhängen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Referenzbetriebsweise gespeichert wird, so dass das Ermitteln des Reglerausgangssignals während das erste Verhältnis vorliegt, zeitlich auseinanderfallen kann zu einem Ermitteln des Reglerausgangssignals während das zweite Verhältnis eingestellt ist. Vorteilhaft beeinflussen die Vorsteuerwerte das Reglerausgangssignal nicht, da diese aufgrund der eingestellten Referenzbetriebsweise als konstant angesehen werden können beziehungsweise konstant sind.
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Erfindungsgemäß sind ein Einstellen des ersten Verhältnisses zu 0 % der ersten Kraftstoffmenge zu 100 % der zweiten Kraftstoffmenge, danach ein Umschalten auf das zweite Verhältnis zu 100 % der ersten Kraftstoffmenge und 0 % der zweiten Kraftstoffmenge oder zuerst Einstellen des zweiten Verhältnisses und dann umschalten auf das erste Verhältnis vorgesehen. Vorteilhaft lässt sich ein gänzliches Abschalten beziehungsweise Zuschalten der Injektoren leicht beherrschen, wobei die Adaption mittels des Reglerausgangssignals auf besonders einfache Art und Weise, insbesondere wenig speicher- und/oder rechenintensiv, realisierbar ist.
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Weiterhin erfindungsgemäß sind ein Ermitteln eines ersten Referenzwerts des Reglerausgangssignals während das erste Verhältnis eingestellt ist und wenn der Lambda-Regler eingeschwungen ist, ein Ermitteln eines zweiten Referenzwerts des Reglerausgangssignals während das zweite Verhältnis eingestellt und wenn der Lambda-Regler eingeschwungen ist, ein Ermitteln einer Differenz des ersten und des zweiten Referenzwerts und ein Adaptieren des Saugrohrinjektors und/oder des Brennrauminjektors mittels der Differenz, so dass die Differenz zu Null wird oder zumindest verringert wird, vorgesehen. Vorteilhaft kann solange gewartet werden, bis der Lambda-Regler jeweils eingeschwungen ist, so dass das Reglerausgangssignal eine verlässliche Aussage über die sich aufgrund des Wechsels der Verhältnisse eingestellte Kraftstoffdifferenzmenge möglich ist. Vorteilhaft kann aufgrund der Differenzbildung zwischen dem ersten und dem zweiten Referenzwert auf eine zur Adaption notwendige Absolutmenge beziehungsweise Fehlermenge zwischen den Injektoren geschlossen werden. Vorteilhaft können aufgrund der Differenzbildung auch eventuell vorhandene Vorsteuermengen außer Acht gelassen werden, da diese wie vorab beschrieben während der Referenzbetriebsweise konstant sind und auch gegebenenfalls bei der Differenzbildung herausfallen würden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Ermitteln einer gemittelten Kraftstoffmenge mittels des Reglerausgangssignals, die zum Regeln des Lambda-Werts erforderlich ist vorgesehen. Es ist denkbar, dass auch in den stationären Zuständen vor und nach dem Ändern der Verhältnisse der Lambda-Regler Schwingungen des Lambda-Werts zulässt und/oder diese gezielt herbeiführt. Solche Schwingungen können vorteilhaft ausgemittelt werden, so dass diese die indirekte Messung der Fehlerkraftstoffmenge beziehungsweise die Adaption der Injektoren nicht beeinflusst.