DE102011109482A1 - Modellbasierte Methodik zur Steuerung einer Übergangs-Zeiteinstellung der Kraftstoffeinspritzung - Google Patents

Modellbasierte Methodik zur Steuerung einer Übergangs-Zeiteinstellung der Kraftstoffeinspritzung Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung umfasst, dass Betriebsparameter des Verbrennungsmotors überwacht werden, dass ein Start einer Einspritzung in Ansprechen auf die Motorbetriebsparameter ermittelt wird, dass eine Einlassluftströmung überwacht wird, die eine Restgaskomponente umfasst, dass eine Abgasströmung überwacht wird, dass eine Kraftstoffströmung überwacht wird, dass eine Zeitkonstante, die einer Reaktionszeit der Einlassluftströmung entspricht, basierend auf der Einlassluftströmung, der Abgasströmung und der Kraftstoffströmung ermittelt wird, dass der Start der Einspritzung mit der Zeitkonstante modifiziert wird und dass der Motor gemäß dem modifizierten Start der Einspritzung gesteuert wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung.
  • HINTERGRUND
  • Die Angaben in diesem Abschnitt liefern nur auf die vorliegende Offenbarung bezogene Hintergrundinformation und stellen möglicherweise keinen Stand der Technik dar.
  • Während des Betriebs eines Motors mit vorgemischter Ladung und Kompressionszündung (PCCI-Motors) hängt die selbstgezündete Verbrennung von der Zylinderladungstemperatur, der Ladungszusammensetzung und dem Zylinderdruck bei dem Schließen des Einlassventils ab. Daher müssen die Steuereingaben für den Motor, wie beispielsweise die Kraftstoffmenge, die zeitliche Einstellung der Kraftstoffeinspritzung, die AGR-Ventilöffnungsposition sowie die Einlass- und die Auslassventilprofile, abgestimmt werden, um sicherzustellen, dass solche Schlüssel-Zylindervariablen innerhalb eines Bereichs liegen, in dem die selbstgezündete Verbrennung effektiv erreicht werden kann. Unter diesen Eingaben sind die Menge des Restgases, das für den Motor verfügbar ist, und die zeitliche Einstellung des Starts der Kraftstoffeinspritzung wichtig. Die Menge des verfügbaren Restgases ist ein Parameter mit langsamem Ansprechen, der das Steuern von Übergangszuständen ohne übermäßiges hörbares Verbrennungsgeräusch und ohne Unregelmäßigkeiten der Drehmomentabgabe erschwert.
  • Während der PCCI-Verbrennung wird die Steuerung der Variablen durch stationäre Motorkalibrierungen bestimmt. Wenn der stationäre Motorbetrieb unterbrochen wird, beispielsweise während eines angeforderten Drehmomentübergangs oder eines Verbrennungsmoduswechsels, wird der Motor zu einer neuen stationären Kalibrierung bei dem angeforderten Betriebszustand gesteuert, wie er anhand der neuen Drehmomentanforderung eines Bedieners ermittelt wird. Dieser Typ von Steuerung berücksichtigt nicht, dass die Motoraktuatoren und die zugeordneten Steuerparameter unterschiedliche Reaktionszeiten aufweisen können, wobei das Ansprechen der Restgasmasse zu den langsamsten gehört. Bei kleinem Drehmoment und bei Verbrennungsmoduswechseln liegen die Reaktionszeiten dicht genug beieinander, sodass Drehmomentstörungen und das hörbare Verbrennungsgeräusch minimiert werden. Bei großen Übergängen können die Reaktionszeiten nicht zu der Übergangsrate passen, was zu einem Verlust der Verbrennungskontrolle führt, bis die Motoraktuatoren und die Reaktionszeiten der zugeordneten Steuerparameter ansprechen können. Die Dauer des Kontrollverlustes führt zu Drehmomentstörungen und zu einem hörbaren Verbrennungsgeräusch. Wenn der Kontrollverlust auftritt, führt dies auch zu Emissionsspitzen, da der Verbrennungsprozess nicht länger innerhalb der Betriebsparameter arbeitet.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung umfasst, dass Betriebsparameter des Verbrennungsmotors überwacht werden, dass ein Start einer Einspritzung in Ansprechen auf die Motorbetriebsparameter ermittelt wird, dass eine Einlassluftströmung überwacht wird, die eine Restgaskomponente umfasst, dass eine Abgasströmung überwacht wird, dass eine Kraftstoffströmung überwacht wird, dass eine Zeitkonstante, die einer Reaktionszeit der Einlassluftströmung entspricht, basierend auf der Einlassluftströmung, der Abgasströmung und der Kraftstoffströmung ermittelt wird, dass der Start der Einspritzung mit der Zeitkonstante modifiziert wird und dass der Motor gemäß dem modifizierten Start der Einspritzung gesteuert wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, von denen:
  • 1 ein schematisches Diagramm ist, das einen beispielhaften Verbrennungsmotor, ein beispielhaftes Steuermodul und ein beispielhaftes Abgas-Nachbehandlungssystem darstellt, die gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung konstruiert sind;
  • 2 eine Graphik von Daten ist, die bei einem bekannten Verbrennungsmotor mit Kompressionszündung, der in einem PCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, während des Betriebs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung erfasst wurden;
  • 3 eine Graphik von Daten ist, die anhand des Betriebs einer Ausführungsform der Offenbarung während des Motorbetriebs in einem PCCI-Verbrennungsmodus während eines Betriebs mit dem Steuerparameter SOI und dem Betriebsparameter IMEP, die über der Zeit gezeigt sind, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung erfasst wurden;
