DE102013102215A1 - Verfahren zur Regelung von bei einer Brennkraftmaschine einzuspritzendem Kraftstoff - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung von mittels beheizten Einspritzventilen in Brennräumen einer Brennkraftmaschine einzuspritzendem Kraftstoff. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass aus brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen n-dimensionale Kennfelder ermittelt werden und aufgrund dieser Kennfelder eine Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für eine Gemischanreicherung ermittelt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von mittels beheizten Einspritzventilen in Brennräume einer Brennkraftmaschine einzuspritzendem Kraftstoff.
- Beheizbare Einspritzventile dienen dem Zweck, die Kraftstofftemperatur anzuheben, sodass Kraftstoff im gasförmigen Zustand in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Vermischung des verdampften Kraftstoffs mit Sauerstoff im Brennraum. Zudem wird eine Kondensierung des Gemisches an Brennraumwänden verhindert und die Bildung von Rußpartikeln minimiert.
- Eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit beheizbaren Einspritzventilen ist aus der
DE 100 45 753 A1 bekannt. Hierbei weist das Einspritzventil ein Heizelement auf, das unmittelbar den Kraftstoff kontaktiert. Mittels des Heizelements lässt sich der Kraftstoff auf eine Temperatur von 100 °C bis 400 °C erwärmen. In einem Kraftstoffraum des Einspritzventils ist ein Temperatursensor vorgesehen. Dieser dient der Regelung der Temperatur des eingespritzten Kraftstoffs mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, eine optimale Kraftstoffmenge, bei Verwendung beheizter Einspritzventile, einzuspritzen.
- Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Regelung von mittels beheizten Einspritzventilen in Brennräume einer Brennkraftmaschine einzuspritzendem Kraftstoff, wobei aus brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen n-dimensionale Kennfelder ermittelt werden und aufgrund dieser Kennfelder eine Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für eine Gemischanreicherung ermittelt wird.
- Bei diesen brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen handelt es sich insbesondere um gemessene oder bekannte Größen, die im weitesten Sinne für den Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine bzw. des Brennkraftmotors relevant sind. Hierbei ist der Begriff der brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen umfassend zu verstehen.
- Die gemessenen oder bekannten, brennkraftmaschinenspezifischen Größen sind insbesondere eine Motortemperatur und/oder eine Starttemperatur und/oder eine Umgebungstemperatur und/oder ein Umgebungsdruck und/oder eine Rail-Temperatur eines Common-Rail-Systems und/oder ein Rail-Druck dieses Systems und/oder ein Brennraumdruck und/oder eine effektive Druckdifferenz zwischen Brennraum und Rail und/oder eine Batteriespannung und/oder eine Anzahl der erfolgten Einspritzungen seit einem Start der Brennkraftmaschine und/oder ein Lambda-Soll-Wert und/oder eine Mehrfacheinspritzung und/oder eine Kraftstoffart und/oder Zeitpunkte, betreffend Einspritzbeginn und Einspritzende und/oder Einspritzdauer und/oder Betriebsmodi.
- Bei den Betriebsmodi handelt es sich insbesondere um den des Kaltstart- oder des Direktstart- oder des Warm-/Wiederholstart- oder des Start-/Stopp-Betriebsmodus oder des Mehrfacheinspritzungsmodus oder Katheizenmodus.
- Aus brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen, insbesondere einer Vielzahl brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen werden die n-dimensionalen Kennfelder ermittelt und aufgrund dieser Kennfelder die Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für die Gemischanreicherung ermittelt.
- Die n-dimensionalen Kennfelder können unterschiedlich sein, beispielsweise eindimensional als Konstante (n = 1) und/oder zweidimensional als Kennlinie (n = 2) und/oder dreidimensional als Kennfeld (n = 3) ausgebildet sein.
- Aus den mehreren, insbesondere einer Vielzahl brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen können n-dimensionale Kennfelder ermittelt werden und unmittelbar aus diesen Kennfeldern die Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für die Gemischanreicherung ermittelt werden. Alternativ ist es möglich, aus diesen Kennfeldern weitere Kennfelder zu ermitteln und aus letztgenannten Kennfeldern dann die Ausgangsgröße für die Gemischanreicherung zu ermitteln.
- Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine optimale Regelung der Kraftstoffmenge beim Einsatz von beheizten Einspritzventilen für die unterschiedlichsten Betriebszustände bzw. Betriebsmodi, insbesondere
- – für Kaltstart
- – für Direktstart
- – für Warm- und Wiederholstart
- – für Start-/Stopp-Systeme
- – für Nachstart und Warmlauf
- – für Katheizen
- – für Transientverhalten und Lastsprünge
- – für Last und Drahzahltransienten
- – für Mehrfacheinspritzung bei einem homogenem Luft-Kraftstoffverhältnis
- – jeweils für verschiedene Einspritzstrategien (Homogen Split (HSP), Mehrfacheinspritzung usw.)