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor eine Vielzahl von zumindest zwei Brennräumen, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs, acht, zwölf, aufweist, denen jeweils ein Saugrohrinjektor und ein Brennrauminjektor zugeordnet sind. Vorteilhaft kann das vorab beschriebene Verfahren für jeden einzelnen der Brennräume oder Gruppen, beispielsweise von zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf Zylindern, der Vielzahl der Brennräume durchgeführt werden. Vorteilhaft ist es möglich, das Verfahren schneller durchzuführen, wobei jeweils nur gruppenweise das Einschwingen des Lambda-Reglers abgewartet werden muss. Besonders vorteilhaft können beispielsweise Zweiergruppen gebildet werden, falls dem Verbrennungsmotor eine zweiflutige Abgasanlage mit zwei Lambda-Reglern nachgeschaltet ist. Grundsätzlich kann pro Flut der Abgasanlage, die über einen separaten Lambda-Regler verfügt, das Verfahren parallel angewendet werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Betreiben des Verbrennungsmotors in der Referenzbetriebsweise mit einem hohen Kraftstoffdurchsatz oder einem niedrigen Kraftstoffdurchsatz, ein Adaptieren des Brennrauminjektors, falls der Kraftstoffdurchsatz hoch ist und ein Adaptieren des Saugrohrinjektors, falls der Kraftstoffdurchsatz niedrig ist, vorgesehen. Vorteilhaft weisen der vorgesehene Brennrauminjektor und der Saugrohrinjektor jeweils für einen niedrigen Kraftstoffdurchsatz und einen hohen Kraftstoffdurchsatz unterschiedliche Fehlerkennlinien auf. So kann beispielsweise der Saugrohrinjektor bei dem hohen Kraftstoffdurchsatz eine höhere Genauigkeit als der Brennrauminjektor aufweisen. Daher kann vorteilhaft bei dem hohen Kraftstoffdurchsatz der Brennrauminjektor adaptiert werden. Ebenso verhält es sich bei dem niedrigen Kraftstoffdurchsatz, wobei der Brennrauminjektor eine geringere Fehleranfälligkeit aufweist, wobei vorteilhaft der Saugrohrinjektor adaptiert werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die erste Kraftstoffmenge und die zweite Kraftstoffmenge einer oder mehreren Teileinspritzungen einer Mehrfacheinspritzung eines Takts des Brennraums entsprechen. Vorteilhaft können auch dabei unterschiedliche Fehlerkennlinien der Injektoren ausgenutzt werden. Es ist beispielsweise denkbar, eine Mehrfacheinspritzung mittels des bei kleineren Kraftstoffmengen genaueren Brennrauminjektors vorzunehmen, um damit den Saugrohrinjektor zu adaptieren. Es ist grundsätzlich denkbar, ein beliebiges Verhältnis von jeweiligen Mehrfacheinspritzungen für die jeweilige erste und zweite Kraftstoffmenge vorzusehen.
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Die Erfindung ist außerdem bei einer Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors, der in einer Referenzbetriebsweise betreibbar ist, wobei in der Referenzbetriebsweise ein erstes Verhältnis zwischen einer mittels eines Saugrohrinjektors der Vorrichtung in den Brennraum einbringbaren ersten Kraftstoffmenge und einer mittels eines Brennrauminjektors der Vorrichtung direkt in den Brennraum einbringbaren zweiten Kraftstoffmenge einstellbar ist, das in ein zweites Verhältnis zwischen der mittels des Saugrohrinjektors der Vorrichtung in den Brennraum einbringbaren ersten Kraftstoffmenge und der mittels des Brennrauminjektors der Vorrichtung direkt in den Brennraum einbringbaren zweiten Kraftstoffmenge wechselbar ist, wobei ein zum Regeln eines Lambda-Werts eines den Brennraum verlassenden Abgasstroms erforderliches Reglerausgangssignal eines Lambda-Reglers zum Regeln des Lambda-Werts ermittelbar ist und wobei der Saugrohrinjektor und/oder der Brennrauminjektor mittels des Reglerausgangssignals adaptierbar sind, gelöst. Mittels der Vorrichtung ist das vorab beschriebene Verfahren durchführbar, wobei sich die vorab beschriebenen Vorteile ergeben.