  • 4 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung einen beispielhaften Verbrennungsmotor mit Kompressionszündung schematisch zeigt und Variablen graphisch darstellt, die zum Ermitteln der Zeitkonstante verwendet werden; und
  • 5 ein Steuerschema gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung darstellt, das Gleichungen zum Berechnen eines Korrekturfaktors einer Übergangs-Zeiteinstellung für beispielhafte PCCI-Motoren entweder in einer Steuerkette oder in einer Regelung verwendet.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, wobei das Gezeigte nur zu dem Zweck dient, bestimmte beispielhafte Ausführungsformen darzustellen, und nicht zu dem Zweck, selbige einzuschränken, ist 1 ein schematisches Diagramm, das einen beispielhaften Verbrennungsmotor 10, ein beispielhaftes Steuermodul 5 und ein beispielhaftes Abgas-Nachbehandlungssystem 15 darstellt, die gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung konstruiert sind. Der beispielhafte Motor 10 umfasst einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor 10 mit Direkteinspritzung und Kompressionszündung, der in einem Verbrennungsmodus mit vorgemischter Ladung und Kompressionszündung (PCCI-Verbrennungsmodus) betreibbar ist und Hubkolben 22 aufweist, die an einer Kurbelwelle 24 befestigt und in Zylindern 20 bewegbar sind, die Verbrennungskammern 34 mit variablem Volumen definieren. Die Kurbelwelle 24 ist mit einem Fahrzeuggetriebe und einem Endantrieb funktional verbunden, um in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung eines Bedieners (TO_REQ) ein Traktionsdrehmoment an diesen zu liefern. Der Motor 10 verwendet vorzugsweise einen Viertaktbetrieb, bei dem jeder Motor-Verbrennungszyklus 720 Grad der Winkeldrehung der Kurbelwelle 24 umfasst, die in vier Stufen von 180 Grad aufgeteilt werden (Einlass-Kompression-Expansion-Auslass), welche die Hubbewegung des Kolbens 22 in dem Motorzylinder 20 beschreiben. Ein Zielrad 26 mit mehreren Zähnen ist an der Kurbelwelle 24 befestigt und dreht sich mit dieser. Der Motor 10 umfasst Detektionseinrichtungen, um den Motorbetrieb zu überwachen, und Aktuatoren, die den Motorbetrieb steuern. Die Detektionseinrichtungen und die Aktuatoren sind mit dem Steuermodul 5 signaltechnisch oder funktional verbunden.
  • Der Motor 10 umfasst vorzugsweise einen Viertakt-Verbrennungsmotor 10 mit Direkteinspritzung, der eine Verbrennungskammer mit variablem Volumen aufweist, die durch die Hubbewegung des Kolbens in dem Zylinder zwischen einem oberen Totpunkt (TDC) und einem unteren Totpunkt (BDC) und durch einen Zylinderkopf definiert ist, der ein Einlassventil und ein Auslassventil umfasst. Der Kolben 22 führt in sich wiederholenden Zylinder eine Hubbewegung aus, wobei jeder Zyklus einen Einlass-, Kompressions-, Expansions- und Auslasstakt umfasst.
  • Der Motor 10 weist vorzugsweise ein Luft/Kraftstoff-Betriebsregime auf, das hauptsächlich überstöchiometrisch ist. Ein Fachmann versteht, dass Aspekte der Offenbarung auf andere Motorausbildungen anwendbar sind, die hauptsächlich überstöchiometrisch arbeiten, z. B. mager verbrennende Motoren mit Funkenzündung. Während des normalen Betriebs des Motors 10 mit Kompressionszündung tritt ein Verbrennungsereignis während jedes Motorzyklus auf, wenn eine Kraftstoffladung in die Verbrennungskammer 34 eingespritzt wird, um mit der Einlassluft eine Zylinderladung zu bilden. Die Einlassluft umfasst eine Rest-Abgaskomponente, wie nachstehend im Detail beschrieben wird, und eine Frischluftkomponente. Die Zylinderladung wird anschließend durch die Wirkung von deren Kompression während des Kompressionstakts verbrannt.
  • Der Motor 10 ist ausgebildet, um über einen weiten Bereich von Temperaturen, Zylinderladungen (Luft, Kraftstoff und Restgas) und Einspritzungsereignissen zu arbeiten. Die hierin beschriebenen Verfahren sind speziell für den Betrieb bei Motoren mit Direkteinspritzung und Kompressionszündung geeignet, die überstöchiometrisch arbeiten, um während des laufenden Betriebs Zustände von Motor-Steueraktuatoren und zugeordneten Motorbetriebsparametern zu ermitteln, die mit der Wärmefreigabe in jeder der Verbrennungskammern korrelieren. Die Verfahren sind ferner auf andere Motorausbildungen anwendbar, die Motoren mit Funkenzündung einschließlich solcher umfassen, die zur Verwendung von Strategien mit homogener Kompressionszündung (HCCI-Strategien) ausgebildet sind. Die Verfahren sind auch auf Übergänge zwischen Verbrennungsmodi anwendbar, z. B. bei einem Motor, der sowohl mit Kompressionszündung als auch mit PCCI oder sowohl mit Funkenzündung als auch mit HCCI betreibbar ist. Die Verfahren sind auf Systeme anwendbar, die Betriebsweisen mit Abgasrückatmung anwenden, z. B. mit einer Ventilüberlappung, die ausgestaltet ist, um kürzlich ausgestoßenes Abgas einzulassen (interne Abgasrückführung), oder mit einzeln variabler Ventilbetätigung, wobei die Kenntnis eines Restgas-Massenbetrags für die Verbrennungssteuerung verwendet wird.