- – für Selbstzünder/Dieselmotoren und andere Verbrennungskonzepte.
- Zusätzliche Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, einen Hochdruckstart auch bei niedrigen Umgebungs-/Starttemperaturen durch Bereitstellung des Einspritzdrucks aufgrund der Ausdehnung des Kraftstoffs durch Aufheizung zu ermöglichen, ferner die Möglichkeit eine Vordruckpumpe bis zum Motorstart zu deaktivieren. So ist die vorzeitige Aktivierung vor dem Motorstart nicht mehr notwendig, da ab der ersten Motorumdrehung genügend Kraftstoffdruck für die Einspritzung zur Verfügung steht.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels, ohne auf dieses beschränkt zu sein.
- Es zeigt:
-
1 unter dem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens relevante Eingangsgrößen, Kennfelder und Ausgangsgröße sowie deren Bezug zueinander. -
1 veranschaulicht, für die Regelung von mittels beheizten Einspritzventilen in Brennräume einer Brennkraftmaschine einzuspritzendem Kraftstoff, Verfahrensschritte dahingehend, dass aus brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen n-dimensionale Kennfelder ermittelt werden und aufgrund dieser Kennfelder eine Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für eine Gemischanreicherung ermittelt wird. - Hierbei stehen für die Ermittlung der n-dimensionalen Kennfelder eine Vielzahl von Eingangsgrößen zur Verfügung, konkret die Eingangsgrößen: Motortemperatur, Starttemperatur, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck, Rail-Temperatur, Rail-Druck, Brennraumdruck oder effektive Druckdifferenz, Batteriespannung, Anzahl der erfolgten Einspritzungen seit Motorstart, Soll-Lambda, Mehrfacheinspritzung, Kraftstoffart, Zeitpunkte Einspritzbeginn/Einspritzende (SOI/EOI), Einspritzdauer, Betriebsmodi (Kaltstart, Direktstart, Warm-/Wiederholstart, Start/Stopp, Katheizen).
- Mehrere bzw. viele oder gar alle der Eingangsgrößen werden entsprechend dem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine zur Ermittlung eines n-dimensionalen Kennfeldes herangezogen, wobei es sich hierbei um ein Kennfeld, eine Kennlinie oder eine Konstante handeln kann. Beispielsweise werden aus mehreren Eingangsgrößen Kennfelder ermittelt und aufgrund dieser Kennfelder die Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für die Gemischanreicherung ermittelt. Es ist genauso denkbar, aus mehreren Eingangsgrößen ein n-dimensionales Kennfeld zu ermitteln und aus diesem Kennfeld, ggf. unter Berücksichtigung weiterer Eingangsgrößen ein weiteres n-dimensionales Kennfeld zu ermitteln und aus diesem dann die Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für die Gemischanreicherung zu ermitteln. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass eine Verknüpfung der n-dimensionalen Kennfelder erfolgt, zur Ermittlung der Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für die Gemischanreicherung.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10045753 A1 [0003]
Claims (6)
- Verfahren zur Regelung von mittels beheizten Einspritzventilen in Brennräume einer Brennkraftmaschine einzuspritzendem Kraftstoff, wobei aus brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen n-dimensionale Kennfelder ermittelt werden und aufgrund dieser Kennfelder eine Ausgangsgröße als Gesamtkorrekturfaktor für eine Gemischanreicherung ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die brennkraftmaschinenspezifischen Eingangsgrößen gemessene oder bekannte Größen sind.
- Verfahren nach Anspruch 2, wobei die gemessenen oder bekannten, brennkraftmaschinenspezifischen Größen eine Motortemperatur und/oder eine Starttemperatur und/oder eine Umgebungstemperatur und/oder ein Umgebungsdruck und/oder eine Rail-Temperatur und/oder ein Rail-Druck und/oder ein Brennraumdruck und/oder eine effektive Druckdifferenz zwischen Brennraum und Rail und/oder eine Batteriespannung und/oder eine Anzahl der erfolgten Einspritzungen seit einem Start der Brennkraftmaschine und/oder ein Lambda-Soll-Wert und/oder eine Mehrfacheinspritzung und/oder eine Kraftstoffart und/oder Zeitpunkte Einspritzbeginn/Einspritzende und/oder Einspritzdauer und/oder Betriebsmodi ist bzw. sind.
- Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Betriebsmodi Kaltstart oder Direktstart oder Warm-/Wiederholstart oder Start/Stopp oder Katheizen oder Mehrfacheinspritzung sind.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die n-dimensionalen Kennfelder eindimensional als Konstante und/oder zweidimensional als Kennlinie und/oder dreidimensional als Kennfeld ausgebildet sind.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei aus den n-dimensionalen Kennfeldern weitere n-dimensionale Kennfelder ermittelt werden und aus letztgenannten die Ausgangsgröße für die Gemischanreicherung ermittelt wird.
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- 2013-03-06 DE DE102013102215.4A patent/DE102013102215A1/de active Granted
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