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Die Aufgabe ist außerdem bei einem Kraftfahrzeug mit einer vorab beschriebenen Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors gelöst, das alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet, ausgelegt und/oder konstruiert ist ein vorab beschriebenes Verfahren durchzuführen. Es ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Erfindung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in Brennräume eines Verbrennungsmotors, wobei die Vorrichtung eine Adaptionseinheit aufweist;
- 2 und 3 eine Detailansicht einer Steuerkette zum Einbringen des Kraftstoffs in einen einzelnen Brennraum des Verbrennungsmotors gemäß der Darstellung der 1, wobei unterschiedliche Ansteuerungen eines Saugrohrinjektors und eines Brennrauminjektors verdeutlicht sind;
- 4 ein Schaubild einer über der Zeit aufgetragenen Gesamtkraftstoffmenge in einen Brennraum des Verbrennungsmotors vor und nach einem Wechsel der in den 2 und 3 gezeigten Ansteuerungen;
- 5 zwei Schaubilder zur Verdeutlichung einer Reglerantwort eines Lambda-Reglers auf die in 4 dargestellte Änderung der Kraftstoffmenge, wobei in einem ersten Schaubild die Kraftstoffmenge und in einem zweiten Schaubild eine Stellgröße des Lambda-Reglers über der Zeit aufgetragen sind.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Einbringen von Kraftstoff in Brennräume 3 eines Verbrennungsmotors 5. Der Verbrennungsmotor 5 weist insgesamt sechs der Brennräume 3 auf, wobei jedem der Brennräume 3 jeweils ein erster Injektor und ein zweiter Injektor zum Einbringen der Kraftstoffmenge zugeordnet sind. Die ersten Injektoren sind als Saugrohrinjektoren 9 und die zweiten Injektoren als Brennrauminjektoren 7 ausgeführt. Die Brennrauminjektoren 7 sind jeweils den Brennräumen 3 direkt zugeordnet und dazu ausgelegt, den Kraftstoff direkt in den jeweiligen Brennraum 3 einzuspritzen. Die Saugrohrinjektoren 9 sind jeweils einem dem jeweiligen Brennraum 3 vorgeschalteten Saugrohr 11 zugeordnet und dazu ausgelegt den Kraftstoff in einen mittels des Saugrohrs 11 führbaren Frischluftstrom einzuspritzen. Die Brennrauminjektoren 7 und Saugrohrinjektoren 9 werden mittels einer Motorsteuerung 13 so angesteuert, dass jedem der Brennräume eine gewünschte Gesamtkraftstoffmenge zuführbar ist, die sich aus einer ersten Kraftstoffmenge des zugehörigen Saugrohrinjektors und einer zweiten Kraftstoffmenge des zugehörigen Brennrauminjektors zusammensetzt. Die Motorsteuerung 13 weist eine Steuereinheit 17 zur Ansteuerung der Injektoren 7 und 9 und eine Adaptionseinheit 15 zur Adaption der Injektoren 7 und 9 auf.
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Aufgrund der in die Brennräume eingespritzten Gesamtkraftstoffmenge sowie ein diesem zugeführter Frischluftstrom und die stattfindende Verbrennung ergibt sich ein Abgasstrom, der über eine Abgasanlage 21 geführt wird. Die Abgasanlage 21 kann eine oder mehrere Abgasreinigungskomponenten sowie entsprechende Sensoren, beispielsweise zumindest einen Sauerstoffsensor aufweisen. Der Abgasanlage 21 ist eine Messstrecke 23 zugeordnet, die beispielsweise den Sauerstoffsensor aufweisen kann. Mittels der Messtrecke 23 ist ein Lambda-Wert 25 ermittelbar, der über einen Soll-Wert-Vergleich mit einem Soll-Wert 27, beispielsweise von λ = 1, verglichen werden kann. Ein entsprechender Vergleichswert steuert einen Lambda-Regler 29 zur Regelung des mittels der Messstrecke 23 ermittelbaren Lambda-Werts 25, des in der Abgasanlage 21 geführten Abgasstroms. Zur Regelung des Lambda-Werts 25 ermittelt der Lambda-Regler 29 ein Reglerausgangssignal 31, das die Steuereinheit 17 so ansteuert, dass die in die Brennräume 3 eingebrachte Gesamtkraftstoffmenge einen dem Soll-Wert 27 entsprechenden Lambda-Wert 25 bewirkt. Das Reglerausgangssignal 31, das beispielsweise eine mittels der Steuereinheit 17 einzustellende Gesamtkraftstoffmasse in Prozent und/oder eine Teilmenge davon, sofern mittels der Steuereinheit 17 eine Vorsteuerung erfolgt, aufweisen kann, wird auch der Adaptionseinheit 15 zugeführt.