  • Detektionseinrichtungen sind an dem Motor 10 oder in dessen Nähe installiert, um physikalische Eigenschaften zu überwachen und Signale zu erzeugen, die mit Motorbetriebsparametern und Zuständen von Umgebungsbedingungen korrelierbar sind. Die Detektionseinrichtungen umfassen einen Kurbelsensor 44 zum Überwachen der Kurbelwellendrehzahl (RPM), indem Kanten der Zähne des Zielrades 26 mit mehreren Zähnen detektiert werden. Der Kurbelsensor 44 ist bekannt und kann beispielsweise einen Halleffektsensor, einen induktiven Sensor oder einen magnetoresistiven Sensor umfassen. Die Signalausgabe von dem Kurbelsensor 44 (RPM) wird in das Steuermodul 5 eingegeben. Es gibt einen Verbrennungsdrucksensor 30, der eine Druckdetektionseinrichtung umfasst, die ausgebildet ist, um einen Druck in dem Zylinder zu überwachen (COMB_PR). Der Verbrennungsdrucksensor 30 umfasst vorzugsweise eine nicht eingreifende Einrichtung, die einen Kraftaufnehmer mit einem ringförmigen Querschnitt aufweist, der ausgebildet ist, um an einer Öffnung für eine Glühkerze 28 in dem Zylinderkopf installiert zu werden. Der Verbrennungsdrucksensor 30 ist in Verbindung mit der Glühkerze 28 installiert, wobei der Verbrennungsdruck mechanisch durch die Glühkerze zu dem Sensor 30 übertragen wird. Das Ausgangssignal COMB_PR des Detektionselements des Verbrennungsdrucksensors 30 ist dem Zylinderdruck proportional. Das Detektionselement des Verbrennungsdrucksensors 30 umfasst eine piezokeramische oder eine andere Einrichtung, die als solche ausbildbar ist. Andere Detektionseinrichtungen umfassen vorzugsweise einen Krümmerdrucksensor zum Überwachen des Krümmerdrucks (MAP) und des barometrischen Umgebungsdrucks (BARO), einen Luftmassenströmungssensor zum Überwachen einer Einlass-Luftmassenströmung (Einlass-MAF) und einer Einlasslufttemperatur (TIN) sowie einen Kühlmittelsensor 35 (KÜHLMITTEL). Das System kann einen Abgassensor 16 (ABGAS) umfassen, z. B. einen elektrochemischen, Infrarot-, Ultraschall- und Laser-Sensor für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit weitem Messbereich, um Zustände eines oder mehrerer Abgasparameter zu überwachen, z. B. der Temperatur, des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, des Sauerstoffgehalts und der Bestandteile. Ein Fachmann versteht, dass es andere Detektionseinrichtungen und Verfahren zu Zwecken der Steuerung und Diagnose geben kann. Die Bedienereingabe, in der Form der Drehmomentanforderung des Bedieners (TO_REQ), wird typischerweise durch ein Gaspedal und ein Bremspedal erhalten, neben anderen Einrichtungen. Der Motor 10 ist vorzugsweise mit anderen Sensoren zum Überwachen von Motorbetriebszuständen und zu Zwecken der Systemsteuerung ausgestattet. Jede der Detektionseinrichtungen ist mit dem Steuermodul 5 signaltechnisch verbunden, um eine Signalinformation zu liefern, die durch das Steuermodul 5 umgewandelt wird, um den Zustand des entsprechenden überwachten Motorsteuerparameters zu ermitteln. Es versteht sich, dass diese Ausbildung darstellend und nicht einschränkend ist und umfasst, dass verschiedene Detektionseinrichtungen durch funktional äquivalente Einrichtungen und Algorithmen ersetzbar sind.
  • Die Aktuatoren sind an dem Motor 10 installiert und werden durch das Steuermodul 5 gesteuert, um Zustände in Ansprechen auf Bedienereingaben zu steuern. Dies umfasst das Steuern eines Zustands jedes Steuerparameters für jeden Aktuator, um Zustande von Motorbetriebsparametern zu erreichen. Die Aktuatoren umfassen eine elektronisch gesteuerte Drosseleinrichtung, die eine Drosselöffnung gemäß einer befohlenen Eingabe (ETC) steuert, und mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 12 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in jede der Verbrennungskammern in Ansprechen auf ein Befehlssignal (INJ_PW), von denen alle in Ansprechen auf die Drehmomentanforderung des Bedieners (TO_REQ) gesteuert werden. Es gibt ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 32 und einen Abgasrückführungskühler, welche die Strömung des außen zurückgeführten Abgases in den Motoreinlass in Ansprechen auf ein Steuersignal (AGR) von dem Steuermodul 5 steuern. Es ist einzusehen, dass die Masse des Restgases in dem Zylinder eine Kombination des außen zurückgeführten Abgases und eines beliebigen in dem Zylinder verbleibenden Abgases aus einem vorhergehenden Motorzyklus ist. Die Glühkerze 28 umfasst eine bekannte Einrichtung und ist in jeder der Verbrennungskammern installiert, in welcher der Verbrennungsdrucksensor 30 untergebracht ist.
  • Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 ist ein Element eines Kraftstoffeinspritzungssystems, das mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen umfasst, die jeweils zum direkten Einspritzen der Kraftstoffladung, d. h. einer Kraftstoffmasse, in eine der Verbrennungskammern 34 in Ansprechen auf das Befehlssignal INJ_PW von dem Steuermodul 5 ausgebildet sind. Jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 12 wird durch ein Kraftstoffverteilsystem mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt und weist Betriebseigenschaften auf, die eine minimale Pulsweite und eine zugeordnete minimale steuerbare Kraftstoffströmungsrate sowie eine maximale Kraftstoffströmungsrate umfassen. Betriebsparameter, die dem Befehlssignal (INJ_PW) zugeordnet sind, umfassen den Start der Einspritzung (SOI) und die Pulsweite (INJ_PW). Der SOI ist die Beziehung zwischen der Position des Kolbens 22 in dem Zylinder 34 in Graden vor dem oberen Totpunkt, bei denen die Kraftstoffeinspritzung während des Kompressionstakts des Motorbetriebs beginnt.
  • Der Motor 10 ist mit einem steuerbaren Ventiltrieb ausgestattet, der zum Einstellen des Öffnens und Schließens der Einlass- und Auslassventile jedes der Zylinder betreibbar ist, wobei die Steuerparameter eines oder mehrere von der Ventilzeiteinstellung, der Ventilphaseneinstellung (d. h. die Zeiteinstellung relativ zu dem Kurbelwinkel und der Kolbenposition) und der Größe des Hubs der Ventilöffnungen umfassen. Ein beispielhaftes System umfasst eine variable Nockenphaseneinstellung (VCP) und einen variablen Ventilhub (VLC), die für Motoren mit Kompressionszündung, Motoren mit Funkenzündung, PCCI-Motoren und HCCI-Motoren anwendbar sind.