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Mittels der Adaptionseinheit 15 können während einer Referenzbetriebsweise des Verbrennungsmotors 5, beispielsweise mit einer konstanten Last und einer konstanten Drehzahl, bei sonst auch konstanten Parametern, wie Temperatur, Umgebungsdruck und/oder ähnliche, verschiedene Verhältnisse zwischen der ersten Kraftstoffmenge und der zweiten Kraftstoffmenge eingestellt werden.
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In den 2 und 3 ist beispielhaft ein Adaptionsvorgang mittels der Adaptionseinheit 15 für einen der Brennräume 3 dargestellt. Dabei wird der Verbrennungsmotor 5 in der Referenzbetriebsweise betrieben. Währenddessen wird, wie in 2 verdeutlicht, die Gesamtkraftstoffmenge 19 zu 100 % mittels des Brennrauminjektors 7 dem Brennraum 3 zugeführt. Entsprechend wird der Saugrohrinjektor 9 mit 0 % angesteuert, wobei dieser keinen Kraftstoff in den Brennraum 3 einbringt. Dies ist mittels eines gestrichelten Pfeils in Richtung des Saugrohrinjektors 9 symbolisiert. Während der Referenzbetriebsweise wird das Verhältnis umgekehrt, was in 3 dargestellt ist, wobei die Gesamtkraftstoffmenge 19 zu 0 % mittels des Brennrauminjektors 7 und zu 100 % mittels des Saugrohrinjektors 9 in den Brennraum 3 eingebracht wird. Dementsprechend ist ein Signalpfeil des Brennrauminjektors 7 in 3 gestrichelt dargestellt. Alle übrigen Brennräume 3 werden während der Durchführung des Verfahrens zu 100 % mit dem Brennraum injektor 7 oder zu 100 % mit dem Saugrohrinjektor 9 mit der entsprechenden Gesamtkraftstoffmenge 19 versorgt. Vorzugsweise werden zunächst alle Brennräume 3 mit demjenigen Injektor versorgt, der eine höhere Genauigkeit aufweist, beispielsweise für niedrige Gesamtkraftstoffmengen 19, die Brennrauminjektoren 7. Der Wechsel findet dann für einen der Brennräume 3 von 100 % Brennrauminjektor 7 auf 100 % Saugrohrinjektor 9 statt. Für hohe Kraftstoffmengen ist es denkbar, dass die Saugrohrinjektoren 9 eine höhere Genauigkeit aufweisen, wobei vorteilhaft alle Brennräume 9 mit dem Saugrohrinjektor 9 versorgbar sind, wobei einer der Brennräume 9 während der Referenzbetriebsweise dann entsprechend umgeschaltet wird. Das Verfahren kann seriell für jeden einzelnen der Brennräume 3 durchgeführt werden. Es ist jedoch auch denkbar, mehrere der Brennräume 3 gleichzeitig entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zu betreiben, wobei die entsprechenden zugeordneten Injektoren 7 und 9 gruppenweise adaptierbar sind. Dies kann besonders vorteilhaft dann erfolgen, wenn die Abgasanlage 21 mehrflutig ausgeführt ist und pro Flut ein separater Lambda-Regler 29 vorgesehen ist. Die Adaption kann dabei vorteilhaft parallelisiert für jeweils einen der Brennräume 3 pro Flut erfolgen.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, das Verhältnis zwischen der ersten Kraftstoffmenge und der zweiten Kraftstoffmenge während der Betriebsweise beliebig einzustellen und zumindest einmalig einen beliebigen Wechsel vorzunehmen. Dabei ist es denkbar, den Wechsel sprunghaft oder auch in Form einer zeitvariablen Veränderung, beispielsweise in Form einer Rampe, vorzunehmen.
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4 zeigt ein Schaubild der Gesamtkraftstoffmenge 19 über der Zeit. Auf einer x-Achse 33 ist die Zeit aufgetragen. Auf einer y-Achse 35 die Gesamtkraftstoffmenge. Mittels einer gestrichelten Linie 37 ist ein Zeitpunkt symbolisiert, bei dem mittels der Adaptionseinheit 15 das erste Verhältnis der Kraftstoffmengen in das zweite Verhältnis der Kraftstoffmengen umgeschaltet wird. Es ist ersichtlich, dass sich dabei eine sprunghafte Änderung der Gesamtkraftstoffmenge 19 ergibt. 4 zeigt einen theoretischen Verlauf der Gesamtkraftstoffmenge 19, bei der fiktiv kein gegenwirkender Eingriff des Lambda-Reglers 29 erfolgt.
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5 zeigt zwei unterschiedliche Schaubilder über der Zeit, wobei ein erstes Schaubild im Wesentlichen dem in 4 dargestellten Schaubild entspricht und ein zweites, unten dargestelltes Schaubild das Reglerausgangssignal 31 über der Zeit darstellt. Der theoretische, in 4 gezeigte Verlauf der Gesamtkraftstoffmenge 19 ist in dem oberen Schaubild der 5 gestrichelt dargestellt. Auf der y-Achse 35 des unteren Schaubilds der 5 ist das Reglerausgangssignal 31 aufgetragen. Es ist ersichtlich, dass als Reaktion auf den Sprung der Gesamtkraftstoffmenge 19 ein Stelleingriff 39 des Lambda-Reglers 29 erfolgt, wobei sich entsprechend des Stelleingriffs 39 die Gesamtkraftstoffmenge 19 wieder dem ursprünglichen Wert, also vor dem Wechsel der Verhältnisse, in den Schaubildern der 5, links der Linie 37 annähert. Der Stelleingriff 39 beziehungsweise die Reglerantwort auf den Sprung der Gesamtkraftstoffmenge 19 ist stark idealisiert dargestellt, entspricht beispielsweise einem idealisierten Integralregler und steht beispielhaft für einen beliebigen Einschwingvorgang des Lambda-Reglers 29. Die eigentliche Adaption beziehungsweise Messung zur Adaption des Brennrauminjektors 7 und/oder des Saugrohrinjektors 9 findet nach dem den Stelleingriff 39 aufweisenden Einschwingvorgang des Lambda-Reglers 29 statt. Dazu wird nach dem Einschwingvorgang eine Differenz 41 des Reglerausgangssignals 31 vor dem Umschalten der Verhältnisse und nach dem Umschalten nach dem Einschwingvorgang gebildet. Mittels der Differenz 41 kann auf eine absolute Kraftstoffmehrmenge, wie in 5 beispielhaft dargestellt, oder eine absolute Kraftstoffmindermenge, die mittels des Reglereingriffs des Lambda-Reglers 29 eingestellt wird, geschlossen werden. Die Differenz 41 kann über mehrere Takte des entsprechenden Brennraums 3 hin ermittelt und entsprechend gemittelt werden, um ein möglicherweise vorhandenes Schwingverhalten des Lambda-Reglers 29 auszumitteln und/oder um etwaige Messungenauigkeiten auszumitteln. Mittels der Differenz 41 kann der ungenauere der Injektoren 7 und 9 so justiert werden, dass sich bei einem erneuten Durchführen des Verfahrens, also einem erneuten Wechseln des Verhältnisses während der Referenzbetriebsweise kein Sprung der Gesamtkraftstoffmenge 19 mehr ergeben würde. Dieser Schritt ist nicht zwangsläufig erforderlich, kann jedoch vorteilhaft zur Verifizierung des Adaptionsergebnisses durchgeführt werden.