  • Steuermodul, Modul, Steuerung, Controller, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Ausdrücke bedeuten eine geeignete oder verschiedene Kombinationen eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC) oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise, eines elektronischen Schaltkreises oder mehrerer elektronischer Schaltkreise, einer zentrale Verarbeitungseinheit oder mehrerer zentraler Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise ein Mikroprozessor bzw. Mikroprozessoren) und eines zugeordneten Speichers und einer zugeordneten Archivierung (Festwertspeicher, programmierbarer Festwertspeicher, Arbeitsspeicher, Festplatte usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eines Schaltkreises der Schaltungslogik oder mehrerer Schaltkreise der Schaltungslogik, einer oder mehrerer Eingabe/Ausgabe-Schaltung(en) und -Einrichtungen, geeigneter Signalkonditionierungs- und Pufferschaltungen sowie anderer geeigneter Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Das Steuermodul weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, die residente Software-Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die in dem Speicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen zu schaffen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt. Die Algorithmen werden beispielsweise von der zentralen Verarbeitungseinheit ausgeführt und dienen dazu, Eingaben von den Detektionseinrichtungen und anderen Steuermodulen im Netzwerk zu überwachen sowie Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Aktuatoren zu steuern. Die Schleifenzyklen können während des laufenden Motor- und Fahrzeugbetriebs in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, beispielsweise jede 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden. Alternativ können die Algorithmen in Ansprechen auf ein Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
  • Das Steuermodul 5 führt einen darin gespeicherten algorithmischen Code aus, um die zuvor erwähnten Aktuatoren zum Erreichen von Zuständen für die Motorsteueraktuatoren zu steuern, was die Drosselposition (ETC), die Kraftstoffeinspritzungsmasse (INJ_PW), den SOI, die AGR-Ventilposition (AGR) zum Steuern der Strömung der zurückgeführten Abgase, den Glühkerzenbetrieb (GLÜHKERZE) und die Steuerung der Zeiteinstellung, der Phaseneinstellung und des Hubs von Einlass- und/oder Auslassventilen bei Systemen umfasst, die derart ausgestattet sind. Das Steuermodul 5 ist ausgebildet, um Eingabesignale von dem Bediener (z. B. eine Gaspedalposition und eine Bremspedalposition) zum Ermitteln der Drehmomentanforderung TO_REQ des Bedieners und zum Ermitteln von Zuständen der Motorbetriebsparameter von den Sensoren zu empfangen, welche die Motordrehzahl (RPM) und die Einlasslufttemperatur (Tin) sowie die Kühlmitteltemperatur und andere Umgebungsbedingungen angeben. Das Steuermodul 5 kann in einer Steuerkette ohne Verbrennungs-Rückkopplungssteuerung oder in einer Regelung mit Verbrennungs-Rückkopplungssteuerung betreiben werden.
  • Bei beispielhaften Motoranwendungen mit Kompressionszündung arbeitet der Motor 10 in einem PCCI-Verbrennungsmodus. Der PCCI-Verbrennungsmodus umfasst eine Teileinspritzung von Kraftstoff früh in dem Kompressionstakt des Verbrennungszyklus, was zu einem Vorgemisch aus Kraftstoff und Einlassluft in der Verbrennungskammer 34 führt, um eine niedrige Verbrennungstemperatur zu bewirken, und er wird bei einem mageren oder stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert. Bei einer Ausführungsform wird ein Restgasanteil, d. h. eine Masse des Restgases in dem Zylinder als ein Prozentanteil der Masse einer gesamten Zylinderladung, auf eine hohe Verdünnungsrate gesteuert, z. B. größer als 40% der Zylinderladungsmasse. Bei Systemen, die derart ausgestattet sind, werden die Einlass- und die Auslassventile auf eine Ventilposition mit niedrigem Hub gesteuert, und die Zeiteinstellung des Einlass- und des Auslasshubs arbeitet in einem Zustand mit negativer Ventilüberlappung (NVO).
  • 2 ist eine Graphik von Daten, die bei einem bekannten Verbrennungsmotor 10 mit Kompressionszündung, der in dem PCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, während des Betriebs erfasst wurden. Die überwachten Motorbetriebsparameter des SOI und des indizierten mittleren effektiven Drucks (IMEP) sind über der Zeit dargestellt. Ein Übergangsbetrieb tritt auf, wenn eine Änderung in der Drehmomentanforderung des Bedieners (TO_REQ) durch das Steuermodul 5 detektiert wird, und es erfordert eine Änderung in den Motorbetriebsparametern in Ansprechen auf die Änderung der Drehmomentanforderung des Bedieners. Eine SOI-Kurve ist allgemein bei 50 gezeigt, und sie ist eine Funktion des in den Zylinder 34 eingespritzten Kraftstoffs in Grad vor dem oberen Totpunkt (DBTDC), und eine entsprechende IMEP-Kurve ist allgemein bei 52 gezeigt und als Druck (Bar) dargestellt. Die SOI-Kurve 50 steht mit der Drehmomentanforderung des Bedieners (TO_REQ) in Beziehung, wobei eine Änderung in der Drehmomentanforderung des Bedieners eine Änderung des SOI bewirkt. Die IMEP-Kurve 52 zeigt die resultierende Kraft des Verbrennungsprozesses an der Oberseite des Kolbens 22. Die IMEP-Kurve 52 ist daher die Kraft, die den Kolben 22 abwärts drückt und die Kurbelwelle 26 dreht, um ein Ausgangsdrehmoment zu erzeugen. Es ist einzusehen, dass der IMEP eine direkte Beziehung zu dem Motorbetriebsdrehmoment aufweist, aber bevor Motorverluste, z. B. Reibungsverluste, berücksichtigt werden.