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Jeder Brennraum 3 beziehungsweise Zylinder des Verbrennungsmotors 5 verfügt über den Saugrohrinjektor 9 in dem Saugrohr 11 und den direkt in den Brennraum 3 einspritzenden Brennrauminjektor 7. Durch die Umschaltung zwischen Saugrohr und Direkteinspritzung für einen oder mehrere der Brennräume 3 kann in einem stationären Lastpunkt der Referenzbetriebsweise über eine Abweichung eines Lambda-Signals beziehungsweise des gemessenen Lambda-Werts 25 auf eine Streuung der Injektoren 7 und 9 zurückgeschlossen werden.
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Der Verbrennungsmotor 5 wird stationär, beispielsweise im Leerlauf mit einer reinen Direkteinspritzung für alle Brennräume 3 betrieben, wobei das Reglerausgangssignal 31 beziehungsweise eine daraus ermittelbare abgesetzte Kraftstoffmenge ermittelt und als Referenzinformation abgelegt wird.
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Als Anregung des eingeschwungenen Lambda-Regelkreises des Lambda-Reglers 29 wird während der Referenzbetriebsweise einer der Brennräume 3 oder werden mehrere der Brennräume 3 auf Saugrohreinspritzung mittels der Saugrohrinjektoren 9 umgestellt.
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Darauf ergibt sich die Antwort des Lambda-Reglers 29 beziehungsweise der in 5 dargestellte Stelleingriff 39, wobei im eingeschwungenen Zustand erneut die abgesetzte Kraftstoffmenge ermittelt werden kann, beispielsweise gemittelt über mehrere Takte, die mit der abgelegten Referenz verglichen werden kann. Dabei wird die Differenz 41 zwischen den beiden Werten gebildet, die vorteilhaft über einen geeigneten Algorithmus zurückgerechnet und dem System mit dem niedrigeren Toleranzwert, beispielsweise für geringe Kraftstoffmengen der Brennrauminjektor 7 und für hohe Kraftstoffmengen der Saugrohrinjektor 9, zugeordnet werden kann. Über diese Zuordnung kann vorteilhaft der jeweilige Injektor 7, 9 justiert beziehungsweise adaptiert werden.
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Das Verfahren kann vorteilhaft für jeden der Brennräume 3 einzeln oder in Brennraumgruppen wiederholt werden. Vorteilhaft kann das Verfahren auch nach einer gewissen Betriebszeit des Verbrennungsmotors 3 durchgeführt werden, um eine Injektordrift zu kompensieren.
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Vorteilhaft kann das Verfahren auch in Kombination mit einer Umschaltung auf Mehrfacheinspritzungen zumindest eines der Injektoren 7 und 9 durchgeführt werden. Dabei können vorteilhaft durch ein sogenanntes Einspritzsplitting beziehungsweise die Mehrfacheinspritzung andere Punkte der jeweiligen Injektorkennlinien adaptiert werden.
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Grundsätzlich ist es vorteilhaft möglich eine Adaption von zwei oder mehr Injektoren die einem gemeinsamen Brennraum 3 zugeordnet sind vorzunehmen, also beispielsweise auch falls zwei der Saugrohrinjektoren 9 und/oder zwei der Brennrauminjektoren 7 pro Brennraum 3 vorgesehen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 3
- Brennräume
- 5
- Verbrennungsmotor
- 7
- Brennrauminjektor
- 9
- Saugrohrinjektor
- 11
- Saugrohr
- 13
- Motorsteuerung
- 15
- Adaptionseinheit
- 17
- Steuereinheit
- 19
- Gesamtkraftstoffmenge
- 21
- Abgasanlage
- 23
- Messstrecke
- 25
- Lambda-Wert
- 27
- Soll-Wert
- 29
- Lambda-Regler
- 31
- Reglerausgangssignal
- 33
- x-Achse
- 35
- y-Achse
- 37
- gestrichelte Linie
- 39
- Stelleingriff
- 41
- Differenz