  • Bekannte Steuerschemata für den Betrieb des Motors in dem PCCI-Verbrennungsmodus umfassen die Verwendung eines stationären Kennfeldes, um in Ansprechen auf die Drehmomentanforderung des Bedieners und die Umgebungsbedingungen bevorzugte Zustände für die Motorsteuerung zu ermitteln, die verschiedenen Aktuatoren zugeordnet sind, z. B. die Masse und die Zeiteinstellung der Kraftstoffeinspritzung, die AGR-Ventilposition, die AGR-Massenströmung, den Glühkerzenbetrieb sowie die Zeiteinstellung, die Phaseneinstellung und den Hub der Einlass- und/oder der Auslassventile. Wenn sich die Drehmomentanforderung des Bedieners (TO_REQ) von dem derzeitigen stationären Kennfeld auf ein neues stationäres Kennfeld ändert, wechselt das Steuerschema von den Motorbetriebsparametern des derzeitigen stationären Kennfeldes auf die Motorbetriebsparameter des neuen stationären Kennfeldes.
  • Jeder Motorsteueraktuator weist eine Reaktionszeit auf, die mit einer Zustandsänderung verbunden ist, was bedeutet, dass es eine Verzögerungszeit zwischen einer angewiesenen Zustandsänderung eines Motorsteueraktuators und einer Zustandsänderung eines zugeordneten Motorbetriebsaktuators gibt. Es ist bekannt, dass bestimmte Aktuatoren ein schnelles dynamisches Ansprechen aufweisen und innerhalb eines einzelnen Motorzyklus oder Zylinderereignisses auf eine neue angewiesene Ausgabe eingestellt werden können, und sie sind als schnelle Motoraktuatoren bekannt. Die schnellen Motoraktuatoren umfassen beispielsweise die Zeiteinstellung der Einspritzung, den Zündfunkenzeitpunkt und den Ventilhub. Andere Motoraktuatoren sind relativ gesehen langsamer, um eine Änderung in Ansprechen auf ein Steuersignal zu bewirken, und sie benötigen aufgrund von Komponententrägheiten, mechanischen Ansprechzeiten und Luftströmungsverzögerungen mehrere Motorzyklen oder Zylinderereignisse, um auf eine neue angewiesene Ausgabe eingestellt zu werden, und sie sind als langsame Motoraktuatoren bekannt. Langsame Motoraktuatoren umfassen beispielsweise die AGR-Ventilposition und die entsprechende Restgasströmung, die Drosselposition und die Ventilphaseneinstellung. Abweichungen in den Ansprechzeiten zwischen den schnellen Motoraktuatoren und den langsamen Motoraktuatoren können den Verbrennungsprozess unterbrechen, was anhand einer IMEP-Kurve gezeigt werden kann.
  • Ein langsamer Übergang ist eine Änderung in der Drehmomentanforderung des Bedieners unterhalb eines Schwellenwerts, die dazu führt, dass die langsamen und die schnellen Motor-Steueraktuatoren in der Lage sind, während der Änderung in der Drehmomentanforderung des Bedieners eine robuste Verbrennung aufrecht zu erhalten. Ein Beispiel des langsamen Übergangs, der mit der Drehmomentanforderung des Bedieners in Beziehung steht, ist an der SOI-Kurve 50 während der Dauer angegeben, die mit A bezeichnet ist. Die resultierende IMEP-Kurve 52, die ebenso über derselben Zeitdauer mit A bezeichnet ist, gibt an, dass ein glatter Übergang auftritt. Ein schneller Übergang ist eine Änderung in der Drehmomentanforderung des Bedieners oberhalb eines Schwellenwerts, die dazu führt, dass die Motor-Steueraktuatoren nicht in der Lage sind, während der Änderung in der Drehmomentanforderung des Bedieners eine robuste Verbrennung aufrecht zu erhalten. Die Motor-Steueraktuatoren, die von Interesse sind, umfassen die Position des AGR-Ventils und die AGR-Massenströmung. Beispiele schneller Übergänge sind an der SOI-Kurve 50 gezeigt und mit B und C bezeichnet. In beiden Fällen ist die resultierende ungesteuerte IMEP-Kurve 52 eine nicht kontinuierliche Kurve, wie sie mit B bzw. C bezeichnet ist und eine instabile Verbrennung angibt. Die Zustände der langsamen Motoraktuatoren sind nicht in der Lage, eine robuste Verbrennung ohne übermäßiges hörbares Verbrennungsgeräusch aufrecht zu erhalten. Diese Schwankung ist eine Folge einer unvollständigen Verbrennung und führt zu Emissionsspitzen während der schnellen Übergangsbedingungen.
  • 3 ist eine Graphik von Daten, die anhand des Betriebs einer Ausführungsform der Offenbarung während des Motorbetriebs in dem PCCI-Verbrennungsmodus während eines Betriebs mit Zuständen des Steuerparameters SOI und des Motorbetriebsparameters IMEP erfasst wurden, die über der Zeit gezeigt sind. Die SOI-Grafik zeigt die ungesteuerte SOI-Kurve 50, der eine gesteuerte SOI-Kurve 54 der bevorzugten Ausführungsform unter ähnlichen Testbedingungen überlagert ist. Die gesteuerte SOI-Kurve 54 verwendet eine Zeitkonstante (4), um den SOI zum Steuern des Verbrennungsprozesses anzupassen und das hörbare Verbrennungsgeräusch, die Drehmomentunterbrechungen und die Emissionsspitzen mittels des Prozesses zu verringern, dem 5 zugeordnet ist und der nachstehend im Detail beschrieben wird. Die Zeitkonstante τ ist ein Term, der die Ansprechzeit der Motorbetriebsparameter und der verschiedenen Motoraktuatoren berücksichtigt. Das Steuersystem verwendet die Zeitkonstante τ, um sicherzustellen, dass der Motor 10 innerhalb einer akzeptierbaren Grenze für das Verbrennungsgeräusch und ohne Drehmomentunterbrechungen oder Unterbrechungen mit Emissionen arbeitet, indem eine Restgasströmung und eine Masse des Restgases in dem Zylinder ermittelt werden, wie es hierin beschrieben ist.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Restgasanteil unter Verwendung einer Information ermittelt, die von dem Luftmassenströmungssensor (MAF) und dem Abgassensor (ABGAS) empfangen wird. Der Restgasanteil wird unter Verwendung des Steuermoduls 5 ermittelt, indem Strömungen der verbrannten Masse und Strömungen der nicht verbrannten Masse in dem Einlasskrümmer und in dem Abgaszustrom nachverfolgt werden. Diese Einlass- und Abgaszusammensetzungen können verwendet werden, um die Zeitkonstante τ zu ermitteln. Sobald die Zeitkonstante τ ermittelt ist, wird sie verwendet, um den Zustand des Steuerparameters SOI zu modifizieren, wie es in der Kurve 54 bezogen auf die nicht modifizierte Kurve 50 gezeigt ist. Der modifizierte Zustand des SOI-Parameters führt zu einer glatteren SOI-Kurve 54, und insbesondere treten die Übergangsbedingungen nun über eine längere Zeitdauer auf. Die IMEP-Kurve 56 bleibt jedoch relativ unverändert und spricht auf die Drehmomentanforderung des Bedieners an. Während der schnellen Übergangsabschnitte, die bei E und F gezeigt sind, behält der IMEP einen kontinuierlichen Übergang bei, wodurch die Drehmoment-Instabilität, das hörbare Verbrennungsgeräusch und die Emissionsspitzen beseitigt werden.
  • Die Ermittlung der Zeitkonstante τ kann weiter erläutert werden, indem die folgenden Gleichungen betrachtet werden. 4 stellt einen beispielhaften Verbrennungsmotor 10 mit Kompressionszündung schematisch dar und zeigt graphisch die Variablen, die zur Ermittlung der Zeitkonstante verwendet werden. Die dominante Dynamik für den Restgasanteil muss rationalisiert werden. Dieser kann ermittelt werden, indem die Dynamik des Restgasanteils sowohl in der Einlass- als auch in der Auslass-Luftströmungsrate (AFR) wie folgt berechnet wird: [O2i,x] = g(1 – Fi,x) [1] wobei O2i,x die Sauerstoffkonzentration in dem Einlasskrümmer und in dem Abgaszustrom ist, g ein konstanter Skalierungsfaktor ist, z. B. die Sauerstoffkonzentration von Luft, und Fi,x die verbrannten Abgasanteile in dem Einlass- bzw. in dem Auslasskrümmer sind. Die Dynamik des Restgasanteils in dem Einlasskrümmer wird ermittelt durch:
    Figure 00160001
    wobei Vi das Volumen des Einlasskrümmers ist, pi die Luftdichte an dem Einlass ist, Wegr die Strömung des AGR-Gases in dem Einlasskrümmer ist und Wc die Strömung von Frischluft durch einen Kompressor ist, wie beispielsweise einen Turbolader oder einen Turbokompressor (oder in dem Fall eines selbstsaugenden Motors die Frischluft in dem Einlass). Die Dynamik des Restgasanteils in dem Auslasskrümmer wird ermittelt durch:
    Figure 00170001
    wobei Vx das Volumen des Auslasskrümmers ist, ρx die Luftdichte an dem Auslass ist und We,out die Strömung des Abgases in dem Auslasskrümmer ist. Der Restgasanteil Fe an dem Auslass nach der Verbrennung wird berechnet als:
    Figure 00170002
    wobei We,in die Einlassluft ist (Abgas und Frischluft), die in den Zylinder eingeleitet wird, AFRs das stächiometrische Luft-Kraftstoffverhältnis ist und Wf die Kraftstoffströmung in den Zylinder ist. Indem Gleichung 4 in Gleichung 3 eingesetzt wird, wird die Dynamik des Restgasanteil an dem Auslass zu:
    Figure 00170003
    wobei mx die Masse an dem Auslass oder Vxρx von Gleichung 3 ist. Im stationären Zustand sind der Restgasanteil an dem Einlass (von Gleichung 2) und der Restgasanteil an dem Auslass (von Gleichung 5) jeweils:
    Figure 00180001
    wobei AFR das tatsächliche Luft-Kraftstoffverhältnis ist. Es sollte beachtet werden, dass die Dynamik des Restgasanteils linear in den Zuständen ist, die durch die Kraftstoffströmung angeregt werden, die Koeffizienten umfassen jedoch mehrere Strömungsterme. Die Abgasdynamik ist viel schneller als die Einlassdynamik, und daher ist der Restgasanteil Fx an dem Auslasskrümmer ungefähr gleich dem Abgasanteil Fe in dem Zylinder nach der Verbrennung.
  • Um einen zweiten Zustand aus den Gleichungen zu beseitigen, kann eine singuläre Störungstheorie angewendet werden, wie sie Fachleuten bekannt ist. Der Restgasanteil in dem Zylinder vor der Verbrennung steht in einer direkten Beziehung mit einem Prozentanteil der AGR in der Einlassluft zu der Zeit der Verbrennung und verhält sich gemäß der folgenden Dynamik:
    Figure 00180002
    wobei mi die Masse an dem Einlass oder Viρi von Gleichung 2 ist. Wenn die Gleichung in einem Filter erster Ordnung mit einer variablen Zeitkonstante ausgedrückt wird, kann die Gleichung geschrieben werden als: F -i = τ·F .i + Fi [9] die für den stationären Zustand lautet:
    Figure 00190001
  • Daher kann die Zeitkonstante, welche die dominante Dynamik für den Restgasanteil beschreibt, definiert werden als:
    Figure 00190002
    wobei Vd das Hubraumvolumen für den Zylinder ist, N die Motordrehzahl ist und ηv die volumetrische Effizienz ist. Es ist einzusehen, dass die volumetrische Effizienz durch Verfahren ermittelt wird, die in der Technik bekannt sind.
  • Eine Übergangs-Zeiteinstellungskorrektur wird unter Verwendung des momentanen Restgasanteils der Einlassluft abgeleitet, die in die Verbrennungskammer eintritt, was anhand der vorhergehenden Relation ermittelt werden kann und geschrieben wird als:
    Figure 00200001
    wobei Fi,k der momentane Restgasanteil aus dem vorhergehenden Zyklus ist und Ts die Abtastzeit ist. Daher kann die Änderung in dem momentanen Restgasanteil ausgedrückt werden als:
    Figure 00200002
  • Bei dem Berechnen des momentanen Restgasanteils, der zur Verwendung in einer Zylinderladung zur Verfügung steht, kann der Betrag einer Störung der Zeiteinstellung ermittelt werden. Die Störung der Zeiteinstellung wird anhand eines Kennfeldes für den stationären Zustand ermittelt, das den SOI-Parameter umfasst. Der SOI wird anfänglich auf einen stationären Wert gesteuert, wie er anhand des Kennfeldes für den stationären Zustand ermittelt wird, wenn der Motor 10 gestartet wird. Wenn die Drehmomentanforderung des Bedieners von dem Steuermodul 5 empfangen wird, wird auf ein Kennfeld für einen neuen stationären Zustand unter den angeforderten Bedingungen Bezug genommen. Daher wird die Störung der Zeiteinstellung berechnet, um einen Betrag der Störung für einen gegebenen Übergangs-Einlassluftbetrag während des Übergangs zu ermitteln. Wenn der SOI-Parameter durch den Buchstaben u angegeben wird und der stationäre Zustand durch u - angegeben wird, kann der SOI-Parameter im stationären Zustand definiert werden als: u - = g(F -) [14] und u - + Δu = g(F - + ΔF) [15] wobei die Änderung in dem Zustand des SOI-Parameters definiert ist als:
    Figure 00210001
  • Unter Verwendung der vorstehenden Gleichungen kann die Änderung in dem Zustand des SOI-Parameters bezogen auf den Restgasanteil ermittelt werden durch:
    Figure 00210002
  • Ein Filter erster Ordnung zum Modifizieren des Basis-SOI (U(bar)) kann anschließend berechnet werden als:
    Figure 00210003
  • Obwohl beispielhafte Gleichungen hierin im Detail beschrieben wurden, ist offensichtlich, dass diese durch andere Gleichungen ersetzt werden können, die ähnliche Ergebnisse liefern.
  • 5 zeigt ein beispielhaftes Steuerschema, das die zuvor erwähnten Gleichungen zum Berechnen eines Korrekturfaktors der Übergangs-Zeiteinstellung für beispielhafte PCCI-Motoren entweder in einer Steuerkette oder in einer Regelung verwendet. Wenn mit einer Steuerkette gearbeitet wird, überwacht das Steuermodul 5 die Drehmomentanforderung des Bedieners (TO_REQ), und es überwacht atmosphärische Bedingungen (MAP/BARO) sowie Motorbetriebsparameter, z. B. die Motordrehzahl (RPM) und die Kühlmitteltemperatur (KÜHLMITTEL). Ein vorbestimmtes Motor-Steuerkennfeld, d. h. eine Nachschlagetabelle, wird abgefragt (100), um Motorbetriebsparameter zu ermitteln, einschließlich eines anfänglichen Zustands für den SOI-Parameter. Der SOI-Parameter und der Kraftstofflastparameter (INJ_PW) werden für die gegenwärtigen Betriebsbedingungen und Anforderungen ermittelt (105). Die Zeitkonstante τ kann anschließend ermittelt werden (110), wie es hierin beispielsweise bei Gleichung 11 beschrieben ist, und sie kann eingegeben werden, um das Filter erster Ordnung zu berechnen (115), das beispielsweise in Gleichung 21 definiert ist. Das Filter erster Ordnung wird verwendet (115), um den SOI basierend auf der Übergangsdynamik des Restgases zu modifizieren, die mit dem Ansprechen des AGR-Systems verbunden ist. Die Zeitkonstante τ wird berechnet, und das Filter erster Ordnung modifiziert den SOI basierend auf den momentanen Strömungseigenschaften des Restgases, wie sie vorstehend für die spezielle Zylinderladung beschrieben sind, und es ermittelt einen endgültigen SOI (120). Dies versorgt den Motor 10 mit einer Drehmomentausgabe mit minimalen Drehmomentunterbrechungen, minimalem unerwünschten hörbaren Verbrennungsgeräusch und verringerten Emissionsspitzen basierend auf der Übergangsdynamik der Restgasströmung.
  • Wenn mit der Regelung gearbeitet wird, empfängt das Steuermodul 5 dieselben Eingaben und Motorbetriebsparameter wie die Steuerkette, es umfasst jedoch auch einen Phaseneinstellungscontroller (125), um eine Phaseneinstellungs-Rückkopplung von dem Verbrennungsdrucksensor 30 zu empfangen. Das Steuermodul 5 empfängt die Eingaben und die Motorbetriebsparameter und ermittelt eine bevorzugte Motor-Verbrennungsphaseneinstellung oder eine Ziel-Phaseneinstellung für die gegenwärtigen Betriebsbedingungen anhand eines vorbestimmten Motor-Steuerkennfeldes (100). Das Motor-Steuerkennfeld liefert einen anfänglichen Zustand für den SOI (105). Die Zeitkonstante wird ermittelt (110), beispielsweise wie sie in Gleichung 11 definiert ist, und eingegeben, um den Filter erster Ordnung zu berechnen (115), wie er beispielsweise in Gleichung 21 definiert ist. Das Filter erster Ordnung wird verwendet, um den anfänglichen SOI, wie er bei 105 ermittelt wird, zu modifizieren, um bei 120 einen endgültigen Zustand für den SOI zu berechnen. Der Phaseneinstellungscontroller (125) verwendet den endgültigen SOI und die Phaseneinstellungs-Rückkopplung von dem Verbrennungsdrucksensor 30, um den Zustand für den SOI für den speziellen Verbrennungszyklus zu ermitteln. Der Filter erster Ordnung modifiziert das Signal für die Ziel-Phaseneinstellung, um das korrekte Steuersignal für die endgültige Ziel-Phaseneinstellung basierend auf den berechneten momentanen Strömungseigenschaften und der Zeitkonstante für die spezielle Zylinderladung zu ermitteln. Dies liefert eine Motor-Drehmomentausgabe mit minimalen Drehmomentunterbrechungen, minimalem unerwünschten hörbaren Verbrennungsgeräusch und verringerten Emissionsspitzen.
  • Bei einer zusätzlichen Ausführungsform kann das Steuermodul 5 zwischen dem stationären Betrieb und dem Übergangsbetrieb unterscheiden. Wenn der Motor 10 in dem stationären Zustand arbeitet, erhält das Steuermodul den Betrieb basierend auf den stationären Betriebsparametern des Motor-Steuerkennfeldes 100 aufrecht, welche den SOI 105 umfassen. Wenn ein Übergang detektiert wird, wird die Zeitkonstante τ ermittelt 110, das Filter erster Ordnung wird angewendet 115, und der SOI wird modifiziert 120. Wenn eine Regelung verwendet wird, verwendet der Phaseneinstellungscontroller (125) den endgültigen SOI und eine Phaseneinstellungs-Rückkopplung von dem Verbrennungsdrucksensor 30, um den Zustand für den SOI für den speziellen Verbrennungszyklus zu ermitteln.
  • Bei einer anderen Ausführungsform kann das Steuermodul 5 den Schwellenwert der Drehmomentanforderung des Bedieners ermitteln, der den langsamen Übergang und den schnellen Übergang abgrenzt. Wenn ein langsamer Übergang detektiert wird, erhält der Motor 10 den Betrieb gemäß dem Steuerschema des Motor-Steuerkennfeldes 100 aufrecht, die Zeitkonstante τ wird nicht berechnet, und das Filter erster Ordnung 115 wird nicht angewendet. Wenn ein schneller Übergang detektiert wird, wird die Zeitkonstante τ ermittelt 110, das Filter erster Ordnung wird angewendet 115, und der SOI wird modifiziert 120. Wenn eine Regelung verwendet wird, verwendet der Phaseneinstellungscontroller (125) den endgültigen SOI und die Phaseneinstellungs-Rückkopplung von dem Verbrennungsdrucksensor 30, um den Zustand für den SOI für den speziellen Verbrennungszyklus zu ermitteln.
  • Wie für einen Fachmann offensichtlich sein wird, kann das Steuerschema unter der Verwendung von Motoren mit einem beliebigen von einer Anzahl von unterschiedlichen Luft- und AGR-Betätigungsmechanismen betrieben werden. Das Steuerschema kann beispielsweise bei einem Motor betreibbar sein, der mit einer ventilgesteuerten Rückatmungsstrategie oder mit einer Strategie mit einzelner variabler Ventilbetätigung arbeitet.
  • Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und deren Modifikationen beschrieben. Weitere Modifikationen und Veränderungen können Anderen während des Lesens und Verstehens der Beschreibung auffallen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die spezielle Ausführungsform bzw. die speziellen Ausführungsformen beschränkt ist, die als die beste Weise offenbart wird bzw. werden, die für die Ausführung dieser Offenbarung in Erwägung gezogen wird, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen umfassen wird, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung, umfassend, dass: Betriebsparameter des Verbrennungsmotors überwacht werden; ein Start einer Einspritzung in Ansprechen auf die Betriebsparameter des Motors ermittelt wird; eine Einlassluftströmung überwacht wird, die eine Restgaskomponente aufweist; eine Abgasströmung überwacht wird; eine Kraftstoffströmung überwacht wird; eine Zeitkonstante, die einer Reaktionszeit der Einlassluftströmung entspricht, basierend auf der Einlassluftströmung, der Abgasströmung und der Kraftstoffströmung ermittelt wird; der Start der Einspritzung mit der Zeitkonstante modifiziert wird; und der Motor gemäß dem modifizierten Start der Einspritzung betrieben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass ein schneller Übergang anhand einer Drehmomentanforderung eines Bedieners detektiert wird; und wobei das Modifizieren des Starts der Einspritzung mit der Zeitkonstante von dem überwachten schnellen Übergang abhängt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass ein schneller Übergang anhand einer Drehmomentanforderung eines Bedieners detektiert wird; und wobei das Ermitteln der Zeitkonstante von dem überwachten schnellen Übergang abhängt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen einer Einlassluftströmung, welche die Restgaskomponente aufweist, umfasst, dass die Restgaskomponente in der Einlassluftströmung, die aus einer inneren Abgasrückführung resultiert, ermittelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen einer Einlassluftströmung, welche die Restgaskomponente aufweist, umfasst, dass die Restgaskomponente in der Einlassluftströmung, die aus einer äußeren Abgasrückführung resultiert, ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Modifizieren des Starts der Einspritzung mit der Zeitkonstante eine Regelung mit Verbrennungs-Rückkopplung umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Modifizieren des Starts der Einspritzung mit der Zeitkonstante eine Steuerkette für die Verbrennung umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen einer Abgasströmung umfasst, dass ein Abgasanteil in der Abgasströmung mit einem Abgassensor überwacht wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner umfasst, dass: eine Motordrehzahl überwacht wird; und eine volumetrische Effizienz des Motors überwacht wird; wobei das Ermitteln der Zeitkonstante, die der Reaktionszeit der Einlassluftströmung entspricht, ferner auf der Motordrehzahl und der volumetrischen Effizienz des Motors basiert.
  10. Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung, umfassend, dass: Betriebsparameter des Verbrennungsmotors überwacht werden und ein Start einer Einspritzung ein Ansprechen auf die Betriebsparameter des Motors ermittelt wird; eine Drehmomentanforderung eines Bedieners überwacht wird und ein schneller Übergang anhand der Drehmomentanforderung des Bedieners detektiert wird; eine Einlassluftströmung überwacht wird, die eine Restgaskomponente aufweist; eine Abgasströmung überwacht wird; eine Kraftstoffströmung überwacht wird; eine Motordrehzahl überwacht wird; eine volumetrische Effizienz des Motors überwacht wird; eine Zeitkonstante, die von dem überwachten schnellen Übergang abhängt und einer Reaktionszeit der Einlassluftströmung entspricht, basierend auf der Einlassluftströmung, der Abgasströmung, der Kraftstoffströmung, der Motordrehzahl und der volumetrischen Effizienz des Motors ermittelt wird; der Start der Einspritzung mit der Zeitkonstante in Abhängigkeit von dem überwachten schnellen Übergang modifiziert wird; und der Motor gemäß dem modifizierten Start der Einspritzung betrieben wird.
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